KR20230108134A - Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound - Google Patents

Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound Download PDF

Info

Publication number
KR20230108134A
KR20230108134A KR1020220003554A KR20220003554A KR20230108134A KR 20230108134 A KR20230108134 A KR 20230108134A KR 1020220003554 A KR1020220003554 A KR 1020220003554A KR 20220003554 A KR20220003554 A KR 20220003554A KR 20230108134 A KR20230108134 A KR 20230108134A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
sulfonic acid
acid ester
ester derivative
compound represented
Prior art date
Application number
KR1020220003554A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
노상원
강병수
황민수
윤정애
이원재
김수정
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020220003554A priority Critical patent/KR20230108134A/en
Publication of KR20230108134A publication Critical patent/KR20230108134A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D327/00Heterocyclic compounds containing rings having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D327/02Heterocyclic compounds containing rings having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms one oxygen atom and one sulfur atom
    • C07D327/04Five-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D327/00Heterocyclic compounds containing rings having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D327/02Heterocyclic compounds containing rings having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms one oxygen atom and one sulfur atom
    • C07D327/06Six-membered rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 유독 물질이 배제된 조건에서 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물을 기존과 동등 또는 그 이상의 수득률로 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 발명으로, (A) N-포르밀모르폴린(N-Formylmorpholine, NFM) 촉매 하에서 본 명세서에 기재된 화학식 1로 표시되는 화합물과 할로겐화 티오닐을 반응시켜 본 명세서에 기재된 화학식 2로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및 (B) 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 가수분해하여 본 명세서에 기재된 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is an invention to provide a manufacturing method capable of producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound with a yield equal to or higher than that of the conventional one under conditions in which toxic substances are excluded, (A) N-formylmorpholine (N-Formylmorpholine , NFM) reacting a compound represented by Formula 1 described herein with a thionyl halide under a catalyst to prepare a compound represented by Formula 2 described herein; and (B) hydrolyzing the compound represented by Formula 2 to prepare a compound represented by Formula 3 described herein.

Description

환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF CYCLIC SULFONIC ACID ESTER DERIVATIVE COMPOUND}Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound {MANUFACTURING METHOD OF CYCLIC SULFONIC ACID ESTER DERIVATIVE COMPOUND}

본 발명은 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound.

1,3-프로판 설톤, 1,4-부탄 설톤은 리튬 이차전지에 있어서, 비수 전해액 첨가제로서 유용한 화합물로 알려져 있다. 그러나, 1,3-프로판 설톤, 1,4-부탄 설톤은 독성 이슈, 가스 발생, 안정성 등의 문제가 있고, 이에, 비수 전해액 첨가제로 사용 가능한 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 예를 들어, 1,3-프로판 설톤의 감마 위치(고리 구조에서 산소 옆의 탄소 위치)에 히드록시기를 함유하는 치환기를 도입한 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물 또는 1,4-부탄 설톤의 델타 위치(고리 구조에서 산소 옆의 탄소 위치)에 히드록시기를 함유하는 치환기를 도입한 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물은 리튬 이차전지의 비수 전해액 첨가제로 사용되었을 때, 고온에서도 안정하고 저항이 낮은 전극-전해질 계면을 형성하여 리튬 이차전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.1,3-propane sultone and 1,4-butane sultone are known as useful compounds as non-aqueous electrolyte additives in lithium secondary batteries. However, 1,3-propane sultone and 1,4-butane sultone have problems such as toxicity issues, gas generation, stability, etc. Therefore, studies on cyclic sulfonic acid ester derivative compounds that can be used as non-aqueous electrolyte additives are being actively conducted. . For example, a cyclic sulfonic acid ester derivative compound in which a substituent containing a hydroxyl group is introduced at the gamma position of 1,3-propane sultone (the carbon position next to oxygen in the ring structure) or the delta position of 1,4-butane sultone (the carbon position next to oxygen in the ring structure) When a cyclic sulfonic acid ester derivative compound introducing a substituent containing a hydroxyl group at the carbon position next to oxygen in ) is used as a non-aqueous electrolyte additive for a lithium secondary battery, it forms an electrode-electrolyte interface that is stable even at high temperatures and has low resistance, thereby forming a lithium secondary battery. Life characteristics of the battery can be improved.

한편, 상기 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물은 예를 들어, 술폰산 나트륨염과 티오닐 클로라이드를 반응시켜 제조할 수 있다. 이때, 상기 술폰산 나트륨염의 반응성이 낮아 촉매로 디메틸포름아마이드(Dimehtylformamide, DMF)가 필수적으로 사용되는데, DMF는 강한 생식 독성을 지니는 유독 물질로, 유독 물질의 배제를 위하여 DMF를 사용하지 않고 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물을 제조하는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.Meanwhile, the cyclic sulfonic acid ester derivative compound may be prepared by, for example, reacting a sodium salt of sulfonic acid with thionyl chloride. At this time, since the reactivity of the sodium salt of sulfonic acid is low, dimethylformamide (Dimehtylformamide, DMF) is necessarily used as a catalyst. DMF is a toxic substance with strong reproductive toxicity, and cyclic sulfonic acid esters without using DMF to exclude toxic substances. There is a need for research on methods for preparing derivative compounds.

본 발명은 유독 물질이 배제된 조건에서 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a method for preparing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound under conditions in which toxic substances are excluded.

본 발명은 (A) N-포르밀모르폴린(N-Formylmorpholine, NFM) 촉매 하에서 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 할로겐화 티오닐을 반응시켜 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및The present invention (A) preparing a compound represented by the formula (2) by reacting a compound represented by the formula (1) with a thionyl halide in the presence of an N-formylmorpholine (NFM) catalyst; and

(B) 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 가수분해하여 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법을 제공한다.(B) hydrolyzing the compound represented by Formula 2 to prepare a compound represented by Formula 3;

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

[화학식 3][Formula 3]

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서,In Formulas 1 to 3,

m은 0 또는 1이고,m is 0 or 1;

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기이며,R 1 to R 8 are each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl group,

X는 할로겐기이다.X is a halogen group.

본 발명에 따르면, NFM을 DMF의 대체 물질로 사용함으로써, 유독 물질이 배제된 조건에서 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물을 기존과 동등 또는 그 이상의 수득률로 제조할 수 있다.According to the present invention, by using NFM as a substitute for DMF, a cyclic sulfonic acid ester derivative compound can be produced with a yield equal to or higher than that of conventional compounds under conditions in which toxic substances are excluded.

도 1은 실시예 1에서 제조된 생성물의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 2는 비교예 1에서 제조된 생성물의 1H-NMR 스펙트럼이다.
1 is a 1 H-NMR spectrum of the product prepared in Example 1.
2 is a 1 H-NMR spectrum of the product prepared in Comparative Example 1.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention. At this time, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of terms in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

본 발명은 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법에 관한 것으로, (A) N-포르밀모르폴린(N-Formylmorpholine, NFM) 촉매 하에서 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 할로겐화 티오닐을 반응시켜 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및 (B) 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 가수분해하여 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound, wherein (A) a compound represented by Formula 1 is reacted with a thionyl halide in the presence of N-Formylmorpholine (NFM) catalyst to obtain Formula 2 Preparing a compound represented by; and (B) hydrolyzing the compound represented by Formula 2 to prepare a compound represented by Formula 3 below.

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

[화학식 3][Formula 3]

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서,In Formulas 1 to 3,

m은 0 또는 1이고,m is 0 or 1;

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기이며,R 1 to R 8 are each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl group,

X는 할로겐기이다.X is a halogen group.

본 발명에 있어서, 상기 치환 알킬기에서의 치환기는 중수소, 할로겐기, 히드록시기, -COOR기(R은 비치환된 C1-C6의 알킬기), -SO2NR'2기(R'은 수소 또는 비치환된 C1-C6의 알킬기), 시아노기, 또는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C6의 알콕시기일 수 있다.In the present invention, the substituent in the substituted alkyl group is deuterium, a halogen group, a hydroxyl group, -COOR group (R is an unsubstituted C 1 -C 6 alkyl group), -SO 2 NR' 2 group (R' is hydrogen or an unsubstituted C 1 -C 6 alkyl group), a cyano group, or a straight or branched C 1 -C 6 alkoxy group.

상기 화학식 3의 합성 용이성 측면에서 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소; 또는 비치환된 C1-C6의 알킬기일 수 있다. 구체적으로 상기 R1 내지 R8은 합성 용이성 및 구조 안정성 측면에서 모두 수소일 수 있다.In terms of ease of synthesis of Formula 3, R 1 to R 8 are each independently hydrogen; Or it may be an unsubstituted C 1 -C 6 alkyl group. Specifically, R 1 to R 8 may all be hydrogen in view of ease of synthesis and structural stability.

상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 하기 화학식 a 또는 b로 표시되는 화합물일 수 있다.The compound represented by Formula 3 may be a compound represented by Formula a or b below.

[화학식 a][Formula a]

[화학식 b][Formula b]

. .

이하, 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물 제조방법의 각 단계를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each step of the method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound will be described in detail.

(A) 단계(A) step

상기 (A) 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 두개의 히드록시기가 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 -O-S(=O)-O-를 포함하는 고리를 형성하도록 하는 단계이다. 본 발명은 상기 (A) 단계에서 촉매로 DMF를 사용하지 않고 NFM을 사용함으로써, 유독 물질이 배제된 조건에서 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물을 제조할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 제조방법으로 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물를 제조하였을 때의 수득률은 DMF를 사용하는 제조방법으로 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물을 제조하였을 때의 수득률과 동등하거나 그 이상의 수준일 수 있다.Step (A) is a step in which the two hydroxyl groups of the compound represented by Formula 1 form a ring containing -O-S(=O)-O- of the compound represented by Formula 2. In the present invention, by using NFM instead of DMF as a catalyst in step (A), a cyclic sulfonic acid ester derivative compound can be prepared under conditions in which toxic substances are excluded. In addition, the yield when the cyclic sulfonic acid ester derivative compound is prepared by the manufacturing method according to the present invention may be equal to or higher than the yield when the cyclic sulfonic acid ester derivative compound is prepared by the manufacturing method using DMF.

본 발명에 따르면, 상기 (A) 단계는 부산물인 무기염을 석출시켜 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 상기 화학식 2로 표시되는 화합물로의 전환률을 상승시키고, 무기염의 제거를 용이하게 하기 위한 측면에서 비극성 용매 중에서 수행되는 것일 수 있다.According to the present invention, the step (A) precipitates an inorganic salt as a by-product to increase the conversion rate of the compound represented by Formula 1 to the compound represented by Formula 2, and to facilitate the removal of the inorganic salt. It may be performed in a non-polar solvent.

본 발명에 따르면, 상기 비극성 용매는 클로로포름, 디클로로메탄, 톨루엔 및 1,2-디클로로벤젠 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 이 경우, 부산물인 무기염은 용해되지 않으나, 반응물인 유기염은 일정 농도로 용해될 수 있다는 이점이 있다.According to the present invention, the non-polar solvent may be at least one selected from chloroform, dichloromethane, toluene and 1,2-dichlorobenzene. In this case, an inorganic salt as a by-product is not dissolved, but an organic salt as a reactant has an advantage in that it can be dissolved at a certain concentration.

본 발명에 따르면, 상기 (A) 단계는 35℃ 내지 65℃, 구체적으로는 45℃ 내지 55℃의 온도 하에서 수행되는 것일 수 있다. 이 경우, 비극성 용매 내에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 적정 유효 농도로 용해될 수 있다.According to the present invention, the step (A) may be performed at a temperature of 35 °C to 65 °C, specifically 45 °C to 55 °C. In this case, the compound represented by Formula 1 may be dissolved in a non-polar solvent at an appropriate effective concentration.

상기 (A) 단계는 95% 이상의 반응 전환률(상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 상기 화학식 2로 표시되는 화합물로의 전환률)의 확보를 위해 2시간 내지 10시간 동안 수행되는 것일 수 있다.Step (A) may be performed for 2 to 10 hours to ensure a reaction conversion rate of 95% or more (conversion rate of the compound represented by Chemical Formula 1 to the compound represented by Chemical Formula 2).

상기 (A) 단계는 구체적으로 NFM 촉매 하에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 할로겐화 티오닐을 45℃ 내지 55℃의 온도 하에서 5시간 내지 10시간 동안 반응시키는 단계일 수 있으며, 용매로는 CHCl3등의 비극성 용매가 사용될 수 있다. 한편, 상기 (A) 단계의 할로겐화 티오닐은 불화티오닐 또는 염화티오닐일 수 있다.Step (A) may be a step of reacting the compound represented by Formula 1 and the thionyl halide under a NFM catalyst at a temperature of 45 ° C to 55 ° C for 5 to 10 hours, and CHCl 3 as a solvent. of non-polar solvents may be used. Meanwhile, the thionyl halide in step (A) may be thionyl fluoride or thionyl chloride.

본 발명에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 N-포르밀모르폴린(N-Formylmorpholine) 촉매의 당량비는 1:0.01 내지 1:0.5, 구체적으로는 1:0.02 내지 1:0.3, 더욱 구체적으로는 1:0.025 내지 1:0.1일 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 N-포르밀모르폴린(N-Formylmorpholine) 촉매의 당량비가 상기 범위 내인 경우, 반응 전환률(상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 상기 화학식 2로 표시되는 화합물로의 전환률)을 높게 유지할 수 있고, 반응 후 잔류 촉매량을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the equivalent ratio of the compound represented by Formula 1 and the N-formylmorpholine catalyst is 1:0.01 to 1:0.5, specifically 1:0.02 to 1:0.3, more specifically It may be 1:0.025 to 1:0.1. When the equivalent ratio of the compound represented by Formula 1 and the N-formylmorpholine catalyst is within the above range, the reaction conversion rate (conversion rate of the compound represented by Formula 1 to the compound represented by Formula 2) ) can be maintained high, and the amount of residual catalyst after the reaction can be minimized.

본 발명에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 할로겐화 티오닐의 당량비는 1:1.5 내지 1:5, 구체적으로는 1:2 내지 1:4, 더욱 구체적으로는 1:2.5 내지 1:3.5일 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 할로겐화 티오닐의 당량비가 상기 범위 내인 경우, 반응 전환률(상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 상기 화학식 2로 표시되는 화합물로의 전환률)을 높게 유지할 수 있고, 부식성 화합물인 할로겐화 티오닐의 사용량을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the equivalent ratio of the compound represented by Formula 1 and the thionyl halide is 1:1.5 to 1:5, specifically 1:2 to 1:4, more specifically 1:2.5 to 1:3.5 can be When the equivalent ratio of the compound represented by Formula 1 and the thionyl halide is within the above range, the reaction conversion rate (the conversion rate of the compound represented by Formula 1 to the compound represented by Formula 2) can be maintained high, and the corrosive compound The amount of thionyl phosphorus halide used can be minimized.

(B) 단계(B) step

상기 (B) 단계는 반응 중간체인 상기 화학식 2로 표시되는 화합물에 알코올 및/또는 물을 투입하여 가수분해(hydrolysis) 과정을 거쳐 설톤 구조를 형성(상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 형성)하는 단계이다.Step (B) is a step of injecting alcohol and/or water into the compound represented by Chemical Formula 2, which is a reaction intermediate, to form a sultone structure through a hydrolysis process (to form a compound represented by Chemical Formula 3). am.

본 발명에 따르면, 상기 (B) 단계는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물에 존재하는 설파이트 에스테르 구조를 빠르게 분해하기 위해 산 촉매 하에서 수행되는 것일 수 있다.According to the present invention, the step (B) may be performed under an acid catalyst to quickly decompose the sulfite ester structure present in the compound represented by Formula 2.

본 발명에 따르면, 상기 (B) 단계는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물에 존재하는 설파이트 에스테르 구조를 빠르게 분해하기 위해 극성 양성자성 용매 중에서 수행되는 것일 수 있다.According to the present invention, the step (B) may be performed in a polar protic solvent to quickly decompose the sulfite ester structure present in the compound represented by Formula 2.

본 발명에 따르면, 상기 극성 양성자성 용매는 증류수, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 이 경우, 반응 부산물(예를 들어, 디알킬 설파이트 에스테르)의 제거가 용이한 이점이 있다.According to the present invention, the polar protic solvent may be at least one selected from distilled water, methanol, ethanol, propanol, and isopropanol. In this case, there is an advantage of easy removal of reaction by-products (eg, dialkyl sulfite esters).

본 발명에 따르면, 상기 (B) 단계는 0℃ 내지 25℃, 구체적으로는 0℃ 내지 15℃의 온도 하에서 수행되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 분해를 억제할 수 있다.According to the present invention, step (B) may be performed at a temperature of 0 ° C to 25 ° C, specifically 0 ° C to 15 ° C. In this case, decomposition of the compound represented by Chemical Formula 3 can be inhibited.

상기 (B) 단계는 반응 전환률(상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물로의 전환률) 확보를 위해 1시간 내지 5시간 동안 수행되는 것일 수 있다.The step (B) may be performed for 1 hour to 5 hours to secure a reaction conversion rate (a conversion rate of the compound represented by Chemical Formula 2 to the compound represented by Chemical Formula 3).

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

실시예 1Example 1

클로로포름 10ml에 3,4-dihydroxybutane-1-sulfonic acid sodium salt 1.9g(1당량)을 분산시킨 후, NFM 0.08ml(0.1당량)을 투입하였다. 상온에서 SOCl2 1.5ml(2당량)을 적가한 후, 55℃에서 8시간 동안 교반하며 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액을 상온까지 냉각시킨 후에 필터 처리하여 고체 부산물을 제거하고, 여과액을 감압 증류하여 농축하였다. 0℃에서 농축된 용액에 메탄올 10ml, 12M HCl 0.8ml를 투입하고, 2시간 동안 교반하며 가수분해시킨 후, 감압 증류하여 용매를 제거하였다. 정제되지 않은 생성물을 DCM(dichloromethane)에 용해시키고, 셀라이트(Celite) 2g을 투입한 후, 30분 동안 교반하고 나서, 셀라이트를 필터 처리한 후 여액을 농축하여 화학식 a로 표시되는 화합물 0.67g(수득률: 44%)을 수득하였다.After dispersing 1.9 g (1 equivalent) of 3,4-dihydroxybutane-1-sulfonic acid sodium salt in 10 ml of chloroform, 0.08 ml (0.1 equivalent) of NFM was added. After adding 1.5ml (2 equivalents) of SOCl 2 dropwise at room temperature, the mixture was stirred and reacted at 55° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, filtered to remove solid by-products, and the filtrate was concentrated by distillation under reduced pressure. 10ml of methanol and 0.8ml of 12M HCl were added to the concentrated solution at 0°C, followed by hydrolysis while stirring for 2 hours, and distillation under reduced pressure to remove the solvent. The unpurified product was dissolved in DCM (dichloromethane), 2 g of Celite was added, stirred for 30 minutes, and the filtrate was concentrated after filtering Celite to obtain 0.67 g of a compound represented by Formula a. (Yield: 44%) was obtained.

비교예 1 Comparative Example 1

클로로포름 10ml에 3,4-dihydroxybutane-1-sulfonic acid sodium salt 1.9g(1당량)을 분산시킨 후, DMF 0.08ml(0.1당량)을 투입하였다. 상온에서 SOCl2 1.5ml(2당량)을 적가한 후, 55℃에서 8시간 동안 교반하며 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액을 상온까지 냉각시킨 후에 필터 처리하여 고체 부산물을 제거하고, 여과액을 감압 증류하여 농축하였다. 0℃에서 농축된 용액에 메탄올 10ml, 12M HCl 0.8ml를 투입하고, 2시간 동안 교반하며 가수분해시킨 후, 감압 증류하여 용매를 제거하였다. 정제되지 않은 생성물을 DCM(dichloromethane)에 용해시키고, 셀라이트(Celite) 2g을 투입한 후, 30분 동안 교반하고 나서, 셀라이트를 필터 처리한 후 여액을 농축하여 화학식 a로 표시되는 화합물 0.55g(수득률: 36%)을 수득하였다.After dispersing 1.9 g (1 equivalent) of 3,4-dihydroxybutane-1-sulfonic acid sodium salt in 10 ml of chloroform, 0.08 ml (0.1 equivalent) of DMF was added. After adding 1.5ml (2 equivalents) of SOCl 2 dropwise at room temperature, the mixture was stirred and reacted at 55° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, filtered to remove solid by-products, and the filtrate was concentrated by distillation under reduced pressure. 10ml of methanol and 0.8ml of 12M HCl were added to the concentrated solution at 0°C, followed by hydrolysis while stirring for 2 hours, and distillation under reduced pressure to remove the solvent. The unpurified product was dissolved in DCM (dichloromethane), 2 g of Celite was added, stirred for 30 minutes, and the filtrate was concentrated after filtering the Celite to obtain 0.55 g of a compound represented by Formula a. (Yield: 36%) was obtained.

실험예Experimental example

실시예 1 및 비교예 1 각각에서 TLC로 3,4-dihydroxybutane-1-sulfonic acid sodium salt가 모두 소진된 것을 확인하고, 반응이 완료된 용액에서 0.05ml를 취해 DMSO-d6 0.45ml로 묽힌 후, 핵자기 공명 분광분석기(B500 Bruker Avace Neo, Bruker社)를 이용하여, 1H-NMR 스펙트럼을 얻었고, 이를 도 1 및 도 2에 각각 나타내었다.In each of Example 1 and Comparative Example 1, it was confirmed by TLC that all of the 3,4-dihydroxybutane-1-sulfonic acid sodium salt was exhausted, and 0.05 ml of the reaction-completed solution was diluted with 0.45 ml of DMSO-d6. Using a magnetic resonance spectrometer (B500 Bruker Avace Neo, Bruker Co.), 1 H-NMR spectrum was obtained, which is shown in FIGS. 1 and 2, respectively.

1H-NMR 스펙트럼을 통해 실시예 1 및 비교예 1에서 모두 화학식 a로 표시되는 화합물이 제조된 것을 확인하였고, 실시예 1의 경우 화학식 a로 표시되는 화합물의 수득률이 44%로 비교예 1의 수득률(36%)보다 높은 것을 확인하였다.Through 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the compound represented by Formula (a) was prepared in both Example 1 and Comparative Example 1, and in the case of Example 1, the yield of the compound represented by Formula (a) was 44%. It was confirmed that the yield was higher than the yield (36%).

참고로, 비교예 NMR의 2.897ppm, 2.738pp의 피크는 잔류 DMF의 피크이다.For reference, the peaks at 2.897 ppm and 2.738 pp in the NMR of Comparative Example are the peaks of residual DMF.

결과적으로, 본 발명에 따르면, 유독 물질이 배제된 조건에서 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물을 기존과 동등 또는 그 이상의 수득률로 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.As a result, according to the present invention, it can be seen that a cyclic sulfonic acid ester derivative compound can be produced with a yield equal to or higher than that of conventional compounds under conditions in which toxic substances are excluded.

Claims (10)

(A) N-포르밀모르폴린(N-Formylmorpholine) 촉매 하에서 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 할로겐화 티오닐을 반응시켜 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및
(B) 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 가수분해하여 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법:
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서,
m은 0 또는 1이고,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기이며,
X는 할로겐기이다.
(A) preparing a compound represented by Formula 2 by reacting a compound represented by Formula 1 with a thionyl halide in the presence of an N-formylmorpholine catalyst; and
(B) hydrolyzing the compound represented by Chemical Formula 2 to prepare a compound represented by Chemical Formula 3; Method for preparing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound comprising:
[Formula 1]

[Formula 2]

[Formula 3]

In Formulas 1 to 3,
m is 0 or 1;
R 1 to R 8 are each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl group,
X is a halogen group.
청구항 1에 있어서,
상기 (A) 단계는 비극성 용매 중에서 수행되는 것인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (A) is a method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound that is performed in a non-polar solvent.
청구항 2에 있어서,
상기 비극성 용매는 클로로포름, 디클로로메탄, 톨루엔 및 1,2-디클로로벤젠 중에서 선택되는 1종 이상인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 2,
The method of producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound wherein the non-polar solvent is at least one selected from chloroform, dichloromethane, toluene and 1,2-dichlorobenzene.
청구항 1에 있어서,
상기 (A) 단계는 35℃ 내지 65℃의 온도 하에서 수행되는 것인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (A) is a method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound that is carried out at a temperature of 35 ℃ to 65 ℃.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 N-포르밀모르폴린(N-Formylmorpholine) 촉매의 당량비는 1:0.01 내지 1:0.5인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 1,
The equivalent ratio of the compound represented by Formula 1 and the N-formylmorpholine catalyst is 1:0.01 to 1:0.5. Method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 상기 할로겐화 티오닐의 당량비는 1:1.5 내지 1:5인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 1,
A method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound in which the equivalent ratio of the compound represented by Formula 1 and the thionyl halide is 1:1.5 to 1:5.
청구항 1에 있어서,
상기 (B) 단계는 산 촉매 하에서 수행되는 것인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (B) is a method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound that is performed under an acid catalyst.
청구항 1에 있어서,
상기 (B) 단계는 극성 양성자성 용매 중에서 수행되는 것인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (B) is a method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound that is performed in a polar protic solvent.
청구항 8에 있어서,
상기 극성 양성자성 용매는 증류수, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올 중에서 선택되는 1종 이상인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 8,
The polar protic solvent is at least one selected from distilled water, methanol, ethanol, propanol and isopropanol. Method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound.
청구항 1에 있어서,
상기 (B) 단계는 0℃ 내지 25℃의 온도 하에서 수행되는 것인 환상 술폰산에스테르 유도체 화합물의 제조방법.
The method of claim 1,
The step (B) is a method for producing a cyclic sulfonic acid ester derivative compound that is carried out at a temperature of 0 ℃ to 25 ℃.
KR1020220003554A 2022-01-10 2022-01-10 Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound KR20230108134A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220003554A KR20230108134A (en) 2022-01-10 2022-01-10 Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220003554A KR20230108134A (en) 2022-01-10 2022-01-10 Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230108134A true KR20230108134A (en) 2023-07-18

Family

ID=87423562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220003554A KR20230108134A (en) 2022-01-10 2022-01-10 Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230108134A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11225417B2 (en) Method of preparing high-purity lithium difluorophosphate crystal and non-aqueous electrolyte solution for secondary battery including the crystal
Barbero et al. New dry arenediazonium salts, stabilized to an exceptionally high degree by the anion of o-benzenedisulfonimide
JP2000327634A (en) Fluorinated carbonate compound
JP4939836B2 (en) Ionic compounds
KR101062097B1 (en) Lithium salt and its manufacturing method
WO2018097529A2 (en) Method for producing fluorine-containing dialkyl carbonate compounds
KR20230108134A (en) Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound
KR102219684B1 (en) A method for preparing litium difluorophosphate
JP6190876B2 (en) Bicyclic aromatic anion salts for LI ion batteries
CN110128474B (en) Preparation method and application of nitrogen-phosphorus-sulfur ternary synergistic flame retardant bis-DOPO thiazole compound
KR101687374B1 (en) Method for producing difluorosulfonyl imide or its salt
KR101673535B1 (en) Method for producing trifluoromethanesulfonyl imide or its salt
KR20230108133A (en) Manufacturing method of cyclic sulfonic acid ester derivative compound
JP4484318B2 (en) Sulfonyl group-containing phosphazene derivative and method for producing the same
KR20190061478A (en) Method for producing lithium fluorosulfonylimide and lithium fluorosulfonylimide produced by the same
KR100977626B1 (en) Process for the preparation of 1,3-prop-1-ene sultone
CN114075248A (en) Bis (fluoroalkyl) phosphoric acid/phosphite pentafluorocyclotriphosphazene and preparation thereof
KR20230025362A (en) Compound and manufacturing method of the same
KR102473775B1 (en) Method for preparing carbamate derivative compound
JP5054932B2 (en) Process for producing ionic compounds
KR102616161B1 (en) A preparing method of phosphoric acid propargyl esters useful for flame retardant for lithium ion battery
KR20230134979A (en) Method for manufacturing cyclic sulfite-based compounds
KR20230060027A (en) Method for preparing nonsymmetric phosphate based compound
KR20220057180A (en) Method for preparing symmetric phosphate based compound
KR20230058778A (en) Method for preparing 1,3-propanesultone derivatives