本發(fā)明屬于有機合成領(lǐng)域,具體涉及一種烯磷酸酯類化合物的制備方法。
背景技術(shù):
烯磷酸酯類化合物是一類應(yīng)用極其廣泛的有機合成中間體,可以用來合成生物活性分子,阻燃劑,以及聚合物添加劑等。烯磷酸酯類化合物還廣泛的被應(yīng)用于Michael加成,Horner-Wadsworth-Emmons(HWE)反應(yīng),從而實現(xiàn)化合物的合成。同時,烯磷酸酯類化合物還可以被用來作為用于治療帕金森和阿爾茲海默癥等中樞神經(jīng)疾病的有效藥物L(fēng)-AP4的前體。因此,發(fā)展高效合成烯磷酸酯類化合物的有機合成方法具有重要作用。
目前,烯磷酸酯類化合物的最主要的合成方法是炔烴的加成磷酸酯化反應(yīng)和官能團化的烯烴的磷酸酯化反應(yīng)。雖然過渡金屬催化鹵代炔烴和磷酸酯的偶聯(lián)反應(yīng)可以有效的合成烯磷酸酯類化合物,但是會有當(dāng)量的副產(chǎn)物生成。因此,炔烴和磷酸酯類化合物的直接加成反應(yīng)由于其100%的原子經(jīng)濟性,從而被廣泛應(yīng)用于烯磷酸酯類化合物的合成。過渡金屬Pd,Pt,Rh等可以有效的實現(xiàn)末端炔烴的氫磷化,從而實現(xiàn)烯磷酸酯的合成,然而這種方法往往也存在著一些弊端,例如反應(yīng)過程的立體選擇性不好控制,會生成Z/E兩種構(gòu)型產(chǎn)物的混合物,或者是反應(yīng)需要貴金屬進行催化([1]Liu,L.;et al.Experimental and Theoretical Studies on Nickel–Zinc-Catalyzed Cross-Coupling of Gem-Dibromoalkenes with P(O)–H Compounds[J].RSC Advances.2014,4:2322-2326.[2]Han,L.;et al.Palladium-Catalyzed Dehydrogenative Cis Double Phosphorylation of Alkynes with H-Phosphonate Leading to(Z)-Bisphosphoryl-1-alkenes.J.Am.Chem.Soc[J].2008:130,2752-2753.)。取代烯烴的磷酸酯化反應(yīng)也是一種有效的合成烯磷酸酯類化合物的方法,但是反應(yīng)會有當(dāng)量的副產(chǎn)物生成,所以原子經(jīng)濟性不高。因此,如何使用低廉的催化劑,高效制備具有專一立體選擇性的烯磷酸酯類化合物具有較好的應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種烯磷酸酯類化合物的制備方法。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:
一種烯磷酸酯類化合物的制備方法,具體反應(yīng)式如下:
具體步驟如下:
以摩爾比為1:4~6的芳基乙烯和磷酸酯為原料,三氯化鐵和銅鹽為催化劑,二叔丁基過氧化物為氧化劑,與三乙胺混合后,加入有機溶劑,惰性氣體保護下,在90~110℃下反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,水洗,旋蒸除去溶劑,經(jīng)柱層析得到烯磷酸酯類化合物。
所述的芳基乙烯選自苯乙烯,4-甲基苯乙烯,2,4,6-三甲基苯乙烯,4-甲氧基苯乙烯,4-叔丁基苯乙烯,4-乙酰氧基苯乙烯,4-氟苯乙烯,4-氯苯乙烯,4-溴苯乙烯,α-甲基苯乙烯,2-乙烯基吡啶和2-乙烯基噻吩中的一種。
所述的磷酸酯選自亞磷酸二異丙酯,亞磷酸二丁酯和亞磷酸二甲酯中的一種。
所述的銅鹽選自氯化亞銅,三氟甲烷磺酸銅或氧化亞銅。
所述的有機溶劑為二甲亞砜或N,N’-二甲基甲酰胺。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點如下:
采用價格低廉、毒性較低的芳基乙烯和磷酸酯為原料,以非貴金屬銅和鐵作為催化劑,避免了貴金屬的使用,氧化劑二叔丁基過氧化物綠色環(huán)保,反應(yīng)產(chǎn)率高,實現(xiàn)了烯磷酸酯類化合物的高效合成。
具體實施方式
實施例1
取0.05mmol氯化亞銅,0.1mmol三氯化鐵,加入反應(yīng)管中,將反應(yīng)管中的空氣置換成氬氣,加入0.5mmol苯乙烯,2.0mmol亞磷酸二乙酯,1.0mmol二叔丁基過氧化物,0.5mmol三乙胺,2mL二甲亞砜溶劑,在110℃的油浴中,反應(yīng)16h后停止反應(yīng),過濾,水洗,旋蒸除去有機溶劑,通過柱層析硅膠,得到純凈的烯磷酸酯,得率為78%。
實施例2
取0.05mmol氯化亞銅,0.1mmol三氯化鐵,加入反應(yīng)管中,將反應(yīng)管中的空氣置換成氬氣,加入0.5mmol對甲基苯乙烯、2.0mmol亞磷酸二乙酯,1.0mmol二叔丁基過氧化物,0.5mmol三乙胺,2mL二甲亞砜溶劑,在110℃的油浴中,反應(yīng)16h后停止反應(yīng),過濾,水洗,旋蒸除去有機溶劑,通過柱層析硅膠,得到純凈的目標產(chǎn)物,得率分別為82%。
實施例3
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成2,4,6-三甲基苯乙烯,產(chǎn)率為63%。
實施例4
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成4-甲氧基苯乙烯,產(chǎn)率為76%。
實施例5
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成4-叔丁基苯乙烯,產(chǎn)率為81%。
實施例6
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成4-乙酰氧基苯乙烯,產(chǎn)率為75%。
實施例7
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成4-氟苯乙烯,產(chǎn)率為72%。
實施例8
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成4-氯苯乙烯,產(chǎn)率為69%。
實施例9
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成4-溴苯乙烯,產(chǎn)率為71%。
實施例10
本實施例與實施例2的步驟相同,唯一不同的是將苯乙烯替換成α甲基苯乙烯,產(chǎn)率為65%。
實施例11
取0.05mmol氯化亞銅,0.1mmol三氯化鐵,加入反應(yīng)管中,將反應(yīng)管中的空氣置換成氬氣,加入0.5mmol 2-乙烯基吡啶,2.0mmol亞磷酸二乙酯,1.0mmol叔丁基過氧化物,0.5mmol三乙胺,2mL二甲亞砜溶劑,在110℃的油浴中,反應(yīng)16h后停止反應(yīng),過濾,水洗,旋蒸除去有機溶劑,通過柱層析硅膠,得到純凈的目標產(chǎn)物,得率分別為45%。
實施例12
本實施例與實施例11的步驟相同,唯一不同的是將2-乙烯基吡啶替換為2-乙烯基噻吩,得率為78%。
實施例13
取0.05mmol氯化亞銅,0.1mmol三氯化鐵,加入反應(yīng)管中,將反應(yīng)管中的空氣置換成氬氣,加入0.5mmol苯乙烯,2.0mmol亞磷酸二異丙酯,1.0mmol叔丁基過氧化物,0.5mmol三乙胺,2mL二甲亞砜溶劑,在110℃的油浴中,反應(yīng)16h后停止反應(yīng),過濾,水洗,旋蒸除去有機溶劑,通過柱層析硅膠,得到純凈的目標產(chǎn)物,得率分別為73%。
實施例14
本實施例與實施例13的步驟相同,唯一不同的是將亞磷酸二異丙酯替換成亞磷酸二丁酯,產(chǎn)率為56%。
實施例15
本實施例與實施例13的步驟相同,唯一不同的是將亞磷酸二異丙酯替換成亞磷酸二甲酯,產(chǎn)率為62%。
實施例16
反應(yīng)步驟與實施例1完全相同,不同之處在于:
銅鹽為三氟甲烷磺酸銅,烯磷酸酯收率為45%。
實施例17
反應(yīng)步驟與實施例1完全相同,不同之處在于:
銅鹽為氧化亞銅,烯磷酸酯收率為33%。
實施例18
本實施例與實施例1的步驟相同,唯一不同的是反應(yīng)溶劑為N,N’-二甲基甲酰胺,烯磷酸酯收率為68%。
實施例19
本實施例與實施例1的步驟相同,唯一不同的是反應(yīng)溫度為100℃,烯磷酸酯收率為30%。
實施例20
本實施例與實施例1的步驟相同,唯一不同的是反應(yīng)溫度為90℃,烯磷酸酯收率為25%。
實施例21
本實施例與實施例1的步驟相同,唯一不同的是苯乙烯與亞磷酸二乙酯的物料比為1:5,烯磷酸酯收率為75%。
實施例22
本實施例與實施例1的步驟相同,唯一不同的是苯乙烯與亞磷酸二乙酯的物料比為1:6,烯磷酸酯收率為77%。