一種含磷雜芳環(huán)化合物的催化合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含磷雜芳環(huán)化合物的催化合成方法，屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 芳環(huán)類化合物廣泛存在于天然產(chǎn)物和藥物化合物之中，例如苯環(huán)、吡啶環(huán)、呋喃環(huán) 等等。其中，含磷雜芳環(huán)化合物也是十分重要的芳族化合物之一，因而開發(fā)有關(guān)含磷雜芳環(huán) 化合物的新型合成工藝對于滿足醫(yī)藥、化工領(lǐng)域的需求大有裨益。
[0003] 迄今為止，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)報道了含磷雜芳環(huán)化合物的多種合成工藝，例如：
[0004] Miao Yanli 等（"A New Route to a 2-Phosphanaphthalene'，，Organic Letters, 2012, 14, 4974 - 4975)報道了一種2-磷萘類化合物的合成方法，其反應(yīng)式如下：
[0006] Chen Xiaodan 等（"Sodium Phosphaethynolate as a Building Block for Heterocycles) "，Angew. Chem. Int. Ed.，2014, 53, 1641-1645)報道了一種含憐雜環(huán)類化合 物的合成方法，其反應(yīng)式如下：
[0008] Fancois Mathey 等（"Phospha-Organic Chemistry: Panorama and Perspectives", Angew. Chem. Int. Ed.，2003, 42, 1578-1604)還報道了有機(jī)磷化學(xué)的相關(guān)研 究總結(jié)和未來展望。
[0009] 然而，現(xiàn)有的這些方法所合成的產(chǎn)物種類有限，需要進(jìn)一步開拓其它種類化合物 的合成工藝，且反應(yīng)收率也需要進(jìn)一步提高。
[0010] 為了達(dá)成克服這些缺陷，本發(fā)明人花費(fèi)了大量的時間進(jìn)行文獻(xiàn)的調(diào)研總結(jié)，并通 過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了充分的嘗試與驗(yàn)證，從而提出了一種含磷雜芳環(huán)化合物的催化合成方法，該 種方法采用了鐵基復(fù)合催化劑以及其它助催化組分，實(shí)現(xiàn)了含磷雜芳環(huán)化合物的高收率制 備，且反應(yīng)條件溫和，工藝簡單，具備廣闊的工業(yè)化前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了克服上述所指出的諸多缺陷，本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究和探索，在付出了 足夠的創(chuàng)造性勞動后，從而完成了本發(fā)明。
[0012] 具體而言，本發(fā)明的技術(shù)方案和內(nèi)容涉及一種下式（III)所示含磷雜芳環(huán)化合 物的催化合成方法，所述方法包括：在氮?dú)夥諊?，向有機(jī)溶劑中依次加入下式（I)化合 物、下式（Π )化合物、催化劑和助劑，然后在70-80 °C下攪拌反應(yīng)40-50分鐘，再升溫至 90-105°C并保溫攪拌反應(yīng)6-8小時，反應(yīng)完畢后經(jīng)后處理而得到所述式（III)化合物，
[0014] 其中，&為C fC6烷基或芐基；
[0015] 私為1-金剛烷基（也即式（II)化合物為1-金剛烷基膦雜乙炔，其CAS號為 101055-70-3)。
[0016] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，除非另有規(guī)定，自始至終，所述(；-(：6烷基的含 義是指具有1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，非限定性地例如可為甲基、乙基、正丙基、異 丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基或正己基等。
[0017] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，所述催化劑為摩爾比為4:1的鐵化合物與金屬 鹵化物的混合物。
[0018] 其中，所述鐵化合物最優(yōu)選為Fe (acac)2 (乙酰丙酮鐵），所述金屬鹵化物最優(yōu)選為 三氯化銻。
[0019] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，所述助劑為摩爾比為1:1的納米氧化釔與 Cu(OTf)2(三氟甲磺酸銅）的混合物，其中納米氧化釔的粒度為100-200目。
[0020] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，所述有機(jī)溶劑為DMF(N，N-二甲基甲酰胺）、 DMAc (N，N-二甲基乙酰胺）、甲苯、苯、鄰二甲苯、對苯二甲腈或聚乙二醇200 (PEG-200)中的 任意一種，最優(yōu)選為DMAc0
[0021] 其中，所述有機(jī)溶劑的用量并沒有嚴(yán)格的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況 進(jìn)行合適的選擇與確定，例如其用量大小以方便反應(yīng)進(jìn)行和后處理即可，在此不再進(jìn)行詳 細(xì)描述。
[0022] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，所述式（I)化合物與式（II)化合物的摩爾比為 1:2-2. 5,例如可為 1:2、1:2. 3 或 1:2. 5。
[0023] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，所述式⑴化合物與催化劑的摩爾比為 1:0. 15-0. 25,即所述式（I)化合物的摩爾用量與構(gòu)成催化劑的Fe (acac) 2 (乙酰丙酮鐵）和 三氯化銻的總摩爾用量的比為1:0. 15-0. 25,例如可為1:0. 15、1:0. 2或1:0. 25。
[0024] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，所述式⑴化合物與助劑的摩爾比為 1:0. 1-0. 16,即所述式⑴化合物的摩爾用量與構(gòu)成助劑的納米氧化釔和Cu (OTf)2的總摩 爾用量的比為 1:0. 1-0. 16,例如可為 1:0. 1、1:0. 12、1:0. 14 或 1:0. 16。
[0025] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，反應(yīng)結(jié)束后的后處理可具體如下：反應(yīng)結(jié)束后， 將反應(yīng)體系過濾，得到的濾液用飽和碳酸氫鈉水溶液進(jìn)行沖洗洗滌，分離出有機(jī)相，再用硫 酸鎂干燥，上300-400目硅膠柱色譜，以體積比為1:2的氯仿和石油醚混合物進(jìn)行洗脫，從 而得到所述式（III)化合物。
[0026] 在本發(fā)明的所述催化合成方法中，采用的反應(yīng)物料或試劑均可通過現(xiàn)有技術(shù)制備 得到和/或購買使用。
[0027] 綜上所述，本發(fā)明提供了一種含磷雜芳環(huán)化合物的催化合成方法，該方法通過構(gòu) 建復(fù)合催化體系，并篩選合適的催化劑、助劑、有機(jī)溶劑以及使用兩段式反應(yīng)，從而促進(jìn)了 反應(yīng)的高效進(jìn)行，使得短時間內(nèi)即可高收率地獲得目標(biāo)產(chǎn)品，具備反應(yīng)迅速的特點(diǎn)，表現(xiàn)出 良好的市場潛力。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但這些例舉性實(shí)施方式的用途和 目的僅用來例舉本發(fā)明，并非對本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將 本發(fā)明的保護(hù)范圍局限于此。
[0029] 其中，在下面的所有實(shí)施例中，基團(tuán)R2均為1-金剛烷基。
[0030] 實(shí)施例1
[0032] 在氮?dú)夥諊?，向適量有機(jī)溶劑DMAc中依次加入IOOmmol上式⑴化合物、 200mmol上式（II)化合物、15mmol催化劑（為12mmol Fe(acac)2(乙酰丙酮鐵）與3mmol 三氯化鋪的混合物）和IOmmol助劑（為粒度100-200目的5mmol納米氧化紀(jì)與5mmol Cu (OTf) 2 (三氟甲磺酸銅）的混合物），然后在70°C下攪拌反應(yīng)50分鐘，再升溫至90°C并 保溫攪拌反應(yīng)8小時；
[0033] 反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，得到的濾液用飽和碳酸氫鈉水溶液進(jìn)行沖洗洗滌， 分離出有機(jī)相，再用硫酸鎂干燥，上300-400目硅膠柱色譜，以體積比為1:2的氯仿和石油 醚混合物進(jìn)行洗脫，從而得到上式（III)化合物，產(chǎn)率為94. 6%。
[0034] 1H NMR(O)Cl3, 400MHz) : δ 8. 51 (d，2Jp H= 39. 7Hz，1H)，7. 77 (d，3Jp H= 5. 7Hz，1H)， 3. 74 (s，6H)，3. 67-3. 66 (m，4H)，2. 11-2. 03 (m，9H)，I. 77 (brs，6H)。
[0035] 實(shí)施例2
[0037] 在氮?dú)夥諊?，向適量有機(jī)溶劑DMAc中依次加入IOOmmol上式⑴化合物、 230mmol上式（II)化合物、20mmol催化劑（為16mmol Fe(acac)2(乙酰丙酮鐵）與4mmol 三氯化鋪的混合物）和13mmol助劑（為粒度100-200目的6. 5mmol納米氧化I乙與6. 5mmol Cu (OTf) 2 (三氟甲磺酸銅）的混合物），然后在75 °C下攪拌反應(yīng)45分鐘，再升溫至KKTC并 保溫攪拌反應(yīng)7小時；
[0038] 反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，得到的濾液用飽和碳酸氫鈉水溶液進(jìn)行沖洗洗滌， 分離出有機(jī)相，再用硫酸鎂干燥，上300-400目硅膠柱色譜，以體積比為1:2的氯仿和石油 醚混合物進(jìn)行洗脫，從而得到上式（III)化合物（其中n-Pr為正丙基），產(chǎn)率為94. 3%。
[0039] 1H NMR (CDCl3, 400MHz) : δ 8. 53 (d，2Jp H= 40. 0Hz，1H)，7. 76 (d，3Jp H = 5. 7Hz, 1H), 4. 11 (t, J = 6. 5Hz, 4H), 3. 67-3. 66 (m, 4H), 2. 12-2. 05 (m, 9H), L 82-1. 59 (m, 10 H)，0· 92 (t, J = 7. 3Hz, 6H)。
[0040] 實(shí)施例3
[0042] 在氮?dú)夥諊?，向適量有機(jī)溶劑DMAc中依次加入IOOmmol上式⑴化合物、 250mmol上式（II)化合物、25mmol催化劑（為20mmol Fe(acac)2(乙酰丙酮鐵）與5mmol 三氯化鋪的混合物）和16mmol助劑（為粒度100-200目的8mmol納米氧化紀(jì)與8mmol Cu (OTf) 2 (三氟甲磺酸銅）的混合物），然后在80°C下攪拌反應(yīng)40