專利名稱：一類亞磷酰胺配體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類亞磷酰胺配體。
本發(fā)明還涉及上述配體的制備方法。
本發(fā)明還涉及上述配體在C-C、C-N、C-O成鍵反應(yīng)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
根據(jù)文獻(xiàn)1[de Vries，A.H.M.；Meetsma，A.；Feringa.Angew.Chem.Int.Ed.1996，25，2374-2376.]和文獻(xiàn)2[Arnold，B.A.；Imbos，R.；Mandoli，A.；de Vries，A.H.M.；Naasz，R.；Feringa.Tetrahedron 2000，56，2865-2878]所述，以往亞磷酰胺的合成主要采取下列途徑 該合成途徑需要在較低溫度-70℃及-40℃的反應(yīng)條件下進(jìn)行，反應(yīng)難于控制，反應(yīng)產(chǎn)物也較難處理，只能通過柱層析得到產(chǎn)物，而且產(chǎn)率較低(一般小于80％)。因此，尋找簡單、有效合成配體的方法一直是人們所研究的目標(biāo)。
目前，該類配體的一些手性化合物已用于某些不對(duì)稱合成反應(yīng)，它們?cè)贑-C、C-N、C-O等交叉偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用還未見文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種亞磷酰胺配體。
本發(fā)明的又一目的在于提供上述配體的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的亞磷酰胺配體，其結(jié)構(gòu)如下式
式中 該類配體含有兩個(gè)氧原子、一個(gè)磷原子、一個(gè)氮原子，共四個(gè)配位原子；其中氮、氧屬于硬堿，可與銅等較硬的酸配位；而磷屬于軟堿，可與鈀、銠等軟酸配位。
本發(fā)明提供的制備上述配體的方法，其反應(yīng)式如下 具體操作步驟如下a)氬氣保護(hù)下，于0-5℃，將二胺的乙醚溶液與三氯化磷的乙醚溶液按二胺∶三氯化磷的摩爾比為6∶0.5-1的比例混合均勻(二胺與三氯化磷的摩爾比優(yōu)選6∶1)，保持反應(yīng)溫度為0-5℃，至白色固狀物產(chǎn)生；升至室溫保攪拌10-16小時(shí)，過濾除去反應(yīng)產(chǎn)生的固體，蒸去濾液中溶劑，剩余物加入苯使其溶解，按二胺∶酚的摩爾比為6∶0.5-1加入酚(二胺與酚的摩爾比優(yōu)選6∶1)，再加入酚的重量0.001-0.005％的氯化氨(氯化氨的加入量優(yōu)選為酚的重量的0.001％)，加熱回流攪拌8-12小時(shí)；b)減壓下蒸去溶劑苯，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
其中步驟b得到的產(chǎn)物再以乙醚重結(jié)晶，或以石油醚作展開劑，在硅膠柱上進(jìn)行柱層析，得到提純的目標(biāo)產(chǎn)物。
本發(fā)明提供的制備方法，其優(yōu)點(diǎn)在于從廉價(jià)易得的原料出發(fā)，通過簡單的反應(yīng)便可高收率地合成相應(yīng)的亞磷酸酯配體，而且該類配體也比較穩(wěn)定。
本發(fā)明提供的亞磷酰胺配體可用于C-C、C-N、C-O等交叉偶聯(lián)反應(yīng)中。在比較溫和的反應(yīng)條件下，其鈀配合物在催化溴代芳烴Suzuki反應(yīng)中表現(xiàn)出極好的效果，化學(xué)收率最高可達(dá)99％以上，底物范圍包括一些帶敏感基團(tuán)的溴代芳烴。而配體的銅配合物在催化碘代芳烴芳胺化反應(yīng)中也表現(xiàn)出較高活性，化學(xué)收率最高可達(dá)98％，能忍耐底物中的某些敏感基團(tuán)。同時(shí)，該類配體的銅配合物還可用于碘(溴)代芳烴的烷氧基化反應(yīng)，收率也在中等水平以上。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1制備亞磷酰胺配體氬氣保護(hù)下，將96.6mmol重新蒸餾過的二乙胺及100mL無水乙醚的混合液加入到裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的250mL圓底燒瓶中。在不斷攪拌下用冰水浴將其冷卻至0℃，并緩慢滴加16.1mmol干燥PCl3的50mL乙醚溶液至反應(yīng)器中，并維持反應(yīng)器溫度在0-5℃之間。滴加過程中不斷有白色固狀物產(chǎn)生。在滴加完P(guān)Cl3溶液后，將反應(yīng)體系升至室溫并在不斷攪拌下過夜。過濾除去反應(yīng)產(chǎn)生的固體，蒸發(fā)除去濾液中溶劑，剩余物加入20mL干燥的苯，然后將其轉(zhuǎn)移至50mL圓底燒瓶中，加入16.1mmol聯(lián)二萘酚及0.01g NH4Cl及磁力攪拌子，裝上回流冷凝管，加熱回流攪拌12小時(shí)。冷卻后，除去溶劑，得粗產(chǎn)品。
除實(shí)施例1給出的二乙胺和苯酚外，本發(fā)明的制備方法中，采用的二胺的取代基R1、R2和酚類Ar1、Ar2可分別為下式中的任一種 對(duì)于采用不同的取代基和酚類，并按實(shí)施例1描述的方法制備本發(fā)明的配體，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是很容易理解的，因此不再舉亞磷酰胺配體的制備例。
本發(fā)明制備的不同取代基的亞磷酰胺配體，都能得到較高的產(chǎn)率，見下表配體 2a 2b 2c 2d 2e 2f 3c 3d 4c 4d產(chǎn)率 88％ 90％ 90％ 88％ 84％ 87％ 91％ 87％ 84％ 91％配體 5a 5b 5c 5d 5e 5f 6c 6d 7c 7d產(chǎn)率 97％ 93％ 95％ 92％ 90％ 96％ 92％ 93％ 83％ 86％由于按實(shí)施例1方法制備的配體為粗產(chǎn)物，因此可以用乙醚重結(jié)晶得到純產(chǎn)物。根據(jù)其取代基的不同，表中2c、3c、3d、4d、5a-5f、6c、6d、7c、7d所示的粗產(chǎn)物分別以乙醚重結(jié)晶，得到純的白色固體產(chǎn)物。表中2a、2b、2d、2e、2f、4c所示的粗產(chǎn)物以石油醚作展開劑，在硅膠柱上進(jìn)行柱層析，得到純的粘稠無色液體。
以下的實(shí)施例是描述配體在C-C、C-N、C-O成鍵等交叉偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用，分別以溴代芳烴Suzuki反應(yīng)、碘代芳烴芳胺化反應(yīng)、碘(溴)代芳烴烷氧基化反應(yīng)式為例。
實(shí)施例2本發(fā)明亞磷酰胺配體在溴代芳烴Suzuki反應(yīng)中的應(yīng)用，其反應(yīng)式為 具體操作條件將1.5mmol芳硼酸，3mmol磷酸鉀加入到帶有旋帽的15mL支管試管中。試管用氬氣置換5次后，加入0.0005mmol醋酸鈀，0.001mmol按實(shí)施例1方法制備的亞磷酰胺配體2c，使亞磷酰胺體與鈀在反應(yīng)中形成配合物；1.0mmol芳基溴以及1mL 1，4-二氧六環(huán)溶劑，試管再用氬氣置換5次后，密封好，在80℃條件下加熱攪拌12小時(shí)，完成交叉偶聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)畢，冷卻至室溫后，加入4mL乙酸乙酯及10mL水，充分震蕩后分出有機(jī)相，水相用3×10mL乙酸乙酯萃取3次，合并有機(jī)相，用20mL飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥2小時(shí)，除去溶劑后，以石油醚作展開劑，在硅膠柱上進(jìn)行柱層析，回收得到純品亞磷酰胺的鈀配合物。
實(shí)施例3本發(fā)明亞磷酰胺配體在碘代芳烴芳胺化反應(yīng)中的應(yīng)用，其反應(yīng)式為 具體操作步驟將0.025mmol溴化亞銅，3mmol碳酸銫及0.05mmol按實(shí)施例1方法制備的亞磷酰胺配體5d加入到帶有旋帽的15mL支管試管中。試管用氬氣置換5次后，用注射器加入1mmol碘代芳烴、1.5mmol二胺，以及1mLN，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶劑。試管再用氬氣置換5次后，密封好。在90℃條件下加熱攪拌24小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，加入4mL乙酸乙酯及10mL水，充分震蕩后分出有機(jī)相，水相用3×10mL乙酸乙酯萃取3次，合并有機(jī)相，用20mL飽和食鹽水洗滌后，無水硫酸鈉干燥2小時(shí)。除去溶劑，以石油醚(或石油醚與乙酸乙酯混合液)作展開劑，在硅膠柱上進(jìn)行柱層析，回收得到純品亞磷酰胺的銅配合物。
實(shí)施例4本發(fā)明亞磷酰胺配體在碘(溴)代芳烴烷氧基化反應(yīng)中的應(yīng)用，其反應(yīng)式為 具體操作步驟將0.1mmol碘化亞銅，3mmol碳酸銫及0.2mmol按實(shí)施例1方法制備的亞磷酰胺配體5c加入到帶有旋帽的15mL支管試管中。試管用氬氣置換5次后，用注射器加入1mmol碘(溴)代芳烴(如果是液體)、1.5mmol醇(或酚)(如果是液體)，以及1mL二甲基亞砜(DMSO)溶劑。試管再用氬氣置換5次后，密封好。在110℃條件下加熱攪拌24小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，加入4mL乙酸乙酯及10mL水，充分震蕩后分出有機(jī)相，水相用3×10mL乙酸乙酯萃取3次，合并有機(jī)相，用20mL飽和食鹽水洗滌后，無水硫酸鈉干燥2小時(shí)。除去溶劑，以石油醚作展開劑，在硅膠柱上進(jìn)行柱層析，回收得到純品亞磷酰胺的銅配合物。
權(quán)利要求
1.一種亞磷酰胺配體，其結(jié)構(gòu)如下式 式中 a R1＝R2＝CH3b R1＝R2＝C2H5c R1＝R2＝Prid R1＝R2＝CH2Phe R1-R2＝(CH2)5f R1-R2＝(CH2)2O(CH2)2。
2.權(quán)利要求1的亞磷酰胺配體，其中配體含有的氧原子和氮原子可與銅的酸配位，磷原子與鈀、銠的酸配位。
3.權(quán)利要求1所述亞磷酰胺的制備方法，步驟如下a)氬氣保護(hù)下，于0-5℃，將二胺的乙醚溶液與三氯化磷的乙醚溶液按二胺∶三氯化磷的摩爾比為6∶0.5-1的比例混合均勻，保持反應(yīng)溫度為0-5℃，至白色固狀物產(chǎn)生；升至室溫保攪拌10-16小時(shí)，過濾除去反應(yīng)產(chǎn)生的固體，蒸去濾液中溶劑；剩余物加入苯使其溶解，按二胺∶酚的摩爾比為6∶0.5-1加入酚，再加入酚的重量0.001-0.005％的氯化氨，加熱回流攪拌8-12小時(shí)；b)減壓下蒸去苯，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
4.權(quán)利要求3的制備方法，其特征在于，二胺與三氯化磷的摩爾比為6∶1。
5.權(quán)利要求3的制備方法，其特征在于，二胺與酚的摩爾比為6∶1。
6.權(quán)利要求3的制備方法，其特征在于，氯化氨的加入量為酚的重量的0.001％。
7.權(quán)利要求3的制備方法，其中步驟b得到的產(chǎn)物再以乙醚重結(jié)晶，或以石油醚作展開劑，在硅膠柱上進(jìn)行柱層析，得到提純的目標(biāo)產(chǎn)物。
8.權(quán)利要求1所述的亞磷酰胺配體在C-C、C-N、C-O成鍵的交叉偶聯(lián)反應(yīng)中的應(yīng)用。
全文摘要
一類亞磷酰胺配體的制備方法及其配體的應(yīng)用氬氣保護(hù)下，將二胺及乙醚的混合液在攪拌下冷卻至0－5℃，并加入PCl
文檔編號(hào)B01J31/00GK1868594SQ20051007398
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者萬伯順, 張占金, 陳惠麟, 吳凡 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所