[發明專利]一種Brφnsted酸性離子液體催化合成α-氨基膦酸酯的綠色方法

無效

• 申請號: 201110101891.6
• 申請日: 2011-04-22
• 公開（公告）號: CN102276649A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 劉晨江;王斌
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: C07F9/40
• 分類號: C07F9/40;B01J31/02
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技術領域

本發明涉及一種合成α-氨基膦酸酯的綠色方法，特別是涉及磺酸基功能化的酸性離子液體1-丁基-2-三氟甲基-3-磺酸基丙基苯并咪唑硫酸氫鹽[PSb(2-CF₃Bim)][HSO₄]代替CF₃SO₃H、CF₃COOH、Mg(ClO₄)₂、Al(ClO₄)₃、Yb(OTf)₃、BiCl₃、SmI₂、GaI₃、ZrOCl₂·8H₂O和ZrO(ClO₄)₂·6H₂O等傳統酸或Lewis酸為催化劑合成α-氨基膦酸酯的綠色方法。

技術背景

α-氨基膦酸酯及其衍生物在結構上類似于天然氨基酸，具有抗癌、抗病毒、殺蟲、殺菌除草、調節生長等多種作用，且具有殘留低和對哺乳動物毒性低的優點，因此關于該類化合物的合成備受人們關注。在已報道的大多數合成α-氨基膦酸酯化合物的方法中，存在反應時間長、反應溫度較高、使用有機溶劑、使用昂貴且對空氣敏感的催化劑、需要外加一些特殊試劑和使用特殊的反應裝置等缺點，最大的不足則是胺上連有吸電子基團的反應收率較低。最近，人們對該類化合物的合成方法進行了改進和完善。2007年，Bhagat等人采用Mg(ClO₄)₂催化合成了α-氨基膦酸酯，此催化劑對含有鈍化基團的芳香胺的反應收率達90％以上。2008年，該課題組將ZrOCl₂·8H₂O和ZrO(ClO₄)₂·6H₂O分別用于催化合成α-氨基膦酸酯，得到了較好的結果。2010年，張國平等人采用無水Al(ClO₄)₃作為Lewis酸催化劑，在無溶劑條件下，高效合成了芳香胺上連有鈍化基團的α-氨基膦酸酯。

離子液體具有熱穩定性好、易分離、無蒸氣壓、液相溫度范圍寬、催化活性高、選擇性高、轉化率高等優點，是當今綠色化學化工的重要研究內容。2009年，Akbari等人首次報道了離子液體1-丁基-3-磺酸基丁基咪唑三氟甲磺酸鹽為催化劑，合成α-氨基膦酸酯的應用研究，所用離子液體的特點是僅在陽離子的結構上具有一個酸性位點。眾所周知，酸催化反應的效果與催化劑的酸性強弱至關重要。基于以上認識，本發明涉及將陰陽離子各具有一個酸性位點的磺酸基功能化的酸性離子液體1-丁基-2-三氟甲基-3-磺酸基丙基苯并咪唑硫酸氫鹽[PSb(2-CF₃Bim)][HSO₄]用于催化合成α-氨基膦酸酯化合物的一種綠色方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡便，且具有產率高、無污染、反應條件溫和、反應時間短、后處理簡單和催化劑可循環使用等優點的合成α-氨基膦酸酯的綠色方法。

本發明采用的技術方案：一種酸性離子液體1-丁基-2-三氟甲基-3-磺酸基丙基苯并咪唑硫酸氫鹽[PSb(2-CF₃Bim)][HSO₄](圖I)催化合成α-氨基膦酸酯化合物的綠色方法。

圖I

磺酸基功能化的酸性離子液體1-丁基-2-三氟甲基-3-磺酸基丙基苯并咪唑硫酸氫鹽[PSb(2-CF₃Bim)][HSO₄]催化合成α-氨基膦酸酯：

將2mmol芳香醛，2mmol胺，2-3mmol亞磷酸三甲酯，催化劑5mol％[PSb(2-CF₃Bim)][HSO₄]加入到10mL圓底燒瓶中，電磁攪拌室溫反應3-20min至混合物固化，然后向混合物中加入適量蒸餾水，用玻璃棒攪拌洗滌產物，過濾，干燥，無需重結晶，即得α-氨基膦酸酯純品。