[發明專利]一種以含P(O)-OH類化合物與醇高效酯化制備有機膦酸酯類化合物的方法

有效

• 申請號: 201611136064.X
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106749396B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 熊碧權;唐課文;張盼良;劉宇;許衛鳳
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: C07F9/32
• 分類號: C07F9/32;C07F9/40;C07F9/6574
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本發明提供了一種高效、高選擇性合成含不同取代官能團的有機膦酸酯類衍生物的方法，其采用多肽催化劑作為縮合試劑，以含P(O)?OH類化合物與醇作為反應底物，反應體系加入了有機溶劑。該方法的優點：催化劑廉價易得；底物適用性高；反應條件溫和，安全可靠；所得目標產物的選擇性接近100%，產率高達90%以上。該方法解決了傳統合成有機膦酸酯類化合物的反應選擇性差、反應步驟繁瑣、產率低以及需要用到對環境有害試劑等不足，具有良好的工業應用前景。本發明同時還提供了對應的含不同取代官能團的有機膦酸酯類衍生物。

【技術領域】

本發明涉及有機膦酸酯類化合物的應用催化合成領域，具體地說涉及一種以含P(O)-OH類化合物與醇高效酯化制備有機膦酸酯類衍生物的制備方法。

【背景技術】

有機膦酸酯類化合物在有機合成上是一類重要的有機化合物，該類化合物具有良好的催化活性、光學活性以及生物活性，使得其在生物、醫學、光學活性材料以及不對稱催化合成等方面有著廣泛的應用。眾所周知，磷元素以及有機磷化合物在生命中占著舉足輕重的底物，如人體內的ADP、ATP、RNA以及有機磷脂雙分子層等。但是，在自然界很難找到純天然的有機膦酸酯類化合物，且磷元素大多以無機鹽的形式存在自然界之中，目前為人們所知的有機膦酸酯類化合物大多是通過化學方法合成的。

近年來，隨著有機膦酸酯(尤其是作為有機配體)應用領域的不斷拓展，市場需求也隨之不斷增加，該類化合物新型合成技術的開發也愈來愈受到重視。目前文獻已報道的有機膦酸酯類化合物的合成方法主要包括：(1)Atherton-Todd反應：采用P(O)-H鍵化合物在四氯化碳、三乙胺等試劑存在的條件下催化其與親核試劑(醇、酚、胺類化合物等)進行交叉偶聯反應；(2)親核取代反應：利用含P(O)-H或P(O)-OH類化合物與鹵化試劑反應制備出對應的含P(O)-Cl化合物，然后再與親核試劑(醇、酚、胺類化合物等)進行交叉偶聯反應；(3)Arbuzov反應：利用亞磷酸三烷基酯作為親核試劑與鹵代烷作用制備烷基膦酸二烷基酯。(4)交叉偶聯反應：利用貴金屬催化劑(鈀、銀、銅、鎳)催化P(O)-H等親核試劑與R-X/Ar-X等化合物的交叉偶聯反應。但是，上述方法一般都采用對空氣敏感的試劑(P(O)-H化合物、四氯化碳、磺酰氯等)，而且還存在著實驗步驟繁瑣、催化劑昂貴且難以回收利用、反應條件苛刻、底物適用性交叉、產率較低以及對環境的污染較大等缺陷。

迄今為止，有機膦酸酯類化合物的高效合成存在著原料質量、生產的安全性(三氯化磷、五氯化磷以及磷酰氯等化合物具有較強的腐蝕性)以及產品的穩定性及純度等幾個方面的難題，合成技術難度較大，目前只有美、日等國的幾家公司在生產，而我國高端有機膦酸酯產品目前的情況主要是依靠于進口。

針對現有的有機膦酸酯合成工藝的不足，業界正著力于研制由穩定、廉價易得的含P(O)-OH類化合物作為原料的高效、高選擇性合成對應的有機膦酸酯類化合物的方法。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種由廉價易得的P(O)-OH類化合物與醇類化合物作為原料的高效、高選擇性合成對應的含不同取代官能團的有機膦酸酯類化合物的方法，以克服現有技術中的上述缺陷。

本發明的一個目的提供一種由廉價易得的含P(O)-OH類化合物與醇類化合物高效、高選擇性合成對應的有機膦酸酯類化合物的方法，包含下述步驟：取反應量的含P(O)-OH類化合物、醇、堿和有機溶劑在N₂或惰性氣體保護下置于反應容器中進行混合，在攪拌下于25～80℃下反應3～12小時，即制得相應的含不同取代官能團的有機膦酸酯類衍生物。具體反應式如下：

取反應量的含P(O)-OH類化合物、醇、堿、縮合試劑和有機溶劑在N₂保護下置于反應容器中進行混合，在攪拌下于25～80℃下反應3～12小時，即制得相應的含不同取代官能團的有機膦酸酯類衍生物；

其中，

所述含P(O)-OH類化合物結構式為