[發明專利]一種α-氟代-β-羰基-二芳基膦氧化合物及其對映選擇多樣性的合成方法

有效

• 申請號: 202011110887.1
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112142791B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 張輔民;謝紹雷
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C07F9/53
• 分類號: C07F9/53;C07F9/58;C07F9/6553
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 林鵬

本發明公開一種α?氟代?β?羰基?二芳基膦氧化合物及其對映選擇多樣性的合成方法，所述α?氟代?β?羰基?二芳基膦氧化合物是通過將β?羰基?二芳基膦氧化合物與氟化試劑在有機溶劑中，經手性催化劑和堿溶液的作用下反應得到的β?羰基?二芳基膦氧化合物α不對稱?氟取代產物。本發明利用廉價且商品可得的金雞納堿及其衍生物為手性催化劑，可經濟、高效地實現β?羰基?二芳基膦氧化合物的對映選擇多樣性的不對稱α?氟取代，反應過程簡單、安全且易于操作，合成產率高，適于工業化生產。

技術領域

本發明屬于有機中間體合成領域，具體涉及一種α-氟代-β-羰基-二芳基膦氧化合物及其對映選擇多樣性的合成方法。

背景技術

β-羰基膦氧化合物作為一類重要的含磷有機化合物在有機化學、配位化學、生物化學等諸多領域都具有廣泛的應用。在有機合成中是一類重要的有機合成子，可以通過一系列轉化得到各類重要的衍生物，是著名的Horner-Wadsworth-Emmons(HWE)反應的原料，也可以用于制備各類β-胺基膦酸、手型β-羥基膦酸等化合物。其中以β-羰基膦氧化合物進行α-取代獲得的α-取代-β-羰基-二芳基膦氧化合物作為一類重要的有機骨架，可以作為有機功能分子的合成前驅體、過渡金屬催化中的配體以及過渡金屬提取純化中的萃取劑等。

鹵代是一個非常重要且實用的反應，其產物可用于構建碳-氮、碳-硫、碳-氧以及類似建，其中對膦酸酯進行α-鹵代是研究熱點。其中1996年，Feasson?C等通過鎂的電化學方法合成了氯代環烷基磷酸酯；2004年，袁承業獲得了β-羰基膦酸酯α-位單氯代產物；2005年，Jorgensen?K.A.等以N-氯丁二酰亞胺為氯源的羰基膦酸酯在路易斯酸催化下得到對映選擇性氯代反應；2010年，Calenbergh?S.V.等以丁烯基膦酸二乙酯為原料，在LDA、TMSCL和Cl₃C-CCl₃作用下，在酸性條件下合成了膦酸酯α-位氯代產物；2011年，McKenna?C.E.等，在膦酸三乙酯在氰化鈉作用下，與選擇性氟化試劑反應生成了α-氟代膦酸酯，但是產率極低；2012年，Shibatomi?K.等利用手性螺吡啶單噁唑啉配體催化β-羰基膦酸酯進行不對稱α-氯代反應。雖然現有文獻已經報道了對膦酸酯進行α-鹵代的相關反應，但是由于氟取代的復雜性，因此所述方法僅限于α-氯代反應，并且獲得產物的純度較低，且對映選擇性較差，產物一般為消旋體。

針對上述問題，為了獲得一種對映選擇多樣性α-氟代的β-羰基-二芳基膦氧化合物，文獻(展宗嵩.β-酮基取代的二芳基膦氧化物羰基α-位的鹵代反應[D].蘭州大學,2020.08.01)通過篩選溶劑、催化劑和添加劑進行β-酮基取代的二芳基膦氧化物羰基α-位鹵代反應的條件優化，獲得了β-酮基取代的二芳基膦氧化物羰基α-位的不對稱氯代和溴代反應，但是該方法的不對稱反應效果還是較差，最高ee值僅達到35％；并且雖然F與Cl、Br為同屬鹵素，但是由于氟原子半徑小，電負性大等特點，實現β-酮基取代的二芳基膦氧化物羰基α-位的不對稱氟代反應過程更為復雜，所以該方法仍然無法實現β-酮基取代的二芳基膦氧化物羰基α-位的不對稱氟取代。

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種α-氟代-β-羰基-二芳基膦氧化合物及其對映選擇多樣性的合成方法。所述方法采用廉價且商業可得的催化劑和堿，在有機溶劑能夠經濟、高效地實現β-羰基-二芳基膦氧化合物的不對稱氟代反應，ee值高達到90％以上，最高可達99％，即能基本完全實現β-羰基-二芳基膦氧化合物的不對稱氟代，獲得了單晶形態的α-氟代-β-羰基-二芳基膦氧化合物；且所述反應過程簡單、安全且易于操作，對于有機合成領域具有重要的意義。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種α-氟代-β-羰基-二芳基膦氧化合物，所述α-氟代-β-羰基-二芳基膦氧化合物的結構式如下式(Ⅰ)-(Ⅳ)任一所示：