[發明專利]一種新型雙膦酸酯化合物及其合成方法

在審

• 申請號: 202011351032.8
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112321637A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 黎慶;鄧巧蓮;姚遠;曾祥燕;張徑舟
• 申請（專利權）人: 重慶化工職業學院
• 主分類號: C07F9/40
• 分類號: C07F9/40
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所(普通合伙) 50213
• 代理人: 仇倩倩

本發明提供了一種新型雙膦酸酯化合物，還提供了一種新型雙膦酸酯化合物的合成方法，包括如下步驟：在氮氣環境下加入二氯乙烯、磷酸三乙酯和催化劑1，在180～200℃密封反應后，柱層析得到產物化合物3雙取代膦酸酯化合物；然后在干燥容器中加入化合物3，在氮氣環境下加入催化劑2、水和有機溶劑，加熱到60～80℃，再加入化合物4取代苯硼酸，反應結束后抽干溶劑柱層析得到產物；本發明產物水解后生成的雙膦酸化合物是一個良好的金屬配體，可以和鋁鹽等金屬鹽類進行反應，可用于開發新型、性能更好的有機磷系阻燃劑；本發明中的合成方法相比傳統的邁克加成反應，操作更為簡單，產率更高，更適合大規模生產。

技術領域

本發明涉及雙磷酸酯類化合物及其合成技術領域，尤其涉及一種新型雙膦酸酯化合物及其合成方法。

背景技術

雙膦酸酯類化合物是一類具有兩個磷酸酯基團的化合物，可以水解或在體內代謝成雙膦酸化合物，在醫藥、農藥、化工材料等領域有非常廣泛的應用。目前，雙膦酸鹽藥物的臨床應用主要是：對異位鈣化及骨化病人進行治療；對骨吸收增加的疾病，特別是變形性骨炎、腫瘤誘導的骨疾病等進行治療以及骨質疏松癥的治療等。至今為止，雙膦酸鹽藥物已開發出十幾種。此外，有文獻表明雙膦酸類化合物有直接或間接的抗腫瘤活性，對乳腺癌、肺癌、前列腺癌和骨肉瘤等有較高的抑制活性。科學家們一直致力于尋求活性更高、副作用更小的雙膦酸類藥物。

近年來，隨著人們防火安全、環保意識的不斷增強以及阻燃法規的日趨嚴格，開發無鹵阻燃劑正成為當前研究熱點。有機磷系阻燃劑是有機阻燃劑中最為重要的一種，被認為是替代鹵系阻燃劑最有前景的阻燃劑之一，近年來發展十分迅速，烷基次膦酸鋁就是最具代表性的物質，阻燃性能優異。而雙磷酸酯化合物經水解和取代反應后，形成的金屬雙磷酸鹽具有相似的結構和阻燃效果，具有廣泛的使用前景。

目前雙磷酸酯化合物通常采用邁克加成反應的原理進行合成，但是傳統的邁克加成反應在增長碳鏈引入取代基的同時，因為空間選擇效應，會產生較多的副產物，因此所得到的主產物收率較低，不僅浪費原料，還需要大量的后續提純工作，不利于大規模生產，因此需要一種新的合成方法。

發明內容

針對現有技術中所存在的不足，本發明提供了一種新型雙膦酸酯化合物，其目的是提供一種更好的雙膦酸酯類物質，從而在醫藥、阻燃劑領域具備更優異的性能；本發明還提供了一種新型雙膦酸酯化合物的合成方法，解決了目前采用傳統邁克加成反應進行合成具有的主產物收率較低，操作復雜，不利于大規模生產的問題。

根據本發明的實施例，一種新型雙膦酸酯化合物，具有式(Ⅰ)所示的結構：

式(Ⅰ)中，當X在鄰位或對位時，X為H、烷基R或烷氧基RO；當X在間位時，X為H、Cl或Br。

進一步的，當X為烷基R時，R代表C1-C4烷基。

進一步的，當X為烷氧基RO時，R代表的為C1-C3烷基。

另一方面，根據本發明實施例，還提供了一種新型雙膦酸酯化合物的合成方法，包括如下步驟：

(1)在氮氣環境下加入化合物1二氯乙烯、化合物2磷酸三乙酯和催化劑1，原料用量摩爾比為化合物1：化合物2：催化劑1＝1：3～4：0.05～0.1；然后在180～200℃密封反應進行8～12h，反應結束后，柱層析得到產物化合物3雙取代膦酸酯化合物；

(2)在干燥容器中加入化合物3，然后通入氮氣，在氮氣環境下加入2～3％mol催化劑2、水和有機溶劑，加熱到60～80℃，再加入化合物4取代苯硼酸，其中化合物3和化合物4的摩爾比為1：4～6，持續反應2～4h，反應結束后抽干溶劑，柱層析得到產物5。

優選的，所述步驟(1)中的催化劑1為無水氯化鎳。

優選的，所述步驟(2)中的催化劑2為[RhOH(COD)]₂。