本发明专利技术公开了烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物的合成方法，该方法使用廉价易得、来源广泛、稳定低毒的醇类为烷基化试剂，使用廉价易得的碘盐为催化剂，无需溶剂，经反应可选择性地直接得到烷基亚膦酸二酯化合物。该反应方法简单，条件温和、无需有机溶剂、易于操作。本方法对反应条件的要求较低，可利用苄基型、烯丙基型和脂肪型等各种类型的醇为烷基化试剂，实现不同类型取代的烷基亚膦酸二酯的合成，还可以进一步扩展到取代亚膦酸二酯与醇的反应合成烷基次膦酸酯化合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成领域，具体涉及一种碘盐催化下烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物的合成方法。
技术介绍
烷基亚膦酸酯和烷基次膦酸酯结构及其衍生物大量存在于天然产物和药理活性化合物中。它们还可作为中间产物还可以进一步转化为烷基亚膦酸和烷基次膦酸化合物、以及烯烃等具有较好抗癌能力、抗氧化能力的生物活性分子。因此，烷基亚膦酸酯和烷基次膦酸酯化合物的合成引起了越来越多有机化学家们的重视。以烷基亚膦酸酯的合成为例，传统方法一般通过卤代烃和亚磷酸酯在高温下的阿尔布佐夫反应来合成，反应温度通常≥150℃，而且需采用毒性大、稳定性差的卤代烃作为烷基化试剂，且反应会产生活性高、沸点低的小分子卤代烃为副产物，产生污染。目前也有通过使用醇为烷基化试剂直接和亚磷酸酯反应制备烷基亚膦酸酯化合物的方法，但是需要使用过量的活化剂（如碘化锌）来促进反应，同样存在反应副产物多，纯化困难等问题。综上所述，已知的烷基亚膦酸酯的合成方法仍有不少缺点，阻碍了其在合成和工业上进一步的应用。因此，寻找一种新的合成方法、可利用稳定低毒的原料一步得到烷基亚膦酸酯化合物，对有机合成、生化和药物化学家而言都是非常有意义的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物的合成方法。该方法使用原料来源广泛，廉价易得、稳定低毒，且反应高效。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物的合成方法，以碘盐为催化剂，亚磷酸三酯或亚膦酸二酯与醇在直接反应得到烷基亚膦酸二酯，反应温度为80～160℃，反应时间为1～60小时，分别制备烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物，其具体反应式为：其中：R1为各种官能团取代在2-、3-、4-、5-或6-位的苯基或其他取代芳基、稠环，或各种官能团取代的杂芳基，还可以是各种碳链长度和支链官能团取代的烷基；R2是各种直链或支链取代的烷基，或各类官能团取代的芳基；R3是各种直链或支链取代的烷基、或各类官能团取代的芳基、稠环以及各类官能团取代杂芳基。进一步设置是所述的催化剂无机碘盐、有机碘盐、以及碘单质或碘代烷烃通过反应原位生成的碘盐。进一步设置是催化剂的用量为0.1～100mol%。进一步设置是所述反应在无溶剂条件下进行。进一步设置是所述反应在在惰性气体保护下进行。进一步设置是反应温度为100～150℃，反应时间为12～48小时。本专利技术旨在开发一种碘盐为非过渡金属催化剂，以绿色的醇为烷基化试剂，与亚磷酸三酯化合物在无溶剂下进行高选择性反应合成烷基亚膦酸二酯化合物的新方法。本专利技术还将该方法进一步扩展到烷基次膦酸酯化合物的合成。本专利技术的优点是：与文献方法相比，本方法可使用廉价易得、来源广泛、稳定低毒、绿色的醇类化合物为烷基化试剂，不使用过渡金属催化剂和配体，反应无需活化剂，不使用有机溶剂，副产物为小分子醇，绿色环保污染小。因此，本方法对反应条件的要求较低、适用范围较广，与已知方法相比优势明显，具有潜在广泛的应用前景。下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步介绍。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。实施例1亚磷酸三乙酯和苯甲醇制备苄基亚膦酸二乙酯20mL管形反应器中依次加入苯甲醇（54.0mg,0.50mmol)，亚磷酸三乙酯（166.0mg,1.0mmol,2.0equiv.）和四丁基碘化铵（3.7mg,0.01mmol,2mol%），抽真空氮气保护，然后在无溶剂条件下加热到120℃反应24h。TLC监测反应完全后，产物用柱色谱分离提纯，分离收率90%。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.44–6.87(m,5H),3.99–3.84(m,4H),3.08(d,J=21.5Hz,2H),1.17(t,J=7.0Hz,6H).13CNMR(125MHz,CDCl3)δ131.62(d,J=9.0Hz),129.77(d,J=6.5Hz),128.50(d,J=3.0Hz),126.84(d,J=3.6Hz),62.09(d,J=6.8Hz),33.79(d,J=138.2Hz),16.34(d,J=6.0Hz).31PNMR(202MHz,CDCl3)δ26.48(s)。实施例2亚磷酸三乙酯和4-氟苯甲醇制备4-氟苄基亚膦酸二乙酯20mL管形反应器中依次加入4-氟苯甲醇（63.0mg,0.50mmol)，亚磷酸三乙酯（166.0mg,1.0mmol,2.0equiv.）和四丁基碘化铵（3.7mg,0.01mmol,2mol%），抽真空氮气保护，然后在无溶剂条件下加热到120℃反应24h。TLC监测反应完全后，产物用柱色谱分离提纯，分离收率81%。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.29–7.24(m,2H),7.00(t,J=8.5Hz,2H),4.07–3.90(m,4H),3.12(d,J=21.5Hz,2H),1.25(t,J=7.0Hz,6H).13CNMR(126MHz,CDCl3)δ161.93(dd,J=245.3,3.9Hz),131.24(dd,J=7.9,6.7Hz),127.31(dd,J=9.2,3.3Hz),115.41(dd,J=21.5,3.0Hz),62.18(d,J=6.8Hz),32.90(d,J=139.2Hz),16.35(d,J=6.0Hz).31PNMR(202MHz,CDCl3)δ26.15(d,J=5.7Hz)。实施例3亚磷酸三乙酯和4-溴苯甲醇制备4-溴苄基亚膦酸二乙酯20mL管形反应器中依次加入4-溴苯甲醇（93.0mg,0.50mmol)，亚磷酸三乙酯（166.0mg,1.0mmol,2.0equiv.）和四丁基碘化铵（3.7mg,0.01mmol,2mol%），抽真空氮气保护，然后在无溶剂条件下加热到120℃反应24h。TLC监测反应完全后，产物用柱色谱分离提纯，分离收率90%。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.44(d,J=8.0Hz,2H),7.17(dd,J=8.0,2.0Hz,2H),4.10–3.94(m,4H),3.09(d,J=21.5Hz,2H),1.25(t,J=7.0Hz,6H).13CNMR(126MHz,CDCl3)δ131.64(d,J=3.0Hz),131.43(d,J=6.6Hz),130.78(d,J=9.1Hz),120.93(d,J=4.6Hz),62.22(d,J=6.8Hz),33.28(d,J=138.7Hz),16.37(d,J=5.9Hz).31PNMR(202MHz,CDCl3)δ25.51(s)。实施例4亚磷酸三乙酯和4-氰基苯甲醇制备4-（氰基）苄基亚膦酸二乙酯20mL管形反应器中依次加入4-氰基苯甲醇（66.5mg,0.50mmol)，亚磷酸三乙酯（166.0mg,1.0mmol,2.0equiv.）和四丁基碘化铵（3.7mg,0.01mmol,2mol%），抽真空氮气保护，然后在无溶剂条件下加热到120℃反应24h。TLC监测反应完全后，产本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物的合成方法，其特征在于：以碘盐为催化剂，亚磷酸三酯或亚膦酸二酯与醇在直接反应得到烷基亚膦酸二酯，反应温度为80～160℃，反应时间为1～60小时，分别制备烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物，其具体反应式为：其中：R1为各种官能团取代在2‑、3‑、4‑、5‑或6‑位的苯基或其他取代芳基、稠环，或各种官能团取代的杂芳基，还可以是各种碳链长度和支链官能团取代的烷基；R2是各种直链或支链取代的烷基，或各类官能团取代的芳基；R3是各种直链或支链取代的烷基、或各类官能团取代的芳基、稠环以及各类官能团取代杂芳基。
【技术特征摘要】
1.一种烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物的合成方法，其特征在于：以碘盐为催化剂，亚磷酸三酯或亚膦酸二酯与醇在直接反应得到烷基亚膦酸二酯，反应温度为80～160℃，反应时间为1～60小时，分别制备烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化合物，其具体反应式为：其中：R1为各种官能团取代在2-、3-、4-、5-或6-位的苯基或其他取代芳基、稠环，或各种官能团取代的杂芳基，还可以是各种碳链长度和支链官能团取代的烷基；R2是各种直链或支链取代的烷基，或各类官能团取代的芳基；R3是各种直链或支链取代的烷基、或各类官能团取代的芳基、稠环以及各类官能团取代杂芳基。2.根据权利要求1所述的一种烷基亚膦酸二酯化合物或烷基次膦酸酯化...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐清，马献涛，苏陈良，韩立彪，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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