一种烃基膦酸酯的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种烃基膦酸酯的制备方法。该方法包括：将化合物A和化合物B在连续化反应设备中进行Arbuzov反应，并在反应过程中将反应得到的产物从连续化反应设备中连续排出，得到烃基膦酸酯；反应过程中的反应温度为T1，化合物A和化合物B中沸点较低者在标准大气压下的沸点为T2，T1比T2高10～40℃，且反应过程中的反应压力为0.5～2.0MPa。本发明专利技术的制备方法可以使用位阻较大、碳卤键极化度较低的卤代烃作为化合物A，有效扩展了底物的选择范围，相应扩展了采用Arbuzov反应制备的烃基膦酸酯种类。

Method for preparing alkyl phosphonate

The invention provides a preparation method of alkyl phosphonate. The method comprises: compounds A and B Arbuzov reaction in continuous reaction device, continuous discharge of products and in the reaction process from continuous reaction device, get alkylphosphates; reaction temperature in the reaction process of T1, the lower boiling point compounds A and B in the boiling point standard under the pressure of T2, T1 10 ~ T2 higher than 40 DEG C, reaction pressure and reaction process in 0.5 ~ 2.0MPa. The preparation method of the invention can use large steric effect, carbon halogen bond polarizability lower halogenated compounds as A, effectively extends the range of substrate, the corresponding expansion of the Arbuzov prepared by the reaction of alkyl phosphonate species by.

【技术实现步骤摘要】
一种烃基膦酸酯的制备方法
本专利技术涉及有机合成
，具体而言，涉及一种烃基膦酸酯的制备方法。
技术介绍
Arbuzov反应，又称作Arbuzov重排反应，是有机磷化学中应用最广泛的反应之一。有机磷化合物是一类重要的化学物质，展现出许多优异性能，广泛的应用于农业(HeteroatomChem.2000,11(4),261-266)、医药(TetrahedronLett.2006,47,7719-7721.；Org.Lett.2006,8(19),4243-4246.；J.Am.Chem.Soc.1982,104,3107-3114)、工业(J.Electro-analyticalChem.2001,507,157-169)等方面。通过Arbuzov反应构建磷碳键，是制备烃基膦酸酯、次膦酸酯和氧膦等化合物的有效途径。Arbuzov反应是1898年首先由Michaelis发现，以后由Arbuzov(Org.ProcessResearch&Development.2004,8,603-608)发展，主要是以卤代烃和磷酸酯为底物反应制备烃基磷酸酯，和反应通式为：很多研究工作者通过测定反应中间体探讨了Arbuzov反应的机理(Chem.Rev.1981,81,415-430)。有人认为此类反应是按SN2机理进行的，即X进攻R基团，同时O-R键断裂，R-X形成。而在一些研究过程中发现了碳正离子中间体，表明经由SNl机理进行：R先从膦盐上分离，然后被X攻击。所以对于Arbuzov反应来说，SN2机理和SN1机理均有可能。卤代烃在进行Arbuzov反应的难易程度取决于两点：一是碳卤键的极化度，极性越强越容易进行，所以RI>RBr>RCl；二是烃基的空间障碍，障碍越大越不容易进行。一般芳基卤代物较难发生Arbuzov反应，一些氯化烃由于活性低，体系的反应温度有限，反应时间过长极大地限制了该反应在有机合成中的应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种烃基膦酸酯的制备方法，以解决现有技术中利用Arbuzov反应制备烃基膦酸酯时，因碳卤键极化度低或位阻大导致的反应底物有限的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种烃基膦酸酯的制备方法，其包括以下步骤：将化合物A和化合物B在连续化反应设备中进行Arbuzov反应，并在反应过程中将反应得到的产物从连续化反应设备中连续排出，得到烃基膦酸酯；其中化合物A如结构I所示，化合物B如结构II所示：其中，结构I中，X为卤原子，R1为烷基或取代烷基，其中取代烷基的取代基为芳基、酯基、环氧基、烯基或酰基；结构II中，R为甲基、乙基或苯基；反应过程中的反应温度为T1，化合物A和化合物B中沸点较低者在标准大气压下的沸点为T2，T1比T2高10～40℃，且反应过程中的反应压力为0.5～2.0MPa。进一步地，连续化反应设备包括盘管，制备方法包括：将化合物A和化合物B连续通入盘管中进行Arbuzov反应，得到烃基磷酸酯。进一步地，将反应得到的产物连续排出盘管的过程中，制备方法还包括对产物进行产物分离以得到烃基磷酸酯的步骤。进一步地，产物分离的步骤包括：对产物进行薄膜蒸发，得到烃基磷酸酯。进一步地，将化合物A和化合物B连续通入盘管中进行Arbuzov反应的步骤中，化合物A和化合物B的停留时间为10～20min。进一步地，将化合物A和化合物B连续通入盘管的步骤包括：将化合物A与第一溶剂混合，得到第一混合原料；将化合物B与第二溶剂混合，得到第二混合原料；分别将第一混合原料和第二混合原料连续通入盘管进行Arbuzov反应。进一步地，第一溶剂和第二溶剂分别独立地选自四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、苯、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙腈、甲醇、乙醇及异丙醇中的一种或多种。进一步地，R1为C1～C8烷基、芳基取代的C1～C8烷基、C2～C8酯基取代的C1～C8烷基、C2～C8环氧基取代的C1～C8烷基、C2～C8烯基取代的C1～C8烷基、或C2～C8酰基取代的C1～C8烷基。进一步地，化合物A为化合物B为进一步地，Arbuzov反应中，化合物A和化合物B的摩尔比为0.5～1:1，优选为0.7～1:1。应用本专利技术的技术方案，制备烃基膦酸酯的过程中采用了连续化反应设备。这就使化合物A和化合物B能够在连续运行过程中完成Arbuzov反应。一方面，连续反应中可以通过不断排出反应产物，将反应生成的副产小分子带离反应体系，从而提高反应的转化率并降低其他副产物的生成几率；另一方面，连续化的反应能够使化合物A和化合物B在高温高压状态下反应(反应过程中的反应温度为T1，化合物A和化合物B中沸点较低者在标准大气压下的沸点为T2，T1比T2高10～40℃，且反应过程中的反应压力为0.5～2.0MPa)，也能够提高反应效率。以上两方面的原因使得本专利技术的制备方法可以使用位阻较大、碳卤键极化度较低的卤代烃作为化合物A，有效扩展了底物的选择范围，相应扩展了采用Arbuzov反应制备的烃基膦酸酯种类。此外，需要说明的是，由于特殊的反应体系，使得本专利技术在以位阻较小、碳卤键极化度较高的卤代烃作为底物时，具有更高的反应效率和转化率，非常适合工业化大规模生产烃基膦酸酯。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。正如
技术介绍
部分所描述的，现有技术中利用Arbuzov反应制备烃基膦酸酯时，存在因碳卤键极化度低或位阻大导致的反应底物有限的问题。为了解决这一问题，本专利技术提供了一种烃基膦酸酯的制备方法，其包括以下步骤：将化合物A和化合物B在连续化反应设备中进行Arbuzov反应，并在反应过程中将反应得到的产物从连续化反应设备中连续排出，得到烃基膦酸酯；其中化合物A如结构I所示，化合物B如结构II所示：其中，结构I中，X为卤原子，R1为烷基或取代烷基，其中取代烷基的取代基为芳基、酯基、环氧基、烯基或酰基；结构II中，R为甲基、乙基或苯基；且反应过程中的反应温度为T1，化合物A和化合物B中沸点较低者在标准大气压下的沸点为T2，T1比T2高10～40℃，且反应过程中的反应压力为0.5～2.0MPa。本专利技术制备烃基膦酸酯的过程中采用了连续化反应设备。这就使化合物A和化合物B能够在连续运行过程中完成Arbuzov反应。一方面，连续反应中可以通过不断排出反应产物，将反应生成的副产小分子带离反应体系，从而提高反应的转化率并降低其他副产物的生成几率；另一方面，连续化的反应能够使化合物A和化合物B在高温高压(反应过程中的反应温度为T1，化合物A和化合物B中沸点较低者在标准大气压下的沸点为T2，T1比T2高10～40℃，且反应过程中的反应压力为0.5～2.0MPa)状态下反应，也能够提高反应效率。以上两方面的原因使得本专利技术的制备方法可以使用位阻较大、碳卤键极化度较低的卤代烃作为化合物A，有效扩展了底物的选择范围，相应扩展了采用Arbuzov本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烃基膦酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将化合物A和化合物B在连续化反应设备中进行Arbuzov反应，并在反应过程中将反应得到的产物从所述连续化反应设备中连续排出，得到所述烃基膦酸酯；其中化合物A如结构I所示，化合物B如结构II所示：

【技术特征摘要】
1.一种烃基膦酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将化合物A和化合物B在连续化反应设备中进行Arbuzov反应，并在反应过程中将反应得到的产物从所述连续化反应设备中连续排出，得到所述烃基膦酸酯；其中化合物A如结构I所示，化合物B如结构II所示：其中，所述结构I中，X为卤原子，R1为烷基或取代烷基，其中所述取代烷基的取代基为芳基、酯基、环氧基、烯基或酰基；所述结构II中，R为甲基、乙基或苯基；反应过程中的反应温度为T1，所述化合物A和所述化合物B中沸点较低者在标准大气压下的沸点为T2，T1比T2高10～40℃，且反应过程中的反应压力为0.5～2.0MPa。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述连续化反应设备包括盘管，所述制备方法包括：将所述化合物A和所述化合物B连续通入所述盘管中进行所述Arbuzov反应，得到所述烃基磷酸酯。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将反应得到的产物连续排出所述盘管的过程中，所述制备方法还包括对所述产物进行产物分离以得到所述烃基磷酸酯的步骤。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述产物分离的步骤包括：对所述产物进行薄膜蒸发，得到所述烃基磷酸酯。5.根据权利要求2至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述化合物A和所述化合物B连续通入所述盘管中进行所述Arbuzov反应的步骤中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩，詹姆斯·盖吉，卢江平，李超，张恩选，
申请(专利权)人：凯莱英生命科学技术天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12