芳基膦酸酯类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种芳基膦酸酯类化合物及其制备方法，以有机染料为光敏剂，添加催化量碱，将芳基肼、亚磷酸酯为反应物，乙腈为溶剂，温度控制在25‑45℃，在可见光照射下反应1‑6 h后，经过柱层析分离到产物芳基膦酸酯类化合物。本发明专利技术首次提供了一种以廉价易得的芳基肼和亚磷酸酯类化合物作为起始原料合成芳基膦酸酯类目标化合物的新方法。该方法具有反应条件温和、操作简单等优势；在药物合成中，金属催化剂的残留给药物生产和应用带来较大困扰，因此本发明专利技术中的无金属催化体系展现了巨大的潜在应用价值。

【技术实现步骤摘要】
芳基膦酸酯类化合物及其制备方法
本专利技术涉及化学合成领域，具体涉及一种芳基膦酸酯类化合物的制备方法。
技术介绍
膦酸酯类化合物是一类重要的有机磷化合物，由于其独特的生物活性和阻燃性能而广泛应用于有机合成化学、材料化学以及药物化学等领域。一般地，膦酸酯类化合物可通过Michaelis-Arbuzov反应来合成(如：Org.Lett.2011,13,1270)，而Michaelis-Arbuzov反应使用卤代烃为起始原料，与亚磷酸酯发生SN2取代之后，在加热条件下生成烷基膦酸二烷基酯和另一分子卤代烷。由于芳基卤化物无法与亚磷酸酯发生SN2取代，因此Michaelis-Arbuzov反应无法用于合成芳基膦酸酯类化合物。此外，虽然芳基溴化物与氢-亚磷酸酯类的偶联反应可以合成芳基膦酸酯类化合物(RSCAdvances,2014,4,22808)，但这类反应通常需要使用昂贵的钯催化剂，在一定程度上限制了其应用。近来，文献报道使用CuO为催化剂，添加3当量的Cs2CO3可以实现催化芳香肼和亚磷酸酯反应生成芳基膦酸酯类化合物(J.Org.Chem.2014,79,1449)；所述方法需要金属催化剂的参与，且消耗过量的无机碱。本专利技术中所公布的在可见光照射下以芳香肼类化合物和亚磷酸酯为原料合成芳基膦酸酯类化合物的方法暂时没有相关文献及专利报道。
技术实现思路
本专利技术提出了一种芳基膦酸酯类化合物的制备方法，提供一种温和、廉价、无金属的可见光催化方法合成芳基膦酸酯。该合成方法反应条件温和，在可见光照条件下，空气中敞开体系操作，简便安全，原料和催化剂价廉易得，是一种环境友好的绿色合成方法。实现本专利技术的技术方案是：一种芳基膦酸酯类化合物，结构式如下：其中，R1为三氟甲基、甲基、叔丁基、甲氧基、氯、硝基；R2为乙基、正丁基、异丙基、苯基。所述的芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：将芳香肼、亚磷酸酯和溶剂加入反应管中，随后向其中加入碱和光敏剂，在可见光照射下于空气中、搅拌条件下反应，得到芳基膦酸酯类化合物。所述芳香肼的结构式如下：其中R1为三氟甲基、甲基、叔丁基、甲氧基、氯、硝基。所述亚磷酸酯的结构式如下：其中R2为乙基、正丁基、异丙基、苯基。所述溶剂为乙腈或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种；碱为三乙烯二胺、三乙胺和2,6-二甲基吡啶中的任意一种；光敏剂为曙红Y和曙红B中的任意一种。所述芳香肼、亚磷酸酯、碱和光敏剂的摩尔比为1:(1-2)：0.5:0.05。所述的反应温度为25-45℃，反应时间为1-6h。本专利技术所述制备方法的反应通式如下：本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种芳基膦酸酯类化合物的制备方法，所述方法不需要添加额外的金属催化剂，直接在空气中进行，在可见光照射下使用廉价易得的光敏剂作催化剂来高效合成芳基膦酸酯类化合物。该方法所涉及的操作简便安全、具有反应条件温和、无金属、经济性好、环境友好的优点。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在25mL反应管中加入光敏剂曙红B(5mol％)，三乙烯二胺(50mol％)，溶剂乙腈1.5mL、苯肼0.5mmol，亚磷酸三乙酯1.0mmol，于空气中搅拌控制反应温度为45℃，于白光照射下反应6小时后，硅胶柱层析分离得到最终产物，以苯肼摩尔量为100％计，终产物的产率为65％。具体结果如下：1HNMR(CDCl3,400MHz):δ＝7.70-7.83(m2H),7.50-7.56(m,1H),7.40-7.47(m,2H),4.00-4.20(m,4H),1.30-1.35(d,J＝14.1Hz)；13CNMR(CDCl3,100MHz):δ＝132.3(d,J＝2.7Hz),131.7(d,J＝9.2Hz),128.44(d,J＝15.2Hz),128.41(d,J＝187.6Hz),62.0(d,J＝5.9Hz),16.3(d,J＝6.5Hz)。实施例2芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在25mL反应管中加入光敏剂曙红Y(5mol％)，三乙烯二胺(50mol％)，溶剂乙腈1.5mL、4-甲氧基苯肼0.5mmol，亚磷酸三乙酯1.0mmol，于空气中搅拌控制反应温度为25℃，于白光照射下反应1小时后，硅胶柱层析分离得到最终产物。具体结果如下：1HNMR(CDCl3,400MHz):δ＝7.64-7.70(m,2H),6.85-6.91(m,2H),3.90-4.10(m,4H),3.77(s,1H),1.20-1.26(t,6H)；13CNMR(100MHz,CDCl3):δ＝162.8(d,J＝3.6Hz),133.7(d,J＝11.0Hz),119.5(d,J＝195.2Hz),113.9(d,J＝16.2Hz),61.8(d,J＝5.9Hz),55.3,16.3(d,J＝6.6Hz)。实施例3芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在25mL反应管中加入光敏剂曙红B(5mol％)，三乙烯二胺(50mol％)，溶剂N,N-二甲基甲酰胺1.5mL、4-三氟甲基苯肼0.5mmol，亚磷酸三乙酯1.0mmol，于空气中搅拌控制反应温度为35℃，于白光照射下反应2小时后，硅胶柱层析分离得到最终产物。具体结果如下：1HNMR(CDCl3,400MHz):δ＝7.92-7.98(m,2H),7.71-7.75(m,2H),4.00-4.22(m,4H),1.32-1.36(t,6H)；13CNMR(CDCl3,100MHz):δ＝134.2(d,J＝3.13Hz),133.9(d,J＝3.2Hz),133.7(d,J＝186.2Hz),132.2(d,J＝10.15Hz),125.4(dq,J＝11.2Hz),62.5(d,J＝5.6Hz),16.3(d,J＝6.2Hz)。实施例4芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在25mL反应管中加入光敏剂曙红B(5mol％)，三乙胺(50mol％)，溶剂N,N-二甲基甲酰胺1.5mL、2,5-二氟苯肼0.5mmol，亚磷酸三乙酯0.5mmol，于空气中搅拌控制反应温度为35℃，于白光照射下反应2小时后，硅胶柱层析分离得到最终产物。具体结果如下：1HNMR(CDCl3,400MHz):δ＝7.43-7.51(m,1H),7.12-7.19(m,1H),7.00-7.07(m,1H),4.04-4.24(m,4H),1.26-1.30(t,6H)；13CNMR(CDCl3,100MHz):δ＝160.4(dd,J＝247Hz,2.2Hz),159.48(dd,J＝21.8Hz),157.0(dd,J＝19.2Hz),130.9(dd,J＝209Hz),121.48(dd,J＝8.9Hz,2.5Hz),120.9(dd,J＝6.5Hz),117.8(dt,J＝25Hz),62.8(d,J＝5.7Hz),16.3(d,J＝6.4Hz)。实施例5芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芳基膦酸酯类化合物，其特征在于结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种芳基膦酸酯类化合物，其特征在于结构式如下：，其中，R1为三氟甲基、甲基、叔丁基、甲氧基、氯、硝基；R2为乙基、正丁基、异丙基、苯基。2.芳基膦酸酯类化合物的制备方法，其特征在于步骤如下：将芳香肼、亚磷酸酯和溶剂加入反应管中，随后加入碱和光敏剂，在可见光照射下于空气中、搅拌条件下反应，得到芳基膦酸酯类化合物。3.根据权利要求2所述的芳基膦酸酯类化合物的制备方法，其特征在于所述芳香肼的结构式如下：，其中R1为三氟甲基、甲基、叔丁基、甲氧基、氯、硝基。4.根据权利要求2所述的芳基膦酸酯类化合物的制备方法，其特征在于所述亚磷酸酯的结构式如下：，其中R2为乙基、正丁基、异丙基、苯基。5.根据权利要求2所述的芳基膦酸酯类化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓岚，李瑞，於兵，屈凌波，孙远强，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41