一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法，包括以下步骤：将电解质、取代的胺、取代的膦氧化物和溶剂分别加入到电解池中，通电搅拌反应，得到式Ⅰ所示的取代的磷酰胺类化合物。本发明专利技术首次实现了在通电条件下，取代的膦氧化物与胺反应，得到取代的磷酰胺类化合物。该方法绿色高效，一步反应即可得到产品，操作简单，且条件温和。

Preparation of a Substituted Phosphamide Compound

The invention provides a preparation method of substituted phosphamide compounds, including the following steps: adding electrolytes, substituted amines, substituted phosphine oxides and solvents into the electrolytic cell respectively, electrically stirring reaction, and obtaining the substituted phosphamide compounds shown in Formula I. The invention realizes for the first time that the substituted phosphine oxides react with amines to obtain the substituted phosphamide compounds under the condition of electrification. The method is green, efficient, one-step reaction can be obtained, the operation is simple, and the conditions are mild.

【技术实现步骤摘要】
一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法
本专利技术涉及有机合成方法学
，尤其涉及一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法。
技术介绍
磷酰胺类化合物作为药物和有机材料，有着广泛的生物活性和应用价值。其结构中N-P键的形成是其合成中的关键步骤。N-P键在许多生物活性化合物和有机材料中均普遍存在，因此N-P键的形成，已成为许多化合物合成中的关键。在过去的几十年中，使用磷酰氯、磷酸与胺反应和过渡金属催化下构建N-P键已成为一个传统的主流方法。然而，这些传统方法反应条件剧烈，对水分和氧气敏感，并且原子经济性低。随着绿色环保和原子经济性概念的深入发展，如何在更加温和的条件下构建N-P键成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法，一步反应即可，操作简单，且条件温和。本专利技术提供了一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法，包括以下步骤：将电解质、取代的胺、取代的膦氧化物和溶剂分别加入到电解池中，通电搅拌反应，得到式Ⅰ所示的取代的磷酰胺类化合物；其中，R1和R2独立的选自：卤素，取代或非取代的C1～C5的烷氧基、C1～C5的烷基、C6～C18的芳基或C6～C18的杂芳基；R3和R4独立的选自：取代或非取代的C4～C12的烷基、C4～C12的烷氧基、C4～C12的环烷基、C6～C12的芳基或C6～C12的杂芳基；或者R3、R4和相连的N原子共同形成取代或非取代的C3～C12的环烷基、杂环基、芳基或杂芳基。本专利技术采用的电解质优选为卤盐电解质，即含卤素原子的盐，如碘化铵、碘化钾、四丁基碘化铵、溴化钾和氯化钾等卤盐电解质，本专利技术选用的卤盐电解质可以是以上任意一种，或几种的组合。所述取代的胺结构如下：其中，R3和R4范围同上，在此不再赘述。在本专利技术的某些具体实施例中，所述R3、R4和相连的N原子共同形成吗啉基、哌啶基、哌嗪基、吡啶基、吡咯基、吡嗪基等C3～C12的杂环基团，上述杂环基团可以带有C1～C5烷基、C1～C5烷氧基、羟基、卤素、硝基、氰基、磺酰基、羟基烷基、苯氧基、苯基羰基、苄基等取代基，还可以和其他脂肪环或芳环稠合成为桥环基团或螺环基团。所述取代的膦氧化物结构如下：其中，R1和R2范围同上，在此不再赘述。在本专利技术的某些具体实施例中，所述膦氧化物可以为二烷基膦氧，如二甲基氧化膦或氧化二乙基膦等；或者二芳基膦氧，如二苯基磷氧，双(对甲基苯基)氧化膦，双(3,5-二甲基苯基)氧化膦，双(对甲氧基苯基)氧化膦，双(3-甲氧基苯基)氧化膦，双(3,5-二甲氧基苯基)氧化膦，双(对氯苯基)氧化膦，双(对氟苯基)氧化膦，2,2'-双-(2-萘基)氧化膦或苯基乙氧基氧化膦等。上述电解质、取代的胺、取代的膦氧化物的摩尔比优选为(3～4)：(2～4)：1。反应过程中，所述取代的膦氧化物的起始浓度优选为0.03～0.15mol/L-1。所述反应的溶剂优选为甲醇和/或乙醇。所述通电的电流密度优选为8～20mA/cm-2，电极采用铂电极和石墨电极。所述反应的温度优选为15～40℃。反应后还包括分离提纯。所述分离提纯包括柱层析色谱、液相色谱、蒸馏和重结晶中的任意一种或几种的组合。更优选地，所述分离提纯方式为柱层色谱。优选地，所述柱层色谱的洗脱剂为乙酸乙酯/甲醇，但并不局限于该种洗脱剂，只要符合洗脱目的的试剂均可以使用。上述反应的反应式如下：通过本专利技术提供的方法，可以一步构建取代的磷酰胺类化合物，由此可以衍生出许多重要的具有生理活性的中间体和有机材料。在本专利技术的某些具体实施例中，所制备的取代的磷酰胺类化合物具有以下3aa～3ck任一结构：上述结构式中的单键表示甲基。与现有技术相比，本专利技术提供了一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法，包括以下步骤：将电解质、取代的胺、取代的膦氧化物和溶剂分别加入到电解池中，通电搅拌反应，得到式Ⅰ所示的取代的磷酰胺类化合物。本专利技术首次实现了在通电条件下，取代的膦氧化物与胺反应，得到取代的磷酰胺类化合物。该方法绿色高效，一步反应即可得到产品，操作简单，且条件温和。附图说明图1为实施例1提供的产物1H核磁共振谱图；图2为实施例1提供的产物13C核磁共振谱图；图3为实施例1提供的产物31P核磁共振谱图；图4为实施例2提供的产物1H核磁共振谱图；图5为实施例2提供的产物13C核磁共振谱图；图6为实施例2提供的产物31P核磁共振谱图；图7为实施例3提供的产物1H核磁共振谱图；图8为实施例3提供的产物13C核磁共振谱图；图9为实施例3提供的产物31P核磁共振谱图；图10为实施例4提供的产物1H核磁共振谱图；图11为实施例4提供的产物13C核磁共振谱图；图12为实施例4提供的产物31P核磁共振谱图；图13为实施例5提供的产物1H核磁共振谱图；图14为实施例5提供的产物13C核磁共振谱图；图15为实施例5提供的产物31P核磁共振谱图；图16为实施例6提供的产物1H核磁共振谱图；图17为实施例6提供的产物13C核磁共振谱图；图18为实施例6提供的产物31P核磁共振谱图；图19为实施例7提供的产物1H核磁共振谱图；图20为实施例7提供的产物13C核磁共振谱图；图21为实施例7提供的产物31P核磁共振谱图；图22为实施例8提供的产物1H核磁共振谱图；图23为实施例8提供的产物13C核磁共振谱图；图24为实施例8提供的产物31P核磁共振谱图；图25为实施例9提供的产物1H核磁共振谱图；图26为实施例9提供的产物13C核磁共振谱图；图27为实施例9提供的产物31P核磁共振谱图；图28为实施例10提供的产物1H核磁共振谱图；图29为实施例10提供的产物13C核磁共振谱图；图30为实施例10提供的产物31P核磁共振谱图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的取代的磷酰胺类化合物的制备方法进行详细描述。以下实施例中所使用的部分取代的膦氧化物根据文献方法合成，其余部分的取代的膦氧化物、所有胺及试剂均为直接购买的分析纯试剂，使用前未经其他处理，所用溶剂或洗脱剂购于国药。实施例1在15mL电解池中加入二苯基膦氧(0.3mmol,60.6mg)、哌啶(0.9mmol,76.5mg)、碘化钾(1mmol,166mg)和乙醇(10mL)，恒电流30mA条件下搅拌反应。反应完成后(TLC跟踪检测)，旋干得到的残留物用乙酸乙酯/甲醇体系作为洗脱剂过色谱柱得到产物3ab，产率为75％，纯度>99％。通过核磁共振波谱仪对所述加成产物进行分析，结果参见图1～图3。其中，图1为本专利技术实施例1提供的产物1H核磁共振(1HNMR)谱图；图2为本专利技术实施例1提供的产物13C核磁共振(13CNMR)谱图；图3为本专利技术实施例1提供的产物31P核磁共振(31PNMR)谱图。由图1～图3可知，本专利技术实施例1提供的产物的结构如3ab所示。表征数据：1HNMR(400MHz,CDCl3,ppm):δ＝7.90–7.85(m,4H),7.50–7.42(m,6H),3.04-3.00(m,4H),1.63-1.61(m,2H),1.58-1.57(m,4H)。13CNMR(100MHz,CDCl3,ppm):δ＝131.3(d,J＝9.7Hz),130.9(d,J＝128.7Hz),130.6(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将电解质、取代的胺、取代的膦氧化物和溶剂分别加入到电解池中，通电搅拌反应，得到式Ⅰ所示的取代的磷酰胺类化合物；

【技术特征摘要】
1.一种取代的磷酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将电解质、取代的胺、取代的膦氧化物和溶剂分别加入到电解池中，通电搅拌反应，得到式Ⅰ所示的取代的磷酰胺类化合物；其中，R1和R2独立的选自：卤素，取代或非取代的C1～C5的烷氧基、C1～C5的烷基、C6～C18的芳基或C6～C18的杂芳基；R3和R4独立的选自：取代或非取代的C4～C12的烷基、C4～C12的烷氧基、C4～C12的环烷基、C6～C12的芳基或C6～C12的杂芳基；或者R3、R4和相连的N原子共同形成取代或非取代的C3～C12的环烷基、杂环基、芳基或杂芳基。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解质为卤盐电解质。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇和/或乙醇。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志勇，王玉康，查正根，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34