一种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，以芳基胺、亚磷酸酯为反应物，以亚硝酸叔丁酯为促进剂，温度控制在70‑80℃，搅拌反应40‑60分钟，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无酸、无金属条件下，以廉价易得的芳基胺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、酸的后处理给药物中间体的生产带来较大困扰，因此本发明专利技术中简便、高效的无金属、无酸催化体系具有巨大的潜在应用价值和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种芳基膦酸酯类化合物及其制备方法
本专利技术涉及有机化学合成领域，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，其具有良好的生物活性和阻燃性能而广泛应用于有机化学、材料化学以及药物化学等领域。膦酸酯类化合物可通过Sandmeyer反应来合成(如Org.Biomol.Chem.,2010,8,4518-4520)，但该文献报道的方法首先需要在-15℃下将苯胺转化成芳基重氮盐，然后在80℃下使用昂贵的钯作为催化剂催化反应。反应条件苛刻，操作复杂，催化剂价格昂贵，限制了其应用。近来，文献报道使用无金属催化体系实现了Sandmeyer反应（J.Org.Chem.2016,81,11603-11611）。但该方法需要加入1.5当量的有机酸（TsOH）反应时间长达8个小时；此外，该方法仅适用于芳基磷酸酯类化合物，烷基磷酸酯类化合物无法发生反应。另一方面，在药物合成中，金属催化剂的残留、酸的后处理给药物中间体的生产和后续废盐处理带来较大困扰。本专利技术中所公布的芳香胺与亚磷酸酯类反应生成芳基膦酸酯类化合物，无需金属和酸的参与，反应时间短，条件温和，适用范围广，具有巨大的经济效益和应用价值。该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、无酸作用下合成芳基膦酸酯。该合成方法反应条件温和，反应时间短，操作简便安全，原料和催化剂价廉易得，是一种环境友好的合成方法。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、氯、氟、乙基；R2为乙基、正丁基、苯基。所述的芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：将芳香胺、亚磷酸酯和溶剂加入反应瓶中，随后向其中加入TBN，加热搅拌条件下反应，得到芳基膦酸酯类化合物。所述芳香胺的结构式如下：，其中R1为三氟甲基、甲基、氯、氟、乙基。所述亚磷酸酯的结构式如下：，其中R2为乙基、正丁基、苯基。所述溶剂为二甲基亚砜；TBN为亚硝酸叔丁酯，即t-BuONO。所述芳香胺、亚磷酸酯、TBN的摩尔比为1:3:1.5。所述的反应温度为70-80℃，反应时间为40-60分钟。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和酸，反应时间短，能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、无酸、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5mL反应瓶中加入溶剂二甲基亚砜1mL、苯胺0.2mmol，亚磷酸三乙酯0.6mmol，盖上盖子搅拌，控制反应温度为70℃，反应40分钟后，硅胶柱层析分离得到最终产物，以苯胺摩尔量为100%计，终产物的产率为70%。具体结果如下：1HNMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.99-7.68(ddd,J=8Hz,2H),7.58(ddd,J=7.4,1.6Hz,1H),7.53-7.40(m,2H),4.26-4.06(m,4H),1.34(t,6H).13CNMR(101MHz,CDCl3)δ132.42(d,J=3.1Hz),131.74(d,J=9.9Hz),129.07,127.20,(d,J=187Hz),128.46(d,J=15.0Hz),62.18(d,J=5.4Hz),16.29(d,J=6.5Hz).31PNMR(162MHz,CDCl3)δ18.60。实施例2芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在5mL反应瓶中加入溶剂二甲基亚砜1mL、4-三氟甲基苯胺0.2mmol，亚磷酸三乙酯0.6mmol，盖上盖子搅拌控制反应温度为80℃，反应40分钟后，硅胶柱层析分离得到最终产物，以苯胺摩尔量为100%计，终产物的产率为75%。具体结果如下：1HNMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.87(dd,J=13.1,7.9Hz,2H),7.66(dd,J=8.4,3.6Hz,2H),4.15-3.98(m,4H),1.26(s,H).13CNMR(101MHz,CDCl3)δ134.07(dd,J=32.7,3.3Hz),133.70,132.23(d,J=10.2Hz),131.83,125.32(m),62.53(d,J=5.6Hz),16.33(d,J=6.4Hz).31PNMR(162MHz,Chloroform-d)δ16.19。实施例3芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在5mL反应瓶中加入溶剂二甲基亚砜1mL、4-氯-苯胺0.2mmol，亚磷酸三乙酯0.6mmol，盖上盖子搅拌控制反应温度为80℃，反应40分钟后，硅胶柱层析分离得到最终产物，以苯胺摩尔量为100%计，终产物的产率为30%。具体结果如下：1HNMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.77(dd,J=13.0,8.4Hz,2H),7.47(ddd,J=6.6,4.8,3.0Hz,2H),4.20-4.06(m,4H),1.34(t,J=7.1Hz,6H).13CNMR(101MHz,Chloroform-d)δ138.95,133.20(d,J=10.8Hz),128.86(d,J=15.6Hz),126.08,62.31(d,J=5.5Hz),16.32(d,J=6.4Hz)。31PNMR(162MHz,Chloroform-d)δ17.69。实施例4芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在5mL反应瓶中加入溶剂二甲基亚砜1mL、3-氟苯胺0.2mmol，亚磷酸三乙酯0.6mmol，盖上盖子搅拌控制反应温度为80℃，反应40分钟后，硅胶柱层析分离得到最终产物，以苯胺摩尔量为100%计，终产物的产率为70%。具体结果如下：1HNMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.63(m,7.6,1.2Hz,1H),7.59-7.51(m,1H),7.50-7.43(m,1H),7.26(dd,J=8.5,2.7Hz,1H),4.24-4.02(m,4H),1.36(t,J=7.1Hz,6H).13CNMR(101MHz,Chloroform-d)δ163.64(d,J=21.8Hz),161.16(d,J=21.3Hz),130.45(dd,J=17.7,7.6Hz),127.47(dd,J=9.2,3.3Hz),119.54(dd,J=21.0,3.0Hz),118.59(dd,J=22.3,10.4Hz),62.40(d,J=5.4Hz),16.32(d,J=6.5Hz)。31PNMR(162MHz,Chloroform-d)δ16.44(d,J=8.5Hz)。实施例5芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：在5mL反应瓶中加入溶剂二甲基亚砜1mL、4-乙基苯胺0.2mmo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、氯、氟、乙基；R2为乙基、正丁基、苯基。2.所述的芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：将芳香胺、亚磷酸酯和溶剂加入反应瓶中，随后向其中加入TBN，加热搅拌条件下反应，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胺的结构式如下：，其中R1为三氟甲基、甲基、氯、氟、乙基。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、苯基。5.根据权利要...

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