一种FSO2N3在制备重氮试剂中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种FSO2N3在制备重氮试剂中的应用。本发明专利技术的应用包括如下步骤：在碱的存在下，将FSO2N3与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯进行如下所示的反应，得到Bestmann-Ohira和/或Seyferth-Gilbert试剂即可。本发明专利技术的应用，半小时内可以高产率地得到Seyferth-Gilbert试剂和/或者Bestmann-Ohira试剂，而且反应生成的两种混合试剂无需分离，一锅法直接应用于末端炔类化合物的合成。和/或和/或和/或和/或

【技术实现步骤摘要】
一种FSO2N3在制备重氮试剂中的应用


[0001]本专利技术涉及一种FSO2N3在制备重氮试剂中的应用。

技术介绍

[0002]Bestmann-Ohira试剂，(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯
[1]，是一种实用、耐贮存的商品化的试剂。该试剂可以在温和的碱性条件下，促进醛类与相应的末端炔烃的同系化，并且它还可以与偶极性物质进行1,3-偶极环加成反应，生成膦酰基含氮杂环化合物。
[0003]该试剂的发展始于20世纪70年代早期，在1969，Regitz和Ansch
ü
tz
[2]报道了一种P-(重氮甲基)磷酸二乙酯的制备，该方法以(甲酰基甲基)磷酸二乙酯为原料，通过乙醇钾生成烯醇式，再与对甲苯磺酰叠氮反应得到，然而该制备方法缺乏实用性。1970年，Seyferth和Marmor以N-羟甲基邻苯二甲酰亚胺为原料，经过溴化、Michaelis-Arbuzov膦酸酯化、脱邻苯二甲酰化、以及重氮化四个步骤得到P-(重氮甲基)磷酸二甲酯，产率为46％。1977年，Colvin等人报道了P-(重氮甲基)磷酸二甲酯可以将芳香族羰基化合物转化成相应的同系炔类化合物。后来，Gilbert和Weerasooriya受Colvin等人的启发下，详细地研究了P-(重氮甲基)磷酸二甲酯将羰基化合物转化成相应的同系炔类化合物的反应机制和反应性，并将底物适用性拓展到芳香族、脂肪类羰基化合物的转化。因为该方法在合成末端炔类化合物的普适性，该方法被统一命名为Seyferth-Gilbert同质化增碳反应。此后，P-(重氮甲基)磷酸二甲酯被称为Seyferth-Gilbert试剂。但该试剂的主要缺点是：1)不易制备，合成需要四步反应；2)稳定性差；3)反应需要强碱，因此也限制了其应用。
[0004]1984年，Vandewalle及其同事报道了一种高效简便制备(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯的方法。他们以丙酮基磷酸二甲酯为原料，钠氢作碱，在THF/苯溶液中，对甲苯磺酰叠氮为重氮转移试剂，反应以80％的产率得到(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯。1989年，Ohira发现Seyferth-Gilbert试剂的阴离子可以由(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯在轻度碱性条件下原位产生。几年后，Bestmann及其同事对(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯作为取代Seyferth-Gilbert试剂在同质化增碳反应上进行研究。并提出进一步改进方案，在丙酮基磷酸二甲酯上原位生成该试剂，一锅法直接用于炔类化合物的合成，同样得到可观的应用。因为(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯的实用性和储备稳定性，于是被称为Bestmann-Ohira试剂，也广泛销售于市场。2006年，Pietruszka和Witt报道以4-乙酰氨基苯磺酰叠氮作为重氮转移试剂，用于制备Bestmann-Ohira试剂，产率77％(40-50克规模)。2014年，Jepsen和Kristensen也报道一种以咪唑-1-磺酰基叠氮化物盐酸盐(ImSO2N3·
HCl)为重氮转移试剂，原位制备Bestmann-Ohira试剂，一锅法直接应用到末端炔类化合物的制备。
[0005]因此，现有的合成Bestmann-Ohira试剂的方案大多是以丙酮基磷酸二甲酯为原料，以类似对甲基苯磺酰基叠氮化物(TsN3)、4-乙酰氨基苯磺酰叠氮(p-ABSA)、咪唑-1-磺酰基叠氮化物盐酸盐(ImSO2N3·
HCl)等为重氮转移试剂反应制备。这些重氮转移试剂稳定性较差，在制备、贮存、运输等过程中容易引起爆炸等危险。而且这些磺酰叠氮化合物都是
有机分子，反应碱条件大多较强，反应时长，产率不高，后处理复杂。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术合成Seyferth-Gilbert试剂和Bestmann-Ohira试剂存在所用重氮转移试剂稳定性较差、反应碱性条件大多较强，反应时长，产率不高和后处理复杂等缺陷，而提供了一种FSO2N3在制备重氮试剂中的应用。通过该应用，反应时使用不同的碱，半小时内可以高产率地得到Seyferth-Gilbert试剂或者Bestmann-Ohira试剂，而且后处理简单，仅需要通过过滤和萃取步骤即可得到纯的产物。而反应生成的两种混合试剂无需分离，一锅法直接应用于末端炔类化合物的合成。
[0007]本专利技术提供了一种FSO2N3在制备Bestmann-Ohira和/或Seyferth-Gilbert试剂中的应用，其包括如下步骤：在溶剂中，在碱的存在下，将FSO2N3与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯进行如下所示的反应，得到Bestmann-Ohira(如式3所示)和/或Seyferth-Gilbert试剂(如式4所示)即可；
[0008][0009]所述的溶剂可为本领域进行此类反应的常规溶剂，例如，醚类溶剂(例如，MTBE(甲基叔丁基醚)和/或THF(四氢呋喃))、醇类溶剂(例如，甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种)、腈类溶剂(例如，乙腈)、芳烃类溶剂(例如，甲苯)、酰胺类溶剂(例如，DMF(N,N-二甲基甲酰胺))、砜类溶剂(例如，DMSO(二甲基亚砜))和吡咯烷酮类溶剂(例如，NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮))中的一种或多种，优选为醚类溶剂。
[0010]所述的溶剂的用量可为本领域进行此类反应的常规用量，优选其与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯的体积摩尔比为2.0L/mol～8.0L/mol，例如，5.0L/mol。
[0011]所述的碱可为本领域进行此类反应的常规碱，可为有机碱或无机碱。
[0012]所述的有机碱优选为叔胺类碱，例如，DBU(1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、DIPEA(N，N-二异丙基乙胺)和Et3N中的一种或多种；更优选为DBU。
[0013]所述的无机碱优选为碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐、碱土金属的碳酸盐和碱土金属的氧化物中的一种或多种。所述的碱金属的碳酸盐优选为NaCO3、K2CO3和CsCO3中的一种或多种。所述的碱金属的碳酸氢盐优选为NaHCO3和/或KHCO3。所述的碱土金属的碳酸盐优选为MgCO3。所述的碱土金属的氧化物优选为MgO。所述的无机碱更优选K2CO3和/或MgO。
[0014]所述的碱的用量可为本领域进行此类反应的常规用量，优选其与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯的摩尔比值为1.5～4.5，例如，2.0～3.75。
[0015]所述的FSO2N3可为本领域常规的形式，例如FSO2N3与有机溶剂形成的溶液形式，所述的有机溶剂为醚类溶剂；所述的醚类溶剂优选为MTBE和/或THF。所述的溶液中，所述的FSO2N3的摩尔浓度优选为350mM～500mM，例如，435mM、480mM、479mM、484mM、470mM或400mM。
[0016]所述的FSO2N3的用量可为本领域进行此类反应的常规用量，优选其与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯的摩尔比值为1.0～2.0，例如，1.2或1.25。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FSO2N3在制备Bestmann-Ohira和/或Seyferth-Gilbert试剂中的应用，其特征在于，所述的应用可包括如下步骤：在溶剂中，在碱的存在下，将FSO2N3与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯进行如下所示的反应，得到Bestmann-Ohira和/或Seyferth-Gilbert试剂即可；2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的溶剂为醚类溶剂、醇类溶剂、腈类溶剂、芳烃类溶剂、酰胺类溶剂、砜类溶剂和吡咯烷酮类溶剂中的一种或多种；和/或，所述的溶剂与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯的体积摩尔比为2.0L/mol～8.0L/mol；和/或，所述的碱为有机碱或无机碱；和/或，所述的碱与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯的摩尔比值为1.5～4.5；和/或，所述的FSO2N3为FSO2N3与有机溶剂形成的溶液形式，所述的有机溶剂为醚类溶剂；和/或，所述的FSO2N3与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯的摩尔比值为1.0～2.0；和/或，所述的反应的温度为室温。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的溶剂为醚类溶剂；和/或，当所述的溶剂为醚类溶剂时，所述的醚类溶剂为MTBE和/或THF；和/或，当所述的溶剂为醇类溶剂时，所述的醇类溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种；和/或，当所述的溶剂为腈类溶剂时，所述的腈类溶剂为乙腈；和/或，当所述的溶剂为芳烃类溶剂时，所述的芳烃类溶剂为甲苯；和/或，当所述的溶剂为酰胺类溶剂时，所述的酰胺类溶剂为DMF；和/或，当所述的溶剂为砜类溶剂时，所述的砜类溶剂为DMSO；和/或，当所述的溶剂为吡咯烷酮类溶剂时，所述的吡咯烷酮类溶剂为NMP；和/或，所述的有机碱为叔胺类碱，例如为DBU、DIPEA和Et3N中的一种或多种，优选为DBU；和/或，所述的无机碱为碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐、碱土金属的碳酸盐和碱土金属的氧化物中的一种或多种；所述的碱金属的碳酸盐优选为NaCO3、K2CO3和CsCO3中的一种或多种；所述的碱金属的碳酸氢盐优选为NaHCO3和/或KHCO3；所述的碱土金属的碳酸盐优选为MgCO3；所述的碱土金属的氧化物优选为MgO；所述的无机碱优选K2CO3和/或MgO；和/或，所述的碱与如式2所示的丙酮基磷酸二甲酯的摩尔比值为2.0～3.75；和/或，当所述的有机溶剂为醚类溶剂时，所述的醚类溶剂为MTBE和/或THF；和/或，所述的FSO2N3与有机溶剂形成的溶液中，所述的FSO2N3的摩尔浓度为350mM～500mM；和/或，所述的应用包括如下步骤：向丙酮基磷酸二甲酯、所述的溶剂和所述的碱形成
的混合溶液中加入FSO2N3，进行所述的反应即可。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，当所述的碱为DBU时，得到Bestmann-Ohira试剂；或，当所述的碱为MgO、KHCO3、Na2CO3、NaHCO3、DIPEA和MgCO3中的一种或多种时，得到Seyferth-Gilbert试剂；较佳地，所述的碱为MgO；或，当所述的碱为Et3N和/或K2CO3时，得到Bestmann-Ohira试剂和Seyferth-Gilbert试剂的混合物；较佳地，所述的碱为K2CO3。5.一种如式B所示的末端炔类化合物的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)在溶剂中，在碱的存在下，将FSO2N3与丙酮基磷酸二甲酯进行如下所示的反应得到Bestmann-Ohira试剂和/或Seyferth-Gilbert试剂即可；(2)在甲醇中，在K2CO3和/或DBU的存在下，将步骤(1)中得到的Bestmann-Ohira试剂和/或Seyferth-Gilbert试剂与含如式A所示的结构片段的醛类化合物进行如下所示的增碳反应，得到含如式B所示的结构片段末端炔类化合物即可；6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)的方法和条件如权利要求1～4任一项所述；和/或，所述的步骤(1)制备得到的Bestmann-Ohira试剂和/或Seyferth-Gilbert试剂不经过处理，直接用于步骤(2)；和/或，步骤(2)中，所述的甲醇与含如式A所示的结构片段的醛类化合物的体积摩尔比为1.0L/mol～10.0L/mol；和/或，步骤(2)中，所述的K2CO3和/或DBU与含如式A所示的结构片段的醛类化合物的摩尔比值为1.2～3.0；和/或，步骤(2)中，所述的含如式A所示的结构片段的醛类化合物与如式2所示化合物的摩尔比值为0.5～1.0；和/或，步骤(2)中，所述的增碳反应的温度为室温；和/或，步骤(2)还包括后处理，所述的后处理可包括如下步骤：所述的增碳反应结束后，用酸调节反应体系的pH为6～7；和/或，所述的含如式A所示的结构片段的醛类化合物为芳香族醛类化合物或者脂肪族醛类化合物。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的含如式A所示的结构片段的醛类化合物如式A-1所示，相应地得到含所述的如式B所示结构片段的末端炔类化合物如式B-1所示：其中，R为C
6-C
30
芳基、被一个或多个R1取代的C
6-C
30
芳基、5-14元杂芳基、被一个或多个R2取代的5-14元杂芳基、C1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁玉飞，董佳家，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：