一种芳基磷酸酯的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种芳基磷酸酯的合成方法，以芳基偶氮砜为原料，与亚磷酸三苯酯在电化学条件下反应得到相应的芳基磷酸酯类化合物。本发明专利技术原料价廉易得，方法操作简单，反应条件温和、绿色且产率较高，反应时间大大缩短。本发明专利技术利用电子作为反应物来实现选择性的氧化或还原转化，避免了使用化学计量的氧化剂、金属催化剂、碱，符合绿色化学发展的要求。本发明专利技术反应具有高度选择性，从而避免衍生化反应，例如保护/去保护，适合工业化生产。适合工业化生产。适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种芳基磷酸酯的合成方法


[0001]本专利技术涉及一种芳基磷酸酯类化合物的新型合成方法，属于电化学有机合成


技术介绍

[0002]芳基膦酸酯作为一类重要的有机磷化合物，在药物化学、材料科学和有机合成领域有着广泛的应用，使得该类化合物的合成具有重要意义。含磷部分作为配体与过渡金属配位或与生物受体结合，从而调节生理过程或材料功能。因此，高效和温和的膦酰化反应的发展一直是广泛合成研究的主题。该领域长期以来一直由过渡金属催化主导，但近几年关于使用可见光光氧化还原催化和电催化作为一种温和有效的策略来获得芳基膦酸酯类化合物的报道越来越受到人们的关注。
[0003]C.Li等人通过使用独特的钯
‑
PhX(X＝OTf,I)催化剂，完成了(ArO)3P到ArP(O)(OAr)2的重排，以优异的产率得到了相应的重排产物文献1(C.Li,L
‑
B.Han.Palladium
‑
Catalyzed Solvent
‑
Free Preparation of Aryl phosphonates ArP(O)(OAr)2from(ArO)3P via the Michaelis
‑
Arbuzov Rearrangement[J].Organometallics,39,3613
‑
3617,2020)。与传统方法相比，这种新方法原子效率高且通用，可以很容易地扩展到芳基亚膦酸酯和亚膦酸酯。但是，该方法仍然存在一些局限性，例如使用过渡金属催化剂和要求较高的温度。其反应式如下：R.S.Shaikh等人证明了芳基卤化物在无金属可见光驱动的条件下膦酰化为其相应的膦酸酯(R.S.Shaikh,S.J.S.D
ü
sel,B.Visible
‑
Light Photo
‑
Arbuzov Reaction of Aryl Bromides and Trialkyl Phosphites Yielding Aryl Phosphonates[J].ACS Catal.,6,8410
‑
8414,2016)。该反应条件温和，底物范围广，并且能与多种官能团相容。此外，该方法允许将膦酸酯基团引入复杂且敏感的药物活性分子中。但是，反应中使用了昂贵的光催化剂。其反应式如下：D.Qiu等人报道了在可见光驱动下，利用芳基偶氮砜与亚磷酸三苯酯的磷酸化反应，从而成功构建C
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P键(D.Qiu,C.Lian,J.Mao,Y.Ding,Z.Liu,L.Wei,M.Fagnoni,S.Protti.Visible Light
‑
Driven,Photocatalyst
‑
Free Arbuzov
‑
Like Reaction via Arylazo Sulfones[J].Adv.Synth.Catal.,361,5239
–
5244,2019)。与桑德迈尔型磷酸化相比，此方法表现出与富电子芳烃和(杂)芳族化合物的优异相容性。反应体系中未使用光催化剂并且反应条件温和，但是存在反应时间过长的问题。其反应式如下：
Y.Bai等人开发了一种镍催化的芳基溴化物与亚磷酸二烷基酯、苯基亚膦酸乙酯和二苯基氧化膦的电化学交叉偶联反应(Y.Bai,N.Liu,S.Wang,S.Wang,S.Ning,L.Shi,L.Cui,Z.Zhang,J.Xiang.Nickel
‑
Catalyzed Electrochemical Phosphorylation of Aryl Bromides[J].Org.Lett.,21,17,6835
–
6838,2019)。该反应具有广泛的底物范围，在温和的条件下以中等至优秀的产率获得了相应的产物。同样，反应使用了过渡金属镍催化剂和碱。其反应式如下：

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种芳基磷酸酯的新型合成方法，该方法以芳基偶氮砜为原料，与亚磷酸三苯酯在电化学条件下反应得到相应的芳基磷酸酯类化合物，原料价廉易得，方法操作简单，反应条件温和、绿色且产率较高，反应时间大大缩短。
[0005]除特殊说明外，本专利技术所述份数均为重量份，所述百分比均为质量百分比。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种芳基磷酸酯(C)的合成方法，其特征在于：以芳基偶氮砜(A)和亚磷酸三苯酯(B)作为原料，电化学合成芳基磷酸酯类化合物(C)。所述芳基偶氮砜(A)、亚磷酸三苯酯(B)和芳基磷酸酯(C)结构式如下：其中，G为H，一个或多个取代的C1‑6烷基、
‑
O
‑
C1‑6烷基、卤素或卤代C1‑6烷基。本文所用的术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。本文所用的术语“C1‑6烷基”是指具有1
‑
6个碳原子的饱和的直链或支链烃基或环烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、异己基、环丙基、环戊基或环己基。本专利技术所用的术语
“‑
O
‑
C1‑6烷基”，是指具有1
‑
6个碳原子的饱和的直链或支链烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、叔丁氧基等。本文所用的术语“卤素取代的C1‑6烷基”指的是一个或多个卤素取代的具有1
‑
6个碳原子的饱和的直链或支链烃基，比如二氟甲基、三氟甲基等。
[0007]本文化合物中，G可以独立的为邻位、间位或对位，可以邻位、间位或/和对位同时取代，也可以单独取代。
[0008]进一步，式(A)选自1
‑
(4
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
(甲基磺酰基)二氮烯或1
‑
(2
‑
氯
‑4‑
甲基苯基)
‑2‑
(甲基磺酰基)二氮烯。
[0009]上述方法中，电化学反应的电解质选自LiClO4(高氯酸锂)、nBu4NPF6、nBu4NClO4中
的一种或几种组合，优选四丁基四氟硼酸铵。
[0010]本专利技术所述的芳基偶氮砜(A)和亚磷酸三苯酯(B)用量的摩尔比为1：1
‑
3，优选为1：1.5。
[0011]本专利技术所述的电解质四丁基四氟硼酸铵的用量和芳基偶氮砜(A)的用量的摩尔比为1
‑
3：1，优选为1.6：1。
[0012]本专利技术所述电化学反应的溶剂为MeCN、DMSO、CH3OH、H2O中的一种或几种组合；优选乙腈和水的混合溶剂。进一步，乙腈和水用量的体积比为3
‑
7：1，优选为7：1。
[0013]本专利技术所述的反应恒定电流为5
‑
15mA，优选为10mA。
[0014]本专利技术所述的阳极电极为石墨棒。本专利技术所述的阴极电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳基磷酸酯(C)的合成方法，其特征在于：以芳基偶氮砜(A)和亚磷酸三苯酯(B)作为原料，电化学合成芳基磷酸酯类化合物(C)；电化学反应的电解质选自LiClO4、nBu4NPF6、nBu4NClO4中的一种或几种组合；所述芳基偶氮砜(A)、亚磷酸三苯酯(B)和芳基磷酸酯(C)结构式如下：其中，G为H，一个或多个取代的C1‑6烷基、
‑
O
‑
C1‑6烷基、卤素或卤代C1‑6烷基。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述“卤素”是指氟、氯、溴或碘；所述“C1‑6烷基”是指甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、异己基、环丙基、环戊基或环己基；所述
“‑
O
‑
C1‑6烷基”是指甲氧基、乙氧基或叔丁氧基；所述“卤素取代的C1‑6烷基”是指二氟甲基或三氟甲基。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：式(A)选自1
‑
(4
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
(甲基磺酰基)二氮烯或1
‑
(2
‑
氯
‑4‑
甲基苯基)
‑2‑
(甲基磺酰基)二氮烯。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：电化学反应的电解质为四丁基四氟硼酸铵。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：芳基偶氮砜(A)和亚磷酸三苯酯(B)用量的摩尔比为1：1
‑
3；电解质四丁基四氟硼酸铵的用量和芳基偶氮砜(A)的用量的摩尔比为1
‑
3：1。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于：电化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣康，马昱博，揭芳芳，
申请(专利权)人：重庆化工职业学院，
类型：发明
国别省市：