CN102838633B - 一种制备γ-氧代膦酸酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以芳氧基稀土化合物Ln(OAr)3为催化剂，催化亚磷酸酯与α,β-不饱和酮的加成反应制备γ-氧代膦酸酯的方法；其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕或镱中的一种；Ar表示2,6-二叔丁基-4-甲基苯基；α,β-不饱和酮化学结构通式为：
Description
技术领域
本发明属于含磷有机化合物的制备技术领域，具体涉及一种γ-氧代膦酸酯催化制备方法。
背景技术
γ-氧代膦酸酯是一类具有重要生理活性的物质，它作为主要结构单元在生物化学和药物学领域有广泛的应用；另外，它还是有机膦化合物的重要合成砌块，其中不乏许多具有一定生理活性的物质。
现有技术中，报道的γ-氧代膦酸酯的合成方法主要是采用烷基膦酸酯或亚磷酸三酯或亚磷酸二酯与α,β-不饱和酮的加成反应，其中最为直接且具有优势的方法是最后一种，因为①此方法具有符合绿色化学要求的原子经济性，②亚磷酸二酯相对于烷基膦酸酯更为稳定、易得，③使用亚磷酸二酯可避免亚磷酸三酯可能带来的刺激性异味。
催化剂在γ-氧代膦酸酯的合成过程中起着提高转化率，减少反应时间的作用。
D. Simoni利用四甲基胍（TMG）体系作为催化剂（D. Simoni, et al. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 7615-7618），此方案对底物有较多限制，底物的结构严重影响反应的区域选择性。
G. Keglevich利用乙醇钠（EtONa），三乙基铝（AlEt3），二氮杂二环（DBU）体系促进反应（G. Keglevich, et al. Heteroatom Chem. 2007, 18, 226-229），此方法需加入当量强碱或当量烷基铝试剂，或需在回流的有机溶剂中反应，导致反应过程不安全。
D. P. Zhao利用二乙基锌（Et2Zn）体系作为催化剂（参见：D. P. Zhao, et al. Chem. Eur. J. 2009, 15, 2738-2741），此方法所需催化剂用量较大且需有机配体的参与，反应时间较长。
因此寻找一种来源简单、高活性、高选择性、安全、普适性好的催化体系以有效合成γ-氧代膦酸酯是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种来源简单、高活性、高选择性、安全、普适性好的催化体系催化亚磷酸酯与α,β-不饱和酮反应制备γ-氧代膦酸酯的方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种制备γ-氧代膦酸酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：在无水无氧条件下，以亚磷酸酯与α,β-不饱和酮为反应物，以芳氧基稀土化合物Ln(OAr)3为催化剂，反应制备得到产物γ-氧代膦酸酯；
其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕或镱中的一种；Ar表示2, 6-二叔丁基-4-甲基苯基；
所述α,β-不饱和酮化学结构通式为： ，其中，R1选自：苯基、邻甲基苯基、邻甲氧苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对溴苯基、1-萘基中的一种，R2选自：苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对溴苯基中的一种；
所述亚磷酸酯为亚磷酸二乙酯。
上述技术方案中，反应在低极性有机溶剂中进行。所述低极性有机溶剂优选为四氢呋喃。
上述技术方案中，反应过程包括在无水无氧条件下，将芳氧基稀土化合物Ln(OAr)3、亚磷酸酯、α,β-不饱和酮和溶剂混匀，在室温下搅拌2.5～5小时，终止反应，进行萃取，用干燥剂干燥萃取液，过滤，减压除去溶剂，最后经快速柱层析得到γ-氧代膦酸酯。
上述技术方案中，所述催化剂的结构式如下所示：
；
其中Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕或镱中的一种，优选为镱，因为其催化的反应对于生成γ-氧代膦酸酯的区域选择性较好，在同样条件下，相对于镧和钕，其催化的反应对于γ-氧代膦酸酯的生成产率较高；Ar为2, 6-二叔丁基-4-甲基苯基。
上述技术方案中，所述在无水无氧条件下优选为在惰性气氛中。
上述技术方案中，所述溶剂优选为四氢呋喃。
上述技术方案中，所述催化剂的用量为α,β-不饱和酮的摩尔数的5%，催化剂的用量过少会使反应无法高效进行，但是催化剂的用量过大会增加反应成本并影响反应体系的后处理。
上述技术方案中，所述亚磷酸酯的用量为α,β-不饱和酮的摩尔数的1～1.5倍，优选为1.2倍。
上述技术方案中，所述反应温度为室温，优选25℃；
上述技术方案中，所述反应时间为2.5～5小时，优选5小时；
上述技术方案中，终止反应、萃取、用干燥剂干燥萃取液、过滤、减压除去溶剂，最后经快速柱层析得到γ-氧代膦酸酯等操作本身都属于现有技术，其中所使用的萃取剂、干燥剂、洗脱剂也是现有技术，本领域技术人员可以根据最终产物的性质选择合适的试剂，优选的技术方案中终止反应采用水，萃取剂为乙酸乙酯，干燥剂为无水硫酸钠，洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚体系（体积比为1∶2）。
上述技术方案中，所述催化剂的制备方法已经被J. Ling公开（J. Ling, et Macromolecules 2001, 34, 7613-7616），本领域技术人员可以参考。
上述技术方案可表示如下：
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
1．本发明使用三芳氧基稀土化合物作为催化剂催化亚磷酸酯和α,β-不饱和酮进行加成反应制备γ-氧代膦酸酯，反应的区域选择性好，反应活性高（催化剂用量仅需5 mol%），反应条件温和（室温25℃），反应时间短（5小时），目标产物的收率高，可达85%以上。
2．本发明公开的方法使用催化剂的量少，反应的后处理简单，有利于产物的纯化。
3．本发明公开的催化剂对多种取代α,β-不饱和酮具有普适性。
4．本发明使用的催化剂合成方法简单，易于获得。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：催化剂Yb(OAr)3的合成
取一定量的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚于抽烤并充满氩气的圆底烧瓶中，加入适量四氢呋喃作溶剂，搅拌溶解；向上述体系中剪入过量的钠，在氩气保护下反应至钠表面无气泡产生，得到2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚钠的四氢呋喃溶液；在干燥充满氩气的反应管中加入适量的无水氯化镱，在氩气保护下将上述2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚钠溶液转移至该反应管，封管后于70～80 ℃下搅拌反应48小时；反应完全后离心除去沉淀，减压抽除四氢呋喃，得到的固体用甲苯萃取，结晶，即得Yb(OAr)3。
其它Ln(OAr)3催化剂可参考实施例一的制备方法。
实施例二：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和查尔酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入查尔酮（2.1 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为92%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ 7.94 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.55 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.46–7.42 (m, 4H), 7.31–7.20 (m, 3H), 4.17–3.87 (m, 4H), 3.81–3.63 (m, 3H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.08 (t, J = 7.2 Hz, 3H).
实施例三：Nd(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和查尔酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入查尔酮（2.1 g, 10 mmol），Nd(OAr)3的THF溶液（6.9 mL, 0.0723 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为73%。
实施例四：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和查尔酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入查尔酮（2.1 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（3.3 mL, 0.1212 mol/ L, 0.4 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为62%。
实施例五：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-苯基-3-邻甲苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-苯基-3-邻甲苯基-2-烯酮（2.2 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为92%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
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实施例六：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-苯基-3-邻甲氧基苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-苯基-3-邻甲氧基苯基-2-烯酮（2.4 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为87%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.94 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.53 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.45–7.41 (m, 3H), 7.19 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.90–6.86 (m, 2H), 4.66–4.57 (m, 1H), 4.11–4.08 (m, 2H), 3.95–3.69 (m, 4H), 3.87 (s, 3H), 1.27 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.09 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例七：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-苯基-3-对甲苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-苯基-3-对甲苯基-2-烯酮（2.2 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂∶乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为93%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ = 7.94 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.54 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.43 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.32 (dd, J = 8.0, 2.0 Hz, 2H), 7.09 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 4.12-4.02 (m, 2H), 3.98-3.87 (m, 2H), 3.78-3.61 (m, 3H), 2.28 (s, 3H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.10 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例八：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-苯基-3-对甲氧基苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-苯基-3-对甲氧基苯基-2-烯酮（2.4 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为89%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.94 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.55 (t, J = 7.6 Hz , 1H), 7.46–7.35 (m, 4H), 6.83 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 4.11–3.87 (m, 4H), 3.76 (s, 3H), 3.74–3.63 (m, 3H), 3.76 (s, 3H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.11 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例九：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-苯基-3-对氯苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-苯基-3-对氯苯基-2-烯酮（2.4 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为90%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ 7.93 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.56 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.47–7.26 (m, 6H), 4.14–4.05 (m, 2H), 3.99–3.89 (m, 2H), 3.83-3.61 (m, 3H), 1.29 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.13 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例十：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-苯基-3-对溴苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-苯基-3-对溴苯基-2-烯酮（2.9 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为92%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.93 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.57 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.47–7.27 (m, 6H), 4.15–3.87 (m, 4H), 3.84-3.60 (m, 3H), 1.29 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.13 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例十一：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-苯基-3-α-萘基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-苯基-3-α-萘基-2-烯酮（2.6 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为86%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ8.40 (d,J = 8.0 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.83 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.75–7.43 (m, 8H), 4.94 (d, J = 22.4 Hz, 1H), 4.12–4.06 (m, 2H), 3.91 (dd, J = 10.4, 6.8 Hz, 2H), 3.78–3.68 (m, 1H), 3.42–3.36 (m, 1H), 1.26 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 0.79 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例十二：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-对甲苯基-3-苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-对甲苯基-3-苯基-2-烯酮（2.2 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为86%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ7.84 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.45–7.42 (m, 2H), 7.31–7.22 (m, 5H), 4.10–3.86 (m, 4H), 3.80–3.63 (m, 3H), 2.39 (s, 3H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.08 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例十三：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-对甲氧基苯基-3-苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-对甲氧基苯基-3-苯基-2-烯酮（2.4 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为80%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.93 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.44 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.31–7.21 (m, 3H), 6.90 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 4.10–3.89 (m, 4H), 3.84 (s, 3H), 3.76–3.58 (m, 3H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.07 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例十四：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-对氯苯基-3-苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-对氯苯基-3-苯基-2-烯酮（2.4 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为96%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.88 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.42–7.40 (m, 4H), 7.32–7.21 (m, 3H), 4.10–3.85 (m, 4H), 3.76–3.60 (m, 3H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.07 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例十五：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-对溴苯基-3-苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-对溴苯基-3-苯基-2-烯酮（2.9 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为95%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ7.80 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.58 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.43–7.41 (m, 2H), 7.38–7.27 (m, 3H), 4.11–4.03 (m, 2H), 3.98–3.87 (m, 2H), 3.74-3.59 (m, 3H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.07 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
实施例十六：Yb(OAr)3催化亚磷酸二乙酯和1-对氯苯基-3-对氯苯基-2-烯酮反应合成γ-氧代膦酸酯
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中，在氩气保护下在反应瓶中依次加入1-对氯苯基-3-对氯苯基-2-烯酮（2.8 g, 10 mmol），Yb(OAr)3的THF溶液（4.1 mL, 0.1212 mol/ L, 0.5 mmol），四氢呋喃（20 mL），亚磷酸二乙酯（1.55 mL, 12 mmol），25℃下搅拌5小时后加入水终止反应，乙酸乙酯萃取三次，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，最后经硅胶柱快速柱层析（洗脱剂:乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2）得到无色油状物即为相应γ-氧代膦酸酯，产率为85%。
所制得产物的理论分子式以及主要核磁测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ 7.77 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 7.33–7.27 (m, 4H), 7.18–7.17 (m, 2H), 4.02–3.98 (m, 2H), 3.88–3.78 (m, 2H), 3.72–3.54 (m, 3H), 1.20 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.03 (t, J = 7.2 Hz, 3H)。
Claims (9)
1.一种制备γ-氧代膦酸酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：在无水无氧条件下，以亚磷酸酯与α,β-不饱和酮为反应物，以芳氧基稀土化合物Ln(OAr)3为催化剂，反应制备得到产物γ-氧代膦酸酯；
其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕或镱中的一种；Ar表示2, 6-二叔丁基-4-甲基苯基；
所述α,β-不饱和酮化学结构通式为： ，其中，R1选自：苯基、邻甲基苯基、邻甲氧苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对溴苯基、1-萘基中的一种，R2选自：苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对溴苯基中的一种；
所述亚磷酸酯为亚磷酸二乙酯。
2.根据权利要求1所述γ-氧代膦酸酯的制备方法，其特征在于：反应在低极性有机溶剂中进行。
3.根据权利要求2所述γ-氧代膦酸酯的制备方法，其特征在于：所述低极性有机溶剂为四氢呋喃。
4.根据权利要求1所述γ-氧代膦酸酯的制备方法，其特征在于：Ln为镱。
5.根据权利要求1所述γ-氧代膦酸酯的制备方法，其特征在于，按照摩尔比计，催化剂∶亚磷酸酯∶α,β-不饱和酮=(0.03～0.10)∶(1～1.5)∶1。
6.根据权利要求5所述γ-氧代膦酸酯的制备方法，其特征在于，按照摩尔比计，亚磷酸酯∶α,β-不饱和酮=1.2∶1。
7.根据权利要求1所述γ-氧代膦酸酯的制备方法，其特征在于，反应温度为室温。
8.根据权利要求1所述γ-氧代膦酸酯的制备方法，其特征在于，反应时间为2.5～5小时。
9.芳氧基稀土化合物Ln(OAr)3作为催化剂催化亚磷酸酯与α,β-不饱和酮的加成反应制备γ-氧代膦酸酯的应用；
其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕或镱中的一种；Ar表示2, 6-二叔丁基-4-甲基苯基；
所述α,β-不饱和酮化学结构通式为：，其中，R1选自：苯基、邻甲基苯基、邻甲氧苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对溴苯基、1-萘基中的一种，R2选自：苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对溴苯基中的一种；
所述亚磷酸酯为亚磷酸二乙酯。
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| Highly Enantioselective 1,4-Addition of Diethyl Phosphite to Enones Using a Dinuclear Zn Catalyst;Depeng Zhao, et al.;《Chem. Eur. J.》;20090211;第15卷;2738-2741 * |
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