CN1075509C - 亚膦化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新的具有特定结构的亚膦化合物。
它具有广泛用途,特别与过渡金属铑等形成铑膦配合物,用于羰基合成催化剂有特效,活性和选择性大大提高,是一种极有开发前景的新的配体化合物。
Description
本发明涉及一种新的含膦有机化合物,特别是具有特定结构的亚膦化合物及其合成方法。
本发明目的是发明人在长期从事含膦有机化合物合成研究中,发现一种具有特定结构的新的含膦有机化合物具有广泛、特殊用途,从而合成一种新的亚膦化合物,特别是选择一种低毒、低成本溶剂,高活性催化剂,高收率的合成方法,合成本发明新的具有特定结构的亚膦化合物。
其中R1、R2和R3基团相互之间可以相同或不同,并各自独立地为-H、卤素、氨基、氰基、羟基、硝基、亚硝基、羧基、磺酸基、亚磺酸基、磷酸基、亚磷酸基、硫酸根基、亚硫酸根基;
-烷基或取代烷基或其同分异构体,烷氧基或取代烷氧基或其同分异构体,烷硫基或取代烷硫基,环烷基或取代环烷基,环烷氧基或取代环烷氧基,环烷硫基或取代环烷硫基;
-链烯基或取代链烯基,链烯氧基或取代链烯氧基,链烯硫基或取代链烯硫基;
-炔基或取代炔基,炔氧基或取代炔氧基,炔硫基或取代炔硫基;
-R′R″N,R′R″RN,R′CONR″,R′OR″,-CO2R′和-CONR′R″,其中R′和R″各自独立地是氢,烷基或取代烷基(如卤代烷基,硝基烷基,氰基烷基等),环烷基或取代环烷基(如卤代环烷基,硝基环烷基,亚硝基环烷基,氰基环烷基等),
-芳基或取代芳基(如卤代芳基,硝基芳基,亚硝基芳基,氰基芳基等),芳氧基或取代芳氧基,芳硫基或取代芳硫基;
-杂芳基或取代杂芳基,杂环烷基或取代杂环烷基;
n1和n2,为0~4正整数,n3为0~5正整数,优选为n1和n2,为0~2正整数,n3为0~2正整数。
所述卤素为氟、氯、溴、碘,优选为氯和溴。
所述烷基或取代烷基或其同分异构体为C1-C20烷基或其同分异构体,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1,3-二甲基丁基、3-甲基戊基、1,3-二甲基戊基、正辛基、1,3-二甲基己基、1,4-二甲基己基、2,5-二甲基己基、正壬基、1,3,5-三甲基己基、1,3-二甲基庚基、2,5-二甲基庚基、正癸基、十一烷基、十三烷基、十四烷基、十七烷基、十八烷基、二十烷基等,优选为C1-C6烷基或其同分异构体,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1,3-二甲基丁基、3-甲基戊基等。取代烷基为被卤素、氰基、氨基、硝基、亚硝基、羟基、羧基、磺酸基、亚磺酸基、磷酸基、亚磷酸基、芳基或杂芳基等所取代的,例如卤代烷基,如氟代烷基如氟代甲基、氟代乙基、氟代丙基、氟代丁基、氟代己基;氯代烷基如氯代甲基、二氯代甲基、氯代乙基(如CICH2CH2-,CICH2-CICH-)、氯代丙基(如1--氯代丙基,二氯代丙基等)、氯代丁基(如1--氯代丁基,1,3-二氯代丁基等)、氯代戊基(如-氯代戊基,二氯代戊基等)、氯代己基(如1--氯代己基,1,3-二氯代己基,1,2-二氯代己基等)、氯代辛基、氯代十八烷基等;溴代烷基,例如溴代甲基、溴代乙基(如1--溴代乙基,1,2-二溴代乙基等)、溴代丙基(如1--溴代丙基,1,3-二溴代丙基等)、溴代丁基(如1--溴代正丁基,4--溴代正丁基,溴代异丁基等)、溴代戊基(如1--溴代正戊基,1,2-二溴代正戊基,1,4-二溴代正戊基等)、溴代己基(如1--溴代己基,1,4-二溴代己基等)、溴代辛基、溴代十二烷基等;碘代烷基如碘代甲基、碘代乙基、碘代丙基、碘代丁基等。
硝基取代烷基,例如硝基甲基、硝基乙基、硝基丙基、硝基丁基(如1-硝基丁基)、硝基辛基、硝基癸基、硝基十六烷基等。
氨基取代烷基,例如氨基甲基、氨基乙基、氨基丙基、氨基丁基、氨基己基等。
羟基取代烷基,如羟甲基、羟丙基、羟丁基、羟己基、羟辛基、羟癸基;或多羟基取代烷基(如1,3-二羟基己基等)等。氰基取代烷基,例如氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基己基、氰基辛基等。
磺酸基取代烷基,例如:磺酸基甲基,磺酸基乙基,磺酸基丙基,磺酸基丁基等。
芳基取代烷基,例如:苯甲基,苯乙基,苯基丙基,苯基丁基;萘甲基,萘乙基等。
所述烷氧基或取代烷氧基为C1-C20烷氧基或取代C1-C20烷氧基,例如:甲氧基,乙氧基,丙氧基,异丙氧基,正丁氧基,叔丁氧基,异丁氧基,戊氧基,特戊氧基,己氧基,辛氧基,癸氧基,十一烷氧基,十四烷氧基,十七烷氧基,二十烷氧基等。优选为C1-C6烷氧基或取代烷氧基,如甲氧基、乙氧基,正丙氧基,异丙氧基,正丁氧基,异丁氧基,叔丁氧基,特戊氧基,己氧基等。卤代烷氧基,例如:氟代甲氧基,氯代甲氧基,溴代甲氧基,碘代甲氧基,氯代乙氧基,溴代乙氧基,碘代乙氧基,氯代丙氧基,氟代丙氧基,溴代丙氧基,氟代丁氧基,氯代丁氧基,溴代丁氧基,氟代己氧基,氯代己氧基,碘代己氧基,氯代辛氧基,溴代辛氧基,碘代辛氧基,氟代十二烷氧基,氯代十二烷氧基,氯代十八烷氧基等,优选为C1-C6卤代烷氧基,例如:氟代甲氧基,氯代甲氧基,溴代甲氧基,碘代甲氧基、氟代乙氧基,氯代乙氧基,溴代乙氧基,碘代乙氧基,氟代丙氧基,氯代丙氧基,溴代丙氧基,碘代丙氧基,氟代丁氧基,氯代丁氧基,溴代丁氧基,氟代己氧基,氯代己氧基,或多卤C1-C6烷氧基,如:二氯甲氧基,二溴甲氧基,二氯乙氧基,二溴乙氧基等。硝基取代烷氧基,例如:硝基甲氧基,硝基乙氧基,硝基丙氧基,硝基丁氧基,硝基己氧基,硝基庚氧基,硝基壬氧基,硝基十二烷氧基,硝基十五烷氧基,硝基十八烷氧基等,或多硝基烷氧基。
氰基取代烷氧基,例如:氰基甲氧基,氰基乙氧基,氰基丙氧基,氰基丁氧基等。
所述烷硫基或取代烷硫基为C1-C20烷硫基或取代C1-C20烷硫基,优选为C1-C6烷硫基(如甲硫基,乙硫基,丙硫基,丁硫基、己硫基等),或取代C1-C6烷硫基。
所述环烷基或取代环烷基为C3-C20环烷基或取代环烷基,例如环丙基,环丁基,环戊基,环己基,环辛基,环壬基,环十二烷基,环十七烷基,环二十烷基等,优选为环C3-C6环烷基或取代环烷基,例如:环丙基,环丁基,环戊基,环己基,或取代环烷基,卤代环烷基,如氯代环丙基,溴代环丙基,氟代环丙基,碘代环丙基,氟代环丁基,氯代环丁基,溴代环丁基,氟代环戊基,氯代环戊基,溴代环戊基,碘代环戊基,氟代环己基,氯代环己基,溴代环己基等。或多卤代环烷基,例如:氟氯代环己基等。
所述环烷氧基为C3-C20环烷氧基,例如:环丁氧基,环戊氧基,环己氧基,环十烷氧基,环二十烷氧基等,优选为环丙氧基,环丁氧基,环戊氧基,环己氧基。
所述环烷硫基为C3-C20环烷硫基,例如:环丁硫基,环戊硫基,环己硫基,环辛硫基,环十二烷硫基,环十八烷硫基等。
所述链烯基或取代链烯基为C2-C20单链烯基或共轭双链烯基或取代链烯基,例如:乙烯基,丙烯基,丁烯基,戊烯基,己烯基,庚烯基,辛烯基,癸烯基,十二烷烯基,十三烷烯基,十八烷烯基,二十烷烯基,2,4-己二烯基,1,-3-己二烯基,1,5-辛二烯基等;优选为C2-C6单链烯基取代链烯基,如:乙烯基,丙烯基,丁烯基,戊烯基,己烯基。取代链烯基为氟代乙烯基,氯代乙烯基,溴代乙烯基,碘代乙烯基,氯代丙烯基,溴代丙烯基,氯代己烯基,溴代己烯基,氟代辛烯基,氯代辛烯基,氯代癸烯基,溴代癸烯基,1-氯代-2,4-己二烯基等。
所述炔基为C2-C20炔基或取代炔基,例如:乙炔基,丙炔基,丁炔基,戊炔基,己炔基,庚炔基,辛炔基,十二烷炔基,十五烷炔基,二十烷炔基,1-氯代丙炔基,1-溴代丙炔基,1-硝基丁炔基等,优选为乙炔基,丙炔基,丁炔基,氯代丙炔基。
所述芳基或取代芳基为通式为C4n+2的C6-C18芳基或取代芳基,芳基为苯基,萘基,联苯基,蒽基,菲基,芴基等。取代芳基为烷基或多烷基苯基,例如:甲苯基,二甲苯基,三甲苯基,乙苯基,二乙苯基,丙苯基,二丙苯基等,卤代苯基如氯代苯基或多氯代苯基,氟代苯基或多氟代苯基,溴代苯基或多溴代苯基,硝基苯基或多硝基苯基,氰基苯基或多氰基苯基,氨基苯基或多氨基苯基,烷氧基苯基或多烷氧基苯基,例如:甲氧基苯基,二甲氧基苯基,乙氧基苯基,丙氧基苯基,丁氧基苯基等;羟基苯基如羟苯基;羧基苯基如苯甲酸基等;烷基萘基,卤代萘基如a-氯代萘基,β-溴代萘基。
所述芳氧基或取代芳氧基为通式C4n+2的C6-C18芳氧基或其取代芳氧基,例如苯甲氧基、苯乙氧基,氯代苯甲氧基,溴代苯甲氧基,氟代苯甲氧基,氰基苯己氧基等。优选为苯甲氧基,苯乙氧基,氯代苯甲氧基,溴代苯甲氧基等。
本发明新的亚膦化合物合成方法有下列步骤:
1、原料制备-含膦离子性化合物制备,
其中R1 R2 R3和R4基团相互之间可以相同或不同,并相同于亚膦化合物中R1 R2 R3所定义的,所述R1 R2 R3和R4分别须处于间位和对位。
n1,n2,n3,n4各自独立地为0~3中的正整数。
X为负离子基团,所述负离子基团是指无机酸根为F-、Cl-、Br-、I-、硫酸根、硝酸根、磷酸根、碳酸根、磺酸根等;有机酸根,例如:脂族酸根,如甲酸根、乙酸根、丁酸根、辛酸根等;芳族酸根如:苯甲酸根等,优选为F-、Cl-、Br-、I-。
n=0-3,m=0-3的正整数。
原料配比为0.5-6,优选为1-3摩尔比。
苯,二甲苯,苯甲氰,液体石蜡或C1-C8脂族醇(优选为C3-C4脂族醇)为溶剂。MX2或MSO4为催化剂。其中M为:Fe,Co,Ni,Cu,Mn,Zn,Sn;X为F,Cl,Br,I,例如NiF2,NiCl2,NiBr2,NiI2,ZnF2,ZnCl2,ZnBr2,ZnI2,CuF2,CuCl2,CuBr2,CuI2,FeF2,FeCl2,FeBr2,CoCl2,CoBr2,MnCl2,FeSO4,MnSO4,ZnSO4,CuSO4等。催化剂用量是体系总(重量)的0.2-20%(重量),优选为1-10%(重量)。经干燥处理,放入反应器内在反应温度60-280℃,优选在120-250℃下回流反应2-11小时,优选为4-6小时。冷却到室温后加入去离子水溶解,体系分为三相:产物,催化剂和未反应三苯基(或R取代的)膦,分别在固相,水相和有机相中,分别用水及有机溶剂洗涤有机相、水相和固相,将有机相合并,回收未反应的三苯基(或R取代的)膦,粗产品可用混合溶剂进行提纯,混合溶剂为溶剂Ⅰ为乙酸乙酯,乙酸甲酯,乙酸丙酯,C1-C8脂肪族正异构醇,溶剂Ⅱ为水,溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ之比为0.5-10(体积比),优选体积比为1-5,得到精制的白色针状晶体产物(一红外光谱仪测定FTIR4000日东岛津光谱仪),收率可达到70-88%,催化剂可以回收循环使用,回收率达91-95%。
2.二乙胺锂的合成
使二乙胺与有机锂于-20-20℃,优选-5-5℃反应生成白色沉淀二乙胺锂,其中所述有机锂为有机单锂,如乙基锂,丙基锂,异丙基锂,正丁基锂,仲丁基锂,叔丁基锂等,以及有机多锂,如:1,4-二锂丁烷,萘锂等,优选为正丁基锂,仲丁基锂。其浓度为0.5摩尔/升-1.8摩尔/升,优选浓度为0.7-1.5摩尔/升。
二乙胺与有机锂的摩尔比在10∶1-1∶1,优选为5∶1-2∶1。
3.用溶剂溶解,白色沉淀完全消失,所述溶剂为乙醚,四氢呋喃,二氯甲烷,1,4-二氧六环,苯,甲苯,苯甲睛等。
4.在搅拌下加入含膦离子性化合物进行反应,使有机锂与含膦离子性化合物之比为0.2∶1-10∶1,优选比为1∶1-5∶1,更优选比为2∶1-4∶1;
反应温度维持5-55℃,优选为10-30℃;反应时间3-15小时,反应时间优选4-7小时。
5.体系变成均相后,在低温下,优选为-5-5℃用酸调节PH值使之达到1-7,优选为1-4,最终分成水相和有机相。
6.用有机溶剂萃取水相,优选萃取三次,所述溶剂为四氢呋喃,乙醚,二氯甲烷,1,4-二氧六环,苯,甲苯,二甲苯等。
7.有机相用NaOH,Na2CO3,NaHCO3,NaCl水溶液及水洗至中性,有机相经干燥蒸发得白色针状晶体亚膦化合物,收率81-87%,产品熔点测定(以R为H基团为例)(用XT4A数字显示微熔点测试定仪)熔点为91-93℃;红外谱图(以R为H基团为例)(用FTIR-4000日本岛津光谱仪)690cm-1,725cm-1,765cm-1最强吸收峰,1420cm-1-1450cm-1有一中等强度吸收峰,1540cm-1,1560cm-1,1650cm-1有三个弱吸收峰。
具有本发明特定结构的亚膦化合物有着广泛的用途,特别与过渡金属铑,Ru,Co,Ni等金属原子形成配合物,制成如铑膦催化剂,用于羰基合成反应例如:烯烃及其衍生物的氢甲酰化反应,具有独特效果。由于本发明亚膦化合物结构上特点,增大了铑膦配合物的催化活性和反应速率,更有利于烯烃端基络合,增大产物中正构醛的比例,使催化选择性大大提高,例如在用本发明亚膦化合物制成铑膦催化剂新配体,用于丙烯氢甲酰化反映,与现用三苯基膦配体相比具有突出优点:
新配体与三苯基膦催化活性和选择比较
P配体 | 丙烯转化率 | 产物正异比 | 时空产率 |
三苯基膦 | 21.2% | 2 | 309 |
新配体 | 83.5% | 3.2 | 1200 |
时空产率单位g(丁醛)/g(铑)h
下面将用实施例进一步说明本发明,但本发明保护范围并不限于列举实施例,本发明保护范围于权利要求书中。
实施例
含膦离子性化合物的制备:
实施例1
[Ph(Ph-Cl)3]P+Cl-制备
在100ml三口瓶内,加液体石蜡10ml,氯苯0.05mol,三氯苯基膦0.04mol,加入催化剂NiCl2 2.6g,在220℃条件下回流5h,反应结束后,冷却,加入去离子水100ml,经洗涤,分离,并用乙酸乙酯和水的体积比为3∶1的溶剂重结晶,产物收率达75%,催化剂回收率为94%。
实施例2
[(Ph-CH3O)2(Ph-CH3)Ph]P+Br-的制备
在100ml三口瓶内,加入甲苯12ml,溴苯0.04mol,(CH3O-Ph)2(CH3-Ph)P 0.04mol,加入催化剂NiBr24.4g,在125℃条件下回流6h,反应结束后,冷却,加入去离子水100ml,经洗涤,分离,并用异戊醇和水的体积比为2∶1的溶剂重结晶,产物收率达55%,催化剂回收率为93%。
实施例3
[(CH3OPh)Ph3]P+Cl-
在100ml三口瓶内,加入正辛醇10ml,氯苯0.04mol,(CH3O-Ph)Ph2P 0.06mol,加入催化剂NiCl2 3.0g,在195℃条件下回流4h,反应结束后,经分离,并用正丙醇和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达77%,催化剂回收率为91%。
实施例4
[(NO2-Ph)3Ph]P+Br-的制备
在l00ml三口瓶内,加入正辛醇12ml,溴苯0.07mol,(NO2-Ph)3P0.05mol,加入催化剂ZnBr2 6.0g,回流反应在195~200℃条件下进行,反应8h结束。产物经分离,用异戊醇和水的体积比为2∶1的溶剂重结晶,产物收率达64%,催化剂回收率为92%。
实施例5
[Ph-(C2H5)Ph3]P+Cl-的制备
在100ml三口瓶内,加入12ml苯甲腈,氯苯0.06mol,[Ph-(C2H5)Ph2]P 0.05mol,加入催化剂NiBr2 4.2g,在192~194℃条件下回流反应10h。反应结束后,经分离,用异戊醇和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达80%,催化剂回收率为94%。
实施例6
[Ph-CH3Ph-(C2H5)2Ph]P+Cl-的制备
在l00ml三口瓶内加入正己醇12ml,氯苯0.04mol,加入[Ph-CH3Ph-(C2H5)2]P 0.04mol,催化剂选用CoCl2,加入量为3.2g,在155~157℃条件下回流反应9h,反应结束后,经分离,用异辛醇和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率为64%,催化剂回收率为91%。
实施例7
[(CH3COOPh)3Ph]P+Cl-的制备
在100ml三口瓶内,加入液体石蜡10ml,氯苯,0.05mol,(CH3COO-Ph)3P 0.04mol,催化剂NiBr2 4.5g,在180℃条件下回流6h,反应结束后加入去离子水10ml,经洗涤分离,产物用异戊醇和水的体积比为1∶1的溶剂进行重结晶,产物收率为74%,催化剂回收率为95%。
实施例8
[(C2H5-N-Ph)3Ph]P+Br-的制备
在100ml三口瓶内,加入正辛醇10ml,溴苯0.04mol,(C2H5-N-Ph)3P0.05mol,加入催化剂NiBr2 4.0g,在195℃条件下回流11h,反应结束后,经分离,并用异辛醇和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达88%,催化剂回收率为93%。
实施例9
[(m-SO3Ph)3Ph]P+Br-的制备
在100ml三口瓶内,加入正己醇10ml,溴苯0.04mol,(m-SO3Ph)3P 0.04mol,加入催化剂NiCl2 3.0g,在155~157℃条件下回流5h,反应结束后,经分离,并用乙酸甲酯和水的体积比为2∶1的溶剂重结晶,产物收率达66%,催化剂回收率为92%。
实施例10
[ClC2H4Ph(CH3Ph)2Ph]P+Br-的制备
在250ml三口瓶内,加入液体石蜡40ml,溴苯0.08mol,ClC2H4Ph(CH3Ph)2P0.09mol,加入催化剂NiCl25.2g,在240℃条件下回流8h,反应结束后,经分离,并用异戊醇和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达78%,催化剂回收率为92%。
实施例11
[((BrCH2O)Ph)3P-CH3Ph]P+Br-的制备
在250ml三口瓶内,加入正辛醇30ml,对甲基溴苯0.06mol,[(BrCH2O)Ph]3P 0.06mol,加入催化剂NiCl2 9.0g,在195℃条件下回流9h,反应结束后,经分离,并用乙酸乙酯和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达88%,催化剂回收率为92%。
实施例12
[(C2H5OPh)3Ph]P+Cl-的制备
在250ml三口瓶内,加入正己醇30ml,氯苯0.06mol,(C2H5OPh)3P 0.06mol,加入催化剂NiCl2 9.0g,在155~157℃条件下回流6h,反应结束后,经分离,并用异丁醇和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达66%,催化剂回收率为93%。
实施例13
[对-CH3Oph(Ph)3]P+Br-的制备
在500ml三口瓶内,加入正辛醇50ml,对甲氧基溴苯0.16mol,三苯基膦0.16mol,加入催化剂NiBr2 17.0g,在195℃条件下回流9h,反应结束后,经分离,并用异辛醇和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达88%,催化剂回收率为95%。
实施例14
[m-SO3-PhCl(Ph)3]P+Cl-的制备
在500ml三口瓶内,加入液体石蜡80ml,m-磺化氯苯0.16mol,三苯基膦0.17mol,加入催化剂NiCl2 10.3g,在240℃条件下回流9h,反应结束后,经分离,并用乙酸乙酯和水的体积比为2∶1的溶剂重结晶,产物收率达78%,催化剂回收率为94%。
实施例15
[(PO3-Ph)3Ph]P+Cl-的制备
在100ml三口瓶内,加入正庚醇10ml,氯苯0.05mol,(PO3-Ph)3P 0.05mol,催化剂NiBr24.5g,在175℃条件下回流6h,反应结束后加入去离子水10ml,经洗涤分离,产物用乙酸丙酯和水的体积比为1∶1的溶剂进行重结晶,产物收率为68%,催化剂回收率为95%。
实施例16
[对-CH3Oph(NO2Ph)3]P+Cl-的制备
在100ml三口瓶内,加入甲苯10ml,对甲氧基氯苯0.05mol,(NO2Ph)3P 0.05mol,催化剂ZnCl24.2g,在125℃条件下回流7h,反应结束后加入去离子水10ml,经洗涤分离,产物用乙酸乙酯和水的体积比为1∶1的溶剂进行重结晶,产物收率为50%,催化剂回收率为91%。
实施例17
[对-CH3Oph(C3H5Ph)3]P+Br-的制备
在100ml三口瓶内,加入液体石蜡10ml,对甲氧基溴苯0.04mol,(C3H5Ph)3P 0.04mol,加入催化剂NiCl23.0g,在220~240℃条件下回流5h,反应结束后,经分离,并用乙酸乙酯和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达70%,催化剂回收率为94%。
实施例18
[对-CH3ph(CH3OPh)3]P+Br-的制备
在100ml三口瓶内,加入液体石蜡10ml,对甲基溴苯0.04mol,一甲氧基三苯基膦0.04mol,加入催化剂NiBr2 4.2g,在220~240℃条件下回流6h,反应结束后,经分离,并用乙酸乙酯和水的体积比为1∶1的溶剂重结晶,产物收率达72%,催化剂回收率为93%。
亚膦化合物的制备
实施例19
(P-HO-C6H3)C6H4PhP
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.5mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比2∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-2℃,然后加入溶剂乙醚,使白色沉淀完全溶解后,加入P-(HO-Ph)Ph3PBr原料Ⅲ(以下都称为原料Ⅲ),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持2∶1,使反应在20℃-22℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用3N HCl滴加,当PH达1-2时停止,继续搅拌4h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置8h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达76.5%。
实施例20
[(C2H5)NC6H3]2PhP
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.8mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比2∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为0℃,然后加入溶剂乙醚,使白色沉淀完全溶解后,加入[(C2H5)2NPh]2Ph2P+Br-原料Ⅲ,使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持2∶1,使反应在20℃-22℃反应6h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用lN HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌4h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用NaHCO3水溶液和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达72.6%。
实施例21
(CH3-C6H3)2PhP
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.5mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比3∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-5℃,然后加入溶剂四氢呋喃,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(CH3Ph)2Ph2]PBr),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持3∶1,使反应在20℃-22℃反应4h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-5℃,用2N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用NaHCO3水溶液和四氢呋喃洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达74.5%。
实施例22
(P-(CI-C6H3)2(CI-Ph)P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.0mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比8∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-2℃,然后加入溶剂四氢呋喃,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ[(ClPh)4PBr],使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持0.5∶1,使反应在18℃-20℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-5℃,用1N H2SO4滴加,当PH达1-2时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用NaCl水溶液和四氢呋喃洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置5h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达56.2%。
实施例23
(P-CH3O-C6H3)2(P-CH3O-Ph)P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.9mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比4∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为0℃,然后加入溶剂苯,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(P-CH3OPh)3Ph]PCl),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持1∶1,使反应在10℃-12℃反应7h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用3N HAC滴加,当PH达4-5时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和苯洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达60.3%。
实施例24
(C2H5-C6H3)2(CH3Ph)·P和(C2H5·C6H3)(CH3·C6H3)·C2H5Ph·P混合物
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.6mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比1∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为0℃,然后加入溶剂乙醚,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([P-CH3Ph(C2H5Ph)2Ph]PBr),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持3∶1,使反应在18℃-20℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-5℃,用2N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用NaHCO3水溶液和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达72.5%。
实施例25
(C6H4)2(CH3COOPh)·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.9mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比10∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-5℃,然后加入溶剂二氯甲烷,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ(CH3COO-Ph)2Ph2P+Br-,使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持5∶1,使反应在18℃-20℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用3N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌6h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达88.4%。
实施例26]
(C6H4)2(C2H5Ph)·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.8mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比5∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-3℃,然后加入溶剂二氯甲烷,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(C2H5Ph)2Ph2]PCl),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持6∶1,使反应在20℃-22℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-3℃,用2N H2SO4滴加,当PH达3-4时停止,继续搅拌6h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和四氢呋喃洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达83.5%。
实施例27
(C6H4)2(NH5Ph)·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.0mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比4∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-2℃,然后加入溶剂乙醚,使白色沉淀完全溶解后,加入原料ⅢNH2PhPh3P+Br-,使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持4∶1,使反应在20℃-22℃反应6h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用2N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌6h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达85.6%。
实施例28
(C2H5·C6H3)2·(C2H5Ph)·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.0mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比6∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-1℃,然后加入溶剂四氢呋喃,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(C2H5Ph)3Ph]PCl),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持3∶1,使反应在15℃-18℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-2℃,用3N HAC滴加,当PH达5-6时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达55.2%。
实施例29
(CH5O·C6H3)2·(CH3OPh)·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.0mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比3∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-2℃,然后加入溶剂乙醚,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(CH3OPh)3Ph]PBI),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持3∶1,使反应在20℃-22℃反应6h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-0℃,用2N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用NaHCO3水溶液和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达87%。
实施例30
(NH2C6H3)2(NH2Ph)·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.9mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比6∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-1℃,然后加入溶剂二氯甲烷,使白色沉淀完全溶解后。加入原料Ⅲ([m-(NH2Ph)3Ph]PCl),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持5∶1,使反应在18℃-20℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-1℃,用2N HCl滴加,当PH达3-4时停止,继续搅拌5h,体系红包消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和二氯甲烷洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置5h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达83%。
实施例31
(C6H4)2(C4H7Ph)P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.2mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比5∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为0℃,然后加入溶剂二氯甲烷,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(P-C4H7Ph)2Ph2]PBr),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持4∶1,使反应在18℃-20℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用2N H2SO4滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌7h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用NaHCO3水溶液和二氯甲烷洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置4h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达74.5%。
实施例32
(C6H4)2·(Br-Ph)P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.2mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比2∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-2℃,然后加入溶剂乙醚,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(m-BrPh)2Ph2]PBr),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持3∶1,使反应在15℃-17℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用3N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌6h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置4h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达84.6%。
实施例33
(C2H5OC6H3)2(C2H5Ph)P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.6mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比6∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为0℃,然后加入溶剂二甲苯,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(P-C2H5OPh)3Ph]PBr),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持6∶1,使反应在18℃-20℃反应4h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-2℃,用2N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌4h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和二甲苯洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置4h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达80.5%。
实施例34
(C6H4)2·NO2Ph·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为0.8mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比3∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-3℃,然后加入溶剂1,4-二氧六环,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ((NO2-Ph)2Ph2P+Cl-),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持4∶1,使反应在20℃-22℃反应4h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-2℃,用2N HCl滴加,当PH达1-2时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和1,4-二氧六环洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置4h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达87.5%。
实施例35
(CH2CIC6H3)2(CH2CIPh)P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.5mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比4∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-5℃,然后加入溶剂乙醚,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([(CH2ClPh)3Ph]PCl),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持1∶1,使反应在18℃-20℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用3N HCl滴加,当PH达3-4时停止,继续搅拌8h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置8h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达60.2%。
实施例36
((C2H5)2NC6H3)2·Ph·P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.0mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比3∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为0℃,然后加入溶剂四氢呋喃,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ([((C2H5)2N-Ph)2Ph2]PBr),使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持4∶1,使反应在14℃-16℃反应6h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为0℃,用2N H2SO4滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌6h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和乙醚洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置5h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达78.6%。
实施例37
(C6H4)2(NO2Ph)P
将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.0mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比5∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-2℃,然后加入溶剂1,4-二氧六环,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ(NO2Ph)2Ph2P+Br-,使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持3∶1,使反应在18℃-20℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-2℃,用2N HCl滴加,当PH达1-2时停止,继续搅拌8h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和四氢呋喃洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置6h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达88.2%。
实施例38
(C6H4)2(OH·Ph)P
实例20:将四口瓶反应器安装好,用流动N2排出系统内的空气和水后,首先注入定量二乙胺,然后慢慢滴加一定量的正丁基锂,正丁基锂的浓度为1.0mol/L。最后达到二乙胺与正丁基锂的摩尔比6∶1,在滴加正丁基锂时保持体系的温度为-1℃,然后加入溶剂二氯甲烷,使白色沉淀完全溶解后,加入原料Ⅲ(OHPh)2Ph2PCl,使得正丁基锂与原料Ⅲ的摩尔比维持5∶1,使反应在20℃-22℃反应5h,体系完全转化深红色,反应结束。上述反应过程中全部在氮气保护下完成。保持体系为-4℃,用2N HCl滴加,当PH达2-3时停止,继续搅拌5h,体系红色消失,停止搅拌。分为有机和水两相,分别用水和二氯甲烷洗涤有机和水相,有机相洗至中性,将有机相合并,用减压蒸馏除去有机相中大部分溶液,釜底有机相加入低温甲醇,在低温条件下放置8h,则在釜底析出白色针状晶体,检测其结构,收率达83.6%。
Claims (10)
2、根据权利要求1的亚膦化合物,其中所述卤素为F,Cl,Br,I。
3、根据权利要求1的亚膦化合物,其中所述烷基为甲基、乙基、丙基、丁基。
4、根据权利要求1的亚膦化合物,其中所述烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基。
5、根据权利要求4的亚膦化合物,其中所述环烷基为环丙基。
6、根据权利要求4的亚膦化合物,其中所述单链烯基为乙烯基、丙烯基。
7、根据权利要求4的亚膦化合物,其中所述炔基为乙炔基、丙炔基。
8、一种权利要求1的亚膦化合物的合成方法,该方法包括:
(1)二乙胺锂的合成
使二乙胺与有机锂于-20至+20℃反应生成白色沉淀二乙胺锂,其中二乙胺与有机锂的摩尔比在10∶1-1∶1;
(2)用溶剂溶解,使白色沉淀完全消失;
(3)在搅拌下加入含膦离子性化合物进行反应,使有机锂与含膦离子性化合物的比为0.2∶1-10∶1,反应温度5-55℃,反应时间3-15小时;
(4)体系变成均相后,在低温下,用酸调节PH值使之达到1-7,最终分成水相和有机相;
(5)用有机溶剂萃取水相,有机相用NaOH,Na2CO3,NaHCO3,NaCl水溶液及水洗至中性,有机相经干燥、蒸发后得白色针状晶体亚膦化合物。
9、根据权利要求10的合成方法,其中有机锂为乙基锂,丙基锂,正丁基锂,仲丁基锂。
10、根据权利要求10的合成方法,其中反应温度为-5~5℃,反应时间4-7小时,二乙胺与有机锂的摩尔比为5∶1-2∶1,有机锂与含膦离子性化合物的比为1∶1~5∶1。
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