CN110878104B - 一种手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的制备方法 - Google Patents

一种手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明本发明涉及一种手性膦配体合成领域，公开了一种手性1,2‑双(2,5‑二苯基膦)乙烷的制备方法。该方法包括：将1,2‑二溴化镁乙烷的四氢呋喃溶液滴加入手性2,5‑二苯基膦酰氯的溶液中，加热至回流反应，得到混合物水洗分液浓缩得到手性1,2‑双(2,5‑二苯基膦氧)乙烷，再将其溶解于甲苯中，加入三氯硅烷和三乙胺，加热至回流反应，得到混合物用氢氧化钠水溶液淬灭后萃取分液浓缩结晶得到手性1,2‑双(2,5‑二苯基膦)乙烷。与现有的工艺相比，本发明反应步骤大为简化，工艺安全性提高，成本有所降低，更适合工业化生产。

Description

一种手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的制备方法
技术领域
本发明涉及有机化学技术领域，具体涉及一种手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的制备方法。
背景技术
手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷作为一种手性膦配体，同时也是手性铑催化剂的前驱体，在化工业领域有广泛的应用，在铑催化的不对称氢化反应中，该配体相较其他类似的化合物表现出显著的活性和选择性，S/C高达100000/1，对于N-酰基芳基烯酰胺的氢化非常有效，特别适合于合成非天然的手性氨基酸结构。
文献报道的关于手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的合成方法主要是通过手性的2,5-二苯基膦酸与极度易自燃的苯基三氢硅或者氢化锂铝反应制得2,5-二苯基膦氢，通过硼烷试剂硼烷化后，1,2-双甲苯氧基乙烷在丁基锂作用下偶联，再通过二乙胺还原，得到手性的1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷(Organic Letters,2003,5,1273；European Journal ofOrganic Chemistry,2007,(5),863)。苯基三氢硅或氢化锂铝都属于高度危险和高成本的原料，且该路线步骤较长，不利于工业化生产。鉴于该手性膦配体在不对称催化领域的市场应用前景，开发安全性高，成本较低且高效率的手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷合成工艺十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全性高，高效率和低成本且适合工业化生产的手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的新工艺。
为实现本目的，本发明的提供的手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的制备方法如下：
Figure BDA0002312324150000011
本发明的反应步骤如下：
S1.在有机溶剂环境中，将1,2-二溴化镁乙烷滴加到含有手性2,5-二苯基膦酰氯的有机溶液中，加热至回流反应，得到混合物水洗分液，浓缩后得到手性1,2-双(2,5-二苯基膦氧)乙烷；
S2.将手性1,2-双(2,5-二苯基膦氧)乙烷溶解到有机溶剂中，加入三氯硅烷和有机胺，加热至回流反应；
S3.反应完成后加入氢氧化钠水溶液淬灭反应后，萃取产物混合物，进行分液浓缩，最后结晶得到手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷。
本发明优选的实施方案中，步骤S1，S2中，所述有机溶液选自四氢呋喃、甲苯或2-甲基四氢呋喃、二甲苯中的一种或几种混合。
本发明优选的实施方案中，步骤S1中，所述1,2-二溴化镁乙烷与手性2,5-二苯基膦酰氯的摩尔比为1:2.2～1:3.3。
本发明优选的实施方案中，步骤S1中，1,2-二溴化镁乙烷的滴加温度为-10～40℃，优选的，滴加温度为0-10℃。
本发明优选的实施方案中，步骤S1中，所述手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷为1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦)乙烷或1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦)乙烷。
本发明优选的实施方案中，步骤S2中，所述有机胺选自三乙胺，三丙胺，三丁胺或N,N-二甲基苯胺中的一种或几种混合。
本发明优选的实施方案中，步骤S2中，手性1,2-双(2,5-二苯基膦氧)乙烷和三氯硅烷、有机胺反应的摩尔比为1～2:2～6:2～6。
本发明优选的实施方案中，本发明反应在保护气体保护下进行，所述保护气体包括但不限于氮气、氩气、氦气。
本发明优选的实施方案中，手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷的制备方法如下：在氩气保护下，向反应器中加入手性2,5-二苯基膦酰氯和四氢呋喃，将1,2-二溴化镁乙烷的四氢呋喃溶液滴加入手性2,5-二苯基膦酰氯的溶液中，加热至回流反应，得到混合物水洗分液浓缩得到手性1,2-双(2,5-二苯基膦氧)乙烷，再将其溶解于甲苯中，加入三氯硅烷和有机胺，加热至回流反应，得到混合物用氢氧化钠水溶液淬灭后萃取分液浓缩，乙醇结晶得到手性1,2-双(2,5-二苯基膦)乙烷。
本发明与原有技术相比，避免使用高危险性和高成本的试剂，且将原本较为复杂的4步路线缩短为2步，手性纯度能达到99％以上，适合于工业化生产。
具体实施方式
为了便于理解，以下将通过具体的实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是，这些描述仅仅是示例性的描述，并不构成对本发明范围的限制。依据本说明书的论述，本发明的许多变化、改变对所属领域技术人员来说都是显而易见的。
实施例1：1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦)乙烷的合成
在氩气保护下，向反应器中加入(2S,5S)-2,5-二苯基膦酰氯(503g,2.2mol)和2L四氢呋喃，搅拌均匀，在0℃下，将溶解有1,2-二溴化镁乙烷(1mol)的四氢呋喃溶液(1L)滴加入前述的(2S,5S)-2,5-二苯基膦酰氯溶液中，滴加完后，加热至回流反应，将得到混合物水洗分液浓缩得到1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(452g,84％)，液相化学纯度：98.5％，手性纯度：99.3％。
在氩气保护下，向1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(269g,0.5mol)加入2L甲苯，再依次加入三氯硅烷(677g,5mol)和三乙胺(506g,5mol)，加热至回流反应，得到混合物用氢氧化钠水溶液淬灭反应后，萃取分液浓缩，乙醇结晶得到1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦)乙烷(230g,91％)。熔点144.4-145.8℃，手性纯度：99.7％，31P NMR(400MHz C6D6)δ14.01，1H NMR(400MHz,C6D6)δ0.57(m,2H),0.93(m,2H),1.47-1.57(m,2H),1.69-1.79(m,2H),1.89(m,2H),2.08(m,2H),2.67(m,2H),3.32(m,2H),6.98(m,6H),7.07(m,6H),7.23(m,4H),7.24(m,4H)。
实施例2：1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦)乙烷的合成
在氦气保护下，向反应器中加入(2S,5S)-2,5-二苯基膦酰氯(755g,3.3mol)和3L四氢呋喃，搅拌均匀，在0℃下，将溶解有1,2-二溴化镁乙烷(1mol)的四氢呋喃溶液(1L)滴加入前述的(2S,5S)-2,5-二苯基膦酰氯的溶液中，滴加完后，加热至回流反应，将得到混合物水洗分液浓缩得到1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(496g,92％)，液相化学纯度：98.8％，手性纯度：99.4％。
在氩气保护下，向1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(269g,0.5mol)加入2L甲苯，再依次加入三氯硅烷(677g,5mol)和三乙胺(506g,5mol)，加热至回流反应，得到混合物用氢氧化钠水溶液淬灭反应后，萃取分液浓缩，乙醇结晶得到1,2-双((2S,5S)-2,5-二苯基膦)乙烷(230g,91％)。熔点145.4-146.6℃，手性纯度：99.9％。31P NMR(400MHz C6D6)δ14.01，1H NMR(400MHz,C6D6)δ0.57(m,2H),0.93(m,2H),1.47-1.57(m,2H),1.69-1.79(m,2H),1.89(m,2H),2.08(m,2H),2.67(m,2H),3.32(m,2H),6.98(m,6H),7.07(m,6H),7.23(m,4H),7.24(m,4H)。
实施例3：1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦)乙烷的合成
在氩气保护下，向反应器中加入(2R,5R)-2,5-二苯基膦酰氯(755g,3.3mol)和3L四氢呋喃，在20℃下，将1,2-二溴化镁乙烷的四氢呋喃溶液(1L,1mol)滴加入(2R,5R)-2,5-二苯基膦酰氯的溶液中，加完后，加热至回流反应，得到混合物水洗分液浓缩得到1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(442g,82％)，液相化学纯度：98.0％，手性纯度：99.1％。
在氩气保护下，向1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(269g,0.5mol)中加入2L甲苯，再依次加入三氯硅烷(677g,5mol)和三乙胺(506g,5mol)，加热至回流反应，得到混合物用氢氧化钠水溶液淬灭反应后，萃取分液浓缩，乙醇结晶得到1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦)乙烷(230g,91％)。熔点145.9-146.7℃，手性纯度：99.8％。31P NMR(400MHz C6D6)δ14.03，1H NMR(400MHz,C6D6)δ0.54(m,2H),0.93(m,2H),1.46-1.56(m,2H),1.68-1.78(m,2H),1.88(m,2H),2.08(m,2H),2.65(m,2H),3.32(m,2H),6.98(m,6H),7.08(m,6H),7.23(m,4H),7.24(m,4H)。
实施例4：1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦)乙烷的合成
在氩气保护下，向反应器中加入(2R,5R)-2,5-二苯基膦酰氯(755g,3.3mol)和3L四氢呋喃，在0℃下，将1,2-二溴化镁乙烷的四氢呋喃溶液(1L,1mol)滴加入(2R,5R)-2,5-二苯基膦酰氯的溶液中，加完后，加热至回流反应，得到混合物水洗分液浓缩得到1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(496g,92％)，液相化学纯度：98.6％，手性纯度：99.4％。
在氩气保护下，向1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦氧)乙烷(269g,0.5mol)中加入2L甲苯，再依次加入三氯硅烷(677g,5mol)和N,N-二甲基苯胺(606g,5mol)，加热至回流反应，得到混合物用氢氧化钠水溶液淬灭反应后，萃取分液浓缩，乙醇结晶得到1,2-双((2R,5R)-2,5-二苯基膦)乙烷(241g,95％)。熔点145.2-146.1℃，手性纯度：99.9％。31P NMR(400MHz C6D6)δ14.03，1H NMR(400MHz,C6D6)δ0.54(m,2H),0.93(m,2H),1.46-1.56(m,2H),1.68-1.78(m,2H),1.88(m,2H),2.08(m,2H),2.65(m,2H),3.32(m,2H),6.98(m,6H),7.08(m,6H),7.23(m,4H),7.24(m,4H)。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.手性1，2-双(2，5-二苯基膦)乙烷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
S1.在有机溶剂环境中，将1，2-二溴化镁乙烷滴加到含有手性2，5-二苯基次膦酰氯的有机溶液中，加热至回流反应，得到混合物水洗分液，浓缩后得到手性1，2-双(2，5-二苯基膦1-氧化物)乙烷；
S2.将手性1，2-双(2，5-二苯基膦1-氧化物)乙烷溶解到有机溶剂中，加入三氯硅烷和有机胺，加热至回流反应；
S3.反应完成后加入氢氧化钠水溶液淬灭反应后，萃取产物混合物，进行分液浓缩，最后结晶得到手性1，2-双(2，5-二苯基膦)乙烷。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1，S2中，所述有机溶液选自四氢呋喃、甲苯或2-甲基四氢呋喃、二甲苯中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述1，2-二溴化镁乙烷与手性2，5-二苯基次膦酰氯的摩尔比为1:2.2~1:3.3。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，1，2-二溴化镁乙烷的滴加温度为-10~40℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述手性1，2-双(2，5-二苯基膦)乙烷为1，2-双(2S，5S)-2，5-二苯基膦)乙烷或1，2-双((2R，5R)-2，5-二苯基膦)乙烷。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机胺选自三乙胺，三丙胺，三丁胺或N，N-二甲基苯胺中的一种或几种混合。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，手性1,2-双(2,5-二苯基膦1-氧化物)乙烷和三氯硅烷、有机胺反应的摩尔比为1~2:2~6:2~6。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，反应在保护气体保护下进行。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述保护气体选自氮气、氩气或氦气。
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