CN113773345B - 一种制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制备β‑羰基膦酸酯类化合物的方法，先将2‑苯乙烯基膦酸酯类化合物溶于有机溶剂中，有机溶剂为乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种或由其中两种或两种以上所组成的混合溶剂；之后于敞开体系中在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源进行反应，反应产物经分离纯化即得所述β‑羰基膦酸酯类化合物。与现有的方法相比，该方法反应温度更低、不需要使用有机金属催化剂，对环境更加友好，同时反应周期更短，且其所采用的反应工艺条件稳定，操作简单，产率更高，更适合在工业化生产中进行应用。
Description
技术领域
本发明涉及有机化合物合成技术领域，特别涉及一种制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法。
背景技术
β-羰基膦酸酯(β-Ketophosphonates)是一种非常有价值的羰基化合物，作为重要的合成中间体广泛应用于有机合成，特别是用于HWE(Horner–Wadsworth–Emmons)反应来合成α,β-不饱和羰基化合物、手性β-氨基和手性β-羟基膦酸化合物。此外，β-羰基膦酸酯及其进一步产物具有多种生物活性(如：抗脱瘤、抗氧化、抑制酶活性、抗植物病毒、抗骨质增生、抑制内酰胺酶等)，大量存在于天然产物和药物分子中。
中国专利文件CN102924511A公开了一种β-羰基膦酸酯类化合物的制备方法，该方法以烯烃、氢-亚磷酸酯和氧气为起始原料，在有机过渡金属催化剂和碱存在下，利用氧气作为氧化剂和氧源制备得到了β-羰基膦酸酯。与以往的制备β-羰基膦酸酯的方法相比，虽然上述方法存在反应条件温和、环境友好的优点，但是其仍存在需要使用有机金属催化剂且反应所需时间偏长的缺点，不利于在工业化生产中普及应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种无需使用金属催化剂、反应温度更低且反应持续时间更短的制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种一种制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，包括以下步骤：
将2-苯乙烯基膦酸酯类化合物溶于有机溶剂中；所述有机溶剂为乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种或由其中两种或两种以上所组成的混合溶剂；
之后于敞开体系中在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源进行反应，反应产物经分离纯化即得结构通式如I所示的β-羰基膦酸酯类化合物：
其中，R1为取代的单环芳基，所述R1上的取代基为甲基、甲氧基、溴基、氯基、氟基、乙酰氧基、环已烯基、氢原子中的一种；R2为甲基、乙基、异丙基、正丁基、苄基中的一种。
其中，所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与有机溶剂的配比为每0.1g 2-苯乙烯基膦酸酯类化合物溶于5-30ml有机溶剂。
其中，所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与甲基苯基亚膦酸酯的摩尔比为1:(0.1～1.5)。
进一步地，反应在纯氧气或空气环境中进行。
优选地，反应温度为常温或30～90℃；其中，常温条件下的搅拌反应时间为4-8h，30～90℃条件下的搅拌反应时间为搅拌反应2-7h。
在本发明的实施例中，所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物的结构通式Ⅱ为：
其中，R3为取代的单环芳基，所述R3上的取代基为甲基、甲氧基、溴基、氯基、氟基、乙酰氧基、环已烯基、氢原子中的一种。
优选地，所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与甲基苯基亚膦酸酯的摩尔比为1：1。
其中，所述有机溶剂为乙酸乙酯，所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与乙酸乙酯的配比为每mmol2-苯乙烯基膦酸酯类化合物溶于30ml乙酸乙酯。
在本发明的实施例中，反应产物分离纯化包括以下步骤：停止反应后，用饱和食盐水洗涤并分出有机层，再用依次经干燥、过滤、减压浓缩，得油状粗产物，油状粗产物用洗脱剂冲洗，再经快速柱层析得到淡黄色油状物，所述淡黄色油状物即为结构通式如I所示的β-羰基膦酸酯类化合物。
进一步地，在反应产物分离纯化过程中，用无水硫酸镁作为干燥剂，所述洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯组成的混合洗脱剂。
本发明所采用的全新制备方法通过将2-苯乙烯基膦酸酯类化合物在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备得到了β-羰基膦酸酯。与现有的方法相比，该方法反应温度更低、不需要使用有机金属催化剂，对环境更加友好，同时反应周期更短，且其所采用的反应工艺条件稳定，产率更高，更适合在工业化生产中进行应用。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施例提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1：(2-苯乙基-2-氧代)膦酸二异丙酯
本实施例是将2-苯乙烯基膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备对应的β-羰基膦酸酯：
具体步骤如下：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-苯乙烯基膦酸二异丙酯(1.072g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物0.98g,收率86.3％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.00(d,J＝7.7Hz,2H),7.58(t,J＝7.3Hz,1H),7.48(t,J＝7.7Hz,2H),4.74-4.69(m,2H),3.58(d,J＝23.1Hz,2H),1.27(t,J＝5.1Hz,12H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ192.1,136.8,133.4,129.2,128.5,71.6(d,JC-P＝6.8Hz),39.8(d,JC-P＝130.0Hz),23.8,23.6；HRMS calc.for C14H21O4NaP(M+Na)+,307.1075；found,307.1068。
实施例2：[2-(4'-甲基苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例是将2-(4'-甲基苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备对应的β-羰基膦酸酯：
具体步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(4'-甲基苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.128g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.08g,收率90.6％。
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实施例3：[2-(4'-甲氧基苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例是将2-(4'-甲氧基苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备对应的β-羰基膦酸酯：
在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(4'-甲氧基苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.192g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌6h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.18g,收率93.9％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.97(d,J＝8.8Hz,2H),6.88(d,J＝8.8Hz,2H),4.71-4.66(m,2H),3.82(s,3H),3.48(d,J＝23.2Hz,2H),1.25(t,J＝6.1Hz,12H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ190.4(d,JC-P＝6.9Hz),163.7,131.6,129.7,113.5,71.4(d,JC-P＝6.8Hz),55.5,39.7(d,JC-P＝130.0Hz),23.8(d,JC-P＝3.4Hz),23.6(d,JC-P＝4.6Hz)；HRMScalc.for C15H24O5P(M+H)+,315.1361；found,315.1365。
实施例4：[2-(3'-甲基苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例是将2-(4'-甲基苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备对应的β-羰基膦酸酯：
具体步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(4'-甲基苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.128g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.10g,收率92.2％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.83(d,J＝8.0Hz,2H),7.38(d,J＝7.7Hz,1H),7.37(t,J＝7.5Hz,1H),4.75-4.70(m,2H),3.59(d,J＝22.7Hz,2H),2.43(s,3H),1.28(d,J＝2.9Hz,6H,overlap),1.28(d,J＝2.9Hz,6H,overlap)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ192.3(d,JC-P＝6.8Hz),138.3,136.8,134.1,129.7,128.5,126.4,71.3(d,JC-P＝6.8Hz),39.8(d,JC-P＝130.0Hz),23.8(d,JC-P＝3.4Hz),23.8(d,JC-P＝4.6Hz),21.3；HRMS calc.for C15H23O4NaP(M+Na)+,321.1232；found,321.1231。
实施例5：[2-(4'-溴苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例是将2-(4'-溴苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备对应的β-羰基膦酸酯：
具体步骤如下：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(4'-溴苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.384g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5.5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.33g,收率91.8％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.88(d,J＝8.5Hz,2H),7.62(br.t,J＝8.4Hz,2H),4.76-4.70(m,2H),3.54(d,J＝22.7Hz,2H),1.28(d,J＝3.3Hz,6H,overlap),1.29(d,J＝3.3Hz,6H,overlap)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ191.2(d,JC-P＝6.8Hz),135.3,131.9,130.7,128.9,71.5(d,JC-P＝6.8Hz),39.8(d,JC-P＝128.9Hz),23.8(d,JC-P＝3.4Hz),23.7(d,JC-P＝4.6Hz)；HRMS calc.for C14H20O4NaPBr(M+Na)+,385.0180；found,385.0188。
实施例6：[2-(4'-氯苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例是将2-(4'-氯苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备对应的β-羰基膦酸酯：
具体实施步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(4'-氯苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.208g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.14g,收率89.6％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.97-7.95(m,2H),7.46-7.44(m,2H),4.74-4.68(m,2H),3.56(d,J＝22.7Hz,2H),1.28(d,J＝3.3Hz,6H,overlap),1.29(d,J＝3.3Hz,6H,overlap)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ190.8(d,JC-P＝5.7Hz),140.1,135.1,130.5,128.7,71.7(d,JC-P＝6.8Hz),39.8(d,JC-P＝128.9Hz),23.8(d,JC-P＝3.4Hz),23.8(d,JC-P＝5.7Hz)；HRMScalc.for C14H21O4PCl(M+H)+,319.0866；found,319.0866。
实施例7：[2-(4'-氟苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例利用2-(4'-氟苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体操作步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(4'-氟苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.144g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌6h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.12g,收率92.7％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.08-8.06(m,2H),7.18-7.14(m,2H),4.75-4.70(m,2H),3.58(d,J＝23.1Hz,2H),1.31(d,J＝3.7Hz,6H,overlap),1.28(d,J＝3.7Hz,6H,overlap)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ190.4(d,JC-P＝6.8Hz),166.8,165.2,133.1,132.1,131.8,115.7,115.6,71.5(d,JC-P＝6.8Hz),39.8(d,JC-P＝128.9Hz),23.8(d,JC-P＝3.4Hz),23.8(d,JC-P＝4.6Hz)；HRMS calc.for C14H20O4NaPF(M+Na)+,325.0981；found,325.0978。
实施例8：[2-(4'-乙酰氧基苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例利用2-(4'-乙酰氧基苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体操作方式为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(4'-乙酰氧基苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.304g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.27g,收率92.8％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.05(d,J＝8.5Hz,2H),7.22(d,J＝8.4Hz,2H),4.74-4.69(m,2H),3.58(d,J＝22.7Hz,2H),2.33(s,3H),1.28(d,J＝2.9Hz,6H,overlap),1.27(d,J＝2.6Hz,6H,overlap)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ190.7(d,JC-P＝6.8Hz),168.8,154.8,134.2,130.7,121.8,71.7(d,JC-P＝6.8Hz),39.8(d,JC-P＝128.9Hz),23.8(d,JC-P＝4.6Hz),23.6(d,JC-P＝4.6Hz),21.2；HRMS calc.for C16H23O6NaP(M+Na)+,365.1130；found,365.1133。
实施例9：[2-(3'-溴苯乙基)-2-氧代]膦酸二乙酯
本实施例利用2-(3'-溴苯乙烯基)膦酸二乙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备对应的β-羰基膦酸酯：
具体操作步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(3'-溴苯乙烯基)膦酸二乙酯(1.272g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌6h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.29g,收率96.5％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.12(t,J＝2.0Hz,1H),7.93(dt,J＝8.0Hz,1.2Hz,1H),7.70-7.67(m,1H),7.32(t,J＝8.0Hz,1H),4.13-4.05(m,4H),3.58(d,JH-P＝22.4Hz,2H),1.26(t,J＝7.2Hz,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.55(d,JC-P＝6.5Hz),138.09,136.36,131.88,130.08,127.56,122.81,62.66(d,JC-P＝6.5Hz),38.56(d,JC-P＝128.3Hz),16.13(d,JC-P＝5.8Hz)；HRMS calc.for C12H16BrO4P(M+H)+,333.9968；found 333.9964。
实施例10：[2-(4'-乙酰氧基苯乙基)-2-氧代]膦酸二异丙酯
本实施例利用2-(2'-甲基苯乙烯基)膦酸二异丙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体操作步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(2'-甲基苯乙烯基)膦酸二异丙酯(1.128g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.09g,收率91.4％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.72(d,J＝7.7Hz,1H),7.38(t,J＝7.5Hz,1H),7.27-7.22(m,2H),4.74-7.69(m,2H),3.55(d,J＝22.7Hz,2H),2.52(s,3H),1.27(d,J＝6.2Hz,6H,overlap),1.25(d,J＝6.2Hz,6H,overlap)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ195.2(d,JC-P＝6.9Hz),138.8,137.8,131.9,131.5,129.5,125.6,71.2(d,JC-P＝6.8Hz),42.4(d,JC-P＝128.9Hz),23.8(d,JC-P＝3.4Hz),23.6(d,JC-P＝5.7Hz),21.2；HRMS calc.for C15H23O4NaP(M+Na)+,321.1232；found,321.1230。
实施例11：[2-(2'-溴苯乙基)-2-氧代]膦酸二乙酯
本实施例是利用2-(2'-溴苯乙烯基)膦酸二乙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体操作步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(2'-溴苯乙烯基)膦酸二乙酯(1.272g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.28g,收率95.8％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.11(t,J＝2.0Hz,1H),7.93(dt,J＝8.0Hz,1.2Hz,1H),7.70-7.67(m,1H),7.33(t,J＝8.0Hz,1H),4.14-4.06(m,4H),3.57(d,JH-P＝22.4Hz,2H),1.26(t,J＝7.2Hz,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.55(d,JC-P＝6.5Hz),138.09,136.36,131.88,130.08,127.56,121.81,62.66(d,JC-P＝6.5Hz),38.56(d,JC-P＝128.3Hz),16.13(d,JC-P＝5.8Hz)；HRMS calc.for C12H16BrO4P(M+H)+,333.9965,found 333.9964。
实施例12：[2-(3',4'-亚甲二氧基苯乙基)-2-氧代]膦酸二乙酯
本实施例利用2-(3',4'-亚甲二氧基苯乙烯基)膦酸二乙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-(3',4'-亚甲二氧基苯乙烯基)膦酸二乙酯(1.136g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌8h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.08g,收率90.0％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.58(d,J＝8.4Hz,1H),7.42(s,1H),6.83(d,J＝8.4Hz,1H),6.02(s,2H),4.15-4.07(m,4H),3.53(d,JH-P＝22.8Hz,2H),1.24(t,J＝7.2Hz,6H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ189.72(d,JC-P＝6.6Hz),152.26,148.18,131.32,125.97,108.36,107.75,101.93,62.58(d,JC-P＝6.6Hz),38.24(d,JC-P＝129.8Hz),16.16(d,JC-P＝6.6Hz)；31P NMR(162MHz,CDCl3)δ20.22；HRMS calc.for C13H17O6P(M+H)+,300.0765,found300.0759。
实施例13：(2-苯乙基-2-氧代)膦酸二乙酯
本实施例利用2-苯乙烯基膦酸二乙酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体操作步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-苯乙烯基膦酸二乙酯(0.96g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌4h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物0.98g,收率95.7％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.01(d,J＝8.1Hz,2H),7.59(t,J＝7.4Hz,1H),7.48(t,J＝7.7Hz,2H),4.18-4.12(m,4H),3.64(d,J＝22.7Hz,2H),1.27(t,J＝7.1Hz,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ191.9(d,JC-P＝6.8Hz),136.7,133.5,129.1,128.7,62.7(d,JC-P＝5.7Hz),38.6(d,JC-P＝128.9Hz),16.1(d,JC-P＝5.7Hz)；HRMS calc.for C12H18O4P(M+H)+,257.0943；found,257.0947。
实施例14：(2-苯乙基-2-氧代)膦酸二甲酯
本实施例是利用2-苯乙烯基膦酸二甲酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-苯乙烯基膦酸二甲酯(0.848g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌4.5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物0.86g,收率94.2％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J＝8.6Hz,2H),7.58(t,J＝7.4Hz,1H),7.47(t,J＝7.4Hz,2H),3.76(d,J＝11.2Hz,6H),3.65(d,J＝22.6Hz,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ191.8(d,JC-P＝6.6Hz),136.4(d,JC-P＝2.3Hz),133.9,129.1,128.8,53.2(d,JC-P＝6.5Hz),37.6(d,JC-P＝131.2Hz)；HRMS calc.for C10H14O4P(M+H)+,229.0630；found,229.0635。
实施例15：(2-苯乙基-2-氧代)膦酸二正丁酯
本实施例利用2-苯乙烯基膦酸二正丁酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体实施步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-苯乙烯基膦酸二正丁酯(1.184g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.19g,收率95.3％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.02(d,J＝7.7Hz,2H),7.59(t,J＝7.5Hz,1H),7.48(t,J＝7.7Hz,2H),4.11-4.03(m,4H),3.62(d,J＝22.7Hz,2H),1.63-1.57(m,4H),1.35-1.28(m,4H),0.89(t,J＝7.5Hz,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ191.8,136.7,133.5,129.1,128.7,66.2(d,JC-P＝6.8Hz),38.5(d,JC-P＝128.9Hz),32.2(d,JC-P＝5.7Hz),18.5,13.6；HRMScalc.for C16H26O4P(M+H)+,313.1569；found,313.1573。
实施例16：(2-苯乙基-2-氧代)膦酸二苄酯
本实施例是利用2-苯乙烯基膦酸二正苄酯在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备相应的β-羰基膦酸酯：
具体步骤为：在250ml三颈烧瓶中依次加入2-苯乙烯基膦酸二正苄酯(1.456g，4mmol)，甲基苯基亚膦酸酯(0.624g,4mmol)和乙酸乙酯(120ml)，常温下敞开体系搅拌5h左右，停止反应，用80ml饱和食盐水洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩，得油状粗产物，最后用石油醚和乙酸乙酯混合洗脱剂冲洗，快速柱层析得到淡黄色油状物1.43g,收率94.1％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.86-7.83(m,2H),7.46-7.42(m,1H),7.34-7.31(m,2H),7.23-7.17(m,10H),5.01-4.90(m,4H),3.54(d,JH-P＝22.8Hz,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ191.25(d,JC-P＝6.6Hz),136.31(d,JC-P＝2.2Hz),135.75(d,JC-P＝5.8Hz),133.55,128.88,128.48,128.42,128.34,127.87,67.91(d,JC-P＝6.6Hz),38.50(d,JC-P＝130.5Hz)；HRMScalcd for C22H21O4P(M+H)+380.1179,found380.1172。
应当指出的是，在上述实施例中，也可以调节反应温度至30～90℃，需要注意的是，在该温度范围内，随着反应温度的升高，反应时间会有所缩短，30～90℃条件下的搅拌反应时间在2-7h左右。另外，除在空气环境中进行反应之外，上述实施例中的氧化反应过程也可以在纯氧气环境中进行，纯氧气环境条件下，反应时间也会进一步缩短。
上述实施例1-16均通过将2-苯乙烯基膦酸酯类化合物在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源制备得到了β-羰基膦酸酯。从实验结果来看，各实施例中所采用的反应温度均较低，且由于其不需要使用有机金属催化剂，对环境更加友好。同时各实施例中反应持续时间较短，反应工艺条件稳定，产率较高，并且操作步骤简单，适宜在工业化生产中应用。
Claims (9)
1.一种制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将2-苯乙烯基膦酸酯类化合物溶于有机溶剂中；所述有机溶剂为乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种或由其中两种或两种以上所组成的混合溶剂；所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物的结构通式I为：
I；
其中，R1为取代的单环芳基，所述R1上的取代基为甲基、甲氧基、溴基、氯基、氟基、乙酰氧基、环已烯基、氢原子中的一种，R2为甲基、乙基、异丙基、正丁基、苄基中的一种；
之后于敞开体系中在甲基苯基亚膦酸酯催化下利用氧气作为氧化剂和氧源进行反应，反应产物经分离纯化即得结构通式如Ⅱ所示的β-羰基膦酸酯类化合物：
Ⅱ。
2.如权利要求1所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与有机溶剂的配比为每0.1g 2-苯乙烯基膦酸酯类化合物溶于5-30 ml有机溶剂。
3.如权利要求1所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与甲基苯基亚膦酸酯的摩尔比为1 :（0.1~1.5）。
4.如权利要求1所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：反应在纯氧气或空气环境中进行。
5.如权利要求1所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：反应温度为常温或30~90 ℃；其中，常温条件下的搅拌反应时间为4-8 h，30~90 ℃条件下的搅拌反应时间为搅拌反应2-7 h。
6.如权利要求1所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与甲基苯基亚膦酸酯的摩尔比为1：1。
7.如权利要求6所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙酸乙酯，所述2-苯乙烯基膦酸酯类化合物与乙酸乙酯的配比为每mmol2-苯乙烯基膦酸酯类化合物溶于30 ml乙酸乙酯。
8.如权利要求1所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：反应产物分离纯化包括以下步骤：停止反应后，用饱和食盐水洗涤并分出有机层，再用依次经干燥、过滤、减压浓缩，得油状粗产物，油状粗产物用洗脱剂冲洗，再经快速柱层析得到淡黄色油状物，所述淡黄色油状物即为结构通式如Ⅱ所示的β-羰基膦酸酯类化合物。
9.如权利要求8所述制备β-羰基膦酸酯类化合物的方法，其特征在于：反应产物分离纯化过程中，用无水硫酸镁作为干燥剂，所述洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯组成的混合洗脱剂。
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