CN116284126A - 一种二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二芳基膦酰基‑4‑氟‑3‑丁烯‑1‑酮化合物及其制备方法，将三氟甲基烯烃酮化合物和膦氧化合物在碱的作用下，于乙酸乙酯中进行脱氟膦酰化反应，得到二芳基膦酰基‑4‑氟‑3‑丁烯‑1‑酮化合物。本发明反应条件温和，官能团耐受性好，具有良好的区域选择性。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物合成技术领域，具体涉及到一种二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物及其制备方法。
背景技术
将含氟二烯烃官能团引入有机分子框架，在药物、农用化学品和材料科学领域受到了极大的关注。这是因为该官能团具有与羰基相似的反应性能，可以提高有机分子的生物活性、代谢稳定性和亲脂性。一条合成该类化合物的路线便是从易得的三氟甲基化合物为起始原料，使用各种反应试剂达到选择可控地脱氟官能化反应。但是脱氟膦酰化的报道较少，特别是选择性、可控的脱除三氟甲基取代基中一个氟的同时完成原位膦先化还未见报道。因此，开发一种反应条件温和，底物耐受性广的新型反应体系，用于制备同时含有氟二烯烃官能团和膦酰基的化合物显得尤为重要。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
本发明的其中一个目的是提供一种二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物，使用碱在乙酸乙酯中实现了三氟甲基烯烃酮化合物通过脱氟膦酰化生成一系列二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物，其结构式如式I所示；
其中，R1、R2分别独立地为苯基或环己基，所述苯基或环己基中的至少一个氢可由卤素、甲氧基取代；
R3、R4分别独立地为苯基或萘基，所述苯基或萘基中的至少一个氢可由卤素、甲基、甲氧基取代。
本发明的另一个目的是提供如上述所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，包括，
将式II所示的三氟甲基烯烃酮化合物和式III所示的膦氧化合物，在碱的作用下，于乙酸乙酯中进行脱氟膦酰化反应，得到式I所示的化合物；
其中，式II中的R1、R2与式I相同；式III中的R3、R4与式I相同。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述三氟甲基烯烃酮化合物包括(E)-4,4,4-三氟-1,3-二苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-4,4,4-三氟-3-(4-溴苯基)-1-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-4,4,4-三氟-3-(4-氯苯基)-1-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-4,4,4-三氟-3-(4-氟苯基)-1-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-1-(4-甲氧基苯基)-4,4,4-三氟-3-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-1-环己基-4,4,4-三氟-3-苯基-2-丁烯-1-酮中的一种。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述膦氧化合物包括二苯基氧膦、二对甲苯基氧化膦、二对甲氧基苯氧化膦、二对氟苯氧化膦、对甲苯基苯基氧化膦、对氯苯基苯基氧化膦、二(2-萘基)氧化膦中的一种。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述三氟甲基烯烃酮化合物和所述膦氧化合物的摩尔比为1：2.5。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述碱包括碳酸铯、氢氧化锂、磷酸钾、三乙烯二胺、醋酸钠中的一种；优选的碱为氢氧化锂。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述三氟甲基烯烃酮化合物和所述碱的摩尔比为1：5。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述于乙酸乙酯中进行脱氟膦酰化反应，反应温度为70℃，反应时间为4～24h；优选的反应时间为4h。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述于乙酸乙酯中进行脱氟膦酰化反应，在氮气氛围下进行。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法的一种优选方案，其中：还包括对目标产物进行纯化的步骤。
作为本发明二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的一种优选方案，其中：所述对目标产物进行纯化，反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10至1：6。
综上所述，在本发明的最佳反应条件下的反应化学方程式如下所示：
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种在无金属条件下，使用碱在乙酸乙酯中实现了三氟甲基烯烃酮化合物通过脱氟膦酰化生成一系列二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的方法；该反应条件温和，官能团耐受性好，具有良好的区域选择性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例1的目标产物(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮的氢谱；
图2为本发明实施例1的目标产物(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮的氟谱；
图3为本发明实施例1的目标产物(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮的磷谱；
图4为本发明实施例1的目标产物(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮的碳谱。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明实施例所采用的原料三氟甲基烯烃酮化合物的制备方法参考文献(Org.Lett.,2016,18,3538-3541)；所采用的原料膦氧化合物的制备方法参考文献(Angew.Chem.,Int.Ed.,2018,57,8316-8320)。其他原料如无特别说明均为商业购买。
实施例1
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-4,4,4-三氟-1,3-二苯基-2-丁烯-1-酮(82.9mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，二苯基氧膦(151.6mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌4h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10→1：6，最终得到62.7mg的目标产物(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮进行表征，如图1，2，3和4所示，结果为：无色油状液体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.01-7.96(m,2H),7.90-7.82(m,4H),7.62-7.55(m,2H),7.53-7.47(m,5H),7.43-7.37(m,4H),7.36-7.29(m,2H),7.29-7.25(m,1H),4.99(t,J＝1.7Hz,2H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-115.63(d,J＝84.9Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝23.53(d,J＝86.7Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝196.5,149.8(dd,J＝275.5,128.1Hz),136.6,136.0(dd,J＝8.4,3.0Hz),133.4(dd,J＝19.3,7.7Hz),133.0,132.5(d,J＝2.9Hz),131.9(d,J＝10.6Hz),130.3(d,J＝108.9Hz),128.6,128.5,128.4,128.3,128.2(d,J＝3.4Hz),128.0(d,J＝3.9Hz),40.2ppm.
HRMS(m/z):calcd for C28H23FO2P[M+H]+441.1414,found:441.1417.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为47％。
实施例2
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-4,4,4-三氟-1,3-二苯基-2-丁烯-1-酮(82.9mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，二对甲苯基氧膦(172.7mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌4h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10→1：6，最终得到102.6mg的目标产物(E)-4-二对甲苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-4-二对甲苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮进行表征，结果为：白色固体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.00-7.96(m,2H),7.78-7.71(m,4H),7.51-7.45(m,1H),7.41-7.35(m,4H),7.32-7.27(m,6H),7.26-7.21(m,1H),4.98(t,J＝1.9Hz,2H),2.38(s,6H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-115.33(d,J＝84.9Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝23.87(d,J＝84.5Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝196.5,150.2(dd,J＝275.7,127.4Hz),143.0(d,J＝2.9Hz),136.6,136.1(dd,J＝8.6,3.3Hz),132.9,132.7(d,J＝7.7Hz),131.9(d,J＝11.1Hz),129.2(d,J＝13.0Hz),128.3,128.2,128.1,128.1,128.0,127.2(d,J＝111.3Hz),40.2,21.5ppm.
HRMS(m/z):calcd for C30H27FO2P[M+H]+469.1727,found:469.1725.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-4-二对甲苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为73％。
实施例3
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-4,4,4-三氟-1,3-二苯基-2-丁烯-1-酮(82.9mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，二对甲氧基苯氧化膦(196.7mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌4h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：4→1：2，最终得到74.2mg的目标产物(E)-4-二对甲氧基苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-4-二对甲氧基苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮进行表征，结果为：黄色固体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.01-7.95(m,2H),7.82-7.74(m,4H),7.52-7.47(m,1H),7.42-7.36(m,4H),7.35-7.28(m,2H),7.28-7.22(m,1H),7.02-6.96(m,4H),4.98(s,2H),3.82(s,6H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-115.34(d,J＝84.9Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝23.34(d,J＝84.5Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝196.7,162.8(d,J＝2.6Hz),150.5(dd,J＝275.5,128.1Hz),136.7,136.2(dd,J＝8.2,3.4Hz),133.8(d,J＝12.0Hz),132.9,132.4(dd,J＝19.3,8.2Hz),128.4,128.2,128.14,128.10,128.06,121.7(d,J＝116.1Hz),114.1(d,J＝14.0Hz),55.2,40.3ppm.
HRMS(m/z):calcd for C30H27FO4P[M+H]+501.1626,found:501.1632.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-4-二对甲氧基苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为49％。
实施例4
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-4,4,4-三氟-1,3-二苯基-2-丁烯-1-酮(82.9mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，二(2-萘基)氧化膦(226.7mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌4h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10→1：6，最终得到78.7mg的目标产物(E)-4-二(2-萘基)膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-4-二(2-萘基)膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮进行表征，结果为：白色固体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.53(dd,J＝14.7,1.1Hz,2H),8.02-7.93(m,6H),7.92-7.82(m,4H),7.65-7.55(m,4H),7.53-7.48(m,1H),7.47-7.26(m,7H),5.06(t,J＝1.7Hz,2H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-115.10(d,J＝86.4Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝23.84(d,J＝86.7Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝196.5,150.1(dd,J＝275.7,128.8Hz),136.6,136.1(dd,J＝8.3,2.8Hz),135.0(d,J＝2.2Hz),134.2(d,J＝10.1Hz),133.6(dd,J＝19.3,7.7Hz),133.0,132.4(d,J＝14.0Hz),129.1,128.6,128.44,128.38,128.3,128.19,128.16,128.1,127.8,127.0,126.9,126.5(dd,J＝11.3,2.2Hz),40.3ppm.
HRMS(m/z):calcd for C36H27FO2P[M+H]+541.1727,found:541.1724.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-4-二(2-萘基)膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为49％。
实施例5
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-4,4,4-三氟-1,3-二苯基-2-丁烯-1-酮(82.9mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，对氯苯基苯基氧化膦(177.5mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌4h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10→1：6，最终得到77.8mg的目标产物(E)-4-对氯苯基苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-4-对氯苯基苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮进行表征，结果为：白色固体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.02-7.96(m,2H),7.89-7.77(m,4H),7.64-7.58(m,1H),7.56-7.48(m,5H),7.45-7.37(m,4H),7.37-7.26(m,3H),5.05-4.85(m,2H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-116.14(d,J＝89.4Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝22.64(d,J＝86.7Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝196.4,149.5(dd,J＝274.5,129.6Hz),139.2(d,J＝3.9Hz),136.6,136.2-135.7(m),133.8(dd,J＝19.5,7.5Hz),133.5-133.3(m),133.1,132.7(d,J＝2.9Hz),132.0–131.7(m),130.0(d,J＝107.4Hz),129.0,128.9,128.8,128.7,128.49,128.46,128.2(d,J＝9.6Hz),128.1(d,J＝3.9Hz),40.3ppm.
HRMS(m/z):calcd for C28H22ClFO2P[M+H]+475.1024,found:475.1029.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-4-对氯苯基苯基膦酰基-4-氟-1,3-二苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为55％。
实施例6
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-3-(4-溴苯基)-4,4,4-三氟-1-苯基-2-丁烯-1-酮(106.5mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，二苯基氧膦(151.6mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌12h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10→1：6，最终得到92.6mg的目标产物(E)-3-(4-溴苯基)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1-苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-3-(4-溴苯基)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1-苯-3-丁烯-1-酮进行表征，结果为：白色固体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.05-7.95(m,2H),7.92-7.80(m,4H),7.61-7.55(m,2H),7.54-7.47(m,5H),7.47-7.37(m,4H),7.32-7.23(m,2H),5.02-4.93(m,2H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-114.52(d,J＝83.4Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝23.49(d,J＝82.4Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝196.4,150.3(dd,J＝276.9,126.7Hz),136.4,135.0-134.7(m),133.1,132.6(d,J＝2.9Hz),132.3(dd,J＝19.3,7.2Hz),131.8(d,J＝10.6Hz),131.4,130.1(d,J＝109.0Hz),129.8(d,J＝3.3Hz),128.6(d,J＝20.1Hz),128.5,128.2,122.5,40.0ppm.
HRMS(m/z):calcd for C28H22BrFO2P[M+H]+519.0519,found:519.0519.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-3-(4-溴苯基)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1-苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为59％。
实施例7
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-1-(4-甲氧基苯基)-4,4,4-三氟-3-苯基-2-丁烯-1-酮(91.9mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，二苯基氧膦(151.6mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌12h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10→1：4，最终得到55.7mg的目标产物(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1-(4-甲氧基苯基)-3-苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1-(4-甲氧基苯基)-3-苯-3-丁烯-1-酮进行表征，结果为：白色固体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.99-7.94(m,2H),7.90-7.82(m,4H),7.60-7.54(m,2H),7.53-7.46(m,4H),7.41-7.37(m,2H),7.34-7.29(m,2H),7.28-7.22(m,1H),6.89-6.84(m,2H),4.93(t,J＝1.7Hz,2H),3.80(s,3H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-115.71(d,J＝89.4Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝23.51(d,J＝86.7Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝194.9,163.4,149.7(dd,J＝275.0,128.6Hz),136.0(dd,J＝8.4,3.6Hz),133.8(dd,J＝19.3,7.2Hz),132.5(d,J＝2.9Hz),132.0–131.7(m),130.5,130.4(d,J＝108.7Hz),129.7,128.6(d,J＝12.5Hz),128.3,128.2,128.1(d,J＝3.5Hz),113.6,55.3,39.7ppm.
HRMS(m/z):calcd for C29H25FO3P[M+H]+471.1520,found:471.1525.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-4-二苯基膦酰基-4-氟-1-(4-甲氧基苯基)-3-苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为39％。
实施例8
(1)向10mL Schlenk管中依次加入(E)-1-环己基-4,4,4-三氟-3-苯基-2-丁烯-1-酮(84.7mg,0.3mmol,1.0equiv.)，乙酸乙酯(3.5mL)，二苯基氧膦(151.6mg,0.75mmol,2.5equiv.)，氢氧化锂(35.9mg,1.5mmol,5.0equiv.)，在氮气氛围下将该反应混合物在70℃下搅拌6h。
(2)在步骤(1)反应结束后，用饱和NH4Cl溶液淬灭，并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取；合并的有机相先后用饱和食盐水(20mL)洗涤、无水硫酸钠干燥、以及真空浓缩获得粗产物；该粗产物通过硅胶柱层析法提纯，柱层析分离条件：固定相为300～400目硅胶粉，流动相为乙酸乙酯(A)和石油醚(B)，流动相变化程序(A:B)为1：10→1：6，最终得到41.0mg的目标产物(E)-1-环己基-4-二苯基膦酰基-4-氟-3-苯-3-丁烯-1-酮，该化合物结构式为：
对上述(E)-1-环己基-4-二苯基膦酰基-4-氟-3-苯-3-丁烯-1-酮进行表征，结果为：白色固体；
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.87-7.80(m,4H),7.62-7.55(m,2H),7.53-7.48(m,4H),7.35-7.31(m,4H),7.31-7.26(m,1H),4.39(t,J＝1.7Hz,2H),2.51-2.39(m,1H),1.91-1.82(m,2H),1.76-1.69(m,2H),1.67-1.56(m,1H),1.35-1.12(m,5H)ppm.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ＝-116.34(d,J＝86.4Hz,1F)ppm.
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ＝23.46(d,J＝84.5Hz)ppm.
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝210.0,149.6(dd,J＝274.8,128.8Hz),136.2(dd,J＝8.6,3.1Hz),133.3(dd,J＝19.3,7.2Hz),132.5(d,J＝2.5Hz),132.1-131.7(m),130.1(d,J＝109.3Hz),128.6(d,J＝12.5Hz),128.3,128.2,128.0(d,J＝3.9Hz),50.4,42.1,28.3,25.7,25.5ppm.
HRMS(m/z):calcd for C28H29FO2P[M+H]+447.1884,found:447.1885.
根据表征数据可知，制得的反应产物为(E)-1-环己基-4-二苯基膦酰基-4-氟-3-苯-3-丁烯-1-酮(纯度＞98％)；对产品产率进行计算，结果为31％。
实施例9
实施例9与实施例1基本相同，区别之处在于步骤(1)中，三氟甲基烯烃酮化合物不同，具体如下表1所示：
表1
实施例10
实施例10与实施例1基本相同，区别之处在于步骤(1)中，膦氧化合物不同，具体如下表2所示：
表2
实施例11
实施例11与实施例1基本相同，区别之处在于步骤(1)中，碱不同，反应时间为4h，具体如下表3所示：
表3
| 碱 | 产率(％) |
| 碳酸铯 | 13 |
| 氢氧化锂 | 47 |
| 磷酸钾 | 3 |
| 醋酸钠 | 0 |
| 三乙烯二胺 | 0 |
从表3中可以看出，相同反应条件下，使用碳酸铯、磷酸钾、醋酸钠或三乙烯二胺为碱，产率非常低；使用氢氧化锂作碱时，反应产率最高，为47％。
实施例12
实施例12与实施例1基本相同，区别之处在于步骤(1)中，反应温度不同，具体如下表4所示：
表4
| 反应温度(℃) | 产率(％) |
| 100 | 47 |
| 70 | 47 |
| 60 | 26 |
| 40 | trace |
从表4中可以看出，相同反应条件下，反应温度，如：60℃和40℃，产率较低；当反应温度为70℃时，反应产率为47％；进一步提升温度至100℃，产率为47％没有随之提升。
实施例13
实施例13与实施例1基本相同，区别之处在于步骤(1)中，膦氧化合物使用的当量不同，具体如下表5所示：
表5
| 膦氧化合物(equiv.) | 产率(％) |
| 1.5 | trace |
| 2.0 | 10 |
| 2.5 | 47 |
| 3.0 | 35 |
从表2中可以看出，相同反应条件下，随膦氧化合物当量从1.5增加至3.0，产率先增加然后降低，用2.5当量膦氧化合物时，反应产率最高为47％为最高；膦氧化合物增加至3.0当量时，产率下降至35％。
实施例14
实施例14与实施例1基本相同，区别之处在于步骤(1)中，反应时间不同，具体如下表6所示：
表6
| 反应时间(h) | 产率(％) |
| 4 | 47 |
| 24 | 3 |
从表6中可以看出，相同反应条件下，延长反应时间反而会导致产率降低，反应时间为4h时，反应产率最高为47％。
本发明提供了一种在无金属条件下，使用碱在乙酸乙酯中实现了三氟甲基烯烃酮化合物通过脱氟膦酰化反应生成一系列二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的方法；该反应条件温和，官能团耐受性好，具有良好的区域选择性。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物，其特征在于：其结构式如式I所示；
其中，R1、R2分别独立地为苯基或环己基，所述苯基或环己基中的至少一个氢可由卤素、甲氧基取代；
R3、R4分别独立地为苯基或萘基，所述苯基或萘基中的至少一个氢可由卤素、甲基、甲氧基取代。
2.如权利要求1所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：包括，
将式II所示的三氟甲基烯烃酮化合物和式III所示的膦氧化合物，在碱的作用下，于乙酸乙酯中进行脱氟膦酰化反应，得到式I所示的化合物；
其中，式II中的R1、R2与式I相同；式III中的R3、R4与式I相同。
3.如权利要求2所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：所述三氟甲基烯烃酮化合物包括(E)-4,4,4-三氟-1,3-二苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-4,4,4-三氟-3-(4-溴苯基)-1-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-4,4,4-三氟-3-(4-氯苯基)-1-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-4,4,4-三氟-3-(4-氟苯基)-1-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-1-(4-甲氧基苯基)-4,4,4-三氟-3-苯基-2-丁烯-1-酮、(E)-1-环己基-4,4,4-三氟-3-苯基-2-丁烯-1-酮中的一种。
4.如权利要求2或3所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：所述膦氧化合物包括二苯基氧膦、二对甲苯基氧化膦、二对甲氧基苯氧化膦、二对氟苯氧化膦、对甲苯基苯基氧化膦、对氯苯基苯基氧化膦、二(2-萘基)氧化膦中的一种。
5.如权利要求4所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：所述三氟甲基烯烃酮化合物和所述膦氧化合物的摩尔比为1：2.5。
6.如权利要求2、3、5中任一项所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：所述碱包括碳酸铯、氢氧化锂、磷酸钾、三乙烯二胺、醋酸钠中的一种。
7.如权利要求6所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：所述三氟甲基烯烃酮化合物和所述碱的摩尔比为1：5。
8.如权利要求2、3、5、7中任一项所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：所述于乙酸乙酯中进行脱氟膦酰化反应，反应温度为70℃，反应时间为4～24h。
9.如权利要求8所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：所述于乙酸乙酯中进行脱氟膦酰化反应，在氮气氛围下进行。
10.如权利要求2、3、5、7、9中任一项所述的二芳基膦酰基-4-氟-3-丁烯-1-酮化合物的制备方法，其特征在于：还包括对目标产物进行纯化的步骤。
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| CN115010753A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-09-06 | 南京工业大学 | 一种水相中制备磷酸化偕二氟二烯烃化合物的方法 |
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