WO2017143598A1 - 一种α-羟基磷酸酯的制备方法 - Google Patents

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hydroxy
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薛明强
刘倩倩
沈琪
洪玉标
郑煜
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苏州大学张家港工业技术研究院
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/40Esters thereof

Definitions

  • the present invention relates to a technique for preparing a phosphorus-containing compound, and in particular to a method for preparing a-hydroxyphosphate.
  • A-hydroxyphosphates as a class of phosphorus-containing compounds, are important components of some antiviral agents, anticancer drugs, and enzymes, and have various biological functions.
  • this compound is also widely used in the frontier molecular sciences, such as polymer materials, nanotechnology, bioprospecting, drug discovery and asymmetric catalysis; the compound can further synthesize derivatives with more complex structural units.
  • Karasik, AA Sinyashin, OG Phosphorus Compounds: Advanced Tools in Catalysis and Material Science. Vol. 37, Eds.: Peruzzini, M.; Gonsalvi, L, Kazan, 2011, pp. 375-444.
  • Sikorski , JA; Miller, MJ; Braccolino, DS Phosphorus, Sulfur and Silicon. 1993, 76, 115).
  • the existing catalyst has the defects of harsh reaction conditions and large amount of catalyst; in the prior art, the application of the b-diimine-based di-b-diimide divalent rare earth complex has rarely been reported, and There is no report on the reaction of a bis-b-diimine divalent ruthenium complex to catalyze the reaction of a carbonyl compound with diethyl phosphite.
  • the object of the present invention is to provide a method for preparing a-hydroxyphosphate, which is prepared by bis-b-diimine divalent ruthenium complex catalyzed by ketone and diethyl phosphite, and the reaction has higher reaction. Catalytic activity, low catalyst dosage, and good substrate application range. [0005] In order to achieve the above object, the technical solution adopted by the present invention is:
  • a method for preparing a-hydroxyphosphate comprising the steps of: adding diethyl phosphite to a reactor under a nitrogen atmosphere, and adding a double b-diimine divalent ruthenium complex, mixing 5 ⁇ 6 minutes; then adding a ketone; synthesis reaction to obtain a-hydroxy phosphate; the molar ratio of the bis-b-diimine divalent ruthenium complex, diethyl phosphite, ketone is (1.2% - 1.5%) : (1.4 ⁇ 1.5) :1;
  • the ketone is 2,4-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-5-methylacetophenone, 2-hydroxy-4,5-dimethylacetophenone or 1-(3, 5-difluoro-2-hydroxyphenyl)ethan-1-one;
  • the molar ratio of the bis b-diimine divalent ruthenium complex, diethyl phosphite, and ketone is 1.3 ⁇ 3 ⁇ 4:1.5:1.
  • the temperature of the synthesis reaction is room temperature, and the time is 38 to 45 minutes; first, the double b-diimine divalent ruthenium complex is mixed with diethyl phosphite, and then the ketone is added. There is a significant increase in the reaction yield.
  • the bis b-diimine divalent ruthenium complex is first mixed with diethyl phosphite for 5 minutes; the synthesis reaction is carried out for 41 minutes.
  • the present invention discloses a method for synthesizing ⁇ -hydroxy phosphate by a double b-diimine divalent europium complex catalyzed addition reaction of a ketone and diethyl phosphite; Under mild conditions (room temperature
  • the catalyst dosage is only 1.3 mol%, and the reaction time is 41 minutes; and the catalyst of the present invention has a wide application range to substrates, and is suitable for aromatic ketones with different substituent positions and different electronic effects; and provides more options for industrial synthesis of ⁇ -hydroxy phosphate.
  • the catalyst Yb(L 2 - Me ) 2 ( THF) was added under a nitrogen atmosphere in a 20 mL reaction flask, and then the phosphorous acid was added by a pipette. The ethyl ester was then stirred at room temperature, and then the ketone was added by a pipette. After reacting at room temperature, a drop was taken in a nuclear magnetic tube with a pipette, and a solution of CDC1 3 was added to prepare a ⁇ spectrum yield. The glove box was transferred out, the reaction was quenched with ethyl acetate and dissolved with EtOAc (EtOAc).
  • EtOAc EtOAc
  • the Yb(L n) 2 (THF) catalyst shows a good substrate suitability, and the corresponding ⁇ -hydroxy phosphate can be obtained in a high yield, and the benzene ring can be found.
  • the electron effect of the radical has no obvious effect on the reaction, and the yield of more than 80% can be obtained, and the steric hindrance effect of the substituent on the benzene ring has no obvious influence on the reaction.
  • the material also has good catalysis; in particular, the preparation method of the present invention can achieve high yield without solvent.

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Abstract

提供了一种α-羟基磷酸酯的制备方法,具体为在氮气气氛中,以酮和亚磷酸二乙酯为反应物,在有机配合物催化下,制备结构多样的α-羟基磷酸酯。该制备方法可在温和的条件下高活性地催化酮与亚磷酸二乙酯的反应,具有反应时间短,反应条件温和,且后处理方法方便、简单的优点。

Description

发明名称:一种 (X-羟基磷酸酯的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种含磷化合物的制备技术, 具体涉及一种 a-羟基磷酸酯的制备方 法。
背景技术
[0002] a-羟基磷酸酯作为一类含磷化合物, 是一些抗病毒制剂、 抗癌药物、 及酶中的 重要组成部分, 具有多种生物功能。 同吋, 该化合物在前沿的分子科学领域也 具有广泛的应用, 如高分子材料, 纳米技术, 生物探测, 药物研发以及不对称 催化方面; 该化合物还能够进一步合成具有更加复杂的结构单元的衍生物 (参见 : Karasik, A. A.; Sinyashin, O. G. Phosphorus Compounds: Advanced Tools in Catalysis and Material Science. Vol. 37, Eds.: Peruzzini, M.; Gonsalvi, L, Kazan, 2011, pp. 375-444. ;Sikorski, J. A.; Miller, M. J.; Braccolino, D. S. Phosphorus, Sulfur and Silicon. 1993, 76, 115)。
[0003] 亚磷酸二乙酯与羰基化合物的加成反应 (即 Pudovik反应) , 是一种合成 ot-羟 基磷酸酯最直接、 最原子经济的方法; 目前文献所报道的用于催化羰基化合物 与亚磷酸二乙酯的氢磷化反应的催化体系种类较多, 主要有无机、 有机小分子 、 酸、 碱、 金属有机化合物。 但是现有催化剂存在反应条件苛刻、 催化剂用量 大等缺陷; 现有技术中, 以 b-二亚胺基为配体的双 b-二亚胺基二价稀土配合物 的应用鲜有报道, 更没有关于双 b-二亚胺基二价镱配合物催化羰基化合物和亚 磷酸二乙酯反应的报道。
技术问题
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 本发明的发明目的是提供一种 a-羟基磷酸酯的制备方法, 以双 b-二亚胺基二价 镱配合物催化酮和亚磷酸二乙酯制备得到, 反应具有更高的催化活性, 低催化 剂用量, 并有很好的底物适用范围。 [0005] 为达到上述目的, 本发明采用的技术方案是:
[0006] 一种制备 a-羟基磷酸酯的方法, 包括以下步骤, 氮气气氛下, 将亚磷酸二乙酯 加入反应器中, 再加入双 b-二亚胺基二价镱配合物, 混合 5〜6分钟; 然后加入 酮; 合成反应得到 a-羟基磷酸酯; 所述双 b-二亚胺基二价镱配合物、 亚磷酸二 乙酯、 酮的摩尔比为 (1.2%— 1.5%) : (1.4〜1.5) :1;
[0007] 所述酮为 2,4-二乙氧基苯乙酮、 2-羟基 -5-甲基苯乙酮、 2-羟基 -4,5二甲基苯乙酮 或者 1-(3,5-二氟 -2-羟基苯)乙 -1-酮;
[0008] 所述双 b-二亚胺基二价镱配合物的化学结构式如下:
Figure imgf000003_0001
[0009] 其中 Ar为 2-MeC 6H 4。 双 b-二亚胺基二价镱配合物的分子式可表示为:
[(2-Me-C 6H 4-NC(Me)CHC(Me)N-C 6H 4-2-Me)] 2 Yb(THF), 简称 Yb(L 2 Me) 2(THF)
[0010] 优选的技术方案中, 所述双 b-二亚胺基二价镱配合物、 亚磷酸二乙酯、 酮的摩 尔比为 1.3<¾:1.5:1。
[0011] 上述技术方案中, 所述合成反应的温度为室温, 吋间为 38〜45分钟; 先将双 b- 二亚胺基二价镱配合物与亚磷酸二乙酯混合, 再加入酮对反应收率有明显的提 升。
[0012] 优选的技术方案中, 先将双 b-二亚胺基二价镱配合物与亚磷酸二乙酯混合 5分 钟; 合成反应的吋间为 41分钟。
[0013] 上述技术方案中, 反应结束后进行提纯处理, 具体为加入乙酸乙酯溶解反应产 物, 然后旋干, 再用正己烷洗涤, 得到 a-羟基磷酸酯; 具体操作步骤属于常规 手段。 [0014] 上述技术方案可表示如下:
HO
- "、 OEf
Figure imgf000004_0001
发明的有益效果
有益效果
[0016] 本发明幵发了一种双 b-二亚胺基二价镱配合物催化酮和亚磷酸二乙酯的加成反 应合成 α -羟基磷酸酯的方法; 由于该催化剂的使用, 可以在温和条件下 (室温
) 高活性的催化酮和亚磷酸二乙酯合成 0C -羟基磷酸酯; 与现有的几种催化剂相 比, 在达到相同收率的情况下, 催化剂用量仅需 1.3 mol%, 反应吋间为 41分钟; 并且本发明公幵的催化剂对底物的适用范围较宽, 适用于不同取代基位置、 不 同电子效应的芳香酮; 为 α -羟基磷酸酯的工业化合成提供更多选择。
本发明的实施方式
[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步描述:
[0018] 实施例 Yb(L 2(THF)催化酮和亚磷酸二乙酯合成 ot-羟基磷酸酯
[0019] 根据表 1的原料组成以及工艺参数, 在手套箱中, 在 20mL的反应瓶中氮气保护 下加入催化剂 Yb(L 2- Me) 2(THF), 然后用移液枪加入亚磷酸二乙酯, 然后在室温 下搅拌, 再用移液枪加入酮, 在室温下反应后, 用滴管吸取一滴于核磁管中, 加入 CDC1 3配成溶液, 计算 Ή谱产率。 转出手套箱, 用乙酸乙酯终止反应, 并 用适量的乙酸乙酯溶解, 旋蒸除去溶剂, 剩余固体用正己烷 (4x5 mL)洗涤, 得到 相应 ot-羟基磷酸酯。
[0020] 表 1 合成 ot-羟基磷酸酯的原料摩尔比例以及工艺参数
[]
Figure imgf000005_0001
以上实施例可以看出, Yb(L n) 2(THF)催化剂显示出很好的底物适用能力, 都 能以很高的产率得到相应的 α-羟基磷酸酯, 可以发现苯环上取代基的电子效应对 该反应并没有明显的影响, 都能得到 80%以上的收率, 而苯环上取代基的位阻效 应对该反应也没有明显的影响, 对于一些具有共轭结构的底物, 也有良好的催 化; 尤其是本发明公幵的制备方法无需溶剂, 依然可以取得很高的产率。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种制备 a-羟基磷酸酯的方法, 包括以下步骤, 氮气气氛下, 将亚磷 酸二乙酯加入反应器中, 再加入双 b-二亚胺基二价镱配合物, 混合 5 〜6分钟; 然后加入酮; 合成反应得到 ot-羟基磷酸酯; 所述双 b-二亚 胺基二价镱配合物、 亚磷酸二乙酯、 酮的摩尔比为 (1.2<¾〜1.5%) : ( 1.4〜1.5) : 1;
所述酮为 2,4-二乙氧基苯乙酮、 2-羟基 -5甲基苯乙酮、 2-羟基 -4,5二甲 基苯乙酮或者 1-(3,5-二氟 -2-羟基苯)乙 -1-酮;
所述双 b-二亚胺基二价镱配合物的化学结构式如下:
Figure imgf000006_0001
其中 Ar为 2-MeC 6H 4
根据权利要求 1所述制备 oc-羟基磷酸酯的方法, 其特征在于: 所述双 b -二亚胺基二价镱配合物、 酮的摩尔比为 1.3%: 1。
根据权利要求 1所述制备 oc-羟基磷酸酯的方法, 其特征在于: 所述亚 磷酸二乙酯、 酮的摩尔比为 1.5:1。
根据权利要求 1所述制备 oc-羟基磷酸酯的方法, 其特征在于: 所述合 成反应的温度为室温, 吋间为 38〜45分钟。
根据权利要求 4所述制备 oc-羟基磷酸酯的方法, 其特征在于: 合成反 应的吋间为 41分钟。
根据权利要求 1所述制备 oc-羟基磷酸酯的方法, 其特征在于: 先将双 b -二亚胺基二价镱配合物与亚磷酸二乙酯混合 5分钟。 [权利要求 7] 根据权利要求 1所述制备 oc-羟基磷酸酯的方法, 其特征在于: 反应结 束后进行提纯处理, 具体为加入乙酸乙酯溶解反应产物, 然后旋干, 再用正己烷洗涤, 得到 oc-羟基磷酸酯。
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