[发明专利]降解型离子液体催化α-氨基磷酸酯的合成

说明书

一技术领域

本发明涉及一种降解型离子液体催化α-氨基磷酸酯的合成的新方法，属于化学材料制备技术领域。本方法适用于以芳香醛、芳香胺、磷酸酯为原料，合成α-氨基磷酸酯类化合物的场合。

二背景技术

近二十年来的研究结果表明，α-氨基磷酸酯类化合物具有良好的抗植物病毒、抑制酶活性、抗肿瘤、除草、杀菌等多种重要的生物活性，在生物化学和药物化学方面有着广泛的用途，如可用作阻聚剂酶、抗生素和药理介质、除草剂、半抗原催化抗体等，同时也是合成膦酰基肽的一种重要底物，因此其合成方法备受关注。

基于α-氨基磷酸酯类化合物独特的生理活性，有关此类化合物的研究一直没有间断。研究人员不断努力尝试了很多方法来改进这个合成路线，目前文献所报道的较新的技术包括用Lewis酸、固体酸、金属氧化物作为催化剂的催化合成法、用微波、超声波辐射的外加能场等方法。这些方法存在下列1项或1项以上的缺点：催化剂的制备过程复杂；催化剂的不能循环使用；设备腐蚀严重；操作工艺复杂；只能适于实验室或小规模操作，不具备大规模工业化应用等。

离子液体是指在室温范围内(一般为100℃下)呈现液态的完全由离子构成的物质体系。一般由有机阳离子和无机阴离子、有机阴离子组成，其性能主要由组成的阳离子和阴离子共同决定，可以采用分子设计，对其进行调整。离子液体的Lewis酸碱性和酸性可以根据需要进行调节，因此，离子液体也被成为“可以设计的溶剂”。近年来，离子液体在有机合成中的应用十分活跃，但作为催化剂在α-氨基磷酸酯类化合物合成中的应用报道很少，最近Abkari和Heydari(J.Akbari and A.Heydari，Asulfonic acid functionalized ionic liquid as a homogeneous and recyclable catalyst for theone-pot synthesis of a-aminophosphonates Tetrahedron Lett.，2009，50，4236-4238)报道了3-丁磺酸基-1-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐([MIMBSA⁺][CF₃SO₃^-])催化合成α-氨基磷酸酯类化合物的方法。

由于咪唑型离子液体成本昂贵，不利于大规模推广应用。此外，一系列的研究表明(Garcia M T，Gathergood N，Scammells P J.Biodegradable ionic liquids Part II.Effectof the anion and toxicology[J].Green Chem.2005，7：9-14)，常规的如咪唑类的离子液体可降解性很差，不易通过目前使用最广泛的生物处理工艺或生物自净作用降解，而阴离子中含有氟元素(如[CF₃SO₃]^-or[(CF₃8O₂)₂N]^-)的离子液体在潮湿的环境中可以缓慢释放出HF，对环境有潜在的危害。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种以水作反应介质替代有机溶剂、催化剂与产品易分离、产品纯度高、作催化剂的降解型离子液体阳离子不含咪唑阴离子不含氟元素的合成α-氨基磷酸酯类化合物的方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：降解型离子液体催化α-氨基磷酸酯类化合物的合成方法，即以芳香醛、芳香胺、磷酸酯为原料，离子液体为催化剂，水为反应介质，在室温、常压下实现α-氨基磷酸酯类化合物合成反应。

本发明所用的离子液体催化剂结构如下：

其中氮正离子之间亚甲基(CH₂)的数量n可以是2～6数字中的任一个。

活性污泥法实验结果表明，含有该离子液体催化剂的废水容易进行生化反应，说明该离子液体可以降解。

本发明所用物料的摩尔比为芳香醛∶芳香胺∶亚磷酸酯＝1∶1～2∶1～2，，催化剂用量为芳香醛摩尔数的1～10％，水的用量为物料总质量的50～80％，所述的物料、离子液体与水按照比例投料混合搅拌。

本发明所述反应的温度为室温。

本发明所述反应的时间为10～120分钟。