[发明专利]一种β-羰基膦酸酯衍生物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种β-羰基膦酸酯衍生物的制备方法。

背景技术

β-羰基膦酸酯具有生物活性和金属配位能力，在生物化学、无机化学有着应用；在有机化学中也是一种应用广泛的合成中间体，其可以在HWE反应中与醛或酮反应生成不饱和羰基化合物。β-羰基膦酸酯经选择性水解可以得到β-羰基膦酸单酯钠，它们是重要的β-内酰胺抑制剂；β-羰基膦酸酯也是合成β-羟基膦酸酯、β-氨基膦酸酯及酸的重要原料。β-氨基膦酸的结构类似于β-氨基酸，具有广泛的生理活性，如抗菌、刺激神经、影响细胞的生长和代谢、止痛、调节血压、调节植物生长等作用，故可以作为医药、农药、拮抗剂、花青素合成抑制剂等使用。

现有技术中，β-羰基膦酸酯的合成方法主要有以下三种：

1、在金属锂试剂存在下，苯甲酸甲酯和甲基膦酸二甲酯反应得到β-羰基膦酸酯（参见：Milburn, Robert R. Tetrahedron Lett., 2009, 50, 870-872）；该方法中金属锂试剂非常活泼，导致反应条件苛刻；该反应方程式为：

2、溴代苯乙酮和亚磷酸三甲酯回流反应得到β-羰基膦酸酯（参见：Taber, Douglass F. Tetrahedron Lett., 2008，49, 6904-6906）；该方法中溴代苯乙酮难以得到，合成路线长，合成中要用到溴，造成很大的腐蚀和污染），限制了底物来源，并且反应时间长，原料转化率低，副产物多；该反应方程式为： 

3、苯乙烯和亚磷酸二异丙基酯在CuBr₂/FeBr₃催化下反应得到β-羰基膦酸酯（参见：Wei Wei and Jian-Xin Ji，Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 9097–9099），该方法克服了传统方法中的一些不足，但该方法中需要等当量的三乙胺作为添加剂，需要用高极性、高沸点的二甲基亚砜作为反应溶剂，催化体系复杂，导致后处理繁琐；反应需要在氧气氛中进行，并且反应时间长，底物适用范围较窄；该反应方程式为：

β-羰基膦酸酯在有机合成、生物化学等领域应用广泛，因此人们致力于开发合成β-羰基膦酸酯的新方法；但是现有方法存在底物适用性差、收率低、成本高、反应条件苛刻的缺点。因此开发反应条件温和、适用范围广泛、符合绿色化学要求的合成β-羰基膦酸酯的方法非常重要。

发明内容

本发明目的是提供一种β-羰基膦酸酯衍生物的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种β-羰基膦酸酯衍生物的制备方法，包括以下步骤：将乙烯衍生物、磷试剂、醋酸锰溶于溶剂中，在20～100℃进行反应，制得β-羰基膦酸酯衍生物；

所述乙烯衍生物的化学结构通式为，其中R为以下基团中的一种：

、、、、、，

所述R¹、R²、R³、R⁴ 和R⁵的选择采取以下方案之一：

(1) R¹为氢、甲基、三氟甲基、甲氧基、氟、氯、溴、氰基、甲酰基、甲酸甲酯基或硝基中的一种，R²、R³、R⁴和R⁵都为氢；

(2) R²为甲基、三氟甲基、甲氧基、氟、氯、溴、氰基、甲酰基、甲酸甲酯基或硝基中的一种，R¹、R³、R⁴和R⁵都为氢；

(3) R³为甲基、三氟甲基、甲氧基、氟、氯、溴、氰基、甲酰基、甲酸甲酯基、硝基和苯基中的一种，R¹、R²、R⁴和R⁵都为氢；

(4) R¹、R²、R³、R⁴ 和R⁵为氟； 

所述磷试剂的化学结构通式为： 

 ，

其中R⁶为以下基团中的一种：

、、、、、；

所述溶剂选自：甲醇、乙醇、乙腈、乙酸、氯仿、二氯甲烷、甲苯中的一种；

所述β-羰基膦酸酯衍生物的化学结构式为：