[发明专利]一种磷手性重要中间体的制备方法

说明书

本发明公开了一种磷手性重要中间体的制备方法，其制备如下：三氯化磷和叔丁基氯化镁发生取代反应后得到叔丁基二氯化膦I；然后与乙醇发生酯化反应得到叔丁基亚膦酸乙酯Ⅱ；接着在甲基格氏试剂甲基碘化镁的作用下发生甲基化反应，生成甲基叔丁基氧化膦Ⅲ；最后通过硼烷还原并一锅法得到了硼烷保护的甲基叔丁基膦氢化合物Ⅵ。本发明的制备方法具有原料廉价易得、路线短、操作简便、原子经济性好的优点，为制备硼烷甲基叔丁基膦氢提供了一条简单易行的路线。

技术领域

本发明属于农药及化工领域，具体涉及一种磷手性重要中间体的制备方法，即硼烷甲基叔丁基膦氢的制备方法。

背景技术

硼烷甲基叔丁基膦氢是甲基叔丁基膦氢带硼烷保护的化合物，纯品(消旋体)为白色、结晶状固体，易升华。拆分后可得光学纯的两种异构体，即R、S两种构型的硼烷甲基叔丁基膦氢。2000年作为合成膦手性双膦配体的重要中间体由Imamoto等开发并首次报道(Journal of Organic Chemistry,2000,65(6),1877-1880)。结构中含有甲基叔丁基膦结构的膦手性双磷配体，与不同过渡金属络合形成催化剂后能够高效的催化不同种类包括氢化、氢化硅烷化、烯丙基取代、共轭加成、交叉耦合等反应，甚至能够实现工业化生产手性化合物，在农药、人用药以及精细化工领域中都有广泛应用。随着含甲基叔丁基膦基团的配体等功能分子不断受到人们的关注，作为其重要中间体硼烷甲基叔丁基膦氢的合成也获得了人们的重视。

2000年，Imamoto等报道了以叔丁基二氯化膦作为起始原料，利用硫醇作为手性诱导试剂与甲基格氏试剂反应的方法(Journal of Organic Chemistry,2000,65(6),1877-1880)，其中C-S键的断裂需要使用无法工业化应用的萘锂试剂。2002年，Imamoto等又报道了以硼烷叔丁基膦作为起始原料，直接与碘甲烷反应的方法(Bulletin of the ChemicalSociety of Japan,2002,75(6),1359-1365)，其中硼烷叔丁基膦是一种非常难以制备及危险的原料，所以该路线的工业化难度也非常大。2009年，O’Brien等在其报道的文章中提到利用叔丁基二氯化膦和甲基格氏试剂反应后还原再硼烷化的方法合成硼烷甲基叔丁基膦氢，但是没有给出具体反应步骤和产率，由于甲基格氏试剂可以与叔丁基二氯化膦上两个C-Cl键反应，所以该方法存在反应选择性及分离纯化的问题。

发明内容

本发明正是基于上述研究背景，为了解决上述路线较长的缺陷，提供一种磷手性重要中间体硼烷甲基叔丁基膦氢的制备方法，是一条全新的以廉价易得的三氯化膦为原料，经过甲基叔丁基氧化膦的合成路线，该路线具有原料廉价易得、路线简单、选择性好、操作简单方便以及原子经济性好等优点，将适合工业化生产。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种磷手性重要中间体硼烷甲基叔丁基膦氢的制备方法，所述方法包括如下步骤：

S1、三氯化磷和叔丁基氯化镁发生取代反应得到叔丁基二氯化膦Ⅰ；

S2、叔丁基二氯化膦Ⅰ与乙醇发生酯化反应得到叔丁基亚膦酸乙酯Ⅱ；

S3、叔丁基亚膦酸乙酯Ⅱ与甲基金属试剂发生甲基化反应，生成甲基叔丁基氧化膦Ⅲ；

S4、甲基叔丁基氧化膦Ⅲ通过还原和硼烷化反应，一锅法得到硼烷保护的甲基叔丁基膦氢化合物Ⅳ，其中化合物Ⅰ～Ⅳ结构式如下：

优选地，所述S2中，叔丁基二氯化膦Ⅰ与乙醇发生酯化反应，该反应在有机溶剂作为反应介质的情况下进行，或者直接以反应物之一的乙醇作为反应介质。更优选地，所述有机溶剂是小极性有机溶剂如己烷、甲苯、苯、1,2-二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷；中等极性有机溶剂如乙酸乙酯、甲乙酮、四氢呋喃、1,4-二氧六环、丙酮；以及大极性有机溶剂如乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的任意一种或任意两种的混合溶剂。