[发明专利]一种三取代氧膦化合物的合成方法

说明书

本发明提供了一种三取代氧膦化合物的合成方法。该方法使用廉价易得、来源广泛、稳定低毒的一元醇或二元醇为烷基化试剂，使用廉价易得的卤硅烷作为催化剂，经过高选择性反应直接得到三取代氧膦化合物。该反应方法简单，条件温和、无需溶剂、易于操作，反应副产物是水。本方法对反应条件的要求较低，可利用苄基型、烯丙基型和脂肪型醇类为烷基化试剂，可实现目标氧膦化合物的合成，具有较广的适用范围。本方法也可以很方便地放大20倍生产，进行产物的克级制备，因此也应具有一定的研究和工业应用前景。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种三取代氧膦化合物的合成方法。

背景技术

三取代氧膦化合物可以非常方便的还原为三取代膦化合物，可作为配体广泛地应用于过渡金属催化的偶联反应、不对称催化合成中，并且三取代氧膦或三取代膦化合物也可以直接作为催化剂催化某些有机反应。三取代氧膦结构存在于天然产物和药理活性化合物中。因此，三取代氧膦化合物的合成也引起了有机化学家们的重视。

已有的制备三取代氧膦化合物的方法主要有通过卤代烃和烷氧基膦在高温条件下的阿尔布佐夫来合成，但是反应需采用毒性大、稳定性差的卤代烃作为烷基化试剂，且反应会产生活性高、沸点低的小分子卤代烃为副产物，产生污染。近年来也有过渡金属催化偶联的方法(Org.Biomol.Chem.2012,10,7859；Adv.Synth.Catal.2012,354,2659；J.Org.Chem.2013,78,6599)，但是过渡金属催化剂比较昂贵，同时反应中还需添加配体及大量的碱，反应的副产物多、污染大。也有文献报道了分步方法，预先制备烷基氧膦，然后在路易斯酸催化下发生分子内的重排反应来实现三取代氧膦的合成，但是分步反应周期长，需要大量的分离纯化工作，效率低下，而且在此过程会产生大量的副产物，造成原子经济性低和污染。因此这些方法仍是有不少的缺点，亟待改进。

最近，发明人所在课题组研究了四丁基碘化铵催化下醇和烷氧基膦在无溶剂条件下制备三取代氧膦化合物的新方法(Ma X,Xu Q,Li H,et al.Alcohol-based Michaelis–Arbuzov reaction:an efficient and environmentally-benign method for C–P(O)bond formation[J].Green Chemistry,2018,20,3055.)。该方法虽然和传统方法相比具有极大的优势，但是烷氧基膦试剂对水和空气十分敏感，且在反应过程中发现有烷氧基膦自身直接重排的产物生成。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种方法：使用来源广泛、廉价易得、稳定低毒的一元醇或二元醇为烷基化试剂，在卤硅烷催化条件下，实现二烷基氧磷化合物与一元醇或二元醇进行高选择性反应制备三取代氧膦化合物的绿色方法。

本发明采用以下技术方案：

一种三取代氧膦化合物的合成方法，在有机溶剂中或无溶剂条件下，二烷基氧磷与一元醇或二元醇在卤硅烷催化下直接发生脱水反应得到三取代氧膦化合物，反应温度为50～150℃，反应时间为1～24小时，反应式为：

其中：

R¹是各种官能团取代2-、3-、4-、5-或6-位的苯基或其他取代芳基、稠环或杂芳基，或者是各种碳链长度的官能团取代的烷基；

R²是各种直链或支链官能团取代的烷基、苯环等各类取代基；

TMSX为卤硅烷。

进一步地，所述有机溶剂为甲苯。

进一步地，所述二元醇是碳数大于等于2的脂肪二元醇，或者是各种取代的苯二甲醇。

进一步地，所述卤硅烷为三烷基卤硅烷。

进一步地，所述卤硅烷为三甲基溴硅烷或三甲基碘硅烷。