[发明专利]光催化合成1-烷基-1-膦酰基环丙烷的方法

说明书

本发明公开了一种光催化合成1‑烷基‑1‑膦酰基环丙烷的方法，具体步骤如下：往具有搅拌子的反应管中加入2‑膦酰基高烯丙基卤代物或2‑膦酰基高烯丙基磺酸酯、Ir[dF(CF₃)ppy]₂(dtbbpy)PF₆和烷基双(邻苯二酚)硅酸酯‑18‑冠醚‑6‑合钾，抽真空，充入氮气保护后注入二甲亚砜；然后将反应管于光照条件下搅拌24‑36小时后结束反应，用乙酸乙酯和饱和食盐水稀释反应液，然后萃取；干燥，蒸馏得到1‑烷基‑1‑膦酰基环丙烷；本发明具有试剂易得、底物普适性好、官能团兼容性强、操作简便，以及反应条件温和等优点。

技术领域

本发明涉及一种光催化合成1-烷基-1-膦酰基环丙烷的方法。

背景技术

1-烷基-1-膦酰基环丙烷被认为是1-烷基乙基膦酸的构象限制类似物，而后者又是2-烷基丙酸的替代物，在生物活性药物分子合成和筛选中有大量应用。

以下是含膦酰基环丙烷结构的药物分子示例：

然而，该类化合物的通用合成方法却不多。1982年，Beletskaya小组采用分步合成策略，即首先通过1-烷基乙烯膦酸酯和重氮甲烷的[3+2]反应得到膦酰基取代的偶氮环；然后在邻二甲苯的回流条件下，偶氮环热解得到1-烷基-1-膦酰基环丙烷。2018年，方烨汶等人报道了光催化氯甲基自由基和1-丁基乙烯膦酸酯反应得到1-丁基-1-膦酰基环丙烷的合成新方法。Aggarwal等人用羧酸为自由基前体，在光催化条件下实现了烷基自由基和高烯丙基氯代物的加成-环合反应，得到了1-烷基-1-膦酰基环丙烷。

以下是合成1-烷基-1-膦酰基环丙烷的例子：

但是以上两种通用的合成方法存在原料稳定性较差、操作不安全、产物收率不高等缺点；而两个光催化反应都只分别报道了一个例子，不具普适性。因此，发展普适性好、反应条件温和、绿色和高效的1-烷基-1-膦酰基环丙烷合成方法显得迫切和重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种普适性好、官能团兼容性强、反应条件温和且具环保高效等优点的光催化合成1-烷基-1-膦酰基环丙烷的方法。

本发明的技术方案如下：一种光催化合成1-烷基-1-膦酰基环丙烷的方法。具体步骤如下：往具有搅拌子的反应管中加入2-膦酰基高烯丙基卤代物或2-膦酰基高烯丙基磺酸酯、Ir[dF(CF₃)ppy]₂(dtbbpy)PF₆和烷基双(邻苯二酚)硅酸酯-18-冠醚-6-合钾，抽真空，充入氮气保护后注入二甲亚砜；然后将反应管于光照条件下搅拌24-36小时后结束反应，用乙酸乙酯和饱和食盐水稀释反应液，然后用乙酸乙酯萃取；有机相合并后用无水硫酸镁干燥，再过滤得到有机相溶液经旋转蒸发仪除去溶剂；然后再用石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到1-烷基-1-膦酰基环丙烷。

作为优选，所述2-膦酰基高烯丙基卤代物或2-膦酰基高烯丙基磺酸酯与Ir[dF(CF₃)ppy]₂(dtbbpy)PF₆的摩尔比为1︰0.01-0.03。

作为优选，所述2-膦酰基高烯丙基卤代物或2-膦酰基高烯丙基磺酸酯与烷基双(邻苯二酚)硅酸酯-18-冠醚-6-合钾的摩尔比为1︰1.5-3.0。

作为优选，所述2-膦酰基高烯丙基卤代物或2-膦酰基高烯丙基磺酸酯与二甲亚砜的摩尔比为1︰400-450。

作为优选，所述2-膦酰基高烯丙基卤代物为2-二异丙基膦酰基高烯丙基溴。

作为优选，所述2-膦酰基高烯丙基磺酸酯为2-二异丙基膦酰基高烯丙基对甲苯磺酸酯。