[发明专利]芳基膦酸酯类化合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种芳基膦酸酯类化合物及其制备方法，以有机染料为光敏剂，添加催化量碱，将芳基肼、亚磷酸酯为反应物，乙腈为溶剂，温度控制在25‑45 ℃，在可见光照射下反应1‑6 h后，经过柱层析分离到产物芳基膦酸酯类化合物。本发明首次提供了一种以廉价易得的芳基肼和亚磷酸酯类化合物作为起始原料合成芳基膦酸酯类目标化合物的新方法。该方法具有反应条件温和、操作简单等优势；在药物合成中，金属催化剂的残留给药物生产和应用带来较大困扰，因此本发明中的无金属催化体系展现了巨大的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种芳基膦酸酯类化合物的制备方法。

背景技术

膦酸酯类化合物是一类重要的有机磷化合物，由于其独特的生物活性和阻燃性能而广泛应用于有机合成化学、材料化学以及药物化学等领域。一般地，膦酸酯类化合物可通过Michaelis-Arbuzov反应来合成(如：Org.Lett.2011,13, 1270)，而Michaelis-Arbuzov反应使用卤代烃为起始原料，与亚磷酸酯发生S_N2 取代之后，在加热条件下生成烷基膦酸二烷基酯和另一分子卤代烷。由于芳基卤化物无法与亚磷酸酯发生S_N2取代，因此Michaelis-Arbuzov反应无法用于合成芳基膦酸酯类化合物。此外，虽然芳基溴化物与氢-亚磷酸酯类的偶联反应可以合成芳基膦酸酯类化合物(RSC Advances,2014,4,22808)，但这类反应通常需要使用昂贵的钯催化剂，在一定程度上限制了其应用。近来，文献报道使用CuO 为催化剂，添加3当量的Cs₂CO₃可以实现催化芳香肼和亚磷酸酯反应生成芳基膦酸酯类化合物(J.Org.Chem.2014,79,1449)；所述方法需要金属催化剂的参与，且消耗过量的无机碱。本发明中所公布的在可见光照射下以芳香肼类化合物和亚磷酸酯为原料合成芳基膦酸酯类化合物的方法暂时没有相关文献及专利报道。

发明内容

本发明提出了一种芳基膦酸酯类化合物的制备方法，提供一种温和、廉价、无金属的可见光催化方法合成芳基膦酸酯。该合成方法反应条件温和，在可见光照条件下，空气中敞开体系操作，简便安全，原料和催化剂价廉易得，是一种环境友好的绿色合成方法。

实现本发明的技术方案是：一种芳基膦酸酯类化合物，结构式如下：

其中，R¹为三氟甲基、甲基、叔丁基、甲氧基、氯、硝基；R²为乙基、正丁基、异丙基、苯基。

所述的芳基膦酸酯类化合物的制备方法，步骤如下：将芳香肼、亚磷酸酯和溶剂加入反应管中，随后向其中加入碱和光敏剂，在可见光照射下于空气中、搅拌条件下反应，得到芳基膦酸酯类化合物。

所述芳香肼的结构式如下：

其中R¹为三氟甲基、甲基、叔丁基、甲氧基、氯、硝基。

所述亚磷酸酯的结构式如下：

其中R²为乙基、正丁基、异丙基、苯基。

所述溶剂为乙腈或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种；碱为三乙烯二胺、三乙胺和2,6-二甲基吡啶中的任意一种；光敏剂为曙红Y和曙红B中的任意一种。

所述芳香肼、亚磷酸酯、碱和光敏剂的摩尔比为1:(1-2)：0.5:0.05。

所述的反应温度为25-45℃，反应时间为1-6h。

本发明所述制备方法的反应通式如下：