[发明专利]一种2-氯-2-氧代-1;3;2-二氧磷杂环戊烷的制备方法

说明书

本发明公开了一种2‑氯‑2‑氧代‑1,3,2‑二氧磷杂环戊烷的制备方法。本发明的所述制备方法包括以下步骤：在溶剂和含氟溶剂中，将2‑氯‑1,3,2‑二氧磷杂环戊烷与氧气进行如下所示的氧化反应即可。本制备方法通过在2‑氯‑2‑氧代‑1,3,2‑二氧磷杂环戊烷的反应体系中引入含氟溶剂，使反应可在常温常压下进行，操作简单，缩短反应时间，提高反应产率，且产物纯度高，后处理时通过简单的分液漏斗即可分离，而且含氟溶剂可以循环利用，重复使用五次后依然可以达到较高的产率，溶剂也可以回收利用，是一个低成本，绿色的化学反应，具有工业化放大生产的潜力。

技术领域

本发明涉及一种2-氯-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环戊烷的制备方法。

背景技术

在传统的化学工业中，除了生产人类需要的化工产品，还产生了大量的对人类健康，以及对大自然、地球造成巨大伤害和不可逆转影响的副产物和废物。近年来，环境保护的压力越来越大，人们开始重视绿色化学的发展，绿色化学是指化学家通过对化学规律的认识，发展新的技术，减少甚至避免一些对人类健康、生态环境等有毒有害的溶剂、原料、试剂、催化剂的使用以及有害的副产物和废物的产生。绿色化学是从分子水平上控制污染的一种方法，伴随着人们对绿色化学的研究越来越深入，产物的分离与提纯也成为了研究重点，从而出现了固载化试剂和水两相体系的有机合成反应。固载化试剂虽具有易分离、易回收等优点，但与均相反应相比，催化剂的活性和选择性一般都比较低。而在水两相体系反应中，尽管具有水溶性的催化剂易分离、易回收等优点，但仍有许多不足。

1991年，Vogt在他的博士论文“全氟代聚醚在均相催化剂回收中的应用”中首次应用了氟相化学技术。1993年，3M公司的Zhu在酯交换反应的共沸蒸馏中利用了氟相溶剂FC-77作为反应介质。1994年，Horvath等报道了1-癸烯甲醛化反应的研究结果，这个反应由于利用了氟两相技术而发表在《Science》上，这也是首次提出了“氟相”概念。自从第一次氟两相化学这个概念被提出，就引起了全世界化学界的轰动，因为它不仅具有水两相体系和固载化体系的易纯化，易分离回收的优点，也具有均相催化反应的高选择性和高活性的优点，使得氟两相化学在有机化学界得到了发展，并且应用到了有机化学的生产过程之中。

近年来，磷酸酯的需求量越来越大，作为生物医学应用的潜在材料和阻燃添加剂受到越来越多的关注。许多这样的化合物依赖2-氯-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(COP)作为中间体。比如磷酰胆碱衍生物和环磷酸酯的合成都依赖于COP。磷酸胆碱的衍生物是一种天然存在于细胞膜磷脂中的极性两性离子，应用于多种药物递送中，而它的代表2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)单体，具有水溶性和生物相容性，能模拟磷脂的功能(KamonY,Inoue N,Mihara E,et al.Hydrophilic Crosslinked-Polymeric Surface Capable ofEffective Suppression of Protein Adsorption[J].Applied Surface Science,2016，378(15):467.)。同时，制备用于开环聚合得到聚磷酸酯(PPEs)的环状磷酸酯单体也是一种有价值的COP的反应途径(Zhang F,Smolen J A,Zhang S,et al.Degradablepolyphosphoester-based silver-loaded nanoparticles as therapeutics forbacterial lung infections[J].Nanoscale,2015,7(6):2265.)。以上两个例子见路线1。

路线1