[发明专利]一种新型双膦酸酯化合物及其合成方法

说明书

本发明提供了一种新型双膦酸酯化合物，还提供了一种新型双膦酸酯化合物的合成方法，包括如下步骤：在氮气环境下加入二氯乙烯、磷酸三乙酯和催化剂1，在180～200℃密封反应后，柱层析得到产物化合物3双取代膦酸酯化合物；然后在干燥容器中加入化合物3，在氮气环境下加入催化剂2、水和有机溶剂，加热到60～80℃，再加入化合物4取代苯硼酸，反应结束后抽干溶剂柱层析得到产物；本发明产物水解后生成的双膦酸化合物是一个良好的金属配体，可以和铝盐等金属盐类进行反应，可用于开发新型、性能更好的有机磷系阻燃剂；本发明中的合成方法相比传统的迈克加成反应，操作更为简单，产率更高，更适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及双磷酸酯类化合物及其合成技术领域，尤其涉及一种新型双膦酸酯化合物及其合成方法。

背景技术

双膦酸酯类化合物是一类具有两个磷酸酯基团的化合物，可以水解或在体内代谢成双膦酸化合物，在医药、农药、化工材料等领域有非常广泛的应用。目前，双膦酸盐药物的临床应用主要是：对异位钙化及骨化病人进行治疗；对骨吸收增加的疾病，特别是变形性骨炎、肿瘤诱导的骨疾病等进行治疗以及骨质疏松症的治疗等。至今为止，双膦酸盐药物已开发出十几种。此外，有文献表明双膦酸类化合物有直接或间接的抗肿瘤活性，对乳腺癌、肺癌、前列腺癌和骨肉瘤等有较高的抑制活性。科学家们一直致力于寻求活性更高、副作用更小的双膦酸类药物。

近年来，随着人们防火安全、环保意识的不断增强以及阻燃法规的日趋严格，开发无卤阻燃剂正成为当前研究热点。有机磷系阻燃剂是有机阻燃剂中最为重要的一种，被认为是替代卤系阻燃剂最有前景的阻燃剂之一，近年来发展十分迅速，烷基次膦酸铝就是最具代表性的物质，阻燃性能优异。而双磷酸酯化合物经水解和取代反应后，形成的金属双磷酸盐具有相似的结构和阻燃效果，具有广泛的使用前景。

目前双磷酸酯化合物通常采用迈克加成反应的原理进行合成，但是传统的迈克加成反应在增长碳链引入取代基的同时，因为空间选择效应，会产生较多的副产物，因此所得到的主产物收率较低，不仅浪费原料，还需要大量的后续提纯工作，不利于大规模生产，因此需要一种新的合成方法。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种新型双膦酸酯化合物，其目的是提供一种更好的双膦酸酯类物质，从而在医药、阻燃剂领域具备更优异的性能；本发明还提供了一种新型双膦酸酯化合物的合成方法，解决了目前采用传统迈克加成反应进行合成具有的主产物收率较低，操作复杂，不利于大规模生产的问题。

根据本发明的实施例，一种新型双膦酸酯化合物，具有式(Ⅰ)所示的结构：

式(Ⅰ)中，当X在邻位或对位时，X为H、烷基R或烷氧基RO；当X在间位时，X为H、Cl或Br。

进一步的，当X为烷基R时，R代表C1-C4烷基。

进一步的，当X为烷氧基RO时，R代表的为C1-C3烷基。

另一方面，根据本发明实施例，还提供了一种新型双膦酸酯化合物的合成方法，包括如下步骤：

(1)在氮气环境下加入化合物1二氯乙烯、化合物2磷酸三乙酯和催化剂1，原料用量摩尔比为化合物1：化合物2：催化剂1＝1：3～4：0.05～0.1；然后在180～200℃密封反应进行8～12h，反应结束后，柱层析得到产物化合物3双取代膦酸酯化合物；

(2)在干燥容器中加入化合物3，然后通入氮气，在氮气环境下加入2～3％mol催化剂2、水和有机溶剂，加热到60～80℃，再加入化合物4取代苯硼酸，其中化合物3和化合物4的摩尔比为1：4～6，持续反应2～4h，反应结束后抽干溶剂，柱层析得到产物5。

优选的，所述步骤(1)中的催化剂1为无水氯化镍。

优选的，所述步骤(2)中的催化剂2为[RhOH(COD)]₂。