[发明专利]一种含氟五价磷化合物及其制备方法

说明书

一种含氟五价磷化合物及其制备方法，结构通式如下：制备方法包括：(1)在氮气或者空气氛围下，向装有磁子的Schlenk管或者封管中，依次加入三价磷、碱、还原剂和反应溶剂，再分别加入二氟甲基化试剂和质子源，密封反应管；(2)在室温条件下进行反应，通过TLC板监控反应至反应完全；(3)将反应混合物过滤，用二氯甲烷清洗除去滤渣，蒸除溶剂，粗品通过柱层析即得含氟五价磷化合物；本发明在碱的引发下，二氟甲基化试剂或其前体，与三取代磷中的磷反应，并在氢化试剂的参与下得到最终的含氟五价磷化合物；该类化合物低毒、稳定、环境友好、操作便利、转化效率高、成本低廉、适用面广。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，特别涉及一种含氟五价磷化合物及其制备方法。

背景技术

含氟化合物在材料和生命科学领域有着重要的应用价值。氟原子的引入能够显著改善分子的物理、化学性质，如溶解性、疏水性、代谢稳定性等。目前，市面上得到广泛应用的含氟医药和农药，大部分是一些含有氟原子和三氟甲基的化合物，因此对于氟原子和三氟甲基的引入方法及其对应化合物的生理活性的研究已经比较深入。二氟甲基(CF₂H)在药物化学上的应用已经引起人们的关注，这是因为它不仅是羟基的等极体，还具有比羟基更好的亲脂性(Angew.Chem.,Int. Ed.2006,45,5432；Science 2007,317,1881；J.Med.Chem.2008,51, 4359；J.Fluorine Chem.2001,109,3.)，除此之外，既表现出氟原子的伪拟效应和阻断效应，具有和三氟甲基相当的范德华体积和亲脂性；同时，由于氟原子强的电负性，二氟甲基中的氢还可以作为氢键的供体参与氢键作用。另外,在化学生物学中,二氟甲基还被用于生物酶活性抑制研究或者荧光成像研究中。多年来，许多相应的氟化试剂也应运而生。然而，目前单氟和三氟甲基化试剂研究较多，已经较为成熟，但是二氟甲基化试剂却缺乏相应的高效试剂和方法。

迄今为止，已有大量二氟甲基试剂被开发出来，但是它们或多或少都存在一些问题，如氟利昂气体二氟一氯甲烷(HCF₂Cl)和二氟一溴甲烷(HCF₂Br)，它们会破坏臭氧层，引起环境问题；又如三氟甲基三甲基锡(Me₃SnCF₃)和三氟甲基碘化汞(CF₃HgI)等，它们对人体的毒性很大，这限制了这些二氟甲基试剂的应用(Chem.Rev.1996, 96,1585；Fluorine.Chem.Rev.1977,8,119.)。

2000年之前开发的一些经典的试剂：氯二氟乙酸甲酯 (ClCF₂CO₂Me)，氟磺酰二氟乙酸甲酯(FS(O)₂CF₂CO₂Me)，氟磺酰二氟乙酸(FS(O)₂CF₂CO₂H)，氟磺酰二氟乙酸三甲基硅烷酯 (FS(O)₂CF₂CO₂TMS)；2000年以后，由于氟化学的兴起，更多种类的二氟卡宾试剂被开发出来(TMSCF₂Br、TMSCF₃、TMSCF₂Cl、PDFA 等)，但是这些试剂的制备繁琐，操作复杂，成本较高，污染环境。例如，TMSCF₂Br是用BBr₃和TMSCF₃在低温条件下合成，该方法需要使用价格昂贵的TMSCF₃以及产生大量烟雾的BBr₃,并且会产生HF等对人身体有害的副产物，对空气也造成很严重的污染。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种含氟五价磷化合物及其制备方法，合成产物具有含氟五价磷化合物骨架，具有操作简单、反应条件温和、底物普适性广、易于规模化生产以及成本低廉等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：