[发明专利]一种膦酸酯类化合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种膦酸酯类化合物的制备方法，在惰性气体保护条件下，以吡咯类化合物I和亚磷酸酯类化合物II为原料，与碱、催化剂和过氧化物混合，在光照下于溶剂中反应，反应完成后经纯化得到结构式III所示的膦酸酯类化合物。该方法具有原料价廉易得、操作简便、反应条件温和、底物范围广、无金属参与等优点，为膦酸酯类化合物的合成提供了新的方法。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种膦酸酯类化合物及其制备方法。

背景技术

膦酸酯结构存在于多种药物中，如抗病毒药阿德福韦酯和抗高血压药磷地尔等。此外，膦酸酯衍生化后得到的膦酸基团可作为羧酸和磺酰胺的生物电子等排体，广泛用于药物和活性化合物的结构改造。因此，通过简便、条件温和、高效的方法制备膦酸酯类化合物具有重要的意义。

自由基参与的化学反应是合成膦酸酯类化合物的有效手段，其中可见光促进的自由基串联环化反应具有反应条件温和、反应效率高等特点。磷自由基的产生是合成膦酸酯类化合物的关键，经光催化反应得到磷自由基的常规途径为单电子氧化过程，然而磷自由基前体亚磷酸酯类化合物具有较高的氧化电势，在生成磷自由基的过程中容易使吡咯和吲哚类化合物被氧化而聚合，从而降低反应效率。此外，常见的光催化反应使用含铱、钌等贵金属的催化剂，这些贵金属催化剂价格昂贵、回收困难、产物存在金属残留，从而限制了光反应的广泛应用。

为了构建含吡咯结构的膦酸酯类化合物，本发明采用了光催化下的氢原子转移策略。基本途径为通过还原过程得到氧自由基，接着高活性的氧自由基攫取亚磷酸酯类化合物的氢，从而得到磷自由基。此外，本发明采用非金属光催化剂，为该制备方法在膦酸酯类化合物的合成中的广泛应用奠定了基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种膦酸酯类化合物及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种膦酸酯类化合物，所述化合物由结构式Ⅲ表示：

其中：

R¹、R²分别独立地选自取代或未取代的C₁～C₁₈烷基、取代或未取代的C₆～C₁₀芳基、取代或未取代的C₅～C₁₈杂芳基、卤素、氰基、OR³、SR³、NR³R⁴、COR³、COOR³；

R³、R⁴分别独立地选自取代或未取代的C₁～C₁₈烷基、取代或未取代的C₆～C₁₀芳基、取代或未取代的C₅～C₁₈杂芳基；

且在R¹、R⁴中，所述杂芳基的杂原子选自N、O、S，所述杂原子个数为1～3个，所述取代基选自C₁～C₈烷基、C₃～C₈环烷基、C₁～C₈烷氧基、C₁～C₈烷硫基、C₁～C₈烷氧羰基、C₁～C₈氨基甲酰基、C₁～C₈烷基羰基、氰基、三氟甲基、卤素、硝基、苯基或苯氧基；

X选自(CH₂)_n，n＝1、2、3。