一种双磷酸酯唑类衍生物的制备方法技术

一种双磷酸酯唑类衍生物的制备方法，其特征是以碘为促进剂，在有机溶剂中，唑类衍生物与亚磷酸酯以1:1～3的摩尔比，在常温常压下反应10分钟；反应结束后抽干溶剂，柱层析分离，洗脱剂：V/石油醚:V/乙酸乙酯＝5:1～1:1，得到双磷酸酯加成的唑类衍生物。所述唑类衍生物为噁唑衍生物、噻唑衍生物或咪唑衍生物。本发明专利技术原料及催化剂廉价易得，合成工艺简单，且首次实现了双磷酸化反应；反应条件温和，产率高，易于工业化；反应原料及催化剂清洁无毒，对环境污染小。

【技术实现步骤摘要】
一种双磷酸酯唑类衍生物的制备方法
本专利技术属于有机化学合成
，涉及一种唑类衍生物的制备方法。
技术介绍
含磷的有机分子是常见的药效基团，广泛存在于各种具有生理活性天然产物和合成药物中，同时也是构成各种功能材料的片段。如在农药工业中，目前最高效的杀虫剂-草甘膦的结构中含有磷酸基团。在医药领域，其中，含磷酸酯的噁唑、噻唑、咪唑及其衍生物广泛应用于荧光，杀虫剂等领域。因此，在这些分子中高效引入膦酸基团具有重要的理论意义及工业实用价值。目前，引入磷酸基团的方法有：方法一：米切利斯-阿布佐夫反应，以亚磷酸三乙酯及卤代芳烃为起始原料，加热数小时可以得到目标产物。虽然该方法有较高的收率，不需要使用催化剂，但需要使反应底物预官能化(Michaelis,A.；Kaehene,R.Chem.Ber.1898,31,1408.(b)Arbuzov,A.E.J.Russ.Phys.Chem.Soc.1906,38,687)。方法二，通过亚磷酸酯与四氯化碳合成膦酰氯，通过膦酰氯中间体在碱的作用下与胺或醇(酚)羟基反应合成磷酰胺。方法三，通过Cross-Coupling实现卤代芳烃与亚磷酸二乙酯的反应，从而构建含膦化合物，这类反应同样需要底物的预功能化积极过渡金属的催化来实现(XiangLi,FanYang,*YangjieWu,andYushengWu；Org.Lett,2014,16,992；Gao,Y.；Wang,G.；Chen,L.；Xu,P.；Zhao,Y.；Zhou,Y.；Han,L.-B.J.Am.Chem.Soc.2009,131,7956；RongqiangZhuang,JianXu,ZhenshiCai,GuoTang,MeijuanFang,YufenZhao,Org.Lett,2011,13,2110；JianXu,PengboZhang,YuzhenGao,YiyinChen,GuoTang,YufenZhao,J.Org.Chem.2013,78,8176；JiaYang,TieqiaoChen,Li-BiaoHan,J.Am.Chem.Soc.,2015,137,1782)。方法四，通过氧化偶联反应来实现膦酸化合物的构建(XiaMi,MengmengHuang,JianyeZhang,ChenyangWang,YangjieWu,Org.Lett,2013,15,6266；BoZhang,ConstantinGabrielDaniliuc,ArmidoStuder,Org.Lett,2014,16,250；Chang-BingXiang,Yong-JunBian,Xue-RongMao,Zhi-ZhenHuang,J.Org.Chem.2012,77,7706；BinYang,Ting-TingYang,Xi-AnLi,Jun-JiaoWang,Shang-DongYang,Org.Lett,2013,15,5204；XiaMi,ChenyangWang,MengmengHuang,JianyeZhang,YushengWu,YangjieWu,Org.Lett,2014,16,3356)。这类反应优势在于底物无需功能化，但是往往需要底物具有定位基团，同时反应需要添加了大量的氧化剂。因此，在室温的反应条件下，通过高效的，高原子经济性的反应来制备，特别是一次引入多个膦酸基团的方法具有重要的理论意义和广泛的应用前景。方法一方法二方法三方法四
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双磷酸酯唑类衍生物的制备方法，简单高效。本专利技术所述的双磷酸酯唑类衍生物的制备方法，是以碘为促进剂，在有机溶剂中，唑类衍生物与亚磷酸酯以1:1～3的摩尔比，在常温常压下反应10分钟；反应结束后抽干溶剂，柱层析分离，洗脱剂：V/石油醚:V/乙酸乙酯＝5:1～1:1，得到双磷酸酯加成的唑类衍生物。本专利技术所述唑类衍生物为噁唑衍生物、噻唑衍生物或咪唑衍生物的结构式为：其中，X＝O(氧)、S(硫)、NH(氨)；R为氢、C1～C40的脂肪基团(如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、苄基)、C4～C60内的芳香基团(吡啶衍生物基、苯基、取代苯基、1-萘基、2-萘基)、烷氧基、羟基、硝基、胺基或者卤素(氟、氯、溴，碘)。亚磷酸酯的结构为：R1、R2、R3为C1～C40内的脂肪基团，芳香基团。所述的促进剂为碘。促进剂的用量为唑类衍生物摩尔量的1-3倍。所述的有机溶剂可采用甲苯PhCH3、二甲苯、二氯甲烷CH2Cl2、氯仿CHCl3、四氯化碳CCl4、1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、乙腈、乙醚、乙二醇二甲醚DME、甲基叔丁基醚MTBE、氮甲基吡咯烷酮NMP、甲基环戊基醚MCPE、四氢呋喃THF、N,N-二甲基甲酰胺DMF、N,N-二甲基乙酰胺DMA或者二甲基亚砜DMSO等。本专利技术双磷酸酯加成的唑类衍生物的合成通式为：其中，X＝O(氧)、S(硫)、NH(氨)。本专利技术相对于现有技术具有以下优点：1、本专利技术在碘为促进剂的促进下，由唑类衍生物与亚磷酸酯进行反应，通过亚双磷酸酯加成的方法，一步即可高效得制备双磷酸酯加成的唑类衍生物，该反应原料及催化剂廉价易得，合成工艺简单，是首次合成双磷酸酯唑类衍生物的方法；2、反应条件温和，室温及低温下都能反应。产率高(可达96％)，易于工业化；3、反应迅速，10分钟类反应完毕。4、反应能在克级反应中实现。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：双亚磷酸酯加成苯并噁唑的3aa制备。将苯并噁唑1a(60mg,0.5mmol)、I2(190mg，0.75mmol)，亚磷酸三乙酯2a(250mg,1.5mmol)，加入2.0mL乙腈中，室温下反应10分钟后停止反应，柱层析分离(采用硅胶柱；洗脱剂：石油醚/乙酸乙酯＝3/1)，得到纯品双亚磷酸酯加成苯并噁唑衍生物3aa。产物为无色液体，产率90％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.00(d,J＝7.2Hz,1H),6.86(dt,J＝15.2,7.2Hz,3H),6.27(dd,J＝19.2,8.0Hz,1H),4.30–3.95(m,8H),1.40–1.14(m,12H).13CNMR(151MHz,CDCl3)δ151.50,151.44,132.06,132.05,123.78,122.04,113.75,109.21,90.94,90.90,89.64,89.60,63.93,63.90,63.89,63.86,63.67,63.64,63.62,63.58,16.43,16.42,16.40,16.39,16.23,16.19,16.01,15.96.31PNMR(243MHz,CDCl3)δ11.19,-1.67。其合成路线如下：实施例2：双亚磷酸酯加成苯并噁唑的制备。将苯并噁唑1a(60mg,0.5mmol)、I2(190mg，0.75mmol)，亚磷酸三乙酯2a(250mg,1.5mmol)，加入2.0mL乙腈中，室温下反应30分钟后停止反应，柱层析分离(采用硅胶柱；洗脱剂：石油醚/乙酸乙酯＝3/1)，得到纯品双亚磷酸酯加成苯并噁唑衍生物3aa。产物为无色液体，产率87％。数据表征同实施例1。实施例3：双亚磷酸酯加成苯并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双磷酸酯唑类衍生物的制备方法，其特征是以碘为促进剂，在有机溶剂中，唑类衍生物与亚磷酸酯以1:1～3的摩尔比，在常温常压下反应10分钟；反应结束后抽干溶剂，柱层析分离，洗脱剂：V/石油醚:V/乙酸乙酯＝5:1～1:1，得到双磷酸酯加成的唑类衍生物；所述唑类衍生物为噁唑衍生物、噻唑衍生物或咪唑衍生物的结构式为：其中，X＝O、S、NH；R为氢、C1～C15的脂肪基团、C4～C60内的芳香基团、烷氧基、羟基、硝基、胺基或者卤素；亚磷酸酯的结构为：R1、R2、R3为C1～C40内的脂肪基团；所述的有机溶剂为甲苯PhCH3、二甲苯、二氯甲烷CH2Cl2、氯仿CHCl3、四氯化碳CCl4、1,2‑二氯乙烷、1,4‑二氧六环、乙腈、乙醚、乙二醇二甲醚DME、甲基叔丁基醚MTBE、氮甲基吡咯烷酮NMP、甲基环戊基醚MCPE、四氢呋喃THF、N,N‑二甲基甲酰胺DMF、N,N‑二甲基乙酰胺DMA或者二甲基亚砜DMSO。

【技术特征摘要】
1.一种双磷酸酯唑类衍生物的制备方法，其特征是以碘为促进剂，在有机溶剂中，唑类衍生物与亚磷酸酯以1:1～3的摩尔比，在常温常压下反应10分钟；反应结束后抽干溶剂，柱层析分离，洗脱剂：V/石油醚:V/乙酸乙酯＝5:1～1:1，得到双磷酸酯加成的唑类衍生物；所述唑类衍生物为噁唑衍生物、噻唑衍生物或咪唑衍生物，结构式为：其中，X＝O、S、NH；R为氢、C1～C15的脂肪基团、C4～C60内的芳香基团、烷氧基、羟基、硝基、胺基或者卤素；亚磷酸酯的结构为：R1、R2、R3为C1～C40内的脂肪基团；所述的有机溶剂为甲苯Ph...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭生梅，蔡琥，龚久涵，朱正，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36