一种以P(O)-H化合物高效制备含二芳基甲基取代有机膦酸酯的新方法技术

本发明专利技术提供了一种高效、高选择性合成含不同取代官能团的二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物的方法，其采用碳酸铯作为催化剂，以P(O)‑H化合物与4‑芳基亚甲基‑2,6‑二叔丁基‑2,5‑环己二烯‑1‑酮类化合物作为反应底物，反应体系加入了有机溶剂。该方法的优点：催化剂廉价易得；底物适用性高；反应条件温和，安全可靠；所得目标产物的选择性接近100%，产率高达90%以上。该方法解决了传统合成二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物的反应选择性差、反应步骤繁琐、产率低以及需要用到对环境有害试剂等不足，具有良好的工业应用前景。本发明专利技术同时还提供了对应的含不同取代官能团的二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物。

A New Method for Preparing Diarylmethyl Substituted Organic Phosphonates with P(O)-H Compounds

The present invention provides a highly efficient and highly selective method for synthesizing diarylmethyl substituted organic phosphonate derivatives with different substituted functional groups. Cesium carbonate is used as catalyst, P(O)H compound and 4_arylmethylene_2,6_di-tert-butyl_2,5_cyclohexanedione_1_ketones as reaction substrates, and organic solvents are added to the reaction system. The advantages of this method are: cheap catalyst, high applicability of substrates, mild reaction conditions, safety and reliability, selectivity of the target product is close to 100%, and yield is over 90%. This method solves the shortcomings of traditional synthesis of diarylmethyl substituted organic phosphonate derivatives, such as poor reaction selectivity, cumbersome reaction steps, low yield and the need for environmentally harmful reagents. It has good industrial application prospects. The invention also provides corresponding diarylmethyl substituted organic phosphonate derivatives containing different substituted functional groups.

【技术实现步骤摘要】
一种以P(O)-H化合物高效制备含二芳基甲基取代有机膦酸酯的新方法
本专利技术涉及有机膦酸酯类化合物的应用催化合成领域，具体地说涉及一种以P(O)-H化合物与4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物高效1,6-加成反应制备含二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物的制备方法。
技术介绍
二芳基甲基取代有机膦酸酯是一类重要的有机合成中间体。它们在药学结构物质、光电材料、高效阻燃剂以及催化剂配体的制备等方面有着广泛应用。在各种不同配位的有机磷化合物中，一、二及六配位化合物的研究是最新才开始的工作，它们作为有机合成砌块的工艺尚未成熟。目前有机磷试剂主要局限于三、四、五配位磷化合物，特别是三四配位化合物在进行有机合成或磷酸酯功能化修饰时有着广泛的应用。五配位磷试剂在磷酰化反应过程中最终都转化成四配位的磷化合物，特别是含有高健能的磷酰基（P=O）的四配位磷化合物。三四配位磷试剂，主要是四配位磷试剂，在反应过程中，往往又以五配位磷化合物作为中间体或过渡态，正是由于这种不同配位数化合物之间的相互转化，才使有机磷试剂在有机合成中得以广泛应用，成为有机磷化学，特别是有机合成化学的重要组成部分。目前文献已报道的合成二芳基甲基取代有机膦酸酯的方法主要包括：（1）Friedel-Crafts反应：利用含P(O)-H或P(O)-X类化合物与1,1-二芳基取代醇（烃）类化合物在三氯化铁的催化下发生偶联反应；（2）亲核偶联反应：采用P(O)-H类化合物在过渡金属（铁、铜、镍、钯等）与碱等试剂的存在下催化其与1,1-二芳基取代卤代烃的交叉偶联反应；（3）芳基化反应：利用含α-苄基取代的有机膦酸酯类化合物与卤代芳香烃在过渡金属的催化下发生交叉偶联反应；（4）1,6-加成反应：利用P(O)-H化合物和4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物在卡宾特殊配体或过渡金属的催化下发生对应的1,6-加成反应：利用P(O)-OR类化合物在血管紧张素催化条件下和亲核试剂醇进行交叉偶联反应；（5）Arbuzov反应：利用亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用制备二芳基甲基取代有机磷酸酯。但是，上述方法一般都采用对空气敏感的试剂（P(OR)3化合物、磷酰氯等）、特殊配体（二茂铁配体、卡宾配体等）和过渡金属催化剂（铁、铜、镍、钯等），而且还存在着实验步骤繁琐、催化剂昂贵且难以回收利用、反应条件苛刻、底物适用性交叉、产率较低以及对环境的污染较大等缺陷。迄今为止，二芳基甲基取代有机膦酸酯类化合物的高效合成存在着原料质量、生产的安全性（亚磷酸三烷基酯以及磷酰氯等化合物具有较强的腐蚀性）以及产品的稳定性及纯度等几个方面的难题，合成技术难度较大，目前只有美、日等国的几家公司在生产，而我国高端有机膦酸酯产品目前的情况主要是依靠于进口。针对现有的有机膦酸酯合成工艺的不足，业界正着力于利用廉价催化剂高效催化研制由稳定、廉价易得的含P(O)-H化合物作为磷酰化试剂合成对应的二芳基甲基取代有机膦酸酯类化合物的新方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种由廉价易得的P(O)-H化合物与4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物作为原料的高效、高选择性合成对应的二芳基甲基取代有机膦酸酯类化合物的新方法，以克服现有技术中的上述缺陷。本专利技术的一个目的提供一种由廉价易得的P(O)-H化合物与4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物高效、高选择性合成对应的二芳基甲基取代有机膦酸酯类化合物的方法，包含下述步骤：取反应量的P(O)-H化合物、4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、催化剂和有机溶剂在氮气条件下置于反应容器中进行混合，在搅拌下于25~80℃下反应3~6小时，即制得相应的含不同取代官能团的二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物。具体反应式如下：（I）其特征在于，包含下述步骤：取反应量的P(O)-H化合物、4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、催化剂和有机溶剂在氮气条件下置于反应容器中进行混合，在搅拌下于25~80℃下反应3~6小时，即制得相应的含不同取代官能团的二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物；其中，R是苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、3,5-二甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、1-萘基、2-萘基、甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基、苄氧基；Ar是苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-叔丁基苯基、4-异丙氧基苯基、4-苄氧基苯基、3-甲氧基苯基、2,5-二甲氧基苯基、3-氰基苯基、4-氰基苯基、4-三氟甲基苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、3-硝基苯基、2-羟基苯基、4-醛基苯基、4-溴吡啶基。上述由P(O)-H化合物与4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物合成二芳基甲基取代有机膦酸酯类化合物的方法中，P(O)-H化合物是选自二苯基磷氧、双（4-甲基苯基）磷氧、双（3-甲基苯基）磷氧、双（3,5-二甲基苯基）磷氧、双（4-甲氧基苯基）磷氧、双（4-三氟甲基苯基）磷氧、双（1-萘基）磷氧、双（2-萘基）磷氧、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸二苄酯。上述由P(O)-H化合物与4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物合成二芳基甲基取代有机膦酸酯类化合物的方法中，所述4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物是选自选自4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-甲基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-乙基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-叔丁基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-异丙氧基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-苄氧基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(3-甲氧基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(2,5-二甲氧基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(3-氰基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-氰基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-三氟甲基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(3-氟苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-氟苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(2-溴苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(3-溴苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-溴苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(3-硝基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(2-羟基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-醛基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-溴吡啶基)亚甲基-2,6-二叔丁基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由P(O)‑H类化合物与4‑芳基亚甲基‑2,6‑二叔丁基‑2,5‑环己二烯‑1‑酮类化合物高效1,6‑加成反应制备具有结构式（I）中含二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物的制备方法，如下：

【技术特征摘要】
1.一种由P(O)-H类化合物与4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物高效1,6-加成反应制备具有结构式（I）中含二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物的制备方法，如下：（I）其特征在于，包含下述步骤：取反应量的P(O)-H化合物、4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、催化剂和有机溶剂在氮气条件下置于反应容器中进行混合，在搅拌下于25~80℃下反应3~6小时，即制得相应的含不同取代官能团的二芳基甲基取代有机膦酸酯类衍生物；其中，R是苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、3,5-二甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、1-萘基、2-萘基、甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丁氧基、苄氧基；Ar是苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-叔丁基苯基、4-异丙氧基苯基、4-苄氧基苯基、3-甲氧基苯基、2,5-二甲氧基苯基、3-氰基苯基、4-氰基苯基、4-三氟甲基苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、3-硝基苯基、2-羟基苯基、4-醛基苯基、4-溴吡啶基。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述P(O)-H类化合物是选自二苯基磷氧、双（4-甲基苯基）磷氧、双（3-甲基苯基）磷氧、双（3,5-二甲基苯基）磷氧、双（4-甲氧基苯基）磷氧、双（4-三氟甲基苯基）磷氧、双（1-萘基）磷氧、双（2-萘基）磷氧、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸二苄酯。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述4-芳基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮是选自4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-甲基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-乙基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-叔丁基苯基)亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮、4-(4-异丙氧基苯基)亚甲基-2,6-...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊碧权，王刚，许卫凤，唐课文，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43