專利名稱：β-羰基膦酸酯化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合成化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種β -羰基膦酸酯化合物的制備方法，具體地涉及一種催化的直接利用烯烴、氫-亞磷酸酯和氧氣合成β -羰基膦酸酯化合物的方法。
背景技術(shù)：
β -羰基膦酸酯(β-Ketophosphonates)是極其有價值的含氧化合物，尤其是作為重要的合成中間體廣泛應(yīng)用于著名的HWE (Horner-Wadsworth-Emmons)反應(yīng)來合成α, β_不飽和羰基化合物。進(jìn)一步，它們可以作為有用的前體來合成具有手性的β_氨基膦酸和β_羥基膦酸。β_氨基膦酸和β_羥基膦酸都展示出十分有趣的化學(xué)生物活性，例如抗腫瘤活性、抗植物病毒、殺菌、抑制酶活性、抗氧化等重要的生物活性。另外，羰基膦酸酯自身也展示出十分廣泛的生物活性如抗骨質(zhì)增生、抑制骨質(zhì)疏松、抑制腫瘤細(xì)胞生長和抵抗或治療癌癥、抑制內(nèi)酰胺酶等和杰出的金屬絡(luò)合能力。其結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種通式(III)所示β-羰基膦酸酯化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述β_羰基膦酸酯的制備方法，其特征是，所述的制備方法如下 以簡單商品化的烯烴、氫-亞磷酸酯和氧氣為起始原料，步驟如下
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，在上述方法中合成羰基膦酸酯的氧膦化反應(yīng)可以在二氯甲烷、氯仿、1，2_ 二氯乙烷、四氫呋喃、.1，4- 二氧六環(huán)、1，2- 二甲氧基乙烷、乙腈、乙酸乙酯、甲苯、苯、二甲亞砜、N，N- 二甲基甲酰胺等非質(zhì)子性溶劑中進(jìn)行，也可以甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、水等質(zhì)子性溶劑中進(jìn)行，也可在上述兩種或兩種以上的混合溶劑中進(jìn)行，優(yōu)選反應(yīng)溶劑為二甲亞砜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，所述的金屬催化劑可以是溴化銅、氯化銅、溴化亞銅、氯化亞銅、碘化亞銅、四氰基六氟磷酸酮、三氟甲磺酸銅、三溴化鐵、三氯化鐵、溴化亞鐵、氯化亞鐵、三溴化釕、醋酸鈀、氯化鈀、三溴化金、二氯化鉬、三溴化銦等；也可是上述兩種或兩種以上的混合金屬催化劑，優(yōu)選催化劑為溴化銅與三溴化鐵或氯化銅與三氯化鐵組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，該氧膦化反應(yīng)所用的堿為三乙胺、三甲胺、卩比唆、二乙胺、二異丙基乙基胺、N，N, N, N-四甲基乙二胺、I. 8- 二氮雜二環(huán)(5.4.0) -j^一烯-7 (DBU)、1，5-二氮二環(huán)[5. 3. O]-5-壬烯(DBN)、1，4-二氮二環(huán)[2. 2. 2]辛烷(DABCO)等有機堿；也可以為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸氫鈉、磷酸鉀等無機堿，優(yōu)選堿為三乙胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，反應(yīng)溫度一般為(TC 100°C，優(yōu)選25°C 60°C;烯烴與氫-亞磷酸酯的摩爾比為1:1 1:8，并優(yōu)選1:1 1:2。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，反應(yīng)可以在純氧氣中反應(yīng),也可以在空氣中反應(yīng),優(yōu)選在純氧氣中反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述β_羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，以烯烴、氫-亞磷酸酯和氧氣或空氣為起始原料，在金屬催化劑和堿存在下，進(jìn)行如下反應(yīng)
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，反應(yīng)溫度一般為(TC 100°C，優(yōu)選25°C 60°C ;烯烴與氫-亞磷酸酯的摩爾比為I: I 1:8，并優(yōu)選I: I 1:2。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述β_羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，在上述方法中合成β_羰基膦酸酯的氧膦?；磻?yīng)在非質(zhì)子性溶劑或質(zhì)子性溶劑或兩種以上的非質(zhì)子性溶劑和/或質(zhì)子性溶劑中進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一項所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，在上述方法中合成羰基膦酸酯的氧膦?；磻?yīng)在選自二氯甲烷、氯仿、1，2_ 二氯乙烷、四氫呋喃、1，4-二氧六環(huán)、1，2-二甲氧基乙烷、乙腈、乙酸乙酯、甲苯、苯、二甲亞砜、N，N-二甲基甲酰胺的非質(zhì)子性溶劑中進(jìn)行；或者在選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、水的質(zhì)子性溶劑中進(jìn)行；或者選自上述非質(zhì)子性溶劑和質(zhì)子性溶劑的兩種或兩種以上的混合溶劑中進(jìn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項所述β_羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，R1為取代或未取代的下述基團單核芳基、多核芳基或雜芳基或芳氨基、烷基、環(huán)烷基，當(dāng)R1為取代的上述基團時，取代基為含有1-6個碳原子的低級烷烴、鹵素、低級烷氧基、氰基、乙酰氧基、酷基； R2為氫原子、芳基、芳烷基、烷基、環(huán)烷基； R3為具有1-22個碳原子的直鏈或支鏈烷基，優(yōu)選的烷基為含有1-8個碳原子的低級烷基，優(yōu)選乙基、丙基、異丙基、丁基、正戍基、異戍基、己基、庚基、羊基。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一項所述β_羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，所述堿選自三乙胺、三甲胺、卩比唆、二乙胺、二異丙基乙基胺、N，N, N, N-四甲基乙二胺、I. 8- 二氮雜二環(huán)(5.4.0) -j^一烯-7 (DBU)、1，5-二氮二環(huán)[5. 3. O]-5-壬烯(DBN)、1，4-二氮二環(huán)[2. 2. 2]辛烷(DABCO)的有機堿，或者選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸氫鈉、磷酸鉀的無機堿；所述堿優(yōu)選為三乙胺。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-13任一項所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，R1為取代或未取代的下述基團苯基、萘基或吡啶基或芳氨基、具有1-22個碳原子的直鏈或支鏈燒基(優(yōu)選的燒基為含有1_8個碳原子的低級燒基，更優(yōu)選乙基、丙基、異丙基、丁基、正戊基、異戊基、己基、庚基、辛基)、具有3-12個碳原子的環(huán)烷基；當(dāng)R1為取代的上述基團時，取代基為含有1-6個碳原子的低級烷烴、鹵素、低級烷氧基、氰基、乙酰氧基、酯基； R2為氫原子、烷基或芳烷基； R3為具有1-22個碳原子的直鏈或支鏈烷基，優(yōu)選的烷基為含有1-8個碳原子的低級烷基，優(yōu)選乙基、丙基、異丙基、丁基、正戍基、異戍基、己基、庚基、羊基。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述β_羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，R1為取代或未取代的下述基團苯基、萘基或吡啶基或芳氨基，R2為氫原子、烷基(優(yōu)選為烷基，更優(yōu)選為氫!原子)，R3為乙基、丙基、異丙基或丁基。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，其特征是，所述催化劑為溴化銅與三溴化鐵的組合或氯化銅與三氯化鐵的組合；所述堿為三乙胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述β-羰基膦酸酯化合物的制備方法，所述溶劑為二甲亞砜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備式(III)的β-羰基膦酸酯(β-Ketophosphonates)的制備方法。β-羰基膦酸酯是極其有價值的含氧化合物，尤其是作為重要的合成中間體廣泛應(yīng)用于著名的HWE反應(yīng)來合成α,β-不飽和羰基化合物。本發(fā)明以簡單商品化的烯烴和氫-亞磷酸酯為原料在過渡金屬催化下直接利用氧氣作為氧化劑和氧源制備β-羰基膦酸酯。本方法的優(yōu)點是原料便宜易得，反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好、原子經(jīng)濟性高、底物適應(yīng)范圍廣、不需要使用當(dāng)量的有機金屬試劑、低溫及無水無氧等苛刻的反應(yīng)條件；本法還有制備周期短、產(chǎn)品易純化、工藝條件穩(wěn)定、操作簡便安全的優(yōu)點，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號C07F9/40GK102924511SQ20121020264
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者姬建新, 魏偉, 李伯剛 申請人:成都地奧制藥集團有限公司