本發(fā)明涉及有機(jī)合成，具體涉及一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法。

背景技術(shù)：

1、機(jī)械化學(xué)法是指在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中引入機(jī)械力的作用，以此來(lái)改變反應(yīng)路徑、加快反應(yīng)速率或合成具有特殊性能的材料的方法。這種方法結(jié)合了機(jī)械力學(xué)與化學(xué)反應(yīng)的原理，通過(guò)研磨、球磨、高壓擠壓等機(jī)械手段，使反應(yīng)物在固態(tài)或液態(tài)下遭受機(jī)械應(yīng)力，從而引發(fā)或促進(jìn)化學(xué)鍵的斷裂與重組。機(jī)械化學(xué)反應(yīng)一般無(wú)需或僅僅需要微量溶劑，因此，機(jī)械化學(xué)在綠色合成方法學(xué)有著良好的應(yīng)用前景。

2、有機(jī)膦化合物在醫(yī)藥領(lǐng)域和化學(xué)生物學(xué)研究領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的價(jià)值，有機(jī)膦化合物的合成一直是有機(jī)化學(xué)的研究熱點(diǎn)。其中，炔基膦酸酯是合成抗低膽固醇血癥的二膦酸酯、孕酮受體拮抗劑的含磷17β側(cè)鏈米非司酮類似物等藥物分子和生物活性分子的重要前體物。由于炔基膦酸酯是三鍵化合物，還可以通過(guò)水合反應(yīng)、還原反應(yīng)、共軛加成反應(yīng)、環(huán)加成反應(yīng)等合成各種含膦分子，但是，傳統(tǒng)方法存在對(duì)溶劑的需求量大且后續(xù)處理繁瑣的問(wèn)題。早期，michaelis-arbuzov反應(yīng)是合成含磷化合物的主要方法，然而該反應(yīng)具有底物適用范圍差、反應(yīng)條件復(fù)雜苛刻等缺點(diǎn)，所以限制了其在合成有機(jī)磷化合物中的應(yīng)用。近年來(lái)，過(guò)渡金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)成為構(gòu)建碳-碳、碳-雜鍵以及碳-磷鍵的強(qiáng)有力的工具之一，但是過(guò)渡金屬催化劑成本昂貴，在后期反應(yīng)中難以徹底除去。而且，在制備過(guò)程中，常用炔基碘鹽試劑作為親電炔基化反應(yīng)的一般前體試劑，存在制備過(guò)程復(fù)雜、受熱下三價(jià)碘易分解的問(wèn)題。因此，如何更綠色、經(jīng)濟(jì)地合成炔基膦酸酯是具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的問(wèn)題，針對(duì)該問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，解決上述背景技術(shù)中提到的傳統(tǒng)含磷化物的合成方法中對(duì)溶劑需求大，后處理繁瑣、不符合綠色經(jīng)濟(jì)理念以及炔基碘鹽試劑作為親電炔基化反應(yīng)的一般前體試劑，存在制備過(guò)程復(fù)雜、受熱下三價(jià)碘易分解的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，包括以下步驟：

3、步驟一、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將二苯并噻吩5-氧化物溶于有機(jī)溶劑中，在-60至-50℃條件下加入三氟甲磺酸酐，攪拌均勻后，加入tms-炔進(jìn)行加成反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后去除溶劑，洗滌固體產(chǎn)品，得到炔基锍鹽；

4、步驟二、將步驟一得到的炔基锍鹽與亞磷酸酯加入球磨罐中，擰緊蓋子，振動(dòng)球磨進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后通過(guò)柱層析分離純化得到目標(biāo)產(chǎn)物。

5、優(yōu)選的，所述步驟一中，二苯并噻吩5-氧化物、三氟甲磺酸酐和tms-炔的摩爾比為1:1:1。

6、優(yōu)選的，所述步驟一中，有機(jī)溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的任意一種；二苯并噻吩5-氧化物在有機(jī)溶劑中的濃度為0.1-0.2mol/l。

7、優(yōu)選的，所述步驟一中，制得的炔基锍鹽的結(jié)構(gòu)式如化學(xué)式ⅰ所示，

8、

9、其中，r1為氫、c1-c5低級(jí)烷基、鹵素取代基、酯基中的任意一種。

10、優(yōu)選的，r1為甲基、叔丁基、氯原子、甲酸甲酯基中的任意一種。

11、優(yōu)選的，所述步驟一中，加成反應(yīng)的時(shí)間為12-16h；洗滌固體產(chǎn)品所用的溶劑為無(wú)水正己烷、無(wú)水正戊烷、無(wú)水乙醚中的一種或多種。

12、優(yōu)選的，所述步驟二中，亞磷酸酯的結(jié)構(gòu)式如化學(xué)式ⅱ所示，

13、

14、其中，r2為甲氧基、乙氧基、丙氧基的任意一種。

15、優(yōu)選的，所述步驟二中，炔基锍鹽與亞磷酸酯的摩爾比為1:1-1:2。

16、優(yōu)選的，所述步驟二中，振動(dòng)球磨的振動(dòng)頻率為30-60hz；球磨時(shí)間為15-25min。

17、優(yōu)選的，所述步驟二中，柱層析分離所用的淋洗劑為正己烷與乙酸乙酯混合溶液，其中，正己烷和乙酸乙酯的體積比為20:1-5:1。

18、因此，本發(fā)明提供了一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，通過(guò)機(jī)械化學(xué)方法，在不需反應(yīng)溶劑及過(guò)渡金屬參與下，使用炔基锍鹽作為親電炔基化反應(yīng)試劑，锍鹽由于帶有正電荷，在單電子還原過(guò)程存在一個(gè)碳-锍鍵發(fā)生均裂，產(chǎn)生锍自由基，進(jìn)一步與烷基膦酸酯發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成炔基膦酸酯。

19、下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：所述步驟一中，二苯并噻吩5-氧化物、三氟甲磺酸酐和tms-炔的摩爾比為1:1:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：有機(jī)溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的任意一種；二苯并噻吩5-氧化物在有機(jī)溶劑中的濃度為0.1-0.2mol/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：所述步驟一中，制得的炔基锍鹽的結(jié)構(gòu)式如化學(xué)式ⅰ所示，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：r1為甲基、叔丁基、氯原子、甲酸甲酯基中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：所述步驟一中，加成反應(yīng)的時(shí)間為12-16h；洗滌固體產(chǎn)品所用的溶劑為無(wú)水正己烷、無(wú)水正戊烷、無(wú)水乙醚中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：所述步驟二中，亞磷酸酯的結(jié)構(gòu)式如化學(xué)式ⅱ所示，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：所述步驟二中，炔基锍鹽與亞磷酸酯的摩爾比為1:1-1:2。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：所述步驟二中，振動(dòng)球磨的振動(dòng)頻率為30-60hz；球磨時(shí)間為15-25mi?n。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，其特征在于：所述步驟二中，柱層析分離所用的淋洗劑為正己烷與乙酸乙酯混合溶液，其中，正己烷和乙酸乙酯的體積比為20:1-5:1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯的方法，涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：步驟一、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將二苯并噻吩5?氧化物溶于有機(jī)溶劑中，在?60至?50℃條件下加入三氟甲磺酸酐，攪拌均勻后，加入TMS?炔進(jìn)行加成反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后去除溶劑，洗滌固體產(chǎn)品，得到炔基锍鹽。步驟二、將步驟一得到的炔基锍鹽與亞磷酸酯加入球磨罐中，振動(dòng)球磨進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后通過(guò)柱層析純化得到目標(biāo)產(chǎn)物。本申請(qǐng)采用上述一種機(jī)械化學(xué)法制備炔基膦酸酯，無(wú)需溶劑和金屬催化劑，經(jīng)過(guò)較短的反應(yīng)時(shí)間以良好的收率得到目標(biāo)產(chǎn)物，解決了傳統(tǒng)合成方法中對(duì)溶劑需求大，后處理繁瑣以及炔基碘鹽試劑作為親電炔基化反應(yīng)的前體試劑存在的制備過(guò)程復(fù)雜、不穩(wěn)定等問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：譚芳,張宏斌,陽(yáng)珠生,張道海,劉強(qiáng),李小紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州民族大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17