雙β–二亞胺基二價鐿配合物的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬有機化合物的應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及雙β-二亞胺基二價鐿配合 物的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] α-羥基磷酸酯作為一類含磷化合物，是一些抗病毒制劑、抗癌藥物、及酶中的重要 組成部分，具有多種生物功能。同時，該化合物在前沿的分子科學(xué)領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用， 如高分子材料，納米技術(shù)，生物探測，藥物研發(fā)以及不對稱催化方面;該化合物還能夠進一 步合成具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)單元的衍生物（參見:Karasik, A. A.; Sinyashin, 0. G. Phosphorus Compounds: Advanced Tools in Catalysis and Material Science. Vol. 37，Eds.: Peruzzini, M.; Gonsalvi, L，Kazan, 2011，pp. 375-444·;Sikorski，J. A.; Miller, M. J.; Braccolino, D. S. Phosphorus, Sulfur and Silicon. 1993， 76， 115)〇
[0003] 亞磷酸二乙酯與羰基化合物的加成反應(yīng)（即Pudovik反應(yīng)），是一種合成a-羥基磷 酸酯最直接、最原子經(jīng)濟的方法；目前文獻所報道的用于催化羰基化合物與亞磷酸二乙酯 的氫磷化反應(yīng)的催化體系種類較多，主要有無機、有機小分子、酸、堿、金屬有機化合物。二 價稀土金屬配合物具有較大的離子半徑以及還原性，能和許多有機小分子發(fā)生還原反應(yīng)， 生成三價稀土金屬化合物（SM:Boncella，J.M.;Tilley，T.D.;Anderson，R.A. J. Chem. Soc.，Chem. Commun. 1984，710)，然而，其催化性能的研究相對較少。β-二亞 胺基作為一類易調(diào)控空間位阻和電荷效應(yīng)的非茂基輔助配體，廣泛應(yīng)用于金屬有機化合物 的合成。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，以β-二亞胺基為配體的雙β-二亞胺基二價稀土配合物的應(yīng)用鮮 有報道。已經(jīng)報道的稀土金屬化合物催化的氫磷化反應(yīng)體系主要是三氟磺酸稀土化合物、 稀土胺化物等三價稀土化合物以及酰胺基二價稀土化合物和β-二亞胺基二價稀土硼氫化 合物作為催化劑的體系，目前沒有關(guān)于雙二亞胺基二價鐿配合物催化羰基化合物和亞磷 酸二乙酯反應(yīng)的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的發(fā)明目的是提供雙二亞胺基二價鐿配合物的應(yīng)用，其可以催化酮和亞 磷酸二乙酯制備α-羥基磷酸酯，同時具有更高的催化活性，降低催化劑用量，并有很好的底 物適用范圍。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 雙二亞胺基二價鐿配合物作為催化劑在催化酮和亞磷酸二乙酯合成反應(yīng)中的應(yīng)用； 所述雙二亞胺基二價鐿配合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
其中Ar為2-MeC6H4。雙β-二亞胺基二價鐿配合物的分子式可表示為：[(2-Me-C6H4_NC (Me) CHC(Me)N-C6H4_2-Me) ] 2 Yb (THF)，簡稱Yb (L2-Me)2 (THF)。
[0006] 本發(fā)明還公開了一種制備α-羥基磷酸酯的方法，包括以下步驟，氮氣氣氛下，將雙 二亞胺基二價鐿配合物加入反應(yīng)器中，再加入亞磷酸二乙酯，混合;然后再加入酮；反應(yīng) 得到α-羥基磷酸酯;所述雙二亞胺基二價鐿配合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
其中 Ar 為 2-MeC6H4。
[0007] 上述技術(shù)方案中，所述酮為芳香酮或者脂肪酮。比如芳香酮為二苯甲酮、2-萘乙 酮、2-乙?；秽?、2-乙?；绶?；或者所述芳香酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，
庫中尺選 自氫、鹵素、硝基、甲基或甲氧基;脂肪酮為丙酮。
[0008] 上述技術(shù)方案中，所述雙β-二亞胺基二價鐿配合物的用量為酮的摩爾量的0.2~ 1%;所述亞磷酸二乙酯的用量為酮的摩爾量的1.2倍。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述合成反應(yīng)的溫度為室溫，時間為10~25分鐘；先將雙β-二亞 胺基二價鐿配合物與亞磷酸二乙酯混合8~12分鐘。本發(fā)明限定加料順序，此對反應(yīng)收率有 明顯的提升；比如實施例十，亞磷酸二乙酯首先跟催化劑混合在一起反應(yīng)后，再加入對氟苯 乙酮進行加成反應(yīng)，可以獲得99%的產(chǎn)率。
[0010] 優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述雙β-二亞胺基二價鐿配合物的用量為酮的摩爾量的 〇. 5%;先將雙β-二亞胺基二價鐿配合物與亞磷酸二乙酯混合10分鐘；所述合成反應(yīng)的溫度 為室溫，時間為20分鐘。
[0011]上述技術(shù)方案中，反應(yīng)結(jié)束后進行提純處理，具體為當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物為固體時，加入乙 酸乙酯溶解，然后旋干，再用正己烷洗滌，得到α-羥基磷酸酯；當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物為液體時，加入乙 酸乙酯溶解，然后旋干，再經(jīng)硅膠柱分析得到α-羥基磷酸酯。
[0012]本發(fā)明還公開了上述雙二亞胺基二價鐿配合物作為催化劑在制備α-羥基磷酸 酯中的應(yīng)用。具體步驟為： (1) 在手套箱中，在氮氣保護下加入催化劑雙β-二亞胺基二價鐿配合物；然后用移液 槍加入亞磷酸二乙酯，在室溫下攪拌8~12min，再加入酮（用移液槍加入液態(tài)酮、用分析天 平稱重后加入固態(tài)酮），反應(yīng)5~25 min; (2) 待反應(yīng)結(jié)束后，快速轉(zhuǎn)出手套箱，暴露于空氣中并向反應(yīng)體系中加入適量去離子水 終止反應(yīng)，對于固體產(chǎn)物，加入適量的乙酸乙酯溶解固體，旋干，再用正己烷(4X5 mL)洗 滌，得到相應(yīng)羥基磷酸酯；對于液體產(chǎn)物加入適量的乙酸乙酯溶解，旋干，經(jīng)硅膠柱層析 (洗脫劑:乙酸乙酯:石油醚=1:10)得到相應(yīng)羥基磷酸酯，稱重，計算產(chǎn)率。核磁收率:反 應(yīng)至設(shè)定時間后，迅速移出手套箱，取1-2滴反應(yīng)液于核磁管中再加入氘代氯仿，測定核磁 (1H NMR)，計算產(chǎn)率。
[0013] 以其中一類酮為例，上述技術(shù)方案可表示如下：
本發(fā)明開發(fā)了一種催化酮和亞磷酸二乙酯的加成反應(yīng)合成α-羥基磷酸酯的稀土化合 物催化劑，為雙二亞胺基二價鐿配合物；由于該催化劑的使用，可以在溫和條件下（室溫） 高活性的催化酮和亞磷酸二乙酯合成α-羥基磷酸酯；與現(xiàn)有的幾種催化劑相比，在達到相 同收率的情況下，催化劑用量僅需0.2~I mol%，反應(yīng)時間為10~25分鐘;并且本發(fā)明公開 的催化劑對底物的適用范圍較寬，適用于脂肪酮和不同取代基位置、不同電子效應(yīng)的芳香 酮;為α-羥基磷酸酯的工業(yè)化合成提供更多選擇。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述： 實施例一 Yb(L2^fe)2(THF)催化苯乙酮和亞磷酸二乙酯合成Ct-羥基磷酸酯 在手套箱中，在20mL的反應(yīng)瓶中氮氣保護下加入催化劑Yb(L2-Me)2(THF)(0.01 mmol， 0.0087 g)，然后用移液槍加入亞磷酸二乙酯(0.771 mL, 6.0 mmol)，然后在室溫下攪拌10 min，再用移液槍加入苯乙酮(0.582 mL，5.0 mmol)，在室溫下反應(yīng)20 min后，用滴管吸取 一滴于核磁管中，加入⑶Cl3配成溶液。經(jīng)計算1H譜產(chǎn)率為64%。轉(zhuǎn)出手套箱，用乙酸乙酯終止 反應(yīng)，并用適量的乙酸乙酯溶解，旋蒸除去溶劑，剩余固體用正己烷(4X5 mL)洗滌，得到相 應(yīng)α-羥基磷酸酯，C6H4C(CH3) (0H)P0(0CH2CH3)2,0.8245 g，產(chǎn)率64%。產(chǎn)物的核磁數(shù)據(jù)=1H NMR (CDCl3, 400 ΜΗζ) δ: 1.17~1.21 (t，J = 7 Hz, 3H)，1.24~1.27 (m，4H)，1.80 ~1.84 (d，J = 15 Hz, 3H), 3.45 (s，1H), 3.84~4.13 (m，4H), 7.27~7.30 (m， 1H), 7.33~7.37 (t，J = 8 Hz, 2H), 7.59~7.62 (m，2H)。
[0015] 實施例二Yb(L2-Me)2(THF)催化苯乙酮和亞磷酸二乙酯合成a-羥基磷酸酯 在手套箱中，在20mL的反應(yīng)瓶中氮氣保護下加入催化劑Yb(L2-Me)2(THF)(0.01 mmol， 0.0087 g)，然后用移液槍加入亞磷酸二乙酯(0.308 mL, 2.4 mmol)，然后在室溫下攪拌10 min，再用移液槍加入苯乙酮(0.233 mL, 2.0 mmol)，在室溫下反應(yīng)20 min后，用滴管吸取 一滴于核磁管中，加入⑶Cl3配成溶液。經(jīng)計算1H譜產(chǎn)率為86%。轉(zhuǎn)出手套箱，用乙酸乙酯終止 反應(yīng)，并用適量的乙酸乙酯溶解，旋蒸除去溶劑，剩余固體用正己烷(4X5 mL)洗滌，得到相 應(yīng)α-羥基磷酸酯，C6H4CXCH3) (OH)PO(OCH2CH3)2，0.4432 g，產(chǎn)率86%。產(chǎn)物的核磁數(shù)據(jù)同實施 例一。
[0016]實施例三Yb(L2_Me)2(THF)催化苯乙酮和亞磷酸二乙酯合成α-羥基磷酸酯 在手套箱中，在20mL的反應(yīng)瓶中氮氣保護下加入催化劑Yb(L2-Me)2(THF)(0.01 mmol， 0.0087 g)，然后用移液槍加入亞磷酸二乙酯(0.154 mL, 1.2 mmol)，然后在室溫下攪拌10 min，再用移液槍加入苯乙酮(0.116 mL, 1.0 mmol)，在室溫下反應(yīng)20 min后，用滴管吸取 一滴于核磁管中，加入⑶Cl3配成溶液。經(jīng)計算1H譜產(chǎn)率為87%。轉(zhuǎn)出手套箱，用乙酸乙酯終止 反應(yīng)，并用適量的乙酸乙酯溶解，旋蒸除去溶劑，剩余固體用正己烷(4X5 mL)洗滌，得到相 應(yīng)α -羥基磷酸酯，C6H4CX CH3) (OH) PO (OCH2CH3) 2，0.2242 g，產(chǎn)率87%。產(chǎn)物的核磁數(shù)據(jù)同實施 例一。
[0017]實施例四Yb(L2-Me)2(THF)催化苯乙酮和亞磷酸二乙酯合成Ct-羥基磷酸酯 在手套箱中，在20mL的反應(yīng)瓶中氮氣保護下加入催化劑Yb(L2-Me)2(THF)(0.01 mmol， 0.0087 g)，然后用移液槍加入亞磷酸二乙酯(0.308 mL, 2.4 mmol)，然后在室溫下攪拌10 min，再用移液槍加入苯乙酮(0.233 mL, 2.0 mmol),在室溫下反應(yīng)25min后，用滴管吸取 一滴于核磁管中，加入⑶Cl3配成溶液。經(jīng)計算 1H譜產(chǎn)率為84%。轉(zhuǎn)出手套箱，用乙酸乙酯終止 反應(yīng)，并用適量的乙酸乙酯溶解，旋蒸除去溶劑，剩余固體用正己烷(4X5 mL)洗滌，得到相 應(yīng)α -羥基磷酸酯，C6H4CX CH3) (OH) PO (OCH2CH3) 2，0.4329 g，產(chǎn)率84%。產(chǎn)物的核磁數(shù)據(jù)同實施 例一。
[0018] 實施例五Yb(L2-Me)2(THF)催化苯乙酮和亞磷酸二乙酯合成α-羥基磷酸酯 在手套箱中，在20mL的反應(yīng)瓶中氮氣保護下加入催化劑Yb(L2-Me)2(THF)(0.01 mmol， 0.0087 g)，然后用移液