本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種以?；⒒衔镒鳛榘踩⒃噭?，應(yīng)用于過渡金屬催化的碳-磷鍵偶聯(lián)反應(yīng)合成含磷有機(jī)物的方法。

背景技術(shù)：

過渡金屬催化的碳-磷鍵偶聯(lián)反應(yīng)是目前合成含磷有機(jī)化合物的一類重要而基礎(chǔ)的方法，尤其對于各種催化反應(yīng)中廣泛使用的(手性)膦配體的合成更是主要采用的合成方法。合成方法主要是先合成所需要的膦配體骨架，再通過和膦試劑偶聯(lián)的方法引入含有磷原子的部分，而其中采用的膦試劑主要是含氫的三價膦化合物、五價膦化合物，還有少部分含硅的膦化合物。這類廣泛使用的含氫的三價膦化合物、五價膦試劑往往都是有毒易燃、有刺激性氣味的危險品化合物，這就對使用這類試劑合成含磷化合物的生產(chǎn)和合成提出了非常嚴(yán)格的要求和不便。對國家對于危險化學(xué)品的生產(chǎn)、運輸、儲存、購買都有著嚴(yán)格的規(guī)定，而且最近對于危險化學(xué)品的管控越來越嚴(yán)格，這就使得危險品的問題更加迫切的需要得到根本解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種以?；⒒衔镒鳛榘踩⒃噭?，用于過渡金屬催化的碳-磷鍵偶聯(lián)反應(yīng)合成含磷有機(jī)物的方法。

?；⒒衔锸且环N無易燃性，無揮發(fā)性，無刺激性氣味，對水和空氣相對惰性，在室溫下可以長期儲存的穩(wěn)定固體，目前關(guān)于它們的化學(xué)性質(zhì)研究很少。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)此類物質(zhì)可作為一種可替代膦氫化合物 用于過渡金屬催化的碳-磷鍵偶聯(lián)反應(yīng)的新型膦試劑并用于有機(jī)合成。而目前對于這類屬于危險品的含氫的膦化合物替代品的研究工作還基本處于空白狀態(tài)。

具體地，本發(fā)明提供一種合成含磷有機(jī)物的方法，該方法包括，在惰性氣體保護(hù)下，在過渡金屬催化劑、有機(jī)溶劑和添加劑的存在下，使式1所示的鹵代烴或磺酸酯與式2所示的?；⒒衔镞M(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，得到式3所示的三價膦化合物；

其中，r¹、r²和r³各自獨立地為c1-c16烷基、c6-c20芳基和c4-c15雜芳基中的至少一種；

所述添加劑為無機(jī)堿或有機(jī)堿。

優(yōu)選地，x為鹵素、三氟甲磺酸酯基、甲苯磺酸酯基和甲磺酸酯基中的至少一種。所述鹵素優(yōu)選為溴或碘。

優(yōu)選地，r¹為取代或未取代的以下基團(tuán)中的至少一種：苯基、萘基和雜芳基；取代或未取代的基團(tuán)為鹵素、c1-c8烷基、c1-c8烷氧基和c1-c8烷基酯基中的至少一種所述雜芳基中的雜原子為n、s和o中的至少一種。

進(jìn)一步優(yōu)選地，取代或未取代的基團(tuán)為鹵素、c1-c3烷基、c1-c3烷氧基和c1-c3烷基酯基中的至少一種，例如優(yōu)選為氯、溴、甲基、乙基、甲氧基和甲酯基中的至少一種。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述雜芳基為c4或c5的雜芳基，形成的雜芳環(huán)優(yōu)選為吡啶、呋喃、吡咯和噻吩等。

上述取代基與x可以為鄰位、對位或間位。

具體地，本發(fā)明的酰基膦化合物優(yōu)選為以下化合物中的至少一種：

優(yōu)選地，r²和r³各自獨立地為取代或未取代的以下基團(tuán)中的至少一種：c1-c8烷基、苯基、萘基和雜芳基；取代或未取代的基團(tuán)為鹵素、c1-c8烷基和c1-c8烷氧基中的至少一種；所述雜芳基中的雜原子為n、s和o中的至少一種。

進(jìn)一步優(yōu)選地，r²和r³各自獨立地為取代或未取代的以下基團(tuán)中的至少一種：c1-c5烷基、苯基、萘基和雜芳基。所述c1-c5烷基例如為甲基、乙基、異丙基、叔丁基。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述雜芳基為c4或c5的雜芳基，形成的雜芳環(huán)優(yōu)選為吡啶、呋喃、吡咯和噻吩等。

具體地，本發(fā)明的?；⒒衔飪?yōu)選為以下化合物中的至少一種：

以上酰基膦化合物可參照文獻(xiàn)報道合成得到：yang,j.；chen,x；wang,z.tetrahedronlett.2015,56,5673。

根據(jù)本發(fā)明，所述過渡金屬催化劑優(yōu)選為鈀催化劑、銠催化劑、鎳催化劑和銅催化劑中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述過渡金屬催化劑pd(oac)2、pd(pph3)4、pd2(dba)3、pd(dppe)cl2、pd(dppp)cl2、pd(dppf)cl2、rhcl(pph3)3、[rhcl(coe)2]2、[rhcl(c2h4)2]2、[rhcl(cod)]2、ni(cod)2、nicl2(dppe)、nicl2(dppp)、nicl2(dppf)、cu(oac)2、cu(otf)2、cui、cubr、cucl和cu2o中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明，所述無機(jī)堿和有機(jī)堿均可以為有機(jī)合成領(lǐng)域常規(guī)的各種選擇。優(yōu)選地，所述無機(jī)堿為堿金屬碳酸鹽、堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸氫鹽、堿金屬醋酸鹽和堿土金屬碳酸鹽中的至少一種。例如，所述無機(jī)堿優(yōu)選為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鎂和醋酸鈉中的至少一種。所述有機(jī)堿優(yōu)選為吡啶、三乙胺、二異丙胺、咪唑和苯胺中的至少一種。

本發(fā)明的方法可以在多種溶劑中適用。所述溶劑可以水，也可以為有機(jī)溶劑。具體地，所述溶劑可以為四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、叔丁基甲基醚、甲醇、乙醇、叔丁醇和水中的至少一種。優(yōu)選為四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、苯、甲苯和水。在這些溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，可以獲得更高的產(chǎn)率。

本發(fā)明偶聯(lián)反應(yīng)的條件溫和，所述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度優(yōu)選為20-140℃，時間優(yōu)選為1-24小時。

根據(jù)本發(fā)明，所述鹵代烴或磺酸酯、?；⒒衔锱c過渡金屬催化劑的摩爾比優(yōu)選為1：1-5：0.005-0.1，進(jìn)一步優(yōu)選為1：1-2：0.01-0.1。

根據(jù)本發(fā)明，以?；⒒衔镒鳛榘踩⒃噭?，用于過渡金屬催化的碳-磷鍵偶聯(lián)反應(yīng)合成含磷有機(jī)物的方法的產(chǎn)率高，且安全簡便。

具體實施方式

實施例1

以鈀為催化劑的三苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入碘苯1a(43mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲?；交?a(60.8mg,0.2mmol,1.0eq)，醋酸鈀(1.4mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，80℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到46.7mg的產(chǎn)物3a，分離產(chǎn)率：89％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.35-7.25(m,15h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-5.37。

實施例2

以鈀為催化劑的對甲基苯基二苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入對甲基碘苯1b(46mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲酰基二苯基膦2a(60.8mg,0.2mmol,1.0eq)，醋酸鈀(1.4mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，80℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到44.2mg的產(chǎn)物3b，分離產(chǎn)率：80％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.34-7.27(m,10h),7.24-7.14(m,4h),2.35(s,3h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-6.22。

實施例3

以鈀為催化劑的對氯苯基二苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入對氯碘苯1c(50mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲酰基二苯基膦2a(60.8mg,0.2mmol,1.0eq)，醋酸鈀(1.4mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，80℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到46.3mg的產(chǎn)物3c，分離產(chǎn)率：78％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.36-7.20(m,14h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-6.41。

實施例4

以鈀為催化劑的1-萘基二苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入1-碘代萘1d(54mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲?；交?a(60.8mg,0.2mmol,1.0eq)，醋酸鈀(1.4mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，80℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到58.1mg的產(chǎn)物3d，分離產(chǎn)率：93％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:8.41(dd,j＝8.0,4.0hz,1h),7.85(t,j＝8.0hz,2h),7.50-7.41(m,2h),7.37-7.28(m,11h),7.02-6.98(m,1h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-14.18。

實施例5

以鈀為催化劑的1-萘基二苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入1-碘代萘1d(54mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲?；h(huán)己基基膦2b(63mg,0.2mmol,1.0eq)，醋酸鈀(1.4mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，80℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，加入雙氧水氧化，經(jīng)柱層析分離得到52mg的產(chǎn)物3d的氧化物，分離產(chǎn)率：77％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:8.41(dd,j＝8.0,4.0hz,1h),7.85(t,j＝8.0hz,2h),7.50-7.41(m,2h),7.37-7.28(m,11h),7.02-6.98(m,1h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-14.18。

實施例6

以鈀為催化劑的1-萘基二苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入1-溴代萘1e(43.5mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲酰基二苯基膦2a(60.8mg,0.2mmol,1.0eq)，醋酸鈀(1.4mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，100℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到39mg的產(chǎn)物3d，分離產(chǎn)率：63％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:8.41(dd,j＝8.0,4.0hz,1h),7.85(t,j＝8.0hz,2h),7.50-7.41(m,2h),7.37-7.28(m,11h),7.02-6.98(m,1h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-14.18。

實施例7

以鈀為催化劑的1-萘基二苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入三氟甲磺酸1-萘酚酯1f(58mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲?；交?a(60.8mg,0.2mmol,1.0eq)，醋酸鈀(1.4mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，100℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到53.1mg的產(chǎn)物3d，分離產(chǎn)率：85％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:8.41(dd,j＝8.0,4.0hz,1h),7.85(t,j＝8.0hz,2h),7.50-7.41(m,2h),7.37-7.28(m,11h),7.02-6.98(m,1h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-14.18。

實施例8

以銠為催化劑的三苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入碘苯1a(41mg,0.20mmol,1.0eq)，對甲氧基苯甲?；交?c(96mg,0.3mmol,1.5eq)，[rhcl(coe)2]2(3.6mg,2.5％mol)，新戊酸銫(65mg,0.28mmol,1.4eq)，0.4ml1,4-二氧六環(huán)，在氮氣保護(hù)下，140℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到46.2mg的產(chǎn)物3a，分離產(chǎn)率：88％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.35-7.25(m,15h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-5.37。

實施例9

以鈀為催化劑的三苯基膦的合成。

反應(yīng)瓶中加入碘苯1a(43mg,0.21mmol,1.05eq)，對甲基苯甲?；交?a(60.8mg,0.2mmol,1.0eq)，ni(dppf)cl2(4.1mg,0.006mmol,0.03eq)，碳酸銫(72mg,0.22mmol,1.1eq)，0.5ml甲苯，在氮氣保護(hù)下，80℃下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束將混合物濃縮，直接經(jīng)柱層析分離得到24mg的產(chǎn)物3a，分離產(chǎn)率：45％。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.35-7.25(m,15h).³¹pnmr(162mhz,cdcl3)δ:-5.37。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。