本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域,具體為硒催化構(gòu)建苯基磷酰胺酯類化合物的合成方法。
背景技術(shù):
1、磷酰胺是一類分子結(jié)構(gòu)中含有p(=o)-n鍵的有機(jī)磷化合物,它廣泛存在于各種生物體系、土壤及肥料中。近些年來,越來越多的磷酰胺類化合物被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥行業(yè)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)及有機(jī)催化等領(lǐng)域。其中具有典型代表包括環(huán)磷酰胺(a)、methamidophos(b)、螺環(huán)磷酸咪唑酯(c)等。
2、
3、1941年,audrieth課題組和toy課題組使用二苯基氯化磷和苯基二氯化磷與氣態(tài)或液態(tài)氨反應(yīng)首次制成磷酰胺化合物(j.am.chem.soc.1941,63,2117-2119;j.am.chem.soc.1942,64,1337-1339)。meier課題組在2010年利用(s)-4-異丙基噻唑烷-2-硫酮作為手性輔基,誘導(dǎo)產(chǎn)生磷手性中心,實(shí)現(xiàn)了胸苷衍生的磷酰胺類藥物中間體d4tmp的不對稱合成(j.med.chem.2010,53,7675-7681.)。該方法所用的膦鹵元素對空氣和水都很敏感,容易產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物。2019年,chen課題組通過在無金屬和無堿條件下,磷酰疊氮化合物與胺之間的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了磷酰胺的合成(transition-metal-free?aminationphosphoryl?azide?for?the?synthesis?of?phosphoramidates.rsc?adv.2019,9,16040-16043.)。該方法具有良好的官能團(tuán)耐受性,但是反應(yīng)需要在120℃高溫下才能進(jìn)行,反應(yīng)條件苛刻。2020年tan及其同事報(bào)道了zni2引發(fā)的p(o)h化合物和胺的氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng),并合成了一系列次磷酰胺和氨基磷酸酯以及兩種氨基磷酸酯(j.practical?synthesis?ofphosphinic?amides/phosphoramidates?through?catalytic?oxidative?coupling?ofamines?and?p(o)-h?compounds.chem.eur.j.2020,26,881-887)。該方法磷酰胺的合成是所需的次磷酸鹽不易獲得且非常有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供了一種硒催化構(gòu)建苯基磷酰胺酯類化合物的合成方法,在該方法中,以胺類化合物與磷氧氫類化合物為原料,在硒催化劑、芳基硼酸、配體和乙腈試劑的催化作用下進(jìn)行多組分偶聯(lián),采用一鍋法直接合成苯基磷酰胺酯類化合物。該方法相比現(xiàn)有技術(shù),具有低成本、綠色高效、底物適應(yīng)范圍廣的優(yōu)勢。
2、為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的,本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:
3、一種苯基磷酰胺酯類化合物,其結(jié)構(gòu)式如通式x所示:
4、
5、其中r1為苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、聯(lián)苯基、萘基、3,5-二甲基苯基中的任意一種;
6、r2為甲基、乙基、芐基、丁基、異丙基中的任意一種;
7、r3為芐基、2-甲基芐基、3-甲基芐基、4-甲基芐基、3-氯芐基、2,4,6-三氟芐基、4-叔丁基芐基、3-三氟甲基芐基、3,4-二甲基芐基、苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、4-氯苯基、3-三氟甲基苯基、2,4-二甲基苯基、環(huán)己基、3-(2-乙基)-吲哚、丁正基、乙炔基中的任意一種。
8、一種苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法,其反應(yīng)式如下:
9、
10、化合物ⅰ、化合物ⅱ和化合物ⅲ的制備均為現(xiàn)有技術(shù),也可以參考以下方法進(jìn)行制備:
11、步驟一,化合物ⅰ的制備:將mg和碘單質(zhì)放置于三口燒瓶中,在n2條件下,將thf注射入三口燒瓶中,后滴加thf的溴代化合物,用吹風(fēng)機(jī)引發(fā)混合物,80℃反應(yīng)4h,得到格氏試劑化合物ⅰ。
12、步驟二,化合物ⅱ的制備:在n2條件下,將化合物1于-78℃下緩慢注射加入三氯化磷的thf溶液中,-78℃反應(yīng)4h,在在室溫下繼續(xù)反應(yīng)1h,蒸空濃縮得到化合物ⅱ。
13、步驟三,化合物ⅲ的制備:在空氣條件下,將醇類化合物于0℃下緩慢滴加入化合物ⅱ的乙醚溶液中,0℃反應(yīng)30min,再于室溫下反應(yīng)2h,0℃下用水淬滅,并于室溫下攪拌得到橙色液體。用乙酸乙酯萃取,處理后得到化合物ⅲ。
14、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法,包括以下步驟:
15、在空氣條件下,將化合物ⅲ,即磷氫氧化合物,與胺類化合物,硒、銅鹽、芳基硼酸、配體和乙腈置于反應(yīng)容器中,攪拌混合,使其進(jìn)行合成反應(yīng),最后經(jīng)蒸空濃縮得到化合物ⅳ,即苯基磷酰胺酯化合物。
16、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,在所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法中,所述芳基硼酸選自
17、更優(yōu)選為五氟苯硼酸;五氟苯硼酸與硒的用量為磷氫氧化合物摩爾量的10.0-100.0mol%,優(yōu)選100.0%。
18、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,在所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法中,所述銅鹽選自
19、cucl,cui,cu(oac)2、cu2o,cubr、cuotf2中的任意一種;更優(yōu)選為氯化亞銅。
20、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,在所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法中,所述的配體選自
21、中的任意一種;更優(yōu)選為聯(lián)吡啶。
22、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,在所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法中,該合成反應(yīng)在極性非質(zhì)子型溶劑中進(jìn)行,所述溶劑選自于
23、dmso、toluene、mecn、meoh、dce、1,4-dioxane、thf、dmf中的任意一種或幾種的混合物;更優(yōu)選為mecn。
24、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,在所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法中,磷氫氧化合物、胺類化合物、硒、配體、銅鹽的摩爾比為1:1.5-2.5:0.5-1:0.01-0.2:0.1-0.5。
25、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,在所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法中,合成反應(yīng)的溫度為23℃-100℃(具體可為23℃、40℃、60℃、80℃、100℃等),更優(yōu)選為60℃;反應(yīng)時(shí)間為10h-36h(具體可為10h、15h、20h、24h、36h),更優(yōu)選為20h。
26、作為本技術(shù)中一種較好的實(shí)施方式,在所述的苯基磷酰胺酯類化合物的制備方法中,合成反應(yīng)需在air、n2、ar中的任意一種或多種組成的混合氣氛條件下進(jìn)行;更優(yōu)選air。
27、與現(xiàn)有的技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
28、(一)本制備方法成本低廉、綠色高效、底物適應(yīng)范圍廣。
29、(二)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),本發(fā)明提供了在一定量的se的存在下,將膦氫氧化合物p-h鍵轉(zhuǎn)化為p-se鍵,在氯化亞銅、聯(lián)吡啶和五氟苯硼酸的存在下,經(jīng)chan-evans-lam偶聯(lián)反應(yīng)得到ar-p-se鍵,最后在胺類化合物的作用下,進(jìn)行親核取代形成p-n鍵,一步合成苯基磷酰胺酯類化合物。