专利名称：O-二苯基膦苯甲酸的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种o-二苯基膦苯曱酸的合成方法。
背景技术：
o-二苯基膦苯甲酸是双齿杂化水溶有机膦型水溶性膦配体，它可以与铑、
镍等过渡金属元素形成配合物作为均相反应的催化剂。水溶性膦配体催化剂的
设计可以解决均相络合催化剂的 一个核心问题即过度金属催化剂与产物的分 离的催化剂的循环使用。二十世纪七十年著名的SHOP法，成功地用镍P-0双 齿配合物催化乙烯齐聚合成了 a-烯烃，反应条件温和、原料可完全转变为有 用的产品，解决了配位催化过程中催化剂与产物不易分离的难题，开创了均相 催化复相化的成功先例，是绿色化工的典范，成为配位催化发展史上一个重要 里程碑。从而使得这类催化剂在炼油行业得到了广泛的应用，目前几大石油公 司如Shell、 Exxonm。bile等都对这种催化剂开展了广泛的研究，并且已经应 用到工业生产，目前在炼油行业的年需求量已经达到200吨以上，并有快速增 长的趋势，另外在一些药物开发领域作为特定催化剂也有很好的应用前景。
Issleib (Anorg. Allg. Chem. 1967， 35 3， 197-199)等最早报道了用Na 或K裂解PPh3合成0-二苯基膦苯甲酸的方法，反应剧烈且产率较低。 Hoots(Inorg. Synth. 1982, 21-178-179)等改用在-78 。C下，液氨中用金Na 裂解PPh3合成0-二苯基膦苯曱酸，收率达50%。但是反应条件十分苛刻，这 种绝对低温在工艺生产上很难操作，大量挥发的液氨对环境造成极大的污染， 给现场搡作的工人带来严重的伤害，规模化工业生产几乎不太可能。近年来， Stadler(Org. Lett. ， 2002, 4 (20), 3541-3543)等采用催化的方法，用Pd 催化剂催化HPPh2和0-石與苯曱酸在18Q 。C合成0-二苯基膦苯曱酸，不但原料 昂贵，而且收率只有26%，从而导致产品成本很高。另外，HPP仏在工业生产 过程中极易容易氧化，甚至自燃，生产上比较危险，这条工艺路线对0-二苯基膦苯曱酸工业化生产不具备竟争性。郭猛萍(宜春学院学报(自然科学)，2007,
29(4)， 12)等人报到了一种20土2。C条件下，用金属锂裂解PPh3的工艺，但我 们在反复核对此路线时，很难达到文献报到的50%的收率。并且，O-氯苯曱酸 加入速度较慢时，生产的杂质非常多，收率极低。如果快速加入到反应体系时， 温度急剧升高，操作可控性很差，极易出现沖料，存在极大的安全隐患。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种o-二苯基膦苯甲酸的合
成方法，该方法以二苯基氯化膦为起始原料，在零度以上、常压下制备0-二 苯基膦苯甲酸，操作安全稳定，能节省大量的能源，适合规模化生产。
本发明实现上述目的的技术方案是 一种O-二苯基膦苯曱酸的合成方法， 以二苯基氯化膦为起始原料，将二苯基氯化膦和碱金属加入到溶剂中进行裂 解，生成二苯基膦碱金属盐，再加入邻氯苯曱酸盐或邻氯苯曱酸酯反应生成二 苯基膦苯甲酸盐或二苯基膦苯甲酸酯，经水解后生成o-二苯基膦苯曱酸。
具体步骤包括
(1) 裂解将碱金属和二苯基氯化磷加入到溶剂中，反应1-6h,生 成二苯基膦碱金属盐；
(2 ) 偶联在裂解反应后的反应体系中加入邻氯苯曱酸盐或邻氯苯曱 酸酯，继续反应4-24h，生成二苯基膦苯曱酸盐或二苯基膦苯曱酸酯；
(3) .水解在偶联后的反应体系中加入酸或碱进行水解，生成O-二 苯基膦苯曱酸。
所述碱金属可以是锂、钠或钾，或者是这些物质任意比例的组合。 所述溶剂优选醚类溶剂，例如四氩呋喃、2-曱基四氬呋喃、正丁醚和1，4-二氧六环等。
所述邻氯苯曱酸盐可以是邻氯苯曱酸锂、邻氯苯曱酸钠和邻氯苯曱酸钾等。
所述邻氯苯曱酸酯可以是邻氯苯曱酸曱酯、邻氯苯曱酸乙酯、邻氯苯曱酸丙酯、邻氯苯曱酸丁酯和邻氯苯曱酸戊酯等。
所述步骤(l)中，可以采用回流反应的方式进行反应，以改善反应效果，减少反应时间。
所述步骤(1 )中，二苯基氯化磷与碱金属的摩尔比可以是1: 2 - 1: 6,优选1:3-1:4,在该优选比例下，可以充分裂解完全，也不至于使过多的碱金属残留。
所述步骤(1)中，溶剂与二苯基氯化磷的体积质量比(ml/g)为3: 1 - 15: 1，优选的体积质量比为5:1-12:1,进一步的体积质量比为8:1-10:1，采用这些优选的比例，有利于反应底物充分分散，又不至于导致大量的溶剂回收造成能源损耗或环境污染。
所述步骤(l)中，反应温度可以是20-110 。C,优选温度20 - 90 。C,进一步的优选温度是30 - 50 。C,更进一步的优选温度是30-40 。C,采用这些优选的温度，有利于在保证二苯基氯化膦充分裂解的情况下，进一步提高操作安全性。但为便于操作，也可以在室内温度下反应。
所述步骤(2)中，加入的邻氯苯曱酸盐或邻氯苯甲酸酯同步骤(1)中的二苯基氯化磷的摩尔比可以是1: 1-4: 1、优选2: 1 - 3: 1,进一步的优选2. 5: 1- 3: 1。
所述步骤(2)中，邻氯苯曱酸盐或邻氯苯曱酸酯可以釆用正加的方式加入，也可以采用反加的方式加入。
所述步骤(2)中，反应温度可以是0-60 。C,优选温度10-90。C，进一步的优选温度是20 - 50 。C，更进一步的优选温度是20 - 30 。C，釆用这些优选的温度，有利于在保证二笨基氯化膦充分裂解的情况下，进一步提高操作安全性。但为便于操作，也可以在室内温度下反应。
所述步骤(3)中，可以采用酸性水解的方式进行水解，也可以采用碱性水解的方式碱性水解，所述的酸或碱可以釆用任意适于水解的酸或碱，例如疏酸、盐酸、磷酸和醋酸等酸，或者氬氧化钠、氬氧化钾、碳酸钾、曱醇钠和
6乙醇钠等碱。
本发明的有益效果是起始原料为廉价且已经产业化的二苯基氯化磷和邻氯苯曱酸，有利于保证原料的供应并且减低生产成本；各种反应可以在常压下进行，工艺过程筒单，能耗少，操作方便，适宜于产业化规模生产；产品的收率高，根据申请人的实验， 一般可以达到50 - 70 %;并且产品的品质好，根据对申请人制备的实际产品的检测，HPLC归一化纯度均在99%以上，氧化物含量小于0.5%,单个未知杂质小于0. 2%。并且本发明内容经过了 50L反应釜的中试验证，效果非常好，产品的有关光语检测结果见图2-4。
图1是本发明涉及的反应流程；
图2是申请人采用本发明制备的产品丽R图3是申请人采用本发明制备的产品^丽R局部放大图4是申请人采用本发明制备的产品MS图5是申请人采用本发明制备的产品HPLC图.
具体实施例方式
本发明涉及的反应如图l所示，下面给出几种具体实施例。实施例1:
250ml三口瓶中加入50ml四氢呋喃和1. Og金属钠、4. 4g 二苯基氯化膦，20。C反应15h，使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至0。C,加入3. lg邻氯苯曱酸曱酯，反应4h，生成二苯基膦苯曱酸曱酯，加入浓盐酸水解，浓缩得到O-二苯基膦苯曱酸3. lg, HPLC=99. 1%,收率50. 9%。
实施例2:
250ml三口瓶中加入50ml四氢呋喃和1. lg金属钠、4. 4g 二苯基氯化膦，35。C反应2. 5h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至0°C,加入到含6. 3g邻氯苯曱酸锂的100ml四氬呔喃体系，反应3h,生成二苯基膦苯曱酸锂，加入浓盐酸水解，浓缩得到0-二苯基膦苯曱酸3. lg, HPLC=98.9°/o,收率50. 5°/。。
实施例3:
250ml三口瓶中加入65ml四氢呋喃和1. lg金属钠，4. 4g 二苯基氯化膦，35。C反应2. 5h，使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至0。C,加入到含7. 6g邻氯苯曱酸钠的100ml四氢吹喃体系中，反应3h，生成二苯基膦苯曱酸钠，加入稀硫酸(5%-30%)水解，浓缩得到0-二苯基膦苯曱酸3. 2g,HPLC=98. 5%，收率52. 5%。
实施例4:
250ml三口瓶中加入65ml四氬呋喃和1. lg金属钠，-4. 4g 二苯基氯化膦，35。C反应2. 5h，使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至0°C,加入8. Og邻氯苯曱酸钾，反应5h，生成二苯基膦苯曱酸钾，加入稀磷酸(5y。-30%)酸水解，浓缩得到0-二苯基膦苯曱酸3. 4g， HPLC=99. 0%,收率55. 5%。
实施例5:
250ml三口瓶加入28ml的四氢呋喃和2. lg的金属钠，8. 8g二苯基氯化磷，65-66。C回流反应4h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至25。C,加入6. 8g邻氯苯曱酸曱酯，反应4h,生成二苯基膦苯曱酸曱酯，力口入氢氧化钠水解，浓缩得到0-二苯基膦笨曱酸6. 5g， HPLC=99. 0%，收率53. 3%。
实施例6:
250ml三口瓶中加入70ml四氢呋喃和O. 8g的金属锂，8. 8g二苯基氯化磷，加热到5Q。C反应3h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦锂，将温度降至30。C，滴加lOg邻氯苯曱酸曱酯，反应15h,生成二苯基膦苯曱酸曱酯，加入氢氧化钾水解,浓缩得到0-二苯基膦苯曱酸6. 6g, HPLC=99. 2%，收率54. 1%。
实施例7:
250ml三口瓶中加入88ml四氢呋喃和2. 5g的金属钠，8. 8g二苯基氯化磷，加热到60。C反应2h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至20。C，将反应产液滴加到15g邻氯苯曱酸曱酯的四氢呋喃溶液中，反应10h，生成二苯基膦苯曱酸曱酯，加入醋酸水解，浓缩得到0-二苯基膦苯曱酸6. 7g，
HPLC=99. 4%，收率55. 0%。实施例8:
250ml三口瓶中加入130ml正丁醚和2. 5g的金属钠，8. 8g 二苯基氯化磷，加热到60。C反应2h，将温度降至35。C,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将反应产液滴加到15g邻氯苯甲酸曱酯的四氬吹喃溶液中，反应10h,生成二苯基膦苯曱酸曱酯，加入曱醇钠水解，浓缩得到O-二苯基膦苯曱酸6. lg, HPLC=98. 4%，收率48. 7%。
实施例9:
500ml三口瓶中加入210ml 2-曱基四氢呋喃和7. 2g的金属钾，17. 6g 二苯基氯化磷，81-83°C回流反应2h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钾，将温度降至40°C,将反应产液滴加到30g邻氯苯曱酸乙酯的四氢吹喃溶液中，反应10h，生成二苯基膦苯甲酸乙酯，加入乙醇钠水解，浓缩得到O-二苯基膦笨曱酸14. Og, HPLC=98. 9%,收率57. 1%。
实施例10:
1000ml三口瓶中加入320ml 1, 4-二氧六环和11. lg的金属钠，35. 2g 二苯基氯化磷，110°C反应2h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至60。C，滴加40g邻氯苯曱酸曱酯，反应10h,生成二苯基膦苯曱酸曱酯，加入碳酸钾水解，浓缩得到0-二苯基膦苯曱酸26. 4g, HPLC=98.5%,收率5 3. 9%。
实施例11:
1000ml三口瓶中加入220ml 2-曱基四氬呋喃和19. 5g的金属钾，滴加".Og二苯基氯化磷，81-83°C回流反应2h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钾，将温度降至40°C，将反应产液滴加到40g邻氯苯曱酸乙酯的四氢呋喃溶液中，反应10h,生成二笨基膦苯甲酸乙酯，加入氬氧化钠水解，浓缩得到0-二苯基膦苯曱酸36. 9g， HPLC=99. 5%，收率60. 2%。实施例12:
1000ml三口瓶中加入220ml 2-曱基四氢呔喃和19. 5g的金属钾，滴加44. Og二苯基氯化磷，81-83°C回流反应2h，使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钾，将温度降至35°C，将反应产液滴加到45g邻氯苯曱酸丙酯的四氢呋喃溶液中，反应10h,生成二苯基膦苯曱酸丙酯，加入氬氧化钠水解，浓缩得到O二苯基膦苯曱酸37. 3g, HPL099. 1%,收率60. 9%。
实施例13:
1000ml三口瓶中加入400ml 2-曱基四氢^^喃和11. 5g的金属钠，滴加".Og二苯基氯化磷，81-83°C回流反应2h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至30°C，将反应产液滴加到48g邻氯苯甲酸丁酯的四氢呋喃溶液中，反应10h，生成二苯基膦苯曱酸丁酯，加入氬氧化钾水解，浓缩得到O-二苯基膦苯曱酸38. 0g， HPLC=99. 0%，收率62. 0%。
实施例14:
1000ml三口瓶中加入400ml 2-曱基四氬呋喃和11. 5g的金属钠，滴加44. Og二苯基氯化磷，81-83°C回流反应2h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至25。C,将反应产液滴加到50g邻氯苯曱酸戊酯的四氢呋喃溶液中，反应10h，生成二苯基膦苯曱酸戊酯，加入氬氧化钠水解，浓缩得到O二苯基膦苯曱酸37. 6g, HPLC=99. 3%,收率61. 4%。
实施例15:
50L反应釜中加入18L四氢呋喃和0. 408kg的金属钠，滴加1. 76kg 二苯基氯化磷，65-66°C回流反应2h，使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦钠，将温度降至25°C，将反应产液滴加到1.60 kg邻氯苯曱酸乙酯的四氬呋喃溶液中，反应10h，生成二苯基膦苯曱酸乙酯，加入氬氧化钠水解，浓缩得到O-二苯基膦苯曱酸1.56 kg, HPL099. 6%,收率63. 6%。
实施例16:
50L反应釜中加入26. 4 L四氬呋喃和0. 408kg的金属钠，滴加1. 76kg 二苯基氯化磷，65-66。C回流反应2h，使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基膦 钠，将温度降至25°C,将反应产液滴加到1.60 kg邻氯苯曱酸钠的四氢呋喃 溶液中，反应10h，生成二苯基膦苯曱酸乙酯钠，加入氬氧化钠水解，浓缩得 到O-二苯基膦苯曱酸1. 59 kg, HPLC=99. 4°/。，收率64. 9%。 实施例17:
50L反应釜中加入25L 2-曱基四氬呋喃和0. 691kg的金属钾，滴加1. 76kg 二苯基氯化磷，81-83。C回流反应2h,使二苯基氯化磷反应完全，生成二苯基 膦钠，将温度降至25。C,将反应产液滴加到1.78 kg邻氯苯甲酸钾的四氢呋 喃溶液中，反应10h,生成二苯基膦苯曱酸钾，加入氬氧化钠水解，浓缩得到 O-二苯基膦苯曱酸1. 76 kg， HPLC=99. 5%,收率71. 8%。
说明在各反应步骤中，应适度控制反应时间以保证各步骤反应的有效进 行，保证反应充分，由于反应速度受反应物及其配比、浓度、温度和流动过程 等多种因素的影响， 一般可以根据对体系中反应物和生成物的检测结果确定最 佳反应时间。
在上述各实施例中，各种碱金属可以釆用锂、钠和钾的其它碱金属替代， 也可以采用这些物质任意比例的组合，例如50%的锂和50%的钠40%的钠和 60 %的钾，55 %的锂和45 %的钾，10 %的钾20 %的钠和70 %的钾等。
在上述各实施例中，用作溶剂的四氢呋喃、2-曱基四氢呋喃、正丁醚或 1，4-二氧六环等也可以四氢呋喃、2-甲基四氬呋喃、正丁醚和1，4-二氧六环 中其它溶剂替代，或者可做溶剂的其它醚类物质，或者采用任意适宜的其它溶 剂替代。对于各种溶剂在本发明中的适用性，可以根据本发明涉及的筒单溶解 和反应实-险确定。
在上述各实施例中，邻氯苯曱酸锂、邻氯苯曱酸钠和邻氯苯曱酸钾等邻氯 苯曱酸盐也可以采用邻氯苯曱酸锂、邻氯苯曱酸钠和邻氯苯曱酸钾中的其它物 质替代，或者采用其它的邻氯苯曱酸盐替代。对于各种邻氯苯曱酸盐在本发明 中的适用性，可以根据本发明涉及的简单溶解和反应实验确定。
ii在上述各实施例中，邻氯苯曱酸曱酯、邻氯苯甲酸乙酯、邻氯苯甲酸丙酯、 邻氯苯曱酸丁酯、邻氯苯甲酸戊酯等邻氯苯曱酸酯也可以采用邻氯苯曱酸曱 酯、邻氯苯曱酸乙酯、邻氯苯曱酸丙酯、邻氯苯曱酸丁酯和邻氯苯曱酸戊酯中 的其它物质替代，或者采用其它的邻氯苯曱酸酯替代。对于各种邻氯苯曱酸酯 在本发明中的适用性，可以根据本发明涉及的简单溶解和反应实验确定。
在上述各实施例中，用于水解的酸、碱可以采用现有技术下可用于水解的 各种酸、碱替代。对于各种酸、碱在本发明中的适用性，可以根据本发明涉及 的简单的水解实验确定。
可以根据上述实施例，将本方法应用到规模化生产中，或者采用本发明的 其他具体实施方式
进行规模化生产。
权利要求
1. 一种O-二苯基膦苯甲酸的合成方法，以二苯基氯化膦为起始原料，其特征是将二苯基氯化膦和碱金属加入到溶剂中进行裂解，生成二苯基膦碱金属盐，再加入邻氯苯甲酸盐或邻氯苯甲酸酯反应生成二苯基膦苯甲酸盐或二苯基膦苯甲酸酯，经水解后生成O-二苯基膦苯甲酸。
2. 如权利要求1所述的0-二苯基膦苯曱酸的合成方法，其特征是包括下 列步骤(1) 裂解将石成金属和二苯基氯化磷加入到溶剂中，反应l-6h，生成 二苯基膦碱金属盐；(2) 偶联在裂解反应后的反应体系中加入邻氯苯曱酸盐或邻氯苯曱酸 酯，继续反应4-24h，生成二苯基膦苯曱酸盐或二苯基膦苯曱酸酯；(3) 水解在偶联后的反应体系中加入酸或碱进行水解，生成0-二苯基 膦苯曱酸。
3. 如权利要求2所述的0-二苯基膦苯曱酸的合成方法，其特征是所述碱 金属是锂、钠、钾或者这些物质任意比例的組合。
4. 如权利要求2所述的O-二笨基膦笨甲酸的合成方法，其特征是所述溶 剂为醚类溶剂。
5. 如权利要求2所述的0-二苯基膦笨曱酸的合成方法，其特征是所述溶 剂为四氢呋喃、2-曱基四氢呋喃、正丁醚或1,4-二氧六环。
6. 如权利要求2所述的0-二苯基膦苯曱酸的合成方法，其特征是所述邻 氯苯曱酸盐是邻氯苯曱酸锂、邻氯苯曱酸钠或邻氯苯曱酸钾。
7. 如权利要求2所述的0-二苯基膦苯曱酸的合成方法，其特征是所述邻 氯苯曱酸酯是邻氯苯曱酸曱酯、邻氯苯曱酸乙酯、邻氯笨曱酸丙酯、邻氯苯曱酸丁酯和邻氯苯曱酸戊酯。
8. 如权利要求2、 3、 4、 5、 6或7所述的0-二苯基膦苯曱酸的合成方法， 其特征是所述步骤(1)采用回流反应的方式进行反应，所述二苯基氯化磷与 碱金属的摩尔比是1: 2 - 1: 6或者1: 3 - 1: 4,所述溶剂与二苯基氯化磷的体积 质量比(ml/g)为3: 1 — 15: 1、 5: 1 - 12: 1或者8: 1 — 10: 1,反应温度是20-110 。C或者20 - 90 。C或者30 - 50 。C或者30 - 40 。C。
9. 如权利要求2、 3、 4、 5、 6或7所述的O-二苯基膦苯曱酸的合成方法， 其特征是在所述步骤(2 )中，加入的邻氯苯曱酸盐或邻氯苯曱酸酯同步骤(1 ) 中的二苯基氯化膦的摩尔比是1: 1-4: 1或者2: 1 - 3: 1,所述邻氯苯曱酸盐或 邻氯苯甲酸酯采用正加或反加的方式加入反应体系，反应温度是0-60 。C或 者10 - 50 。C或者20 — 40 。C或者25 — 35 。C。
10. 如权利要求2、 3、 4、 5、 6或7所述的0-二苯基膦苯曱酸的合成方法， 其特征是所述步骤(3)中采用酸性水解或碱性水解的方式进行水解。
全文摘要
本发明涉及一种O-二苯基膦苯甲酸的合成方法，以二苯基氯化膦为起始原料，将二苯基氯化膦和碱金属加入到溶剂中进行裂解，生成二苯基膦碱金属盐，再加入邻氯苯甲酸盐或邻氯苯甲酸酯反应生成二苯基膦苯甲酸盐或二苯基膦苯甲酸酯，经水解后生成O-二苯基膦苯甲酸。所述溶剂采用四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、正丁醚或1，4-二氧六环等醚类溶剂，所述裂解碱金属可以是为锂、钠或钾，所述邻氯苯甲酸盐可是邻氯苯甲酸锂、邻氯苯甲酸钠、邻氯苯甲酸钾，所述邻氯苯甲酸酯可是邻氯苯甲酸甲酯、邻氯苯甲酸乙酯、邻氯苯甲酸丙酯、邻氯苯甲酸丁酯、邻氯苯甲酸戊酯等。采用本方法可以在零度以上、常压下制备O-二苯基膦苯甲酸，操作安全稳定，能节省大量的能源，适合规模化生产。
文档编号C07F9/50GK101481388SQ20081023959
公开日2009年7月15日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者东 周, 磊 徐, 时金彪, 王亚敏, 王碧波, 罗均禄, 董洪荣, 高建勋 申请人:信诺美(北京)化工科技有限公司;信诺美(北京)精细化工有限公司