专利名称：一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，属于化学材料制备技术领域。本方法适用于以芳香醛、胺、亚磷酸酯为原料，以水替代有机溶剂作为反应介质，在常压下加热搅拌反应实现该目标化合物的场合。
二
背景技术：
α-氨基磷酸酯类化合物具有良好的抗植物病毒、抑制酶活性、抗肿瘤、除草、杀菌等多种重要的生物活性，在生物化学和药物化学方面有着广泛的用途，如可用作阻聚剂酶、 抗生素和药理介质、除草剂、半抗原催化抗体等，同时也是合成膦酰基肽的一种重要底物， 因此其合成方法备受关注。基于α -氨基磷酸酯类化合物独特的生理活性，有关此类化合物的研究一直没有间断。研究人员不断努力尝试了很多方法来改进这个合成路线，目前文献所报道的较新的技术包括用Lewis酸、质子酸、固体酸、金属氧化物作为催化剂的催化合成法、用微波、超声波辐射的外加能场等方法。这些方法存在下列1项或1项以上的缺点催化剂的制备过程复杂、成本较高；催化剂不能循环使用、其排放造成三废处理的成本；设备腐蚀严重；操作工艺复杂；只能适于实验室或小规模操作，不具备大规模工业化应用等。用水代替有机溶剂作反应介质是具有环境、经济双重效益，由于水相反应具有有传统化工工艺反应无法替代的优点生产成本较低，反应条件温和，副反应少，对环境污染小，而且催化剂容易回收套用且催化活性不变，水相催化目标反应具有潜在的工业化应用价值，所以水相反应引起人们的重视。但水相反应最大的问题是很多有机物料在水中的溶解度低，物料不能充分接触，反应产率低，解决问题的方法之一是加入阳离子型、阴离子型、 非离子型表面活性剂来促进物料接触从而提高反应产率。非离子表面活性剂Tween属于聚山梨醇酯类化合物，是公认的安全的表面活性剂。具有乳化、扩散、增溶、稳定等作用。在制药、日化、食品、纺织等工业中，广泛用作乳化剂、分散剂、增溶剂、稳定剂等。其中Tween-20已被用于以水为反应介质的亲核取代、亲电取代等有机合成反应。本发明涉及的一种水相清洁合成α -氨基膦酸酯的方法，以芳香醛、胺、亚磷酸酯为原料，以水替代有机溶剂作为反应介质，在非离子表面活性剂Tween的作用下，常压加热搅拌反应实现α-氨基膦酸酯化合物的合成。
三
发明内容
本发明的目的在于提供一种以水作反应介质替代有机溶剂、催化剂与产品易分离、产品纯度高、作催化剂的非离子表面活性剂原料来源广泛的合成α-氨基磷酸酯类化合物的方法。实现本发明目的的技术解决方案为以芳香醛、胺、亚磷酸酯为原料，非离子表面活性剂为催化剂，以水替代有机溶剂作为反应介质，在常压下加热搅拌反应实现该目标化
3合物的合成。本发明所述的一种水相清洁合成α -氨基膦酸酯的方法，其特征在于非离子表面活性剂可以为Tween-20、Tween-60的一种或两种混合而成。本发明所用所用物料的摩尔比为芳香醛胺亚磷酸酯=1 1 1 2，相转移催化剂的用量为芳香醛摩尔数的1 10%，反应介质水的用量为物料总质量的30 300%，其中所述的物料、催化剂与水按照比例投料混合搅拌。本发明所述反应的温度为30 100°C，其中优选60 65°C。本发明所述反应的时间为0. 2 2. 0小时，其中优选0. 5 1. 0小时。本发明所述一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于芳香醛、胺、 亚磷酸酯为原料，用水作反应介质，在常压下加热搅拌，反应结束后，冷却至室温，过滤分离得到固体粗产品，将粗产物用水洗涤后用乙醇重结晶得到纯产品。滤液中所含的非离子表面活性剂无需分离提纯，可直接按原物料比投料进行下一批次的反应。
本发明所依据的化学反应原理如下 R1CHO
F530\ ^OR4
PTween
OR3H2O, 30 10CTC
R2NH2其中=R1为芳香基团讽为芳香基团或脂肪族基团风为甲基、乙基；R4为H、甲基、乙基。依据本发明提供的合成α-氨基磷酸酯类化合物的方法，其技术关键是采用 Tween-20, Tween-60系列非离子表面活性剂催化原料芳香醛、胺、亚磷酸酯进行反应得到 α-氨基磷酸酯类化合物。本发明与现有技术相比，其优点为(1)采用Tween-20、Tween-60 非离子表面活性剂，原料为来源广泛、制备方便、安全可靠；(2)催化活性高、用量少；对水稳定，催化剂不失活，可循环使用；C3)采用水相反应方法，避免了使用有机溶剂对环境造成污染，且后处理方便，反应安全平稳，容易工业放大，节能减排效果显著；(4)反应条件较温和、反应时间较短，产品收率80 91%。是一种高效、环境友好的合成α-氨基磷酸酯类化合物的方法，有利于大规模工业化生产。
四
附图是本发明一种水相清洁合成α -氨基膦酸酯的方法的流程图。 五
具体实施例方式以下通过实施例详述本发明，这些实施例只为清楚公开本发明，不作为对本发明的限制。实施例1在25mL圆底烧瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 Ilmmol (1. 83g)亚磷酸三乙酯、lmmol Tween-20和15ml水，于60°C常压下混合搅拌30分钟，过滤并用冷水洗涤，乙醇重结晶得到α-苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的纯品，产率91%。
实施例2在25mL圆底烧瓶中，依次加入IOmmol (1. 36g)对甲氧基苯甲醛， IOmmol (1. 38g) 4-硝基苯胺，12mmol (1. 32g)亚磷酸三甲酯、0. 5mmol 的 Tween_20、5mL水，于 70°C下混合搅拌60分钟，过滤并用冷水洗涤，甲醇重结晶得到α - (4-硝基苯氨基)-甲氧基苯基)甲基膦酸二甲酯的纯品，产率86%。实施例3在25mL圆底烧瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 20mmol (2. 76g)亚磷酸二乙酯、0. Immol Tween_20、0. Immol Tween-60 和 1. 5ml 水，于 60°C 常压下混合搅拌45分钟，过滤并用冷水洗涤，乙醇重结晶得到α -苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的纯品，产率90%。实施例4在25mL圆底烧瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 15讓ol (2. 07g)亚磷酸二乙酯、0. 5mmol Tween-20和IOml水，于100°C常压下混合搅拌12
分钟，过滤并用冷水洗涤，乙醇重结晶得到α -苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的纯品，产率 86%。实施例5在25mL圆底烧瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 15mmol (2. 07g)亚磷酸二乙酯、0. 6mmol Tween-20和6ml水，于30°C常压下混合搅拌2小时，过滤并用冷水洗涤，乙醇重结晶得到α-苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的纯品，产率80%。实施例6在25mL圆底烧瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 73g) 丁胺、 Ilmmol (1. 52g)亚磷酸二乙酯、0. 5mmol Tween-20和3ml水，于60°C常压下混合搅拌60分钟，过滤并用冷水洗涤，乙醇重结晶得到α -苯氨基-戊基膦酸二乙酯的纯品，产率86%。实施例7在25mL圆底烧瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (1. 85g)十二胺、 Ilmmol (1. 52g)亚磷酸二乙酯、0. 5mmol Tween-20和5ml水，于65°C常压下混合搅拌50分钟，过滤并用冷水洗涤，乙醇重结晶得到α -苯氨基-十三烷基膦酸二乙酯的纯品，产率 86%。实施例8在250mL 圆底烧瓶中，依次加入 lOOmmoldO. 6g)苯甲醛，10(toimol (16. 2g) 3，4-二氯苯胺，IOOmmol (13. 8g)亚磷酸二乙酯、5mmol的Tween_20、50mL水，于60°C下混合搅拌60 分钟，过滤并用冷水洗涤，乙醇重结晶得到α-(3，4_ 二氯苯氨基)_苯甲基膦酸二乙酯的纯品，产率85%。过滤的水相中含有Tween-20催化剂及少量未反应完的原料，可不经处理重复使用，按芳香醛芳香胺亚磷酸酯=1 1 1的比例投入IOOmmol (10. 6g)苯甲醛， IOOmmol (16. 2g) 3,4- 二氯苯胺，IOOmmol (13. 8g)亚磷酸二乙酯进行下一批合成反应，反应条件同上，产率82 88%。
权利要求
1.一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于以芳香醛、胺、亚磷酸酯为原料，非离子表面活性剂Tween作为相转移催化剂，水为反应介质，在常压下反应实现 α-氨基膦酸酯化合物的合成。
2.根据权利要求1所述的一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于非离子表面活性剂可以为Tween-20、Tween-60的一种或两种混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于所用物料的摩尔比为芳香醛胺亚磷酸酯=1 1 1 2，相转移催化剂的用量为芳香醛摩尔数的1 10%，反应介质水的用量为物料总质量的30 300%，其中所述的物料、催化剂与水按照比例投料混合搅拌。
4.根据权利要求1所述的一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于反应的温度为30 100°C，其中优选60 65°C。
5.根据权利要求1所述的一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于反应的时间为0. 2 2. 0小时，其中优选0. 5 1. 0小时。
6.根据权利要求1所述的一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于用非离子表面活性剂催化芳香醛、胺、亚磷酸酯在水中反应，应结束后，过滤分离得到固体粗产品，将粗产物用水洗涤后用乙醇重结晶得到纯产品。滤液中所含的非离子表面活性剂无需分离提纯，可直接按原物料比投料进行下一批次的反应。
全文摘要
本发明公开了一种水相清洁合成α-氨基膦酸酯的方法。以芳香醛、胺、亚磷酸酯为原料，非离子表面活性剂为催化剂，以水替代有机溶剂作为反应介质，在常压下加热搅拌反应实现该目标化合物的合成。本发明与现有技术相比，其优点为(1)采用Tween-20、Tween-60非离子表面活性剂，原料为来源广泛、制备方便、安全可靠；(2)催化活性高、用量少；对水稳定，催化剂不失活，可循环使用；(3)采用水相反应方法，避免了使用有机溶剂对环境造成污染，且后处理方便，反应安全平稳，容易工业放大，节能减排效果显著。是一种高效、环境友好的合成α-氨基磷酸酯类化合物的方法，有利于大规模工业化生产。
文档编号C07F9/40GK102321120SQ20111019944
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者倪春节, 方东, 曹严芳 申请人:盐城师范学院