一种有机磷化合物的合成方法与流程

文档序号:12161990阅读:738来源:国知局

本发明涉及有机合成技术领域,涉及一种有机磷化合物的合成方法,具体涉及5,5',6,6',7,7',8,8'-八氢-[1,1'-联萘]-2,2'-双[二苯基膦](以下简称H8-BINAP)的制备方法。



背景技术:

联萘双二苯基膦化合物是一类重要的催化剂配体,在合成天然产物、药物、功能材料及生物活性化合物中有着广泛的用途,与Ru、Rh、Pd等金属催化剂配合催化体系,在催化C-C键偶联【J.Am.Chem.Soc.1998,120(22),5579~5580】,手性加氢【J.Am.Chem.Soc.1995,117(9),2675~2676】,环加成【Angew.Chem.Int.Ed.1997,36(5),518~521】等反应有其独特的催化活性。H8-BINAP相对于联萘双二苯基膦具有更大的螯合角,手性诱导效应更加突出,如Pd(CF3COO)2与(R)-H8-BINAP组成的催化体系在催化氢化吲哚衍生物时,表现出极高的专一性,ee值高达98%【J.Am.Chem.Soc.2014,136(21),7688~7700】。目前手性的H8-BINAP方法由EP839819报道,采用联萘酚作为起始物料,经过加氢,酯化制得备用物二与二苯基氧膦偶联反应,三氯硅氢还原,再用二苯基氧膦偶联反应,三氯硅氢还原,反应路线较长,其中用到极易挥发的高毒三氯硅氢,对生产设备要求较高,而且产物均需硅胶柱层析纯化,无法满足工业化应用的需求。

鉴于H8-BINAP化合物独特的催化活性及广阔的市场前景,本发明提供了另一条可行的反应路线。



技术实现要素:

本发明所要解决的第一问题在于提供一种条件温和,后处理简单,适合工业化生产H8-BINAP配体的制备方法。

为了解决现有技术中的这些问题,本发明提供了5,5',6,6',7,7',8,8'-八氢-[1,1'-联萘]-2,2'-双[二苯基膦](以下简称H8-BINAP)的合成方法,其特征在于,其包括如下步骤:

(1)在乙醇中加入联萘酚(BINOL),加入催化剂Pd/C,在高压氢气气氛下反应一段时间,反应完毕后冷却至室温,滤去不溶物,滤液浓缩至干得到备用物一,反应式如下;

(2)将上述备用物一溶解在二氯甲烷中,加入吡啶和三氟乙酸酐,室温搅拌8-24小时,滤去不溶物,浓缩滤液,进行结晶过滤,烘干制得备用物二,反应式如下;

(3)将上述备用物二在惰性气氛下,加入钯催化剂、配体、二苯基膦、碱性物种、大极性溶剂,反应温度在110~130℃之间,反应48~96小时,将反应液冷却至室温,倒入甲醇中,析出固体,过滤,滤饼用少量甲醇淋洗,烘干得到目标产物,反应式如下:

优选地,所述步骤(1)中的联萘酚选自R构型、S构型或者两者的混合物。

优选地,所述步骤(1)中反应在60atm氢气气氛下进行,75~80℃反应6~8小时。

优选地,所述步骤(2)中,浓缩滤液剩少量溶剂时,加入甲醇进行结晶。

优选地,所述步骤(2)中,备用物一溶解在二氯甲烷中后,将吡啶加入,冷却到5℃以下,搅拌滴入三氟乙酸酐,保持体系温度不超过25℃。

优选地,所述步骤(3)中,钯金属催化剂选自Pd(OAc)2,PdCl2,Pd2(dba)3,Pd(PPh)4或PdCl2(PPh3)2中的一种或多种的组合。

优选地,所述步骤(3)中,所述配体为膦配体,其选自DPPE,DPPP,DPPB,P(t-Bu)3或P(Ch)3中的一种或多种的组合。

优选地,所述步骤(3)中,所述碱性物种选自DIPEA、DBU、DMAP或N,N-二环己基甲胺中的一种或多种的组合。

优选地,所述步骤(3)中,所述大极性溶剂选自N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或1,4-二氧六环中的一种或多种的组合。

本发明的总反应式如下:

本发明目的在于提供一种条件温和,后处理简单,适合工业化生产H8-BINAP配体的新方法。

发明路线如下所述,在乙醇中加入联萘酚(BINOL)与5%Pd/C(50%wet),60atm氢气气氛下,75~80℃反应6~8小时,冷却至室温,滤去不溶物,滤液浓缩至干得到备用物一。所述的联萘酚可以是R构型、S构型或者两者的混合物。

备用物一溶解在二氯甲烷中,加入吡啶和三氟乙酸酐,室温搅拌24小时,滤去不溶物,浓缩滤液,剩少量溶剂时,加入甲醇析晶,过滤,烘干制得备用物二,为黄色晶状固体

备用物二在惰性气氛下,加入钯催化剂、膦配体、二苯基膦、碱性物种、大极性溶剂、二苯基膦,反应温度在110~130℃之间,反应48~96小时,将反应液冷却至室温,倒入甲醇中,析出固体,过滤,滤饼用少量甲醇淋洗,烘干得到目标产物。所述的大极性溶剂,为N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或1,4-二氧六环任选一种;钯金属催化剂为Pd(OAc)2,PdCl2,Pd2(dba)3,Pd(PPh)4或PdCl2(PPh3)2任选一种;所述的膦配体为DPPE,DPPP,DPPB,P(t-Bu)3或P(Ch)3任选一种;所述的碱性物种为DIPEA、DBU、DMAP或N,N-二环己基甲胺任选一种。

相比于现有技术中的解决方案,本发明的有益效果是:采用备用物二直接与膦氢反应制备得到目标产物,相对于EP839819具有步骤少,避免使用高毒三氯硅氢,分离纯化容易,适合工业化生产。本方法以联萘酚为起始原料,经催化加氢,酯化,再在钯催化剂和膦配体共同催化下,与二苯基膦进行C-P键偶联反应,得到目标产物,收率达到35%。本发明制备得到的目标产物有手性催化,及不对称环加成领域具有独特的催化活性,在医药及天然产物合成领域具有广阔的应用前景。

具体实施方式

为了便于理解,以下将通过具体的实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是,这些描述仅仅是示例性的描述,并不构成对本发明范围的限制。依据本说明书的论述,本发明的许多变化、改变对所属领域技术人员来说都是显而易见的。

实施例1

在1L高压釜中加入50g(R)-BINOL,15g 5%Pd/C(50%wet),300mL乙醇,密封高压釜,抽真空,氮气置换一次,再氢气置换3次,调整压力至60atm,将温度升至75~80℃,保温反应8小时,将高压釜冷却至室温,过滤,滤液浓缩至干备用,制得粘稠状备用物一。

实施例2

将实例1中备用物一溶解在300mL二氯甲烷,加入32mL吡啶溶液中,冷却至5℃以下,滴加108g三氟乙酸酐,滴加时温度不超过25℃,滴加完毕室温搅拌24小时,滤去不溶物,浓缩滤液,剩少量溶剂时,加入甲醇析晶,过滤,60~70℃下真空烘干,得到70g黄色备用物二,收率72%,纯度99.2%。

实施例3

将实例2中1.1g备用物二,0.0448gPd(OAc)(10mol%),0.085gDPPE(10mol%),加入到5mLDMF溶剂中,抽真空,将氩气置换进反应釜,然后将0.57gDIPEA和0.82g二苯基膦加入到反应体系中,搅拌下升温至120℃,保温回流72小时,冷却至室温,将反应液加入到30mL甲醇中,过滤,滤饼用少量甲醇淋洗,60~70℃下真空烘干,得到0.58g类白色固体,收率46%,熔点207~208℃,31P-NMR(CDCl3):-16.31(S),[]D+69.7(C 0.5Toluene)。

实施例4—14

实施例4—14以实例3操作为基础做条件筛选,只进行液相收率统计。

实施例15

在100mL高压釜中加入5g(S)-BINOL,1.5g 5%Pd/C(50%wet),30mL乙醇,密封高压釜,抽真空,氮气置换一次,再氢气置换3次,调整压力至80atm,将温度升至75~80℃,保温反应8小时,将高压釜冷却至室温,过滤,滤液浓缩至干备用,制得粘稠状备用物一

实施例16

将实例1中备用物一溶解在30mL二氯甲烷,加入3.2mL吡啶溶液中,冷却至5℃以下,滴加10.8g三氟乙酸酐,滴加时温度不超过25℃,滴加完毕室温搅拌24小时,滤去不溶物,浓缩滤液,剩少量溶剂时,加入甲醇析晶,过滤,60~70℃下真空烘干,得到7.0g黄色备用物二,收率74%,纯度99.5%。

实施例17

将5.5g备用物二,0.224gPd(OAc)2(10mol%),0.426g DPPP(10mol%),加入到30mLDMF溶剂中,抽真空,将氩气置换进反应釜,然后将2.85gDIPEA和4.1g二苯基膦加入到反应体系中,搅拌下升温至120℃,保温回流72小时,冷却至室温,将反应液加入到150mL甲醇中,过滤,滤饼用少量甲醇淋洗,60~70℃下真空烘干,得到3.2g类白色固体,收率51.5%,熔点209~210℃,31P-NMR(CDCl3):-16.31(S),[]D-71.2(C 0.5Toluene)。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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