Pd催化Suzuki偶联反应合成α-炔基乙烯基膦酸酯的方法
【技术领域】
[000? ]本发明涉及一种Pd催化Suzuki偶联反应合成α-炔基乙烯基膦酸酯的方法。
【背景技术】
[0002] α_炔基乙烯基膦酸酯是一类重要的有机磷化合物，也是许多天然产物、药物、农药 和有机材料分子的重要结构片段;此外，由于它分子中存在的不饱和键，容易通过衍生化反 应，得到其它饱和或不饱和膦酸酯。
[0003] 目前，文献关于α-炔基乙烯基膦酸酯的合成主要通过C-C偶联反应加以实现，即 31:;[11偶联反应和5011(^3811；[瓜偶联反应。在51:;[11偶联反应中，需要制备和使用高毒性的有 机锡试剂，不符合现今绿色化学的要求。在Sonogashira偶联反应中，往往需要加入Cul作为 共催化剂，用于抑制炔烃的自身偶联。这样一方面给后处理带来麻烦；另一方面也降低了反 应的经济性;同时，已报道的亲电偶联体用的是烯基全氟丁基磺酸酯和烯基碘代物，原子经 济性和稳定性较差，不宜大量使用。
[0004] 以下是现有合成α-炔基乙烯基膦酸酯的例子：
[0005]
[0006] 以上现有的α_炔基乙烯基膦酸酯的合成方法存在普适性一般、反应经济性差、研 究不系统等缺点；因此，发展α-炔基乙烯基膦酸酯的高效且通用的合成方法具有重要的意 义。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种具有底物普 适性良好、官能团兼容性较强、反应效率较高且反应条件温和的Pd催化Suzuki偶联反应合 成α-炔基乙烯基膦酸酯的方法。
[0008] 本发明的技术解决方案如下：一种Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，具体 步骤如下:往反应器中加入α-溴乙烯基膦酸酯，炔基三氟硼酸钾，Pd 2(dba)3，SPhos，碳酸铯； 抽真空后通入N2除氧;在他保护下，加入无水甲苯和水，50-80 °C下搅拌10-15h;反应结束后， 加水稀释，然后再用乙酸乙酯萃取3-5次，合并有机相，用无水硫酸钠干燥;然后过滤除去硫 酸钠，有机相经旋转蒸发仪除去溶剂（即乙酸乙酯和甲苯)后再以石油醚和乙酸乙酯的混合 液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经蒸馏得到炔基乙烯基膦酸酯。
[0009]所述α-溴乙烯基膦酸酯与炔基三氟硼酸钾的摩尔比为1:1.5-3。 [0010]所述<1-溴乙烯基膦酸酯与?(12((^) 3的摩尔比为1:0.05-〇.1。
[0011] 所述α-溴乙烯基膦酸酯与碳酸铯的摩尔比为1:2-3。
[0012] 所述α-溴乙烯基膦酸酯与SPhos的摩尔比为1:0.2-0.4。
[0013]所述α-溴乙烯基膦酸酯与无水甲苯的摩尔比为1:40-60。
[0014]所述α-溴乙烯基膦酸酯与水的摩尔比为1:50-80。
[0015]作为优选，所述炔基三氟硼酸钾为芳基乙炔三氟硼酸钾。
[0016]作为进一步优选，所述的芳基乙炔三氟硼酸钾为苯乙炔三氟硼酸钾。
[0017] 所述石油醚和乙酸乙酯的混合液中乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1-3。
[0018] 上述反应通式如下：
[0019]
[0020]本发明的有益效果是:本发明提供了一种用Pd催化的Suzuki偶联反应方法，高效 地合成了 炔基乙烯基膦酸酯;且具有底物普适性良好、官能团兼容性较强、反应条件温和 且应用前景较好等优点。
【具体实施方式】
[0021] 下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实 施例。
[0022] 实施例一
[0023] 往Sch 1 enk反应管（1 OmL)中加入α-溴乙烯基膦酸二乙酯〇. 4mmo 1，苯乙炔三氟硼酸 钟0 · 6mmol，Pd2(dba)3〇 · 02mmol，碳酸艳0 · 8mmol, SPhos 0.08mmol，抽真空放N2循环三次。在 N2气保护下，加入无水甲苯2. OmL，蒸馏水0.5mL，50 °C下搅拌15h; TLC确认反应结束后，用蒸 馏水5.OmL稀释，然后再用乙酸乙酯30.0mL(10mL*3)萃取3次，合并有机相，用无水硫酸钠干 燥;然后过滤除去硫酸钠，有机相经旋转蒸发仪除去溶剂后以体积比为2:1的石油醚和乙酸 乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到苯乙炔基乙烯基 膦酸酯86.6mg，产率为82%。分析数据如下：
[0024] 4 NMR(500MHz，CDCl3):Sl.38(t，J = 7.1Hz，6H) ,4.14-4.25(m，4H)，6.35(dd，J = 1·9Hz，43·8Hz，1H)，6·49(dd，J = 1·9Hz，20·7Hz，1H)，7·32-7·36(m，3H)，7·45-7·47(m，2H)。
[0025] 实施例二
[0026] 往Schlenk反应管（lOmL)中加入α-溴乙烯基膦酸二乙酯〇.4mmol，对氟苯乙炔三氟 棚酸钟〇 · 6mmol，Pd2(dba)3〇 · 02mmol，碳酸艳0 · 8mmol, SPhos 0.08mmol，抽真空放N2循环三 次。在N2保护下，加入无水甲苯2. OmL，蒸馏水0.5mL，50 °C下搅拌15h; TLC确认反应结束后， 用蒸馏水5. OmL稀释，然后再用乙酸乙酯30.0mL( 10mL*3)萃取3次，合并有机相，用无水硫酸 钠干燥;然后过滤除去硫酸钠，有机相经旋转蒸发仪除去溶剂后以体积比为2:1的石油醚和 乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到α-对氟苯乙炔 基乙烯基膦酸酯90.2mg，产率为80%。分析数据如下：
[0027] 4 NMR(500MHz，CDCl3):Sl.37(t，J = 7.1Hz，6H) ,4.13-4.24(m，4H)，6.33(dd，J = 1.8Hz,43.7Hz,lH),6.48(dd ,J=1.8Hz,20.7Hz,lH),7.02(t ,J = 8.7Hz,2H),7.42-7.45(m, 2H)〇
[0028] 实施例三
[0029] 往Sch 1 enk反应管（1 OmL)中加入α-溴乙烯基膦酸二乙酯〇. 4mmo 1，对甲基苯乙炔三 氣棚酸钟〇 · 6mmol，Pd2(dba)3〇 · 02mmo1，碳酸艳0 · 8mmol，SPhos 0 · 08mmol，抽真空放N2循环 三次。在N2保护下，加入无水甲苯2. OmL，蒸馏水0.5mL，50 °C下搅拌15h; TLC确认反应结束 后，用蒸馏水5. OmL稀释，然后再用乙酸乙酯30.0mL( 10mL*3)萃取3次，合并有机相，用无水 硫酸钠干燥;然后过滤除去硫酸钠，有机相经旋转蒸发仪除去溶剂后以体积比为2:1的石油 醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到α-对甲苯 乙炔基乙烯基膦酸酯91.2mg，产率为82%。分析数据如下：
[0030] 4 NMR(500MHz，CDCl3):Sl.37(t，J = 7.0Hz，6H)，2.35(s，3H)，4.13-4.24(m，4H)， 6.31(dd ,J=1.8Hz,43.9Hz,lH) ,6.46(dd ,J= 1.8Hz , 20.7Hz , 1H), 7.13(d ,J = 7.9Hz , 2H), 7.39-7.41(d ,J = 8.0Hz,2H)〇
[0031] 实施例四
[0032] 往Schlenk反应管（lOmL)中加入α-溴乙烯基膦酸二乙酯〇.4mmol，l-己炔三氟硼酸 钟0 · 6mmol，Pd2(dba)3〇 · 02mmol，碳酸艳0 · 8mmol, SPhos 0.08mmol，抽真空放N2循环三次。在 N2保护下，加入无水甲苯2. OmL，蒸馏水0.5mL，70 °C下搅拌15h; TLC确认反应结束后，用蒸馏 水5. OmL稀释，然后再用乙酸乙酯30.0mL(10mL*3)萃取3次，合并有机相，用无水硫酸钠干 燥;然后过滤除去硫酸钠，有机相经旋转蒸发仪除去溶剂后以体积比为2:1的石油醚和乙酸 乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经旋转蒸发仪蒸馏得到己炔基乙烯基膦 酸二乙酯77. lmg，产率为79%。分析数据如下：
[0033] 4^^(50010^,0)(:13)^0.92(^ = 7.3^,310,1.35(^ = 7.11^,611),1.40-1.47(m,2H),1.51-1.56(m,2H),2.34-2.37(m,2H),4.07-4.19(m,4H),6.17(d,J=44.5Hz, 1H)，6 · 34(dd, J = 1 · 7Hz, 20 · 8Hz, 1H)。
[0034] 以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同 等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
【主权项】
1. 一种Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:具体步骤如下:往反应器 中加入α_溴乙烯基膦酸酯，炔基三氟硼酸钾，Pd 2(dba)3，SPhos，碳酸铯;抽真空后通入Ν2除 氧;在犯保护下，加入无水甲苯，50_80°C下搅拌10-15h;反应结束后，加水稀释，然后再用乙 酸乙酯萃取3-5次，合并有机相后采用旋转蒸发仪除去溶剂;然后再以石油醚和乙酸乙酯的 混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经蒸馏得到炔基乙烯基膦酸酯。2. 根据权利要求1所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述α-溴乙烯基膦酸酯与炔基三氟硼酸钾的摩尔比为1:1.5-3。3. 根据权利要求1所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述α-溴乙烯基膦酸酯与Pd2(dba) 3的摩尔比为1:0.05-0.1。4. 根据权利要求1所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述α-溴乙烯基膦酸酯与碳酸铯的摩尔比为1:2-3。5. 根据权利要求1所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述α-溴乙烯基膦酸酯与SPhos的摩尔比为1:0.2-0.4。6. 根据权利要求1所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述α-溴乙烯基膦酸酯与无水甲苯的摩尔比为1:40-60。7. 根据权利要求1所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述α-溴乙烯基膦酸酯与水的摩尔比为1:50-80。8. 根据权利要求1所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述炔 基三氟硼酸钾为芳基乙炔三氟硼酸钾。9. 根据权利要求8所述的Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述的 芳基乙炔三氟硼酸钾为苯乙炔三氟硼酸钾。10. 根据权利要求1所述的Pd催化α_炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，其特征在于:所述 石油醚和乙酸乙酯的混合液中乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:1-3。
【专利摘要】本发明公开了一种Pd催化α-炔基乙烯基膦酸酯合成的方法，具体步骤如下：往反应器中加入α-溴乙烯基膦酸酯，炔基三氟硼酸钾，Pd2(dba)3，SPhos，碳酸铯；抽真空后通入N2除氧；在N2保护下，加入无水甲苯，50-80℃下搅拌10-15？h；反应结束后，加水稀释，然后再用乙酸乙酯萃取3-5次，合并有机相后采用旋转蒸发仪除去溶剂；然后再以石油醚和乙酸乙酯的混合液作为淋洗剂进行柱层析分离，最后经蒸馏得到α-炔基乙烯基膦酸酯；本发明具有底物普适性良好、官能团兼容性较强、反应效率较高且反应条件温和的优点。
【IPC分类】C07F9/40
【公开号】CN105622669
【申请号】CN201610096038
【发明人】方烨汶, 张莉, 金小平
【申请人】宁波工程学院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月22日