專利名稱：制備具有大體積烴基團(tuán)的叔膦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備具有相連的空間大體積烴基的叔膦的制備方法，尤其是涉及一種通過簡便和安全的操作就可以高產(chǎn)率和高純度工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的，用作有機(jī)合成反應(yīng)中的過渡金屬催化劑的配體的，具有相連的空間大體積烴基團(tuán)的叔膦的方法。
背景技術(shù)：
近年來，已有了大量關(guān)于在有機(jī)合成反應(yīng)中應(yīng)用通過將具有空間大體積烴類基團(tuán)，例如叔丁基或金剛烷基的叔膦配位到過渡金屬，例如鈀上獲得的過渡金屬催化劑的報(bào)道(參見，例如，“美國化學(xué)學(xué)會學(xué)報(bào)(journal of the American Chemical Society)”(U.S.A.)，1999，vol.121，pp.4369-4378，“有機(jī)化學(xué)雜志(Journal of the Organic Chemistry)”(U.S.A.)，2000，vol.65，pp.1158-1174)。
作為合成以連接的叔丁基基團(tuán)作為連接的大體積烴類基團(tuán)的叔膦化合物的方法的，包括將氯化二叔丁基膦與烷基或芳基的鋰試劑或者烷基或芳基的格氏試劑反應(yīng)的方法是迄今所知的，如下面的實(shí)例1～9所示。
尤其當(dāng)叔烷基基團(tuán)被引入氯化二叔丁基膦中時(shí)，如下面文獻(xiàn)1中所描述的方法，只有烷基鋰試劑被使用，因?yàn)橥榛袷显噭┦艿酱蟮目臻g位阻的影響因而具有低的反應(yīng)活性。
1、在“Chemische Berichte”(德國)，1967，vol.100，p.693中，描述了通過包括在苯-戊烷混合溶劑中將氯化二叔丁基膦和叔丁基鋰進(jìn)行反應(yīng)的方法制得產(chǎn)率為50％的三叔丁基膦。
然而，在本方法中，作為叔烷基鋰的叔丁基鋰被用作原料，并且在制備過程和處理中，就有例如下面(i)和(ii)的問題，所以此方法作為工業(yè)生產(chǎn)方法不能稱為簡便。
(i)為了制備叔烷基鋰，必須在高溫下(大約200℃)制得高活性的鋰精細(xì)分散，并且精細(xì)分散必須與叔烷基鹵化物在氬氣流中用低沸點(diǎn)的烴類作為溶劑進(jìn)行反應(yīng)。因而，反應(yīng)要在特殊的容器內(nèi)進(jìn)行，且要密切注意反應(yīng)操作。
(ii)因此所制得的叔烷基膦是高危險(xiǎn)性的試劑，當(dāng)其與空氣接觸時(shí)就會發(fā)生自燃。
2、在“化學(xué)學(xué)會學(xué)報(bào)(Journal of the Chemical Society)(C)”(英國)，1971，p.1931中公開了通過包括在乙醚溶劑中將氯化二叔丁基膦和苯基鋰試劑反應(yīng)的方法制得產(chǎn)率為60％的二叔丁基苯基膦。
然而，在此方法中，必須使用處理中危險(xiǎn)的金屬鋰或者昂貴的烷基鋰來合成作為原料的芳基鋰試劑。在工業(yè)生產(chǎn)中，因而，在安全和成本上都存在問題。
3、在國際公布No.99/9040，pp.5-6中，公開了通過包括將由α，α′-二氯-o-二甲苯和鎂在四氫呋喃溶劑中制得的格氏試劑，與4化學(xué)當(dāng)量的氯化二叔丁基膦在50℃下反應(yīng)24小時(shí)的方法而得到產(chǎn)率為61.8％的α，α′-二(二-叔丁基膦基)-o-二甲苯。
在本方法中，相對于作為原料的格氏試劑的4當(dāng)量的氯化二叔丁基膦是必需的，但是目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率低，因而在工業(yè)生產(chǎn)中，本方法在成本上是無優(yōu)勢的。
4、在“Chemische Berichte”(德國)，1967，vol.100，p.693中，公開了通過包括由異丙基溴和鎂制得的格氏試劑與氯化二叔丁基膦進(jìn)行反應(yīng)的方法而得到二叔丁基異丙基膦。
在本方法中，反應(yīng)是不完全的，且所獲得的目標(biāo)產(chǎn)物僅是與作為原料的氯化二叔丁基膦的混合物。
5、在“韓國化學(xué)學(xué)會通報(bào)(Bulletin of the Korean ChemicalSociety)”(韓國)，1999，vol.20，p.601中，公開了通過包含將由1-(溴甲基)-o-碳硼烷和鎂制得的格氏試劑，與氯化二叔丁基膦在乙醚中回流反應(yīng)2小時(shí)的方法獲得產(chǎn)率為39％的1-(二叔丁基膦基甲基)-o-碳硼烷。
本方法中，獲得的目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率低。
6、在“美國化學(xué)學(xué)會學(xué)報(bào)(Journal of the American ChemicalSociety)”(U.S.A.)，1999，vol.121，p.4373中，公開了通過包含將由2-溴聯(lián)苯和鎂在四氫呋喃中制得的格氏試劑，與2-溴聯(lián)苯1.05倍摩爾量的氯化銅(I)，和與2-溴聯(lián)苯1.20倍摩爾量的氯化二叔丁基膦回流反應(yīng)8小時(shí)，在室溫下添加己烷和乙醚，然后，將固體的目標(biāo)產(chǎn)物的銅復(fù)合物暫時(shí)提出，并且用己烷、乙酸乙酯和氨水溶液的混合溶液處理該銅復(fù)合物的方法獲得產(chǎn)率為67％的2-(二-叔丁基膦基)聯(lián)苯。
本方法中，使用了2-溴苯1.05倍摩爾量的氯化銅(I)，并且反應(yīng)后，目標(biāo)產(chǎn)物作為固態(tài)銅復(fù)合物被暫時(shí)從系統(tǒng)中取出，而為了分解該銅復(fù)合物，用高毒性和會造成環(huán)境污染的氨水處理該銅復(fù)合物。本方法中，因而，反應(yīng)操作復(fù)雜，且工作安全性也有問題。此外，還產(chǎn)生了大量含有銅和氨水的廢液，所以本方法不是適合工業(yè)化生產(chǎn)的方法。
7、在美國專利No.6,307,087中，在其操作實(shí)施例中公開了氯化二叔丁基膦使用與氯化二叔丁基膦幾乎等摩爾量的氯化銅(I)與芳基格氏試劑反應(yīng)，更具體地說，通過包含將氯化二叔丁基膦和氯化二叔丁基膦0.91倍摩爾量的氯化銅(I)加入到由2-溴-4′-三氟甲基聯(lián)苯和鎂制得的格氏試劑中，加熱反應(yīng)14小時(shí)，然后再過濾用乙醚稀釋反應(yīng)混合物所獲得的懸浮液，并且用乙酸乙酯和氨水處理所得固體的方法，獲得產(chǎn)率為31％的2-(二叔丁基膦基)-4′-三氟甲基聯(lián)苯。
在本方法中，目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率較低。另外，所用的氯化銅(I)與氯化二叔丁基膦幾乎等摩爾量，并且為了從銅復(fù)合物中釋放目標(biāo)產(chǎn)物，用氨水進(jìn)行處理是必需的。因此，就存在與文獻(xiàn)6相似的問題。
8、在“先進(jìn)合成與催化(Advanced Synthesis & Catalysis)”(德國)2001，No.8，p.793，公開了通過包含將氯化銅(I)(氯化二叔丁基膦的15％摩爾量)加入由2-溴-N，N-二甲基苯胺，2-溴氯苯和鎂制得的格氏試劑中，混合，隨后加入氯化二叔丁基膦，在60℃下反應(yīng)20小時(shí)，然后加入有機(jī)溶劑和氨水并通過Celite過濾所得反應(yīng)溶液的方法獲得產(chǎn)率為47％的2-(二叔丁基膦基)-2′-二甲基氨基-聯(lián)苯。
在本方法中，所用的銅化合物的量相比于文獻(xiàn)6中降低了，而且后處理的實(shí)施不需要將目標(biāo)產(chǎn)物的銅復(fù)合物從反應(yīng)溶液中取出，但是產(chǎn)率低。此外，使用氨水的問題并未得到解決。
9、在國際公開No.02/48160的小冊子，p17中，公開了通過包含將溴化1-金剛烷基鎂溶液加入到通過將氯化二叔丁基膦，氯化二叔丁基膦的10％摩爾量的碘化銅(I)和20％摩爾量的溴化鋰加入溶劑而獲得的溶液中，在室溫下反應(yīng)17小時(shí)并通過Celite過濾用苯對反應(yīng)溶液作溶劑替換獲得的溶液的方法獲得產(chǎn)率為86％的二叔丁基(1-金剛烷基)膦。
在本方法中，格氏試劑的用量是氯化二叔丁基膦摩爾量的2倍。此外，除了銅化合物以外還使用了溴化鋰，并且反應(yīng)后，必須用致癌的苯進(jìn)行溶劑替換和用Celite進(jìn)行過濾。因此在經(jīng)濟(jì)效益，安全性和可操作性方面都有問題。
因此，上述任何方法都不能在工業(yè)上令人滿意。
在這樣的情況下，就希望發(fā)展一種通過簡單而安全的操作以高產(chǎn)率和高純度在工業(yè)規(guī)模上制備具有大體積烴基團(tuán)，例如叔丁基基團(tuán)或金剛烷基基團(tuán)的叔膦的方法。
本發(fā)明的發(fā)明人就上述問題進(jìn)行了認(rèn)真地研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使具有叔烴基團(tuán)的鹵化二烷基膦與格氏試劑在特定量的銅化合物的存在下反應(yīng)，可以制備高產(chǎn)率和高純度的叔膦。本發(fā)明是基于此發(fā)現(xiàn)而完成的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過簡便安全的操作以工業(yè)規(guī)模制備高產(chǎn)率和高純度的，用作有機(jī)合成反應(yīng)中的過渡金屬催化劑的配體的，具有附加的空間大體積烴基團(tuán)的叔膦。
本發(fā)明制備由下面公式(3)表示的叔膦的方法包括在由下面公式(1)表示的鹵化二烷基膦的0.1～5％摩爾量的銅化合物的存在下，使由下面公式(1)表示的鹵化二烷基膦與由下面的公式(2)表示的格氏試劑反應(yīng)； 其中R1和R2各分別地為4到13個(gè)碳原子的叔烴基團(tuán)，且X是氯原子或溴原子；R3MgX′ (2)其中R3是直鏈或支鏈的烷基基團(tuán)，烯烴基團(tuán)，炔基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳烷基基團(tuán)，低級烷氧基低級烷基基團(tuán)或芳基基團(tuán)，且X′是氯原子，溴原子或碘原子； 其中R1，R2和R3與前面定義相同。
在上面的制備叔膦的方法中，本發(fā)明的第一方面的特征在于由公式(1)表示的鹵化二烷基膦被允許與由公式(2)所表示的其中R3是芳基基團(tuán)格氏試劑反應(yīng)。在本發(fā)明的第一方面中，反應(yīng)優(yōu)選在相當(dāng)于由公式(1)表示的鹵化二烷基膦的0.1～3％摩爾量的銅化合物的存在下進(jìn)行。
在制備叔膦的方法中，本發(fā)明的第二個(gè)方面的特征在于由公式(1)表示的鹵化二烷基膦被允許與由公式(2)表示的其中R3是直鏈或支鏈的烷基基團(tuán)，烯烴基團(tuán)，炔基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳烷基基團(tuán)或低級烷氧基低級烷基基團(tuán)的格氏試劑反應(yīng)。在本發(fā)明的第二個(gè)方面中，反應(yīng)優(yōu)選在相當(dāng)于由公式(1)表示的鹵化二烷基膦的0.1～3％摩爾量的銅化合物存在下進(jìn)行。
在第一個(gè)和第二個(gè)方面中，任何無機(jī)銅化合物和有機(jī)銅化合物均可作為銅化合物被加入，并且特別優(yōu)選為鹵化銅或乙酰丙酮合銅(II)。
在第一個(gè)和第二個(gè)方面中，可能由公式(1)表示的鹵化二烷基膦和格氏試劑的反應(yīng)混合溶液(a)，水或酸性水溶液，和任選地，適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑在攪拌下混合，然后通過液體分離將所得混合溶液(b)中的水層除去，而后溶劑在大氣壓或減壓下被蒸餾掉，因此目標(biāo)叔膦就可以通過簡便安全的操作以高產(chǎn)率和高純度而制得。
也就是說，在本發(fā)明的方法中，用銅化合物作為催化劑由公式(1)表示的鹵化二烷基膦被允許與由公式(2)表示的格氏試劑反應(yīng)，從而反應(yīng)較容易進(jìn)行而無副反應(yīng)。另外，由于使用的銅化合物極小，所以制備的叔膦和銅化合物的復(fù)合物形成的量也極小。因而，就沒有必要進(jìn)行釋放目標(biāo)叔膦化合物的操作，例如用氨水處理，并且后處理只需根據(jù)用鹵代膦和格氏試劑合成叔膦的普通方法進(jìn)行。換句話說，為了除去形成為副產(chǎn)物的無機(jī)鹽，例如鹵化鎂，只需要用適量的水或酸性水溶液例如，稀釋的硫酸處理，從而就可得到目標(biāo)叔膦。更進(jìn)一步，因?yàn)樗玫你~化合物的量比傳統(tǒng)方法中的小的多，所以在廢水中銅的含量極小，因此不需要任何特殊的后處理。從而，本發(fā)明的方法尤其適合工業(yè)規(guī)模的叔膦的制備。
具體實(shí)施例方式
作為原料的由公式(1)表示的鹵化二烷基膦可以用公知的方法或依據(jù)公知的方法被合成。例如，作為氯化二烷基膦例子的氯化二叔丁基膦可以通過“Chemische Berichte”1967，vol.100，p.692中所描述的方法合成得到，以及作為氯化二烷基膦的另一個(gè)例子的氯化二叔戊基膦可以通過“化學(xué)學(xué)會學(xué)報(bào)(C)”1970，p.2529中描述的方法，用三氯化膦和相應(yīng)的氯化烷基鎂制得。進(jìn)一步，作為溴化二烷基膦的一個(gè)例子的溴化二叔丁基膦可以通過“Chemische Berichte”1978，vol.111，p.1420中所描述的方法，使用三溴化膦和相應(yīng)的鹵化叔丁基鎂合成得到。
由公式(1)表示的鹵化二烷基膦的例子包括氯化二叔丁基膦，溴化二叔丁基膦，氯化二叔戊基膦，溴化二叔戊基膦，氯化叔戊基-叔丁基膦，氯化二(1，1-二甲基丁基)膦，氯化二(1，1-二乙基丙基)膦，氯化二(1-金剛烷基)膦，溴化二(1-金剛烷基)膦和氯化(1-金剛烷基)-叔丁基膦。
作為另一原料的格氏試劑由公式(2)表示。在本發(fā)明的第一個(gè)方面中，其中R3是芳基的由公式(2)表示的格氏試劑化合物被允許與由公式(1)表示的鹵化二烷基膦反應(yīng)。該芳基基團(tuán)是苯基或萘基，以及可以被低級烷基基團(tuán)，低級烷氧基基團(tuán)，二(低級烷基)氨基基團(tuán)，苯基基團(tuán)或萘基基團(tuán)取代的基團(tuán)，在這些基團(tuán)中，苯基基團(tuán)或萘基基團(tuán)可進(jìn)一步被低級烷基基團(tuán)，低級烷氧基基團(tuán)，二(低級烷基)氨基基團(tuán)，取代的苯基基團(tuán)或取代的萘基基團(tuán)所取代。
R3表示的芳基基團(tuán)的例子包括苯基，2-甲基苯基，3-甲基苯基，4-甲基苯基，2-乙基苯基，4-乙基苯基，4-丙基苯基，2-異丙基苯基，3-環(huán)丙基苯基，3-丁基苯基，4-仲丁基苯基，4-叔丁基苯基，2-環(huán)己基苯基，3-乙烯基苯基，4-乙烯基苯基，4-(2-丙烯基)苯基，2-甲氧基苯基，3-甲氧基苯基，4-乙氧基苯基，4-異丙氧基苯基，4-丁氧基苯基，4-叔丁氧基苯基，4-叔戊氧基苯基，2，3-二甲基苯基，2，4-二甲基苯基，2，5-二甲基苯基，2，6-二甲基苯基，3，4-二甲基苯基，3，5-二甲基苯基，2，4，6-三甲基苯基，2-甲基-4-甲氧基苯基，4-二甲胺基苯基，2-苯基苯基，3-苯基苯基，4-苯基苯基，2-(2-甲基苯基)苯基，2-(2-異丙基苯基)苯基，2-(4-叔丁基苯基)苯基，2-(2-甲氧基苯基)苯基，2-(2-二甲氨基苯基)苯基，2-(2-苯基苯基)苯基，2-(1-萘基)苯基，2-(1-(2-甲基)萘基)苯基，1-萘基，2-萘基，2-(1-苯基)萘基，1-(2-(2-甲基苯基))萘基，2-(1-(2-甲基苯基)萘基，2-(1-(2-甲氧基苯基))萘基，2-(1-(1-萘基))萘基，1-(2-(1-(2-甲基)萘基)萘基和2-(1-(1-(2-甲基)萘基))萘基。
公式(2)中，X′可以是氯原子，溴原子，或碘原子。
在本發(fā)明的第二個(gè)方面中，其中R3是直鏈或支鏈的烷基基團(tuán)，烯烴基團(tuán)，炔基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳烷基基團(tuán)，或低級烷氧基低級烷基基團(tuán)，由公式(2)所表示的格氏試劑化合物被允許與由公式(1)表示的鹵化二烷基膦反應(yīng)。由R3表示的這些基團(tuán)的例子包括甲基，乙基，n-丙基，異丙基，n-丁基，仲丁基，異丁基，叔丁基，n-戊基，異戊基，仲戊基，叔戊基，n-己基，2-己基，3-己基，n-庚基，n-辛基，環(huán)丙基，環(huán)戊基，環(huán)己基，1-金剛烷基，2-金剛烷基，乙烯基，烯丙基，1-丙烯基，1-甲基乙烯基，2-丁烯基，乙炔基，2-甲氧基乙基，2-苯氧基乙基，芐基，α-甲基芐基，p-甲基芐基，o-甲氧基芐基，2，4-二甲基芐基，苯乙基，p-甲氧基苯乙基，p-(叔丁氧基)苯乙基，3-苯基丙基，三苯基甲基，二苯基甲基，2-苯基-2-丙基，1-苯基-2-丙基，1-萘基甲基和甲氧基甲基。
公式(2)中，X′可以是氯原子，溴原子，或碘原子。
由公式(2)表示的格氏試劑可以通過一般制備格氏試劑的方法制得，也就是，通過使對應(yīng)于公式(2)的鹵代烴(R3X′)與金屬鎂在醚溶劑或者醚溶劑和烴類溶劑的混合溶劑中反應(yīng)制得。
上面反應(yīng)中用的醚溶劑的例子包括鏈醚，例如二乙基醚，二丙基醚，二異丙基醚，二丁基醚，二異戊基醚，叔丁基甲基醚，1，2-二甲氧基乙烷和1，2-乙氧基乙烷，和環(huán)醚，例如四氫呋喃，2-甲基四氫呋喃，四氫吡喃和1，4-二氧六環(huán)。這些醚溶劑可以單獨(dú)使用或兩種或更多種組合使用。
烴溶劑的例子包括脂肪烴，例如戊烷，己烷，環(huán)己烷，庚烷和辛烷，和芳香族烴，例如苯，甲苯，o-二甲苯，m-二甲苯，p-二甲苯和乙基苯。這些烴溶劑可以單獨(dú)使用或兩種或更多種組合使用。
本發(fā)明中，通過上述制備方法獲得的格氏試劑可以以惰性溶劑溶液的形式不經(jīng)離析被原樣使用于與由公式(1)表示的鹵化二烷基膦的反應(yīng)。
在本發(fā)明第一個(gè)和第二個(gè)方面中，由公式(1)表示的鹵化二烷基膦和由公式(2)表示的格氏試劑的反應(yīng)在惰性溶劑中進(jìn)行。用于溶解由公式(1)表示的鹵化二烷基膦的惰性溶劑并沒有特別的限制，只要它對于反應(yīng)原料和反應(yīng)產(chǎn)物是惰性的。這種惰性溶劑的例子包括烴溶劑，例如甲苯，二甲苯，己烷和庚烷，及醚溶劑，例如二乙基醚和四氫呋喃，及其混合溶劑。
在本發(fā)明的第一個(gè)方面中使用的公式(2)的格氏試劑的量相對于公式(1)的鹵化二烷基膦在0.5～5化學(xué)當(dāng)量的范圍內(nèi)，優(yōu)先為0.9～1.5化學(xué)當(dāng)量。
在本發(fā)明的第二個(gè)方面中使用的公式(2)的格氏試劑的量相對于公式(1)的鹵化二烷基膦在0.5～5化學(xué)當(dāng)量的范圍內(nèi)，尤其是當(dāng)公式(2)的格氏試劑是低級烷基格氏試劑(1到4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基基團(tuán))時(shí)，未反應(yīng)的殘留的格氏試劑在后處理中通過與水或酸性水溶液接觸而被分解，并且變?yōu)榭扇夹詺怏w(例如，甲烷，乙烷或丙烷)。因此，從盡可能安全地工業(yè)上完成本發(fā)明的方法的觀點(diǎn)來看，公式(2)的格氏試劑的量相對于公式(1)的鹵化二烷基膦在0.9～1.5化學(xué)當(dāng)量的范圍內(nèi)。
可以使用無機(jī)銅化合物或有機(jī)銅化合物作為本發(fā)明的第一個(gè)和第二個(gè)方面中用的銅化合物。無機(jī)銅化合物的例子包括氯化銅(I)，氯化銅(II)，溴化銅(I)，溴化銅(II)，碘化銅(I)，氧化銅(I)，氧化銅(II)，碳酸銅(I)，碳酸銅(II)，硫酸銅(II)，氰化銅(II)，氫氧化銅(II)和氯化二銨銅(II)。
有機(jī)銅化合物的例子包括醋酸酐銅(II)，醋酸銅(II)，乙酰丙酮合銅(II)，苯甲酸銅(II)，苯甲酰丙酮合銅(II)，檸檬酸銅(II)，二(三甲基乙?；?甲烷化銅(II)，乙酰乙酸乙酯合銅(II)，2-乙基己烷化銅(II)，油酸銅(II)，硬脂酸銅(II)，硫氰酸銅(I)和三氟乙酰丙酮合銅(II)。
上述銅化合物中，優(yōu)選使用鹵化銅化合物，例如溴化銅(I)，溴化銅(II)，氯化銅(I)或氯化銅(II)，或乙酰丙酮合銅(II)。
本發(fā)明中，所用的銅化合物的量相對于公式(1)表示的鹵化二烷基膦為0.1～5％摩爾量。通過使用該量的銅化合物，就可以有效地獲得特別高產(chǎn)率的作為目標(biāo)化合物的公式(3)的叔膦。
如果所用的銅化合物的量相對于公式(1)表示的鹵化二烷基膦小于0.1％摩爾量，則反應(yīng)速度慢，并且催化劑在反應(yīng)過程中失活。因而，反應(yīng)不能充分進(jìn)行，且產(chǎn)率降低。
如果使用的銅化合物的量超過了5％摩爾量，雖然反應(yīng)充分進(jìn)行，但由于下面的原因而發(fā)生產(chǎn)率的降低。眾所周知叔膦與銅化合物配位形成復(fù)合物。例如，在“無機(jī)合成(Inorganic Synthesis)”1979，p.87中，描述了氯化銅(I)與3倍于氯化亞銅摩爾量的三苯基膦形成了復(fù)合物。如果增加所用的銅化合物的量，所形成的銅化合物和目標(biāo)膦化合物的復(fù)合物的量也會增加，而這導(dǎo)致了產(chǎn)率的降低。另外，為了分解由此形成的復(fù)合物以釋放目標(biāo)膦化合物，就必須用氨水等處理，而當(dāng)處理是以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行時(shí)，產(chǎn)生的廢水給環(huán)境帶來沉重負(fù)擔(dān)的問題就顯現(xiàn)出來。在本發(fā)明中，然而，即使沒有氨水處理，仍然可以極高的產(chǎn)率制備目標(biāo)叔膦。
考慮到反應(yīng)速度，產(chǎn)率，后處理的可操作性等，使用的銅化合物的量特別優(yōu)選為相對于公式(1)的鹵化二烷基膦的0.1～3％摩爾量的范圍內(nèi)。
雖然要根據(jù)所用的公式(1)和公式(2)的化合物的類型而變化，但本發(fā)明中的反應(yīng)一般在-70℃到所用溶劑的沸點(diǎn)之間進(jìn)行。然而，反應(yīng)溫度優(yōu)選在20℃到所用溶劑的沸點(diǎn)之間。雖然反應(yīng)時(shí)間隨所用的公式(1)和公式(2)的化合物的種類、銅化合物的種類或用量、反應(yīng)溫度和所用的溶劑而變化，但在1小時(shí)至1天的范圍內(nèi)，并且很多情況下，反應(yīng)在2至5小時(shí)內(nèi)完成。
公式(1)的鹵化二烷基膦，公式(2)的格氏試劑和銅化合物的加入的順序和加入的方式，舉例，如下。公式(2)的格氏試劑和銅化合物混合于前面所說的適當(dāng)溶劑中，并將無溶劑的公式(1)的鹵化二烷基膦，或?qū)⒃谇懊嫠f的適當(dāng)溶劑中溶有公式(1)的鹵化二烷基膦的溶液加入到該混合物中；或者公式(1)的鹵化二烷基膦和銅化合物混合于前面所說的適當(dāng)溶劑中，并將公式(2)的格氏試劑加入到該混合物中；或者公式(1)的鹵化二烷基膦和銅化合物混合于前面所說的適當(dāng)溶劑中，并將該混合物加入公式(2)的格氏試劑中。然而，本發(fā)明并不僅限于這些方法。
在本發(fā)明的第一和第二個(gè)方面中的反應(yīng)完成后，只需要依據(jù)用鹵化二烷基膦和格氏試劑合成叔膦的普通方法進(jìn)行處理。也就是說，為了除去形成的無機(jī)鹽副產(chǎn)物，例如鹵化鎂，由公式(1)表示的鹵化二烷基膦和由公式(2)表示的格氏試劑的瓜混合溶液(a)，適量的水或酸性水溶液，和任選地，適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑，例如甲苯被混合以得到混合溶液(b)，然后通過液體分離將所得混合溶液(b)中的水層除去，而后溶劑在大氣壓或減壓下從獲得的有機(jī)層中被蒸餾掉，因此就可以制得公式(3)的目標(biāo)叔膦。
也可以將有機(jī)溶劑加入到所得的反應(yīng)混合溶液(a)中并混合之，然后向所得混合液中加入水或酸性水溶液并混合之，或者反應(yīng)混合溶液(a)加入到有機(jī)溶劑中并混合，然后將所得溶液加入水或酸性水溶液中并混合。混合方法并沒有特別限制。
通過上述方法獲得的叔膦當(dāng)需要時(shí)，可以經(jīng)過蒸餾，重結(jié)晶等進(jìn)行純化，由此就可得到較高純度的產(chǎn)物。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面制得的叔膦的實(shí)施例列于表1到表4中。
表1



表2



表3


表4


由本發(fā)明第二方面制備的叔膦的實(shí)施例列于表5至表9中。
表5



表6



(b)在其它有機(jī)體中表達(dá)來自有機(jī)體的基因克隆如Kishor，Kavi.P.B.R.Hong，Z.，Miao，G.H.，Hu，C.A.和Verma，D.P.S.的文章中所示，從Vigna aconotifolia中克隆出吡咯啉-5-羧化酶合成酶基因，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將其在煙草中表達(dá)，該轉(zhuǎn)基因煙草在水分壓力下有更好的耐受力(1995 Overexpression fopyrroline-5-carboxylate synthetase increases proline production andconfers osmotolerence in transgenic plants.Plant Physiol.1081387-1394及其參考文獻(xiàn))。
Pilon Smits，E.A.H.，Ebskamp.M.J.M.，Paul，M.J.Jeuken，M.J.W.，Weisbeek，P.J.和Smeekens發(fā)現(xiàn)，將枯草桿菌(Bacillus subtilis)的SacB基因轉(zhuǎn)移到煙草中，該煙草干旱耐受力提高(Improved performance oftransgenic fructan-accumulating tobacco under drought stress.Plant.


表8


表9



根據(jù)本發(fā)明，一種用作有機(jī)合成反應(yīng)中的過渡金屬催化劑的配體的，有附加的空間大體積烴基團(tuán)的叔膦可以通過簡便和安全的操作以工業(yè)化規(guī)模被生產(chǎn)出來，如前所述。
通過使用催化量的銅化合物，可以制備出高產(chǎn)率和高純度的叔膦，并且反應(yīng)后的后處理所產(chǎn)生的廢水量也會顯著降低。
另外，因?yàn)檩^易工業(yè)化生產(chǎn)且有高反應(yīng)性的格氏試劑被用作原料，因此就可以制得有各種不同大體積取代基的叔膦。
實(shí)施例本發(fā)明以下面的實(shí)施例作為參考進(jìn)行更進(jìn)一步描述，但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。
在下面的實(shí)施例中，純度(％)是由氣相色譜分析獲得的面積百分比值。關(guān)于所加的銅化合物的量，還以基于氯化二烷基膦的“％摩爾量”來說明。
實(shí)施例1二叔丁基苯基膦的合成(1)在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)猓尤?0ml四氫呋喃，18.1g(0.1mol)氯化二叔丁基膦和0.14g(0.001mol(相當(dāng)于1％摩爾量))溴化銅(I)。向燒瓶中，在25℃至35℃的溫度下在超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加預(yù)先由13.5g(0.12mol)氯苯和3.5g(0.14mol)金屬鎂在100ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液。滴加完成后，在35℃至40℃的溫度下進(jìn)行攪拌3小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，用氣相色譜確定氯化二叔丁基膦消失。此后，向反應(yīng)溶液中加入40ml甲苯和30ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑在減壓下蒸餾掉，接著進(jìn)一步蒸餾。然后，收集110℃至112℃及5托的減壓下蒸餾得到的餾分。結(jié)果，得到19.9g(純度99.0％)目標(biāo)二叔丁基苯膦的粘性油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為89.0％。
實(shí)施例2二叔丁基苯膦的合成(2)除了用18.8g(0.12mol)的溴苯代替氯苯外，使用了與實(shí)施例1相同的操作。結(jié)果，得到19.6g(純度99.1％)二叔丁基苯膦。產(chǎn)率為88.5％。
實(shí)施例3
二叔丁基(2-甲基苯基)膦的合成(1)在500ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加入預(yù)先由20.5g(0.12mol)2-溴甲苯和3.1g(0.13mol)金屬鎂在100ml四氫呋喃和40ml甲苯的混合溶劑中制備的格氏試劑溶液，和0.05g(0.0005mol(相當(dāng)于0.5％摩爾量))氯化銅(I)。向燒瓶中，在25℃至30℃的溫度下在超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加18.1g(0.10mol)氯化二叔丁基膦的30ml四氫呋喃溶液。滴加完成后，在50℃的溫度下進(jìn)行攪拌4小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回到室溫后，用氣相色譜確定氯化二叔丁基膦消失。此后，向反應(yīng)溶液中加入30ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑在減壓下蒸餾掉，接著進(jìn)一步蒸餾。然后，收集112℃至114℃及3托的減壓下蒸餾出的餾分。結(jié)果，得到21.5g(純度99.0％)目標(biāo)二叔丁基(2-甲基苯基)膦。產(chǎn)率為91.0％。
實(shí)施例4二叔丁基(2-甲基苯基)膦的合成(2)除了加入的氯化銅(I)的量變?yōu)?.02g(0.0002mol(相當(dāng)于0.2％摩爾量))和反應(yīng)在50℃進(jìn)行12小時(shí)以外，使用了與實(shí)施例3相同的操作。結(jié)果，得到20.0g(純度98.8％)二叔丁基(2-甲基苯基)膦。產(chǎn)率為84.0％。
實(shí)施例5二叔丁基(2-甲氧基苯基)膦的合成在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加入預(yù)先由12.1g(0.065mol)2-溴苯甲醚和2.1g(0.085mol)金屬鎂在65ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液，和0.13g(0.0010mol(相當(dāng)于2％摩爾量))氯化銅(II)。向燒瓶中，在25℃至30℃的溫度下在超過1小時(shí)的時(shí)間里原樣滴加未溶解于溶劑的9.0g(0.05mol)氯化二叔丁基膦。滴加完成后，在50℃的溫度下進(jìn)行攪拌3小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，進(jìn)行氣相色譜分析，結(jié)果，存在痕量的氯化二叔丁基膦。此后，向反應(yīng)溶液中加入65ml甲苯和50ml水以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑和低沸點(diǎn)的組分在減壓下蒸餾出去，從而得到11.9g(純度95.0％)目標(biāo)二叔丁基(2-甲氧基苯基)膦。產(chǎn)率為89.7％。
質(zhì)量(CI法)M/z253(M++1基數(shù))實(shí)施例6二叔丁基(2-苯基苯基)膦的合成在500ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加?.0g(0.05mol)氯化二叔丁基膦，0.07g(0.0005mol(相當(dāng)于1％摩爾量))溴化銅(I)和50ml四氫呋喃。向燒瓶中，在30℃至35℃的溫度下在超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加預(yù)先由14.0g(0.060mol)2-溴聯(lián)苯和1.7g(0.072mol)金屬鎂在100ml中制備的格氏試劑溶液。滴加完成后，在回流溫度(refluxtemperature)下進(jìn)行攪拌4小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，用氣相色譜確定氯化二叔丁基膦消失。此后，向反應(yīng)溶液中加入30ml甲苯和30ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。在減壓下溶劑和低沸點(diǎn)的組分被蒸餾出去從而獲得粗結(jié)晶。粗結(jié)晶用甲醇重結(jié)晶得到13.2g(純度99.0％)目標(biāo)二叔丁基(2-苯基苯基)膦。產(chǎn)率為87.5％。熔點(diǎn)84-85℃。
實(shí)施例7二叔丁基(2，4，6-三甲基苯基)膦的合成在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)猓尤?0ml四氫呋喃，9.0g(0.05mol)氯化二叔丁基膦和0.05g(0.0005mol(相當(dāng)于1％摩爾量))氯化銅(I)。向燒瓶中，在50℃超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加預(yù)先由14.9g(0.075mol)溴化2，4，6三甲苯基和2.2g(0.090mol)金屬鎂在100ml四氫呋喃中制備的格氏試劑的溶液。滴加完成后，在回流中73℃下進(jìn)行攪拌4小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，向反應(yīng)溶液中加入40ml甲苯和30ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。在溶劑被減壓蒸餾掉之后，加入少量的甲醇，并且整個(gè)系統(tǒng)被冷卻到-30℃從而沉淀出固體。固體經(jīng)過濾得到11.9g(純度97.5％)目標(biāo)二叔丁基(2，4，6-三甲苯基)膦白色固體。產(chǎn)率為88.0％。熔點(diǎn)36-37℃。
實(shí)施例8二叔丁基(1-萘基)膦的合成在500ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加?8.1g(0.1mol)氯化二叔丁基膦，0.20g(0.002mol(相當(dāng)于2％摩爾量))氯化銅(I)，20ml四氫呋喃和20ml甲苯。向燒瓶中，在25℃至30℃的溫度下在超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加預(yù)先由24.8g(0.12mol)1-溴萘和3.5g(0.14mol)金屬鎂在180ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液。滴加完成后，在65℃下進(jìn)行攪拌3小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，用氣相色譜確定氯化二叔丁基膦消失。此后，向反應(yīng)溶液中加入30ml甲苯和30ml5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層用水洗滌并用無水硫酸鈉干燥。在減壓下溶劑被蒸餾出去從而獲得油狀物質(zhì)。油狀物質(zhì)用150ml甲醇重結(jié)晶得到23.6g(純度98.5％)目標(biāo)二叔丁基(1-萘基)膦白色結(jié)晶。產(chǎn)率為85.4％。熔點(diǎn)95-97℃。
實(shí)施例9二叔戊基苯基膦的合成在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)猓尤?0ml四氫呋喃，10.4g(0.050mol)氯化二叔戊基膦和0.13g(0.0005mol(相當(dāng)于1％摩爾量))乙酰丙酮合銅(II)。向燒瓶中，在保持40℃至45℃的溫度下超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加預(yù)先由6.8g(0.060mol)氯苯和1.9g(0.080mol)金屬鎂在45ml四氫呋喃中制備的格氏試劑的溶液。滴加完成后，在相同溫度下進(jìn)行攪拌3小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，進(jìn)行氣相色譜分析，結(jié)果表明只存在痕量的氯化二叔戊基膦。而后，向反應(yīng)溶液中加入20ml甲苯和20ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層用水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑和低沸點(diǎn)的組分在減壓下蒸餾出去，從而得到12.0g(純度94.4％)目標(biāo)二叔戊基苯基膦的粘性油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為90.5％。
質(zhì)量(CI法)M/z251(M++1基數(shù))對比實(shí)施例1除了加入的溴化銅(I)的量變?yōu)?.8mg(0.02mmol(相當(dāng)于0.02％摩爾量))以外，使用了與實(shí)施例1相同的操作。24小時(shí)后氣相色譜分析的結(jié)果顯示，有11％轉(zhuǎn)化為二叔丁基苯基膦。
對比實(shí)施例2
除了溴化銅(I)的量變?yōu)?.2g(0.015mol(相當(dāng)于15％摩爾量))，及反應(yīng)和處理后，低沸點(diǎn)組分在減壓下被蒸餾出去以外，使用了與實(shí)施例1相同的操作。結(jié)果，得到12.1g目標(biāo)二叔丁基苯基膦的粘性油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為52.0％。純度95.0％實(shí)施例10二叔丁基乙基膦的合成在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)猓尤?8.1g(0.1mol)氯化二叔丁基膦，0.28g(0.002mol(相當(dāng)于2％摩爾量))溴化銅(I)和60ml四氫呋喃。向燒瓶中，在溫度保持在25℃至30℃下超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加55ml(0.11mol)濃度為2mol/L的氯化乙基鎂的四氫呋喃溶液。滴加完成后，在相同溫度下進(jìn)行攪拌2小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，氣相色譜確定氯化二叔丁基膦消失。而后，向反應(yīng)溶液中加入50ml甲苯和30ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層用水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑在減壓下蒸餾出去，接著進(jìn)一步蒸餾。然后，收集92℃～95℃20托的減壓下蒸餾得到的餾分。結(jié)果，得到15.7g(純度98.0％)目標(biāo)二叔丁基乙基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為88.2％。
實(shí)施例11二叔丁基甲基膦的合成(1)在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加?.0g(0.05mol)氯化二叔丁基膦，0.025g(0.25mol(相當(dāng)于0.5％摩爾量))氯化銅(I)和30ml四氫呋喃。向燒瓶中，在25℃至30℃下超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加55ml(0.055mol)濃度為1mol/L的溴化甲基鎂的四氫呋喃溶液。滴加完成后，在相同溫度下繼續(xù)進(jìn)行5小時(shí)。然后，氣相色譜確定氯化二叔丁基膦消失。而后，向反應(yīng)溶液中加入40ml甲苯和40ml水以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層用水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑在減壓下蒸餾出去，接著進(jìn)一步蒸餾。然后，收集75℃～81℃20托的減壓下蒸餾得到的餾分。結(jié)果，得到7.4g(純度98.7％)目標(biāo)二叔丁基甲基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為91.1％。
實(shí)施例12二叔丁基甲基膦的合成(2)除了加入的氯化銅(I)的量變?yōu)?.010g(0.10mol(相當(dāng)于0.2％摩爾量))和反應(yīng)在40℃進(jìn)行10小時(shí)以外，使用了與實(shí)施例11相同的操作。結(jié)果，得到7.1g(純度98.0％)目標(biāo)二叔丁基甲基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為86.6％。
實(shí)施例13二叔丁基異丙基膦的合成在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加?.0g(0.05mol)氯化二叔丁基膦，0.05g(0.001mol(相當(dāng)于1％摩爾量))氯化銅(I)和30ml四氫呋喃。向燒瓶中，在25℃至30℃下超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加預(yù)先由4.7g(0.060mol)異丙基氯和1.7g(0.072mol)金屬鎂在50ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液。滴加完成后，在相同溫度下進(jìn)行攪拌3小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，氣相色譜確定氯化二叔丁基膦消失。而后，向反應(yīng)溶液中加入20ml甲苯和30ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層用水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑和低沸點(diǎn)組分在減壓下蒸餾出去，從而得到8.2g(純度95.0％)目標(biāo)二叔丁基異丙基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為92.7％。
實(shí)施例14二叔丁基(n-丁基)膦的合成在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)猓尤腩A(yù)先由5.6g(0.060mol)n-丁基氯和1.7g(0.072mol)金屬鎂在100ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液，和0.13g(0.0005mol(相當(dāng)于1％摩爾量))乙酰丙酮合銅(II)。向燒瓶中，在20℃至25℃下超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加含有9.0g(0.05mol)氯化二叔丁基膦的30ml四氫呋喃溶液。滴加完成后，在相同溫度下進(jìn)行攪拌2小時(shí)。而后，向反應(yīng)溶液中加入30ml甲苯和20ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑在減壓下蒸餾出去，接著進(jìn)一步蒸餾，然后，收集在111℃19托減壓下蒸餾得到的餾分。結(jié)果，得到9.4g(純度98.0％)目標(biāo)二叔丁基(n-丁基)膦。產(chǎn)率為91.1％。
實(shí)施例15三叔丁基膦的合成在200ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)猓尤?.0g(0.05mol)氯化二叔丁基膦，0.05g(0.0005mol(相當(dāng)于1％摩爾量))氯化銅(I)和20ml四氫呋喃。向燒瓶中，在20℃至25℃下超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加預(yù)先由6.0g(0.065mol)叔丁基氯和1.9g(0.078mol)金屬鎂在50ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液。滴加完成后，在35℃～40℃溫度下進(jìn)行攪拌3小時(shí)。而后，氣相色譜確定氯化二叔丁基膦的消失。然后，向反應(yīng)溶液中加入20ml甲苯和20ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑在減壓下蒸餾出去，接著進(jìn)一步蒸餾，然后，收集111℃～113℃15托減壓下蒸餾得到的餾分。結(jié)果，得到9.2g(純度99.0％)目標(biāo)三叔丁基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為90.2％。
實(shí)施例16二叔丁基芐基膦的合成在200ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加入預(yù)先由8.2g(0.065mol)氯化芐和2.1g(0.085mol)金屬鎂在50ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液和0.055g(0.0003mol(相當(dāng)于0.6％摩爾量))溴化銅(II)。向燒瓶中，9.0g(0.05mol)未溶解于溶劑的氯化二叔丁基膦在約40℃的溫度下超過1小時(shí)的時(shí)間里被滴加入。滴加完成后，在40℃～45℃溫度下進(jìn)行攪拌3小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，向反應(yīng)溶液中加入20ml甲苯和20ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑在減壓下蒸餾出去，接著進(jìn)一步蒸餾，然后，收集145℃～150℃ 0.5托的減壓下蒸餾得到的餾分。結(jié)果，得到10.6g(純度98.5％)目標(biāo)二叔丁基芐基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為88.3％。
實(shí)施例17二叔戊基環(huán)己基膦的合成在300ml的四頸燒瓶中充滿氮?dú)?，加?0.4g(0.05mol)氯化二叔戊基膦，0.10g(0.001mol(相當(dāng)于2％摩爾量))氯化銅(I)和30ml四氫呋喃。向燒瓶中，在20℃至30℃溫度下超過1小時(shí)的時(shí)間里滴加入預(yù)先由8.3g(0.060mol)環(huán)己基氯和2.0g(0.08mol)金屬鎂在50ml四氫呋喃中制備的格氏試劑溶液。滴加完成后，在35℃～40℃溫度下進(jìn)行攪拌6小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)溶液溫度回落到室溫后，向反應(yīng)溶液中加入20ml甲苯和20ml 5％的硫酸水溶液以進(jìn)行液體分離。然后，有機(jī)層水洗并用無水硫酸鈉干燥。溶劑和低沸點(diǎn)的組分在減壓下蒸餾出去，從而得到12.4g(純度94.9％)目標(biāo)二叔戊基環(huán)己基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為90.2％。
質(zhì)量(CI法)M/z257(M++1基數(shù))對比實(shí)施例3除了加入的氯化銅(I)的量變?yōu)?mg(相當(dāng)于氯化二叔丁基膦的0.05％摩爾量)，和反應(yīng)在回流溫度下進(jìn)行10小時(shí)以外，使用了與實(shí)施例15相同的操作。反應(yīng)后氣相色譜分析的結(jié)果顯示，有15％轉(zhuǎn)化為三叔丁基膦。
對比實(shí)施例4除了加入的氯化銅(I)的量變?yōu)?.75g(相當(dāng)于氯化二叔丁基膦的15％摩爾量)，以及反應(yīng)和處理后，溶劑和低沸點(diǎn)組分在減壓下被蒸餾出以外，使用了與實(shí)施例15相同的操作。結(jié)果，得到5.9g(純度93.8％)三叔丁基膦的油狀物質(zhì)。產(chǎn)率為54.4％。
權(quán)利要求
1.一種制備下面公式3表示的叔膦的方法，包括在相當(dāng)于由公式(1)表示的鹵化二烷基膦的0.1～5％摩爾量的銅化合物的存在下，使由下面公式(1)表示的鹵化二烷基膦與下面公式(2)表示的格氏試劑反應(yīng)； 其中R1和R2各獨(dú)立地為4～13個(gè)碳原子的叔烴基團(tuán)，且X是氯原子或溴原子；R3MgX′ (2)其中R3是直鏈或支鏈的烷基基團(tuán)，烯烴基團(tuán)，炔基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳烷基基團(tuán)，低級烷氧基低級烷基基團(tuán)或芳基基團(tuán)，且X′是氯原子，溴原子或碘原子； 其中R1，R2和R3的含義與前面所定義的相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦被允許與公式(2)表示的其中R3是芳基基團(tuán)的格氏試劑反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制備叔膦的方法，其特征在于反應(yīng)是在相當(dāng)于公式(1)表示的鹵化二烷基膦0.1～3％摩爾量的銅化合物的存在下進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦和格氏試劑的反應(yīng)混合溶液(a)，水或酸性水溶液，和可任選地，有機(jī)溶劑在攪拌下混合，然后通過液體分離從所得混合溶液(b)中除去水層，而后溶劑在大氣壓或減壓下被蒸餾掉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4中任意一項(xiàng)所述的制備叔膦的方法，其中所提到的銅化合物是鹵化銅或乙酰丙酮合銅(II)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2到5中任意一項(xiàng)所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦的X是氯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦是氯化二叔丁基膦或氯化二叔戊基膦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦被允許與公式(2)表示的格氏試劑反應(yīng)，其中R3是直鏈或支鏈的烷基基團(tuán)，烯烴基團(tuán)，炔基基團(tuán)，環(huán)烷基基團(tuán)，芳烷基基團(tuán)或低級烷氧基低級烷基基團(tuán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的制備叔膦的方法，其特征在于反應(yīng)是在相當(dāng)于公式(1)表示的鹵化二烷基膦的0.1～3％摩爾量的銅化合物的存在下進(jìn)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦和格氏試劑的反應(yīng)混合溶液(a)，水或酸性水溶液，和可任選地，有機(jī)溶劑在攪拌下混合，然后通過液體分離從所得混合溶液(b)中除去水層，而后溶劑在大氣壓或減壓下被蒸餾掉。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的任意一項(xiàng)所述的制備叔膦的方法，其特征在于連在格氏試劑鎂原子上的碳原子為伯碳。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的任意一項(xiàng)所述的制備叔膦的方法，其特征在于連在格氏試劑鎂原子上的碳原子為仲碳。
13.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的任意一項(xiàng)所述的制備叔膦的方法，其特征在于連在格氏試劑鎂原子上的碳原子為叔碳。
14.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的任意一項(xiàng)所述的制備叔膦的方法，其特征在于銅化合物是鹵化銅或乙酰丙酮合銅(II)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的任意一項(xiàng)所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦的X是氯。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦是氯化二叔丁基膦或氯化二叔戊基膦。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的制備叔膦的方法，其特征在于公式(1)表示的鹵化二烷基膦是氯化二叔丁基膦，和格氏試劑是鹵化叔丁基鎂。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可以通過簡便安全的操作以工業(yè)規(guī)模高產(chǎn)率和高純度地制取具有附加的空間大體積烴基的叔膦的制備方法，所述叔膦用作有機(jī)合成反應(yīng)中過渡金屬催化劑的配體。本發(fā)明包括使鹵化二烷基膦在相當(dāng)于鹵化二烷基膦0.1～5％摩爾量的銅化合物存在下與格氏試劑反應(yīng)以制備由下面公式(3)表示的叔膦，其中R
文檔編號C07F9/50GK1628122SQ0380327
公開日2005年6月15日 申請日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月4日
發(fā)明者前原伸也, 巖崎秀行 申請人:北興化學(xué)工業(yè)株式會社