專利名稱：一種肟膦化合物及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肟膦化合物。
本發(fā)明還涉及上述肟膦化合物的制備方法。
本發(fā)明還涉及上述肟膦化合物的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及的所有配體(化合物1-2)都是新化合物。
以往合成肟多采用以下方法先將H2N-OH·HCl溶解，然后向其中滴加NaHCO3或者其它堿的水溶液。
在已有的Pd催化的Suzuki-Miyaura反應(yīng)中，能得到很高的TON值，并且配體也容易得到的方法很少。另外，在已有的Cu催化的C(aryl)-N成鍵反應(yīng)中，存在著一些不足之處，比如許多產(chǎn)物的收率都不太理想等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種肟膦化合物。
本發(fā)明的又一目的在于提供上述肟膦化合物的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的肟膦化合物都同時含有O、N和P三種配位原子，其結(jié)構(gòu)分別如式1a、1b、2a、2b所示 式中Ph代表苯基；Cy代表環(huán)己基。
本發(fā)明提供的制備方法其基本方案是將H2N-OH·HCl用堿事先游離出來，然后將其滴加到醛溶液中，使反應(yīng)很快完成。
具體地說，本發(fā)明的制備方法為1)制備式1a所示的化合物將H2N-OH·HCl配成12-16mmol/100mL的水溶液，并加入NaHCO3，制成溶液I，該溶液中按摩爾比計，NaHCO3∶H2N-OH·HCl＝1-2∶1；將(2-(二苯基膦)苯甲醛)10-15mmol溶解于100ml的乙醇中，并向此100ml的乙醇溶液中加入100mL的溶液I，回流2-5小時；冷卻，析出白色固體，得到式1a所示的肟膦化合物。
2)制備式2a所示的化合物將式1a所示的化合物配成濃度為15-20mmol/100mL的CH2Cl2溶液，攪拌下向100mL的該溶液中加入8-10mL濃度為30％的H2O2水溶液，常溫反應(yīng)2-6小時，抽濾，洗滌白色固體，得到式2a所示的化合物。
3)式2a所示的化合物還可以采用如下制備方法獲得將H2N-OH·HCl配成40-50mmol/100mL的水溶液，并加入NaHCO3，配成溶液II，該溶液中按摩爾比計，NaHCO3∶H2N-OH·HCl＝1-1.5∶1；將2-(二苯基膦)苯甲醛的膦氧化物配成濃度為10mmol/100mL的乙醇溶液，攪拌下向100mL的該溶液中加入溶液II(100mL)，常溫攪拌2-6小時，冷卻，過濾得式2a所示的肟膦化合物。
將濾液濃縮后還可得到式2a所示的化合物。
4)制備式1b所示的化合物將H2N-OH·HCl和NaHCO3按1∶1-2摩爾比，依次加入100mL水中，配成溶液I；將(2-(二環(huán)己基膦)苯甲醛)配成10-15mmol/100mL的乙醇溶液，向100ml該溶液中加入100mL的溶液I，反應(yīng)0.5-2小時，加入乙醚和水(各100mL)保護(hù)下分去水層，有機(jī)層用Na2SO4干燥；濃縮，用100％石油醚在N2下快速柱層析得式1b所示的肟膦化合物。
5)制備式2b所示的化合物將制備式1b所示的化合物配成濃度為2-5mmol/100mL的CH2Cl2溶液，攪拌下向100mL的該溶液中加入10-15ml濃度為30％的H2O2水溶液，反應(yīng)0.5-2小時，分層，用CH2Cl2萃取，有機(jī)相用Na2SO4干燥，濃縮得式2b所示的化合物。
上述方法得到化合物可直接用重結(jié)晶方法得到純品。
本發(fā)明提供的式1a和式1b所示的肟膦化合物可作為配體用于Pd催化的Suzuki-Miyaura反應(yīng)(C-C成鍵反應(yīng))；而式2a和式2b所示的肟膦氧化物可作為配體用于溫和的Cu促進(jìn)的C-N成鍵反應(yīng)，分別得到相應(yīng)的交叉偶聯(lián)產(chǎn)物，并且收率普遍很高。
具體實施例方式
下面用具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地介紹。
本發(fā)明的肟膦化合物其結(jié)構(gòu)及制備路線如下式 實施例1式1a化合物的制備將H2N-OH·HCl(7.6mmol，530mg)溶解于約50mL水中，并向其中加入NaHCO3(957.6mg，11.4mmol)，制成溶液I；將商業(yè)可得的(2-(二苯基膦)苯甲醛)(1.83g，6.3mmol)溶解于約50mL熱的乙醇(EtOH)中，并滴加上述溶液I 50ml，回流2小時。冷卻，析出大量白色固體。用乙醇重結(jié)晶的白色固體1.40g。收率73％。Mp176-177℃。
實施例2式1b化合物的制備
將H2N-OH·HCl(1.39mg，20mmol)和NaHCO3(2.5g，30mmol)依次加入約50mL水中，制成溶液II；然后將商業(yè)可得的(2-(二環(huán)己基膦)苯甲醛)(1.0g，3.3mmol)溶解于乙醇50mL中。滴加50mL的溶液II，1小時后停止反應(yīng)。加入乙醚(Et2O)和H2O各100mL，保護(hù)下分去水層，有機(jī)層用Na2SO4干燥。然后減壓濃縮，用100％石油醚在N2下快速柱層析得白色固體390mg，收率37％。Mp116-118℃。
實施例3式2a化合物的制備方法之一將實施例1中制備的式1a所示的化合物(8.5mmol，2.6g)溶解于約50mLCH2Cl2中，攪拌下向該50mL的溶液中加入4mL 30％的H2O2水溶液，常溫反應(yīng)4小時，得到一白色渾濁溶液。抽濾，固體用大量的水洗滌，然后用甲醇重結(jié)晶，得白色固體1.9g，收率70％。Mp203-206℃。
實施例4式2a化合物的合成方法之二將H2N-OH·HCl(1.46g，21mmol)溶解于約50mL水中，并向其中加入NaHCO3(2.35g，28.0mmol)；將2-(二苯基膦)苯甲醛的膦氧化物(L.B.Schenkel，J.A.Ellman，Org.Lett.2003，5，545)(1.83g，6.3mmol)溶解于約50mL EtOH中，并滴加上述50mL的水溶液，常溫攪拌4小時。冷卻，析出固體；過濾，濾液濃縮后又得到一部分固體，這兩份一起用甲醇重結(jié)晶得白色晶體3.72g，收率83％。
實施例5式2b化合物的制備將實施例1制備的式1b所示的化合物(0.5mmol，159mg)溶解于約20mL CH2Cl2中，攪拌下向該20mL的CH2Cl2溶液中加入1mL 30％的H2O2水溶液。反應(yīng)1小時。分出水層，并用100mL的CH2Cl2萃取，有機(jī)相用水洗滌數(shù)次，Na2SO4干燥。減壓濃縮得白色固體163mg，收率98％。
以下實施例為本發(fā)明肟膦化合物分別用于C-C和C-N成鍵反應(yīng)中的應(yīng)用例。
實施例6
式1a和式1b化合物在溴代芳烴的Suzuki-Miyaura反應(yīng)(C-C成鍵)中的應(yīng)用Suzuki-Miyaura反應(yīng)通式 具體操作步驟將在空氣中稱量好的Cs2CO3(685mg，2.1mmol)，芳基硼酸(1.5mmol)以及溴代芳烴(如果是固體，1.0mmol)轉(zhuǎn)移到干燥好的Schlenk試管中。該試管用氬氣置換三次，在氬氣保護(hù)下加入溴代芳烴(如果是液體，1.0mmol)，醋酸鈀(Pd(OAc)2)，式1a或式1b化合物和1，4-二氧六環(huán)(dioxane)3mL，密封好試管，將其放入預(yù)先加熱到指定溫度(90℃)的油浴中。反應(yīng)到指定的時間(3-9h)后，冷卻至常溫，依次加入CH3COOEt和H2O各2mL。水層用10mL×4的CH3COOEt萃取，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗滌，Na2SO4干燥，減壓脫溶，柱層析得到產(chǎn)品。
實施例7式2a和式2b化合物在碘代芳烴與胺之間的C-N交叉偶聯(lián)成鍵反應(yīng)中的應(yīng)用碘代芳烴與胺之間的偶聯(lián)反應(yīng)通式 具體操作步驟將在空氣中稱量好的Cu2O(7.4mg，0.05mmol)，式2a或式2b化合物(0.2mmol)，Cs2CO3(685.0mg，2.1mmol)和碘代芳烴(如果是固體，1.0mmol)轉(zhuǎn)移至干燥好的Schlenk試管中。該試管用Ar置換三次，在Ar保護(hù)下，用微量進(jìn)樣器依次加入新蒸的CH3CN，碘代芳烴(如果是液體，1.0mmol)和胺(1.2mmol)。密封好試管，將其放入預(yù)先加熱到指定溫度(60-90℃)的油浴中。反應(yīng)到指定的時間(18-24h)后，冷卻至常溫，依次加入CH3COOEt和H2O各3mL。水層用10mL×4的CH3COOEt萃取，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗滌，Na2SO4干燥，減壓脫溶，柱層析得到產(chǎn)品。
由上述實施例可以看出本發(fā)明所具有的優(yōu)點第一，從廉價易得的原料出發(fā)，通過一些基本的有機(jī)反應(yīng)能夠高收率地合成兩類新的肟膦化合物，即低價的肟膦化合物式1a與式1b，和高價的肟膦氧化物即式2a與式2b)，而且都比較穩(wěn)定；第二，將這兩類化合物用作配體，能夠分別很有效地促進(jìn)C-C和C-N鍵的形成。其一，在Pd催化劑存在下，以低價的肟膦化合物1a或1b作配體，可以高效地促進(jìn)溴代芳烴與苯硼酸之間的Suzuki-Miyaura交叉偶聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行。多種目標(biāo)產(chǎn)物的分離收率可達(dá)99％以上；能夠容忍多種功能團(tuán)，也能獲得高的TON值(可達(dá)104)；其二，用Cu(I)作催化劑，以肟膦氧化物2a和2b作配體，可以很有效地促進(jìn)碘代芳烴與胺之間的C(aryl)-N成鍵反應(yīng)的進(jìn)行(分離收率可達(dá)95％)。多種胺包括一級和二級的脂肪胺、含N-H雜環(huán)化合物都是合適的底物。甚至在無溶劑的條件下，碘代芳烴與多種胺類也能發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)物分離收率可達(dá)70％以上。
權(quán)利要求
1.一種肟膦化合物，均含有O、N和P三種配位原子，其結(jié)構(gòu)分別如式1a、1b、2a、2b所示 式中Ph代表苯基；Cy代表環(huán)己基。
2.權(quán)利要求1中式1a和式2a所示的肟膦化合物的制備方法，步驟為將H2N-OH·HCl配成12-16mmol/100mL的水溶液，并加入NaHCO3，制成溶液I，該溶液中按摩爾比計，NaHCO3∶H2N-OH·HCl＝1-2∶1；將(2-(二苯基膦)苯甲醛)10-15mmol溶解于100ml的乙醇中，并按體積比1∶1加入溶液I，回流2-5小時；冷卻，析出白色固體，得到式1a所示的肟膦化合物；將式1a所示的化合物配成濃度為15-20mmol/100mL的CH2Cl2溶液，攪拌下向100mL的該溶液中加入8-10mL濃度為30％的H2O2水溶液，常溫反應(yīng)2-6小時，抽濾，洗滌白色固體，得到式2a所示的肟膦化合物。
3.權(quán)利要求1中式2a所示的肟膦化合物的制備方法為將H2N-OH·HCl配成40-50mmol/100mL的水溶液，并加入NaHCO3，配成溶液II，該溶液中按摩爾比計，NaHCO3∶H2N-OH·HCl＝1-1.5∶1；將2-(二苯基膦)苯甲醛的膦氧化物配成濃度為10mmol/100mL的乙醇溶液，攪拌下按體積比1∶1加入溶液II，常溫攪拌2-6小時，冷卻，過濾得式2a所示的肟膦化合物。
4.權(quán)利要求3的制備方法，其中的濾液濃縮后還可得到式2a所示的肟膦化合物。
5.權(quán)利要求1中式1b和式2b所示的肟膦化合物的制備方法，步驟為將H2N-OH·HCl和NaHCO3按1∶1-2摩爾比，依次加入100mL水中，配成溶液I；將(2-(二環(huán)己基膦)苯甲醛)配成10-15mmol/100mL的乙醇溶液，按體積比1∶1加入溶液I，反應(yīng)0.5-2小時，按體積比1∶1的比例分別加入乙醚和水保護(hù)下分去水層，有機(jī)層用Na2SO4干燥；濃縮，用100％石油醚在N2下快速柱層析得式1b所示的肟膦化合物；將式1b所示的肟膦化合物配成濃度為2-5mmol/100mL的CH2Cl2溶液，攪拌下向100mL的該溶液中加入10-15mL濃度為30％的H2O2水溶液，反應(yīng)0.5-2小時，分層，用CH2Cl2萃取，有機(jī)相用Na2SO4干燥，濃縮得式2b所示的肟膦化合物。
6.權(quán)利要求2至5中任一項的制備方法，其中得到肟膦化合物直接用重結(jié)晶方法進(jìn)行提純，從而得到純品。
7.權(quán)利要求1所述的肟膦化合物在Pd催化的溴代芳烴與芳基硼酸之間的Suzuki-Miyaura反應(yīng)，以及在Cu催化的碘代芳烴與含N-H化合物之間的C-N成鍵反應(yīng)中的應(yīng)用。
全文摘要
一種肟膦化合物及制備方法，在溫和的反應(yīng)條件下，將H
文檔編號C07F9/50GK1891707SQ200510012108
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者萬伯順, 徐磊, 吳凡 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所