專利名稱：一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，屬于化學材料制備技術領域。本方法適用于以芳香醛、胺、亞磷酸酯為原料，以水替代有機溶劑作為反應介質(zhì)，在常壓下加熱攪拌反應實現(xiàn)該目標化合物的場合。
二
背景技術：
α-氨基磷酸酯類化合物具有良好的抗植物病毒、抑制酶活性、抗腫瘤、除草、殺菌等多種重要的生物活性，在生物化學和藥物化學方面有著廣泛的用途，如可用作阻聚劑酶、 抗生素和藥理介質(zhì)、除草劑、半抗原催化抗體等，同時也是合成膦酰基肽的一種重要底物， 因此其合成方法備受關注?；讦?-氨基磷酸酯類化合物獨特的生理活性，有關此類化合物的研究一直沒有間斷。研究人員不斷努力嘗試了很多方法來改進這個合成路線，目前文獻所報道的較新的技術包括用Lewis酸、質(zhì)子酸、固體酸、金屬氧化物作為催化劑的催化合成法、用微波、超聲波輻射的外加能場等方法。這些方法存在下列1項或1項以上的缺點催化劑的制備過程復雜、成本較高；催化劑不能循環(huán)使用、其排放造成三廢處理的成本；設備腐蝕嚴重；操作工藝復雜；只能適于實驗室或小規(guī)模操作，不具備大規(guī)模工業(yè)化應用等。用水代替有機溶劑作反應介質(zhì)是具有環(huán)境、經(jīng)濟雙重效益，由于水相反應具有有傳統(tǒng)化工工藝反應無法替代的優(yōu)點生產(chǎn)成本較低，反應條件溫和，副反應少，對環(huán)境污染小，而且催化劑容易回收套用且催化活性不變，水相催化目標反應具有潛在的工業(yè)化應用價值，所以水相反應引起人們的重視。但水相反應最大的問題是很多有機物料在水中的溶解度低，物料不能充分接觸，反應產(chǎn)率低，解決問題的方法之一是加入陽離子型、陰離子型、 非離子型表面活性劑來促進物料接觸從而提高反應產(chǎn)率。非離子表面活性劑Tween屬于聚山梨醇酯類化合物，是公認的安全的表面活性劑。具有乳化、擴散、增溶、穩(wěn)定等作用。在制藥、日化、食品、紡織等工業(yè)中，廣泛用作乳化劑、分散劑、增溶劑、穩(wěn)定劑等。其中Tween-20已被用于以水為反應介質(zhì)的親核取代、親電取代等有機合成反應。本發(fā)明涉及的一種水相清潔合成α -氨基膦酸酯的方法，以芳香醛、胺、亞磷酸酯為原料，以水替代有機溶劑作為反應介質(zhì)，在非離子表面活性劑Tween的作用下，常壓加熱攪拌反應實現(xiàn)α-氨基膦酸酯化合物的合成。
三

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以水作反應介質(zhì)替代有機溶劑、催化劑與產(chǎn)品易分離、產(chǎn)品純度高、作催化劑的非離子表面活性劑原料來源廣泛的合成α-氨基磷酸酯類化合物的方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為以芳香醛、胺、亞磷酸酯為原料，非離子表面活性劑為催化劑，以水替代有機溶劑作為反應介質(zhì)，在常壓下加熱攪拌反應實現(xiàn)該目標化
3合物的合成。本發(fā)明所述的一種水相清潔合成α -氨基膦酸酯的方法，其特征在于非離子表面活性劑可以為Tween-20、Tween-60的一種或兩種混合而成。本發(fā)明所用所用物料的摩爾比為芳香醛胺亞磷酸酯=1 1 1 2，相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為芳香醛摩爾數(shù)的1 10%，反應介質(zhì)水的用量為物料總質(zhì)量的30 300%，其中所述的物料、催化劑與水按照比例投料混合攪拌。本發(fā)明所述反應的溫度為30 100°C，其中優(yōu)選60 65°C。本發(fā)明所述反應的時間為0. 2 2. 0小時，其中優(yōu)選0. 5 1. 0小時。本發(fā)明所述一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于芳香醛、胺、 亞磷酸酯為原料，用水作反應介質(zhì)，在常壓下加熱攪拌，反應結(jié)束后，冷卻至室溫，過濾分離得到固體粗產(chǎn)品，將粗產(chǎn)物用水洗滌后用乙醇重結(jié)晶得到純產(chǎn)品。濾液中所含的非離子表面活性劑無需分離提純，可直接按原物料比投料進行下一批次的反應。
本發(fā)明所依據(jù)的化學反應原理如下 R1CHO
F530\ ^OR4
PTween
OR3H2O, 30 10CTC
R2NH2其中=R1為芳香基團諷為芳香基團或脂肪族基團風為甲基、乙基；R4為H、甲基、乙基。依據(jù)本發(fā)明提供的合成α-氨基磷酸酯類化合物的方法，其技術關鍵是采用 Tween-20, Tween-60系列非離子表面活性劑催化原料芳香醛、胺、亞磷酸酯進行反應得到 α-氨基磷酸酯類化合物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點為(1)采用Tween-20、Tween-60 非離子表面活性劑，原料為來源廣泛、制備方便、安全可靠；(2)催化活性高、用量少；對水穩(wěn)定，催化劑不失活，可循環(huán)使用；C3)采用水相反應方法，避免了使用有機溶劑對環(huán)境造成污染，且后處理方便，反應安全平穩(wěn)，容易工業(yè)放大，節(jié)能減排效果顯著；(4)反應條件較溫和、反應時間較短，產(chǎn)品收率80 91%。是一種高效、環(huán)境友好的合成α-氨基磷酸酯類化合物的方法，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
四


附圖是本發(fā)明一種水相清潔合成α -氨基膦酸酯的方法的流程圖。 五
具體實施例方式以下通過實施例詳述本發(fā)明，這些實施例只為清楚公開本發(fā)明，不作為對本發(fā)明的限制。實施例1在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 Ilmmol (1. 83g)亞磷酸三乙酯、lmmol Tween-20和15ml水，于60°C常壓下混合攪拌30分鐘，過濾并用冷水洗滌，乙醇重結(jié)晶得到α-苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的純品，產(chǎn)率91%。
實施例2在25mL圓底燒瓶中，依次加入IOmmol (1. 36g)對甲氧基苯甲醛， IOmmol (1. 38g) 4-硝基苯胺，12mmol (1. 32g)亞磷酸三甲酯、0. 5mmol 的 Tween_20、5mL水，于 70°C下混合攪拌60分鐘，過濾并用冷水洗滌，甲醇重結(jié)晶得到α - (4-硝基苯氨基)-甲氧基苯基)甲基膦酸二甲酯的純品，產(chǎn)率86%。實施例3在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 20mmol (2. 76g)亞磷酸二乙酯、0. Immol Tween_20、0. Immol Tween-60 和 1. 5ml 水，于 60°C 常壓下混合攪拌45分鐘，過濾并用冷水洗滌，乙醇重結(jié)晶得到α -苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的純品，產(chǎn)率90%。實施例4在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 15讓ol (2. 07g)亞磷酸二乙酯、0. 5mmol Tween-20和IOml水，于100°C常壓下混合攪拌12
分鐘，過濾并用冷水洗滌，乙醇重結(jié)晶得到α -苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的純品，產(chǎn)率 86%。實施例5在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 93g)苯胺、 15mmol (2. 07g)亞磷酸二乙酯、0. 6mmol Tween-20和6ml水，于30°C常壓下混合攪拌2小時，過濾并用冷水洗滌，乙醇重結(jié)晶得到α-苯氨基-苯甲基膦酸二乙酯的純品，產(chǎn)率80%。實施例6在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (0. 73g) 丁胺、 Ilmmol (1. 52g)亞磷酸二乙酯、0. 5mmol Tween-20和3ml水，于60°C常壓下混合攪拌60分鐘，過濾并用冷水洗滌，乙醇重結(jié)晶得到α -苯氨基-戊基膦酸二乙酯的純品，產(chǎn)率86%。實施例7在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛、IOmmol (1. 85g)十二胺、 Ilmmol (1. 52g)亞磷酸二乙酯、0. 5mmol Tween-20和5ml水，于65°C常壓下混合攪拌50分鐘，過濾并用冷水洗滌，乙醇重結(jié)晶得到α -苯氨基-十三烷基膦酸二乙酯的純品，產(chǎn)率 86%。實施例8在250mL 圓底燒瓶中，依次加入 lOOmmoldO. 6g)苯甲醛，10(toimol (16. 2g) 3，4-二氯苯胺，IOOmmol (13. 8g)亞磷酸二乙酯、5mmol的Tween_20、50mL水，于60°C下混合攪拌60 分鐘，過濾并用冷水洗滌，乙醇重結(jié)晶得到α-(3，4_ 二氯苯氨基)_苯甲基膦酸二乙酯的純品，產(chǎn)率85%。過濾的水相中含有Tween-20催化劑及少量未反應完的原料，可不經(jīng)處理重復使用，按芳香醛芳香胺亞磷酸酯=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)亞磷酸二乙酯進行下一批合成反應，反應條件同上，產(chǎn)率82 88%。
權利要求
1.一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于以芳香醛、胺、亞磷酸酯為原料，非離子表面活性劑Tween作為相轉(zhuǎn)移催化劑，水為反應介質(zhì)，在常壓下反應實現(xiàn) α-氨基膦酸酯化合物的合成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于非離子表面活性劑可以為Tween-20、Tween-60的一種或兩種混合而成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于所用物料的摩爾比為芳香醛胺亞磷酸酯=1 1 1 2，相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為芳香醛摩爾數(shù)的1 10%，反應介質(zhì)水的用量為物料總質(zhì)量的30 300%，其中所述的物料、催化劑與水按照比例投料混合攪拌。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于反應的溫度為30 100°C，其中優(yōu)選60 65°C。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于反應的時間為0. 2 2. 0小時，其中優(yōu)選0. 5 1. 0小時。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法，其特征在于用非離子表面活性劑催化芳香醛、胺、亞磷酸酯在水中反應，應結(jié)束后，過濾分離得到固體粗產(chǎn)品，將粗產(chǎn)物用水洗滌后用乙醇重結(jié)晶得到純產(chǎn)品。濾液中所含的非離子表面活性劑無需分離提純，可直接按原物料比投料進行下一批次的反應。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水相清潔合成α-氨基膦酸酯的方法。以芳香醛、胺、亞磷酸酯為原料，非離子表面活性劑為催化劑，以水替代有機溶劑作為反應介質(zhì)，在常壓下加熱攪拌反應實現(xiàn)該目標化合物的合成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點為(1)采用Tween-20、Tween-60非離子表面活性劑，原料為來源廣泛、制備方便、安全可靠；(2)催化活性高、用量少；對水穩(wěn)定，催化劑不失活，可循環(huán)使用；(3)采用水相反應方法，避免了使用有機溶劑對環(huán)境造成污染，且后處理方便，反應安全平穩(wěn)，容易工業(yè)放大，節(jié)能減排效果顯著。是一種高效、環(huán)境友好的合成α-氨基磷酸酯類化合物的方法，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07F9/40GK102321120SQ20111019944
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權日2011年7月18日
發(fā)明者倪春節(jié), 方東, 曹嚴芳 申請人:鹽城師范學院