本發(fā)明涉及一種苯甲?;交戊⑺峒捌溲苌锏闹苽浞椒ǎ瑢儆诰毣瘜W(xué)品制備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
苯甲?;交戊⑺峒捌溲苌锸酋;趸⑾盗泄庖l(fā)的重要結(jié)構(gòu)單元,近期有專利采用2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸制備基于環(huán)氧化合物的磷?;L波吸收光引發(fā)劑(cn103333202b、cn104059170b),其中所用的2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸采用將光引發(fā)劑2,4,6-三甲基苯甲?;交戊⑺釂我阴?tpo-l)酸催化水解的制備方法。該方法存在的主要問題是:所用tpo-l原料價格高、水解過程生產(chǎn)副產(chǎn)鹵代烴不環(huán)保,另外從化學(xué)反應(yīng)過程分析,該合成方法不符合當(dāng)前原子經(jīng)濟合成要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種苯甲?;交戊⑺峒捌溲苌锏闹苽浞椒ǎ啾扔谝压嫉膖po-l水解工藝,本發(fā)明工藝符合原子經(jīng)濟特點,生產(chǎn)成本低,有利于工業(yè)生產(chǎn)和市場推廣。
本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
一種苯甲?;交戊⑺峒捌溲苌锏闹苽浞椒?,步驟如下:選取芳基膦與芳香醛為反應(yīng)原料,反應(yīng)制得中間體;所得的中間體再經(jīng)催化氧化得到目標(biāo)物;反應(yīng)路線如下:
其中所用的催化劑為v2o5或v2o5的配合物;所用的氧化劑為雙氧水或過氧化叔丁醇;
反應(yīng)式中,r1、r2分別獨立選自氫、鹵素、c1-c3烷基;r3、r4、r5分別獨立選自氫、鹵素、c1-c3烷基、環(huán)已基、c1-c3烷氧基、c1-c2烷基取代的胺基。
當(dāng)化合物中r1、r2為h,r3、r4、r5為-ch3時,反應(yīng)原料為苯基膦和2,4,6-三甲基苯甲醛,相應(yīng)的目標(biāo)化合物為本發(fā)明的代表性合成化合物2,4,6-三甲基苯甲?;交戊⑺?,結(jié)構(gòu)式如式(ii)所示:
一種2,4,6-三甲基苯甲?;交戊⑺岬闹苽浞椒?,具體步驟如下:
(1)在反應(yīng)釜中加入苯基膦溶液,控制溫度滴加2,4,6-三甲基苯甲醛溶液,加完后保溫反應(yīng);
(2)步驟(1)反應(yīng)完成后,將反應(yīng)釜溫度降到室溫,過濾,用溶劑洗滌、干燥后,得到白色結(jié)晶中間體;
(3)將中間體溶解于溶劑中,加入鹽酸調(diào)節(jié)ph到4-6,加入催化劑v2o5或v2o5的配合物,控制溫度滴加氧化劑雙氧水或過氧化叔丁醇,加完后保溫反應(yīng)到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物;
(4)向反應(yīng)混和物中加入等體積水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌,過量的氧化劑用亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌;
(5)有機層減壓蒸除溶劑后,冷卻得固體一;
(6)在釜中加入固體一和重結(jié)晶溶劑,重結(jié)晶,所得固體二經(jīng)過濾干燥后,即為目標(biāo)物純品。
步驟(1)中:所述苯基膦溶液和2,4,6-三甲基苯甲醛溶液在配制過程中所采用的溶劑優(yōu)選苯、甲苯、氯苯、二氯甲烷或氯仿,更加優(yōu)選甲苯或氯苯。所述苯基膦與2,4,6-三甲基苯甲醛的摩爾比優(yōu)選為1:1-1.05。所述滴加和保溫反應(yīng)控制溫度為室溫-140℃,優(yōu)選80-100℃,保溫反應(yīng)時間為0.5-10小時,優(yōu)選2-3小時。
步驟(2)和步驟(3)中:所述洗滌溶劑優(yōu)選為苯、甲苯、氯苯、二氯甲烷或氯仿,更加優(yōu)選甲苯或氯苯,進一步優(yōu)先選用與步驟(1)中配制苯基膦溶液和2,4,6-三甲基苯甲醛溶液所用相同的溶劑。
步驟(3)中:所述v2o5的配合物優(yōu)選采用氧化二乙酰丙酮合釩。所述催化劑用量優(yōu)選為中間體質(zhì)量的0.1-0.5%;所述氧化劑與中間體的摩爾比優(yōu)選為2-4:1,更加優(yōu)選2.2-2.5:1。所述滴加和保溫反應(yīng)控制溫度優(yōu)選為5-10℃。
步驟(6)中:所述重結(jié)晶溶劑優(yōu)選采用乙醇與水混合配制而成,乙醇與水的體積比優(yōu)選為1:0.4-0.6。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
本發(fā)明制備的目標(biāo)物純度可達到99.0%以上,總收率以芳基膦計高于85%,與已公布的tpo-l水解法相比具有原料成本低,合成過程經(jīng)濟環(huán)保,符合原子經(jīng)濟等特點,結(jié)構(gòu)中的p(o)-oh結(jié)構(gòu)可與環(huán)氧基團反應(yīng),可用于合成含膦?;南盗杏袡C膦酸酯化合物。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種苯甲酰基苯基次膦酸及其衍生物的制備方法,目標(biāo)化合物具有如下式(i)的結(jié)構(gòu):
其中r1、r2分別獨立選自氫、鹵素、c1-c3烷基;r3、r4、r5分別獨立選自氫、鹵素、c1-c3烷基、環(huán)已基、c1-c3烷氧基、c1-c2烷基取代的胺基。
其具體制備步驟為:以芳基膦與芳香醛反應(yīng),所得的中間體經(jīng)催化氧化得到相應(yīng)的目標(biāo)物,反應(yīng)路線如下:
其中所用的催化劑為v2o5或v2o5的配合物;所用的氧化劑為雙氧水或過氧化叔丁醇。
當(dāng)化合物中r1、r2為h,r3、r4、r5為-ch3時,反應(yīng)原料為苯基膦和2,4,6-三甲基苯甲醛,相應(yīng)的目標(biāo)化合物為本發(fā)明的代表性合成化合物2,4,6-三甲基苯甲?;交戊⑺?,結(jié)構(gòu)式如式(ii)所示:
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的甲苯100ml,控制溫度滴加溶有0.11mol2,4,6-三甲基苯甲醛的甲苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,過濾,用適量甲苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml甲苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到4-6,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.22mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體;用乙醇/水(v/v=1/0.4)重結(jié)晶得純品,收率86.5%,hplc測試含量為98.6%。
實施例2
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的氯苯100ml,控制溫度滴加溶有0.11mol2,4,6-三甲基苯甲醛的氯苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,蒸除溶劑過濾,用適量氯苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml氯苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到6,加入催化劑乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.24mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體。用乙醇/水(v/v=1/0.6)重結(jié)晶得純品,收率92.3%,hplc測試含量為99.5%。
實施例3
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的氯苯100ml,控制溫度滴加溶有0.15mol2,4,6-三甲基苯甲醛的氯苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度100-120℃,加完后于110℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,蒸除溶劑過濾,用適量氯苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml氯苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到5,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.05克,控制溫度5-10℃滴加0.22mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體。用乙醇/水(v/v=1/0.5)重結(jié)晶得純品,收率86.5%,hplc測試含量為99.2%。
實施例4
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的氯苯100ml,控制溫度滴加溶有0.15mol2,4,6-三甲基苯甲醛的氯苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,蒸除溶劑過濾,用適量氯苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml氯苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到6,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.25mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次;分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體;用乙醇/水(v/v=1/0.5)重結(jié)晶得純品,收率90.6%,hplc測試含量為99.1%。
實施例5
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的二氯乙烷100ml,控制溫度滴加溶有0.12mol2,4,6-三甲基苯甲醛的二氯乙烷100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度35-40℃,加完后于35℃左右保溫反應(yīng)4小時,降溫到室溫,蒸除溶劑過濾,用適量二氯乙烷洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml二氯乙烷,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到6,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.25mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體;用乙醇/水(v/v=1/0.4)重結(jié)晶得純品,收率75.6%,hplc測試含量為96.8%。
實施例6
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的氯苯100ml,控制溫度滴加溶有0.12mol2,4,6-三甲基苯甲醛的氯苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,蒸除溶劑過濾,用適量氯苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml氯苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到6,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.3mol雙氧水的水溶液,溶液的質(zhì)量百分比濃度為35%,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體;用乙醇/水(v/v=1/0.6)重結(jié)晶得純品,收率76.0%,hplc測試含量為97.5%。
實施例7
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的氯苯100ml,控制溫度滴加溶有0.12mol2,4,6-三甲基苯甲醛的氯苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,蒸除溶劑過濾,用適量氯苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml氯苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到6,加入催化劑v2o50.11克,控制溫度5-10℃滴加0.22mol雙氧水的水溶液,溶液的質(zhì)量百分比濃度為35%,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)8小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次;分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體。用乙醇/水(v/v=1/0.6)重結(jié)晶得純品,收率68.0%,hplc測試含量為98.5%。
實施例8
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol對氯苯基膦的甲苯100ml,控制溫度滴加溶有0.11mol2,4,6-三甲基苯甲醛的甲苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,過濾,用適量甲苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml甲苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到4-6,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.22mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體;用乙醇/水(v/v=1/0.4)重結(jié)晶得純品,收率76.5%,hplc測試含量為98.4%。
實施例9
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的甲苯100ml,控制溫度滴加溶有0.11mol2,4,6-三乙基苯甲醛的甲苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,過濾,用適量甲苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml甲苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到4-6,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.22mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體;用乙醇/水(v/v=1/0.4)重結(jié)晶得純品,收率85.6%,hplc測試含量為99.1%。
實施例10
在反應(yīng)釜中加入含有0.1mol苯基膦的甲苯100ml,控制溫度滴加溶有0.11mol2,6-二甲氧基苯甲醛的甲苯100ml,滴加過程保持反應(yīng)溫度80-90℃,加完后于85℃左右保溫反應(yīng)2小時,降溫到室溫,過濾,用適量甲苯洗滌,干燥后,得到白色結(jié)晶中間體。將中間體溶解于150ml甲苯,加入少量鹽酸調(diào)節(jié)ph到4-6,加入催化劑氧化二乙酰丙酮合釩0.13克,控制溫度5-10℃滴加0.22mol過氧化叔丁醇,加完后于5-10℃保溫反應(yīng)6小時,通過tlc觀察到中間體全部反應(yīng)完全,得到反應(yīng)混合物。往反應(yīng)混和物中加150ml水,用飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)ph到中性,分出水層,用清水洗滌兩次,過量的氧化劑用適量亞硫酸鈉水溶液還原,分出有機層,再用清水洗滌兩次。分出的有機層減壓蒸除溶劑,冷卻得固體;用乙醇/水(v/v=1/0.4)重結(jié)晶得純品,收率88.6%,hplc測試含量為99.2%。