[发明专利]一种以含P(O)-OH类化合物与醇高效酯化制备有机膦酸酯类化合物的方法

说明书

本发明提供了一种高效、高选择性合成含不同取代官能团的有机膦酸酯类衍生物的方法，其采用多肽催化剂作为缩合试剂，以含P(O)‑OH类化合物与醇作为反应底物，反应体系加入了有机溶剂。该方法的优点：催化剂廉价易得；底物适用性高；反应条件温和，安全可靠；所得目标产物的选择性接近100%，产率高达90%以上。该方法解决了传统合成有机膦酸酯类化合物的反应选择性差、反应步骤繁琐、产率低以及需要用到对环境有害试剂等不足，具有良好的工业应用前景。本发明同时还提供了对应的含不同取代官能团的有机膦酸酯类衍生物。

【技术领域】

本发明涉及有机膦酸酯类化合物的应用催化合成领域，具体地说涉及一种以含P(O)-OH类化合物与醇高效酯化制备有机膦酸酯类衍生物的制备方法。

【背景技术】

有机膦酸酯类化合物在有机合成上是一类重要的有机化合物，该类化合物具有良好的催化活性、光学活性以及生物活性，使得其在生物、医学、光学活性材料以及不对称催化合成等方面有着广泛的应用。众所周知，磷元素以及有机磷化合物在生命中占着举足轻重的底物，如人体内的ADP、ATP、RNA以及有机磷脂双分子层等。但是，在自然界很难找到纯天然的有机膦酸酯类化合物，且磷元素大多以无机盐的形式存在自然界之中，目前为人们所知的有机膦酸酯类化合物大多是通过化学方法合成的。

近年来，随着有机膦酸酯(尤其是作为有机配体)应用领域的不断拓展，市场需求也随之不断增加，该类化合物新型合成技术的开发也愈来愈受到重视。目前文献已报道的有机膦酸酯类化合物的合成方法主要包括：(1)Atherton-Todd反应：采用P(O)-H键化合物在四氯化碳、三乙胺等试剂存在的条件下催化其与亲核试剂(醇、酚、胺类化合物等)进行交叉偶联反应；(2)亲核取代反应：利用含P(O)-H或P(O)-OH类化合物与卤化试剂反应制备出对应的含P(O)-Cl化合物，然后再与亲核试剂(醇、酚、胺类化合物等)进行交叉偶联反应；(3)Arbuzov反应：利用亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用制备烷基膦酸二烷基酯。(4)交叉偶联反应：利用贵金属催化剂(钯、银、铜、镍)催化P(O)-H等亲核试剂与R-X/Ar-X等化合物的交叉偶联反应。但是，上述方法一般都采用对空气敏感的试剂(P(O)-H化合物、四氯化碳、磺酰氯等)，而且还存在着实验步骤繁琐、催化剂昂贵且难以回收利用、反应条件苛刻、底物适用性交叉、产率较低以及对环境的污染较大等缺陷。

迄今为止，有机膦酸酯类化合物的高效合成存在着原料质量、生产的安全性(三氯化磷、五氯化磷以及磷酰氯等化合物具有较强的腐蚀性)以及产品的稳定性及纯度等几个方面的难题，合成技术难度较大，目前只有美、日等国的几家公司在生产，而我国高端有机膦酸酯产品目前的情况主要是依靠于进口。

针对现有的有机膦酸酯合成工艺的不足，业界正着力于研制由稳定、廉价易得的含P(O)-OH类化合物作为原料的高效、高选择性合成对应的有机膦酸酯类化合物的方法。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种由廉价易得的P(O)-OH类化合物与醇类化合物作为原料的高效、高选择性合成对应的含不同取代官能团的有机膦酸酯类化合物的方法，以克服现有技术中的上述缺陷。

本发明的一个目的提供一种由廉价易得的含P(O)-OH类化合物与醇类化合物高效、高选择性合成对应的有机膦酸酯类化合物的方法，包含下述步骤：取反应量的含P(O)-OH类化合物、醇、碱和有机溶剂在N₂或惰性气体保护下置于反应容器中进行混合，在搅拌下于25～80℃下反应3～12小时，即制得相应的含不同取代官能团的有机膦酸酯类衍生物。具体反应式如下：

取反应量的含P(O)-OH类化合物、醇、碱、缩合试剂和有机溶剂在N₂保护下置于反应容器中进行混合，在搅拌下于25～80℃下反应3～12小时，即制得相应的含不同取代官能团的有机膦酸酯类衍生物；

其中，

所述含P(O)-OH类化合物结构式为