[发明专利]一种芳香膦类化合物的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种芳香膦类化合物的制备方法。

【背景技术】

芳香膦化合物是重要的有机合成原料和中间体，它们具有多种独特的性质，在有机合成、催化、医药、材料、农药等多种精细化工领域中有很重要的应用价值。传统的制备芳香膦化合物的方法主要包括：过渡金属催化有机卤试剂与膦氢化合物偶联反应以及有机金属试剂(Grignard试剂或有机锂试剂)与膦酸酯或膦卤化合物的亲核取代反应。由于有机卤试剂的使用，传统的制备芳香膦化合物的方法存在反应温度较高，催化体系复杂，产生较多的有机和无机废物，易造成环境污染等缺陷。因此，发展更符合绿色化工要求的制备芳香膦化合物的方法是极大的挑战。

近年来，随着过渡金属催化C-H键官能团化方法的飞速发展，通过C-H活化的方法构建新型芳香膦化合物的工作陆续被报道。其中，芳香膦化合物邻位碳-氢键芳基化便是一大研究热点。2013年，Lee和Kim教授等人分别以过渡金属钯催化剂，高价碘试剂为芳基源，实现了芳香膦酰胺和芳香膦酸酯的邻位碳-氢键芳基化反应。2014年，Han课题组报道了过渡金属钯催化芳香膦酰胺邻位碳-氢键与芳硼酸的偶联反应。次年，Han教授等人以手性氨基酸作为配体，利用相同的钯催化剂体系首次实现了通过碳-碳键的构建来制备手性芳香膦化合物的方法。然而，这些工作的实现都需要依靠贵金属钯、银等组成催化体系，关于廉价金属催化芳香膦类化合物邻位碳-氢键芳基化的工作鲜有报道。针对上述方法的不足，开发新型的、反应条件温和、催化体系简单、环境友好的廉价金属催化芳香膦类化合物邻位碳-氢键芳基化的方法,具有一定的工业应用价值。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种芳香膦类化合物的制备方法，尤其是铜催化芳香膦化合物邻位C-H键芳基化的方法。

为达到以上发明目的，本发明提供以下的技术方案：

一种具有如下结构式I的芳香膦类化合物的制备方法，

包含以下步骤：

取P,P-二芳基-N-(8-氨基喹啉)-磷酰胺、芳硼酸、铜盐依次加入Schlenk反应管中，抽真空并回填氧气；在氧气氛围下，加入溶剂，在25～100℃下持续反应6-24h；反应结束后冷却至室温，经柱色谱分离，即得目标产物I；

其中，所述R¹是氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、甲氧基、三氟甲基、氰基、硝基、正丁基或叔丁基的一种；R²是氢、氟、氯、甲基或甲氧基的一种；R³是氢、氟、氯、甲基或甲氧基的一种；Q是8-喹啉基；所述溶剂是选自乙腈、丙腈、丁腈或苯腈。

上述制备方法中，所述的P,P-二芳基-N-(8-氨基喹啉)-磷酰胺是选自P,P-二苯基-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺，P,P-二(4-甲基苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺，P,P-二(4-氟苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺，P,P-二(3-甲基苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺，P,P-二(2-甲基苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰，P,P-二(4-氟苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺，P,P-二(3-氟苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺，P,P-二(4-氯苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺，或，P,P-二(4-甲氧基苯基)-N-(8-氨基喹啉)-膦酰胺。

上述制备方法中，所述芳硼酸是选自苯硼酸、4-乙基苯硼酸、4-氨基苯硼酸、4-三氟甲基苯硼酸、4-甲基苯硼酸、4-甲氧基苯硼酸、4-氯苯硼酸、4-溴苯硼酸、4-碘苯硼酸、3-甲基苯硼酸、3-氰基苯硼酸、4-叔丁基苯硼酸、4-正丁基苯硼酸、或4-硝基苯硼酸。

上述制备方法中，所述铜盐是选自铜粉、氧化亚铜、氯化铜、溴化铜、碘化亚铜、氧化铜、溴化亚铜、氯化亚铜、一水合醋酸铜、或无水醋酸铜。

上述制备方法中，所述铜盐与P,P-二芳基-N-(8-氨基喹啉)-磷酰胺化合物之间的摩尔比为[1:1～1:20]。

上述制备方法中，所述P,P-二芳基-N-(8-氨基喹啉)-磷酰胺化合物与芳硼酸之间的摩尔比为[1:1～1:2]。

根据实验结果，本发明提供的芳香膦类化合物的制备方法首次实现了廉价金属催化芳香膦类化合物邻位C-H键芳基化，反应条件温和，易于操作，制备过程绿色环保，目标产物的转换率和产率优越，解决了其他合成方法中所存在的反应温度较高，催化体系复杂，产生较多废物，易造成环境污染等问题，具有良好的工业应用前景。

【附图说明】

图1所示是本发明提供的芳香膦类化合物的制备方法的合成路径图。