第1章 绪
11前言
着社会断发展虎穴社会重性日渐提升生产生活方面均需应化合物尤机磷化合物农业方面医药学方面工业方面机磷化合物均起重作创新型时代机磷化合物种新材料中位重作机磷作极针机磷国外学者较研究针机磷研究已然形成全新领域研究员机磷探究容包括身性质包括合成程中出现问题关机磷合成问题极方法文便进行探究
机磷化合物合成历史角度着较长发展时间着工业断发展机磷化合物历史长河中伴着工业断发展机磷化合物金属萃取剂金属辅助配体阻燃剂农药药品中起关重作外机磷化合物广泛应传统机合成中关键中间体组成成分见机磷化学已然成门区域成熟科研领域磷化学学科中项非常基础重基元素材料化学者机化学中更加关键直生命体中磷关键组成部分动植物生长中缺微量元素原料磷酸盐肥料农业生产中着缺重位时带巨济效益年高达百亿吨产量毫夸张说果没解决世界口断增长带巨压力极困难农业化学品领域样现代食品工业中磷酸化合物样缺然许机化合物机磷化合物着更工业生产量极少元素磷样生产生活产生重影响
12机磷化合物合成
121 末端炔烃磷氢化合物绿色合成炔基膦化合物
炔基膦化合物类重机合成中间体传统构建该类化合物方法通机金属试剂磷卤试剂反应反应底物均较活泼反应条件相苛刻底物兼容性较差通简单底物C—H键活化构建C—CC—Z键具原子济性高步骤济性高环境友等优点直接简单易末端炔烃出发磷氢化合物通C—HP—H交叉偶联反应构建炔基膦化合物具重研究价值
2009年完成首例铜催化磷氢化合物末端炔烃需氧氧化交叉偶联合成炔基膦酸酯新方法(Eq1)该方法反应条件非常简单温干燥空气气氛二甲基亚砜(DMSO)溶剂10 mol CuI作催化剂催化量K2CO3作碱末端炔烃磷氢化合物 55 ℃反应夜相应氧化偶联产物该反应底物官团耐受性系列官团羟基烷氧基羧基羰基氰基氯氨基氨甲酰基磺酰胺基该反应体系中兼容特含端炔基团具特殊生物活性分子核 苷酸类似物作反应底物高选择性磷氢化合物交叉偶联 表明该方法够合成高度官团化机化合物外种类亚磷酸酯类化合物均该体系中取反应效果遗憾相似反应条件二苯基膦氧化物[Ph2P(O)H]该反应体系中易氧化成二苯基膦酸[Ph2P(O)OH]相应偶联产物
针述问题利钯催化实现末端炔烃二级膦氧化物脱氢偶联反应(Eq 2)反应机理进行研究5molPd(OAc)22equivAgBF4作四氢呋喃(THF)溶剂 等量苯乙炔二苯基膦氧化物60 ℃反应定量炔基膦氧类化合物 反应中没检测二苯基膦氧化物苯乙炔加成副产物外该反应底物适范围较广芳香族脂肪族末端炔烃均该体系中取较反应效果系列官团氟氯三氟甲基酯基羰基羧基等均该体系中兼容含较活泼碳溴键4溴苯乙炔该体系中发生交叉脱氢 偶联反应溴原子保留目标产物外通体系中加入适量三乙胺升高反应温度亚磷(膦)酸酯类化合物苯乙炔利发生交叉脱氢偶联反应
接着该反应机理进行探索研究反应程立体化学分离反应活性中间体计量反应结果表明磷氢化合物Pd(OAc)2 三乙基膦作配体时室温迅速发生配体交换反应活性中间体4(Eq 3)种类磷氢化合物具RP构型[(－)MenO]BnP(O)H亚磷酸二乙酯环状 亚磷酸酯苯基膦酸乙酯二苯基膦氧化物均醋酸钯发生配体交换反应定量活性中间体4外活性中间体4苯乙炔室温进行第二次配体交换反应中间体5(Eq4)通磷谱监测反应 程中间体4a5a单晶结构解析确认两步配体交换反应中磷原子绝构型均保持分离中间体5a80℃发生原消反应磷原子绝构型保持偶联产物3d (Eq5)
图式 1 钯催化 C—HP—H 交叉偶联反应机理
Scheme 1 Proposed mechanism of the palladiumcatalyzed C— HP—H cross coupling
122含氧机化合物磷氢化合物交叉偶联构建sp2sp3C—P键
图式 2 银媒介 C—HP—H 交叉偶联反应机理
Scheme 2 Proposed mechanism of the silvermediated C—HP —H cross coupling
传统构建 sp2 sp3 C—P 键方法包含种： (1)机金属试剂磷卤试剂反应 (2) MichaelisArbuzov 重排反应(3)渡金属催化机卤代物 磷氢化合物直接交叉偶联反应(Scheme 3) 三类
图式 3 传统构建 sp2 sp3 C—P 键方法
Scheme 3 Traditional method for the construction of sp2 sp3 C—P bond
反应均需机卤代物作起始原料机卤代物相含氧机化合物醇酚衍生物等广泛存然界中相廉价易 绿色环保年含氧机化合物新型亲电偶联试剂通渡金属催化C—O键活化构建C—CC—Z键研究热点发展含氧机化合物作机卤代物代物磷氢化合物交叉偶联构建 C—P 键具重意义2012 年报道镍催化酚类化合物磷氢化合物交叉偶联构建 C—P 键反应该反应分两步进行 首先乙腈溶剂碱存 PyBroP酚类化合物进行活化100℃反应 3 h 原位加入镍催化剂 15 equiv磷氢化合物100℃反应18 h高产率芳基膦氧化合物(Eq 8)该反应体系中 氰基酯基乙酰基取代芳基酚含氮杂 环酚类化合物均该体系中取较反应效果种类磷氢化合物二级膦氧化物亚磷酸酯均该体系中酚类化合物交叉偶联中等高产率芳基膦氧化合物该方法通锅两步实现高效 磷芳基化反应需分离活化酚类中间体定程度提高反应效率廉价稳定二价镍作催化剂展现出较应前景C—P键构建提供新思路
年易甲磺酸酯甲苯磺酸酯类化合物作反应底物通镍催化实现磷酰 化反应拓宽渡金属催化磷芳基化反应底物范围该反应体系10molNiCl2(dppf)作催化剂外加20mol dppf量锌粉 NN二异丙基乙胺(DIPEA)作磺酸酯类化合物磷氢化合物 NN二甲基甲酰胺(DMF)中反应中等良收率芳基膦氧类化合物种芳环含氧杂环磺酸酯类化合物二苯基膦氧化物反应中等收率偶联产物外 亚磷酸酯亚膦酸酯类化合物该体系中兼容
123 醇酚类化合物磷氢化合物交叉偶联构建磷酸酯类化合物
含P—O键化合物医药化学农业化学材料化学中着广泛应传统构建类机磷化合物方法通醇类酚类化合物磷 卤试剂发生取代反应制备发展更绿色稳定磷氢化合物代磷卤试剂醇酚类化合物直接氧化脱氢偶联构建P—O键具重研究意义
2013 年报道例碘促进醇类化合物亚磷酸二乙酯交叉偶联构建 P—O键反应 室温10mol碘单质1equiv双氧水作简单碳链醇炔基烯基苯基取代脂肪醇均该体系中亚磷酸酯氧化偶联高产率磷酸酯类化合物(Eq 15)环状二级醇薄荷醇胆固醇该体系中分产率 32 23偶联产物
124 含硫机化合物C—S键活化构建sp2C—P键
机硫化合物源丰富稳定易容易金属催化剂产生毒化作 渡金属催化该类化合物反应带定难度目前通渡金属催化C—S键断裂构建C—C键研究已较报道构建C—Z键方面研究较少机硫化合物样易金属进行配位磷氢化合物作反应底物渡金属催化构建 C—P 键具重研究价值
2014 年发展钯催化芳基亚磺酸钠亚磷酸酯通 C—SP—H 交叉偶联构建sp2 C—P 键新方法 5 mol Pd(PPh3)Cl2Ag2CO3四丁基 氯化铵(TBAC)存 苯基亚磺酸钠亚磷酸酯 DMSO 中 80 ℃反应相应芳基膦酸酯类化合物(Eq 18)芳环含官团(甲基甲氧基叔丁基酰胺基卤原子等)取代亚磺酸钠化合物均该体系中耐受年报道例高效微波促进钯催化芳基亚磺酸钠亚磷酸酯交叉偶联反应(Eq 19)
125 含硫机化合物S—HP—H交叉偶联构建P—S键
含P—S键硫代磷酸酯化合物生物化学分子中较常见医药农药中着广泛应构建P—O键类似传统构建P—S键方法基水氧敏感磷卤试剂机硫化合物亲核取代反应发展简单易含硫机化合物磷氢化合物交叉偶联构建 P—S键反应尤重
2015 年报道例简单高效苯甲酸特丁酯(TBPB)促进硫醇硫酚类化合物磷 氢化合物S—HP—H 交叉偶联构建 P—S 键新方法室温2equivTBPB 20 mol KI作 硫醇硫 酚 15 equiv磷氢化合物 DMSO 中进行交叉偶联反应(Eq 22) 该反应官团容忍性非常高羧基巯基苄基取代硫醇类化合物均该体系中兼容卤原子酰胺取代苯硫酚类化合物利磷氢化合物进行氧化脱氢偶联反应二芳基膦氧化物外芳基苄基膦氧化物亚膦酸酯类化合物该体系中取较反应效果作者通实验推测该反应基历程
126 含氮机化合物磷氢化合物交叉偶联构建sp2C—P键
2014 年 实现钯银双金属催化邻硝基苯甲酸类化合物亚磷酸酯脱羧偶联构建sp2C—P键方法芳基膦酸酯类化合物提供种新合成方法 催化量Pd(OAc)22 equiv Ag2CO31 equiv LiNO3 作邻硝基苯甲酸亚磷酸酯微 波辅助120 ℃加热10 min中等良收率芳基膦酸酯化合物该反应许常见官团甲氧基硝基卤素原子等着非常相容性遗憾类型羧酸类化合物该体系中发生反应
年 简单芳基肼类化合物底物发展钯催化氧气氧化C—NP—H偶联构建芳基膦酸酯新方法 10 mol Pd(OAc)230 mol dppp 15 equiv 三氟乙酸(TFA)作芳基肼类 化合物氧气气氛 DMF 中 90 ℃反应 24 h 发生C —N 键断裂亚磷酸酯交叉偶联制备相应芳基膦酸酯类化合物 反应简单卤参 氧气氧化剂 副产物氮气水较绿色环保外该体系官团容忍性较高 氟氯羧基磺酰胺基氰基三氟甲基等官团该体系中兼容 种二 烷基亚磷酸酯均利发生交叉偶联反应然 二苯基膦氧化物该体系中会氧化成膦酸目标产物
氨基酸类化合物P—C键构建2011年发展例CuIDIPEA催化醛引发α 氨基酸磷氢化合物串联脱羧偶联制备α氨基膦化合物方法(Eq 35)该方法利天然氨基酸起始原料廉价铜催化剂特定位点进行官团化官团容忍性较合成系列膦配体具生物活性非 天然氨基酸衍生物提供便利30 mol CuIDIPEA催化α氨基酸类化合物芳基醛引发种类型磷氢化合物进行脱羧偶联中包含种亚磷 酸酯二级膦氧化物特殊二烯丙基膦氧化物外官团取代芳基醛类化合物硝基苯甲醛该体系中取较反应效果
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
11前言
着社会断发展虎穴社会重性日渐提升生产生活方面均需应化合物尤机磷化合物农业方面医药学方面工业方面机磷化合物均起重作创新型时代机磷化合物种新材料中位重作机磷作极针机磷国外学者较研究针机磷研究已然形成全新领域研究员机磷探究容包括身性质包括合成程中出现问题关机磷合成问题极方法文便进行探究
机磷化合物合成历史角度着较长发展时间着工业断发展机磷化合物历史长河中伴着工业断发展机磷化合物金属萃取剂金属辅助配体阻燃剂农药药品中起关重作外机磷化合物广泛应传统机合成中关键中间体组成成分见机磷化学已然成门区域成熟科研领域磷化学学科中项非常基础重基元素材料化学者机化学中更加关键直生命体中磷关键组成部分动植物生长中缺微量元素原料磷酸盐肥料农业生产中着缺重位时带巨济效益年高达百亿吨产量毫夸张说果没解决世界口断增长带巨压力极困难农业化学品领域样现代食品工业中磷酸化合物样缺然许机化合物机磷化合物着更工业生产量极少元素磷样生产生活产生重影响
12机磷化合物合成
121 末端炔烃磷氢化合物绿色合成炔基膦化合物
炔基膦化合物类重机合成中间体传统构建该类化合物方法通机金属试剂磷卤试剂反应反应底物均较活泼反应条件相苛刻底物兼容性较差通简单底物C—H键活化构建C—CC—Z键具原子济性高步骤济性高环境友等优点直接简单易末端炔烃出发磷氢化合物通C—HP—H交叉偶联反应构建炔基膦化合物具重研究价值
2009年完成首例铜催化磷氢化合物末端炔烃需氧氧化交叉偶联合成炔基膦酸酯新方法(Eq1)该方法反应条件非常简单温干燥空气气氛二甲基亚砜(DMSO)溶剂10 mol CuI作催化剂催化量K2CO3作碱末端炔烃磷氢化合物 55 ℃反应夜相应氧化偶联产物该反应底物官团耐受性系列官团羟基烷氧基羧基羰基氰基氯氨基氨甲酰基磺酰胺基该反应体系中兼容特含端炔基团具特殊生物活性分子核 苷酸类似物作反应底物高选择性磷氢化合物交叉偶联 表明该方法够合成高度官团化机化合物外种类亚磷酸酯类化合物均该体系中取反应效果遗憾相似反应条件二苯基膦氧化物[Ph2P(O)H]该反应体系中易氧化成二苯基膦酸[Ph2P(O)OH]相应偶联产物
针述问题利钯催化实现末端炔烃二级膦氧化物脱氢偶联反应(Eq 2)反应机理进行研究5molPd(OAc)22equivAgBF4作四氢呋喃(THF)溶剂 等量苯乙炔二苯基膦氧化物60 ℃反应定量炔基膦氧类化合物 反应中没检测二苯基膦氧化物苯乙炔加成副产物外该反应底物适范围较广芳香族脂肪族末端炔烃均该体系中取较反应效果系列官团氟氯三氟甲基酯基羰基羧基等均该体系中兼容含较活泼碳溴键4溴苯乙炔该体系中发生交叉脱氢 偶联反应溴原子保留目标产物外通体系中加入适量三乙胺升高反应温度亚磷(膦)酸酯类化合物苯乙炔利发生交叉脱氢偶联反应
接着该反应机理进行探索研究反应程立体化学分离反应活性中间体计量反应结果表明磷氢化合物Pd(OAc)2 三乙基膦作配体时室温迅速发生配体交换反应活性中间体4(Eq 3)种类磷氢化合物具RP构型[(－)MenO]BnP(O)H亚磷酸二乙酯环状 亚磷酸酯苯基膦酸乙酯二苯基膦氧化物均醋酸钯发生配体交换反应定量活性中间体4外活性中间体4苯乙炔室温进行第二次配体交换反应中间体5(Eq4)通磷谱监测反应 程中间体4a5a单晶结构解析确认两步配体交换反应中磷原子绝构型均保持分离中间体5a80℃发生原消反应磷原子绝构型保持偶联产物3d (Eq5)
图式 1 钯催化 C—HP—H 交叉偶联反应机理
Scheme 1 Proposed mechanism of the palladiumcatalyzed C— HP—H cross coupling
122含氧机化合物磷氢化合物交叉偶联构建sp2sp3C—P键
图式 2 银媒介 C—HP—H 交叉偶联反应机理
Scheme 2 Proposed mechanism of the silvermediated C—HP —H cross coupling
传统构建 sp2 sp3 C—P 键方法包含种： (1)机金属试剂磷卤试剂反应 (2) MichaelisArbuzov 重排反应(3)渡金属催化机卤代物 磷氢化合物直接交叉偶联反应(Scheme 3) 三类
图式 3 传统构建 sp2 sp3 C—P 键方法
Scheme 3 Traditional method for the construction of sp2 sp3 C—P bond
反应均需机卤代物作起始原料机卤代物相含氧机化合物醇酚衍生物等广泛存然界中相廉价易 绿色环保年含氧机化合物新型亲电偶联试剂通渡金属催化C—O键活化构建C—CC—Z键研究热点发展含氧机化合物作机卤代物代物磷氢化合物交叉偶联构建 C—P 键具重意义2012 年报道镍催化酚类化合物磷氢化合物交叉偶联构建 C—P 键反应该反应分两步进行 首先乙腈溶剂碱存 PyBroP酚类化合物进行活化100℃反应 3 h 原位加入镍催化剂 15 equiv磷氢化合物100℃反应18 h高产率芳基膦氧化合物(Eq 8)该反应体系中 氰基酯基乙酰基取代芳基酚含氮杂 环酚类化合物均该体系中取较反应效果种类磷氢化合物二级膦氧化物亚磷酸酯均该体系中酚类化合物交叉偶联中等高产率芳基膦氧化合物该方法通锅两步实现高效 磷芳基化反应需分离活化酚类中间体定程度提高反应效率廉价稳定二价镍作催化剂展现出较应前景C—P键构建提供新思路
年易甲磺酸酯甲苯磺酸酯类化合物作反应底物通镍催化实现磷酰 化反应拓宽渡金属催化磷芳基化反应底物范围该反应体系10molNiCl2(dppf)作催化剂外加20mol dppf量锌粉 NN二异丙基乙胺(DIPEA)作磺酸酯类化合物磷氢化合物 NN二甲基甲酰胺(DMF)中反应中等良收率芳基膦氧类化合物种芳环含氧杂环磺酸酯类化合物二苯基膦氧化物反应中等收率偶联产物外 亚磷酸酯亚膦酸酯类化合物该体系中兼容
123 醇酚类化合物磷氢化合物交叉偶联构建磷酸酯类化合物
含P—O键化合物医药化学农业化学材料化学中着广泛应传统构建类机磷化合物方法通醇类酚类化合物磷 卤试剂发生取代反应制备发展更绿色稳定磷氢化合物代磷卤试剂醇酚类化合物直接氧化脱氢偶联构建P—O键具重研究意义
2013 年报道例碘促进醇类化合物亚磷酸二乙酯交叉偶联构建 P—O键反应 室温10mol碘单质1equiv双氧水作简单碳链醇炔基烯基苯基取代脂肪醇均该体系中亚磷酸酯氧化偶联高产率磷酸酯类化合物(Eq 15)环状二级醇薄荷醇胆固醇该体系中分产率 32 23偶联产物
124 含硫机化合物C—S键活化构建sp2C—P键
机硫化合物源丰富稳定易容易金属催化剂产生毒化作 渡金属催化该类化合物反应带定难度目前通渡金属催化C—S键断裂构建C—C键研究已较报道构建C—Z键方面研究较少机硫化合物样易金属进行配位磷氢化合物作反应底物渡金属催化构建 C—P 键具重研究价值
2014 年发展钯催化芳基亚磺酸钠亚磷酸酯通 C—SP—H 交叉偶联构建sp2 C—P 键新方法 5 mol Pd(PPh3)Cl2Ag2CO3四丁基 氯化铵(TBAC)存 苯基亚磺酸钠亚磷酸酯 DMSO 中 80 ℃反应相应芳基膦酸酯类化合物(Eq 18)芳环含官团(甲基甲氧基叔丁基酰胺基卤原子等)取代亚磺酸钠化合物均该体系中耐受年报道例高效微波促进钯催化芳基亚磺酸钠亚磷酸酯交叉偶联反应(Eq 19)
125 含硫机化合物S—HP—H交叉偶联构建P—S键
含P—S键硫代磷酸酯化合物生物化学分子中较常见医药农药中着广泛应构建P—O键类似传统构建P—S键方法基水氧敏感磷卤试剂机硫化合物亲核取代反应发展简单易含硫机化合物磷氢化合物交叉偶联构建 P—S键反应尤重
2015 年报道例简单高效苯甲酸特丁酯(TBPB)促进硫醇硫酚类化合物磷 氢化合物S—HP—H 交叉偶联构建 P—S 键新方法室温2equivTBPB 20 mol KI作 硫醇硫 酚 15 equiv磷氢化合物 DMSO 中进行交叉偶联反应(Eq 22) 该反应官团容忍性非常高羧基巯基苄基取代硫醇类化合物均该体系中兼容卤原子酰胺取代苯硫酚类化合物利磷氢化合物进行氧化脱氢偶联反应二芳基膦氧化物外芳基苄基膦氧化物亚膦酸酯类化合物该体系中取较反应效果作者通实验推测该反应基历程
126 含氮机化合物磷氢化合物交叉偶联构建sp2C—P键
2014 年 实现钯银双金属催化邻硝基苯甲酸类化合物亚磷酸酯脱羧偶联构建sp2C—P键方法芳基膦酸酯类化合物提供种新合成方法 催化量Pd(OAc)22 equiv Ag2CO31 equiv LiNO3 作邻硝基苯甲酸亚磷酸酯微 波辅助120 ℃加热10 min中等良收率芳基膦酸酯化合物该反应许常见官团甲氧基硝基卤素原子等着非常相容性遗憾类型羧酸类化合物该体系中发生反应
年 简单芳基肼类化合物底物发展钯催化氧气氧化C—NP—H偶联构建芳基膦酸酯新方法 10 mol Pd(OAc)230 mol dppp 15 equiv 三氟乙酸(TFA)作芳基肼类 化合物氧气气氛 DMF 中 90 ℃反应 24 h 发生C —N 键断裂亚磷酸酯交叉偶联制备相应芳基膦酸酯类化合物 反应简单卤参 氧气氧化剂 副产物氮气水较绿色环保外该体系官团容忍性较高 氟氯羧基磺酰胺基氰基三氟甲基等官团该体系中兼容 种二 烷基亚磷酸酯均利发生交叉偶联反应然 二苯基膦氧化物该体系中会氧化成膦酸目标产物
氨基酸类化合物P—C键构建2011年发展例CuIDIPEA催化醛引发α 氨基酸磷氢化合物串联脱羧偶联制备α氨基膦化合物方法(Eq 35)该方法利天然氨基酸起始原料廉价铜催化剂特定位点进行官团化官团容忍性较合成系列膦配体具生物活性非 天然氨基酸衍生物提供便利30 mol CuIDIPEA催化α氨基酸类化合物芳基醛引发种类型磷氢化合物进行脱羧偶联中包含种亚磷 酸酯二级膦氧化物特殊二烯丙基膦氧化物外官团取代芳基醛类化合物硝基苯甲醛该体系中取较反应效果
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档