鎳催化芳基磷酸酯與芳基硼酸的偶聯(lián)反應(yīng)及1-烯基膦酸酯的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、天然存在的許多重要的功能分子都含有磷酸酯，特別是含有糖類殘基的生物分子，其在天然產(chǎn)物及生物活性化合物結(jié)構(gòu)多樣性方面扮演一個非常重要的角色。磷酸酯基團(tuán)的引入可以從根本上改變化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致其分子極性及分子結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變化，因此也廣泛應(yīng)用醫(yī)藥領(lǐng)域。
　　 本論文以四氯化碳為溶劑，三乙胺為堿，使用不同的酚基底物與二乙基亞磷酸酯反應(yīng)合成了近30個芳基磷酸酯。一系列芳基磷酸酯的合成，不僅為進(jìn)一步檢測其活性，研究其他方面性質(zhì)提

2、供了底物積累了數(shù)據(jù)，同時也為下一步研究其催化偶聯(lián)反應(yīng)提供了原料。
　　 聯(lián)芳類結(jié)構(gòu)廣泛存在于生物活性分子和功能分子結(jié)構(gòu)中，同時也廣泛應(yīng)用于液晶顯示方面。過去幾十年，反應(yīng)條件溫和的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)不論在實(shí)驗(yàn)室還是工業(yè)生產(chǎn)上都幾乎完全取代了傳統(tǒng)的聯(lián)芳類結(jié)構(gòu)的合成方法。但長期以來，各種金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)大都利用鹵代的底物，而應(yīng)用酚類、烯醇類衍生物作為底物的好處是顯而易見的，這些原料價廉易得且多為天然產(chǎn)物或者很容易從

3、其他原料轉(zhuǎn)化而來。
　　 本文以二乙基磷酸2-萘酚酯和苯硼酸為原料，詳細(xì)地優(yōu)化了芳基磷酸酯參與的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)條件。在催化劑的選擇方面，發(fā)現(xiàn)不論是Pd(0)還是Pd(Ⅱ)均不適合磷酸酯類底物的活化；進(jìn)一步測試同族的Ni基催化劑時，一系列的單齒及雙齒配體催化劑中，Ni(PCy3)2Cl2效果最佳(93％產(chǎn)率)。最適合的溶劑為二氧六環(huán)，堿為K3PO4，浴溫110℃為最適宜的溫度。
　　 各種取代的萘酚基

4、磷酸酯與苯硼酸(對甲氧基苯硼酸)的偶聯(lián)反應(yīng)可以獲得較高的產(chǎn)率(>83％)；取代的苯基磷酸酯參與的偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)率相對較低一些(59-91％)。不論是吸電子基還是供電子基取代的芳基磷酸酯都能夠有效地發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。1，4-二苯基磷酸酯、1，6-二萘基磷酸酯可以與二分子芳基硼酸一鍋發(fā)生雙取代偶聯(lián)產(chǎn)物。此外，對于鄰位有取代基的苯基磷酸酯，如2-甲基磷酸酯等都可以與芳基硼酸有效地偶聯(lián)。含有雜環(huán)的3-吡啶基磷酸酯的偶聯(lián)反應(yīng)達(dá)到91％的產(chǎn)率。但4-腈基-

5、苯基磷酸酯的偶聯(lián)產(chǎn)率只有36％，可能由于苯硼酸與-CN發(fā)生加成或偶聯(lián)反應(yīng)。
　　 不論電中性、缺電子及富電子基團(tuán)取代的芳基硼酸都可以與2-萘基磷酸酯有效地發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。不過鄰位有取代基的硼酸，由于位阻效用，產(chǎn)率相對較低。特別值得一提的是3-氨基苯硼酸，在氨基沒有保護(hù)的條件下直接與2-萘基磷酸酯反應(yīng)得到82％的偶聯(lián)產(chǎn)物。此外，含有雜環(huán)的硼酸，如2-苯并呋喃硼酸也可以2-萘基磷酸酯有效的偶聯(lián)。正丁基硼酸和苯乙烯基硼酸在該反應(yīng)條件下沒

6、有得到任何偶聯(lián)產(chǎn)物。
　　 該偶聯(lián)反應(yīng)可以順利地在雌酮的酚羥基位置引入取代苯基；在L-酪氨酸衍生物的酚羥基位置同樣可以引入取代苯基，而且不會引起消旋化，表明該偶聯(lián)反應(yīng)在天然產(chǎn)物全合成及藥物合成方面有很好的應(yīng)用前景。同時取代的溴與磷酸酯取代基由于反應(yīng)活性的差異，在Pd和Ni基催化劑的作用下，在萘環(huán)的2和6為引入了不同的取代基。
　　 本論文也設(shè)計合成了一系列可用作鋰離子電池電解液的阻燃添加劑，兼具磷酸酯基團(tuán)和不飽和鍵炔鍵的