三氯氧磷在有机合成及工业生产中的应用.pdf

第42卷第2期
化工技术与开发
Vol42 No. 2
2013年2月
Technology Development of Chemical Industr
Feb.2013
三氯氧磷在有机合成及工业生产中的应用
曾平莉,王东
(浙江医药高等专科学校,浙江.宁波315100)
摘要:详细介绍了三氯氧磷作为反应试剂、催化剂以及脱水剂等参与的有机反应,并简要介绍了三氯氧磷在エ
业生产中的应用
关键词:三氯氧磷;有机合成;催化剂
中图分类号:TQ12636
文献标识码:A
文章编号:1671-99062013)02-0031-4
三氯氧磷,又名磷酰氯、氧氯化礫,英文名称为1.2有机硫代磷(膦)酸铵盐与三氯氧磷的氯化反
osphorus Oxychloride,是无色透明的液体,常因溶
应合成硫(酮)代磷(膦)酰氯新方法
有氯或五氯化磷呈微黄色。其分子式为POC13,分
通常,有机硫代礫(膦)酸能顺利地与五氯化磷
子量153.33,相对密度1.675,凝固点-10℃,熔点反应,得到相应的硫(酮)代磷(膦)酰氯。早在1966
2℃,沸点105.3℃。它易挥发,遇潮湿空气形成白烟;年 Michalski)曾用五氯化磷与O二乙基硫代磷酸反应
易被水和乙醇分解并发出大量热和盐酸气。
得O-二乙基硫(酮)代膦酰氯。1983年,唐除痴等
三氯氧磷广泛用于农药、医药、染料、磷酸酯及用五氯化磷与(+)0-乙基0苯基硫代磷酸反应,立体
阻燃剂的生产,是制造有机磷农药除草剂、杀虫脒等专一性地得到(-)0-乙基O-苯基硫代磷酰氯。刘伦
的原料,用于生产塑料増塑剂,还用于长效磺胺药品祖等>-用0S二烷基二硫代磷酸铵盐与五氯化磷反
的氯化反应,是生产染料的中间体,有机合成的氯化应,也顺利地得到了O$二烷基二倇代礫酰氯酯。由
剂、催化剂和铀矿提取剂。
于上述产物中0乙基S丙基二硫代磷酰氯酯是合成
含丙硫基不对称磷酸酯类杀虫剂(如丙硫磷 Prothiofo
1三氯氧磷在有机合成中的应用
和甲丙硫磷 Sulprofos)的关键中间体,所以这类硫(酮
1.1三氯氧磷在 Niementowski反应中作用
代磷(膦)酰氯的合成方法一直受到人们的关注。虽
4(3HI喹唑啉酮类化合物在抗肿瘤、抗炎、抗高然文献上均是采用五氯化磷作为氯化剂与硫代磷(膦)
血压及免疫抑制等方面都具有良好的活性,许多以酸或其铵盐反应合成硫(酮)代磷(膦)酰氯,后来贺
43HI.喹唑啉为母体结构的药物在临床治疔中应睁杰、刘菊湘、周正洪等发现三氯氧磷也能作为氯化
用十分广泛。因此,43H)喹唑啉酮环的合成也备受剂与有机硫代磷(膦)酸铵盐反应,得到硫(酮)代磷
关注,在众多合成方法中, Niementowski反应显得尤(膦)酰氯り。反应式如下
为重要。但 Neimentowski反应存在反应温度高,反应
RO
(RO)P"+MeNH尽
物容易炭化变黑,产物难以分离纯化等缺点。针对
ONHMER
以上缺点,刘志红等研究表明,在 Niementowski反
应中加入三氯氧磷可使反应温度显著降低,产物易
RO
2+POCI
于分离纯化,且反应历程与 Niementowski反应一致
RcPーNHIM2R
但有关三氯氧磷在反应中的作用机制还不清楚。张
并初步探讨了该氯化反应的机理
洋,沈浴辉对 Niementowski反应进行研究,提出三
RO
C
氯氧磷可能的作用机制。合成路线如下
P
LOR
R
NHME, R
R
ONHME,R
COOH+RーC- NH POCT: RI
+2HO
O=PCL2
NH
收稿日期:2012-12-12
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化工.技术与开发
第
1.3三氯氧磷与氨基酸及四氢呹喃的反应
1.5异成烯酸酯的合成
周贵积曾在博士论文中研究了6种非极性氨基
异戊烯酸酯作为重要的有机中间体,常用于医
酸与POCl在THF中的反应。该研究将甘氨酸(G)、药、农药的合成,如异戊烯酸甲酯或乙酯在烯键上进
丙氨酸(A)、亮氨酸()、异亮氨酸の、缬氨酸(V)和行环丙基化后,酯水解得到的2,2-二.甲基环丙烷甲
苯丙氨酸()等6种氨基酸与三氯氧磷在四氢呋喃酸是合成抗菌药物添加剂西司他丁的关键中间体
中加热回流反应,发现氨基酸可以较快地成肽,而且同时异戊烯酸酯本身也是重要的香气物质,作为天
四氢呋喃可以开环并与氨基酸或肽生成相应的酯。然组分存在于一些物质中,用化学法合成的异戊烯
产物结构通过ESI多级串联质谱得到确定,从肽-4酸酯类可以用作香精、香料。王瑞丽采用三氯氧
氯丁基酯的质谱裂解方式,发现它们按照相同的质磷作为催化剂,一步合成异戊烯酸酯,合成路线为
谱裂解规律发生断裂,相同的裂解途径都会产生相
Hi C
似的离子。同时,充分利用ESI-MS、P-NMR、C-NMR
=CHCOOH ROH
COOR
等技术手段,跟踪了反应进程,提出了氨基酸反应成
HC
H3 c
肽和四氢呋喃开环成酯的机理。
1.6合成S-烷基(芳基)硫代磷(膦)酰氯酯的
通过改变THF和POC12的摩尔比,研究了反应
新方法
产物随摩尔比变化而变化的情况。从实验结果来看,
贺峥杰、陈文彬、马缚鹏等在研究O,0-二烷
产物的产率和聚合程度主要依赖于反应底物的不同基O芳基硫代礫酸酯与三氯氧磷的异构化氯化反
摩尔比。当THF与POCl的摩尔比较低时,产物的应机理时,发现O,0-二烷基O芳基硫代磷酸的异
产率较高,但聚合度较低;当两者摩尔比较大时,产构化产物OS二烷基硫代磷酸酯能顺利地与三氯氧
物的产率较低,但聚合度提高了。从合成双4氯丁磷反应,O,S二烷基硫代磷酸酯中的烷氧基被氯原
基醚的角度和实际生产的具体情况考虑,三氯氧磷子取代,得到产物S烷基硫代磷酰氯酯和烷基磷
与四氢呋喃反应比较有实用价值的摩尔比是2。同酰二氯酯。当OS烷基硫代磷酸酯中的R为烷
时,反应时间对产率也有影响,反应时间越长,产率基或苯基,R为烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基
越高。这个硏究结果对于三氯氧礫和四氢呋喃反应烷基氨基、氮杂环基、苯基和甲基,R"为C1烷基时
用于实际生产有很强的理论指导作用。
0,S-二烷基硫代磷酸酯的氯化反应也能顺利发生,
1.4三氯氧磷法制备1,1,3,3-四甲基-2环己基胍并得到较高产率的预期产物。反应机理如下
CYTMG
RO
RS
孙潇磊、赵新强等剧研究了以环己胺和四甲基
+POCHA
+ ROPC
脲为原料,采用三氯氧磷法制备了1,1,3,3-四甲基-2-
RO
R
R
环己基胍( CYTMG)。通过正交实验对制备条件进行
RS
异构化
了优化,优化的制备条件为:四甲基脉与三氯氧磷的
2+3
RO
摩尔比为1:1.0,加入三氯氧磷后、加入环己胺前的
R
反应时间为1h,加人环己酸后,加人装倍水前的反2三氟氧殚在食品行业的应用
应时间为36h,加入蒸馏水后的反应时间为15min。2.1三氯氧磷磷酸化提高谷朊粉黏性
在此条件下, CY