一种大位阻联苯四酚骨架及其亚膦酸酯配体的制备方法

技术领域

本发明涉及一种大位阻联苯四酚骨架及其亚膦酸酯配体2,2’,6,6’-四[(1,1’-联苯-2,2’-二基)亚膦酸酯]-3,3’,5,5’-四叔丁基-1,1’-联苯的制备方法。

背景技术

氢甲酰化反应自1938年被Otto Roelen教授发现以来(Chem Abstr,1994，38-550)，在工业当中得到了非常巨大的应用。由于醛类物质可以非常容易地转化为相应的醇、羧酸、酯、亚胺等等在有机合成中具有重要用途的化合物，通过氢甲酰化反应合成的醛类物质在工业生产中被大规模合成。每年工业生产中通过氢甲酰化反应生产的醛类物质现已达到1000万吨(Adv.Synth.Catal.2009,351,537–540)。

在氢甲酰化反应中，虽然双齿膦配体和四齿膦配体被国外大型化学公司如BASF、Dow、Shell和Eastman及一些研究小组广泛报导及专利化，多齿膦配体却很少被报导(Org.Lett.2013,15,1048-1052.)。因此在氢甲酰化反应中开发高效的新型四齿氧膦配体及其制备方法具有重要意义。

亚磷酸酯在工业上主要用途是在塑料、橡胶等高分子材料中用于抗氧化剂、热稳定剂、阻燃剂等。它是亚磷酸羟基衍生物，根据分子中羟基的多少，可以分为亚磷酸单酯ROP(OH)

由丙烯为原料，其氢甲酰化反应产物丁醛，在经过羟醛缩合、加氢等一系列反应得到工业上广泛运用的增塑剂邻苯二甲酸二辛脂(DEHP)。DEHP在中国每年的产量高于300万吨，而世界的年产量则高达1000万吨。但是，由于丙烯原料价格逐年上涨，而且增塑剂DEHP分子量较小，具有裂解性且易挥发，对人体毒害较大，已与2015年被欧盟列入REACH法规禁止生产以及回收利用。目前的改进目前改进的工艺是通过混合/醚后丁烯的氢甲酰化反应得到戊醛，经过类似的后续反应生产高分子量的新型增塑剂DPHP。DPHP不易裂解且毒性低。目前，这一技术有望逐步取代传统技术。传统的基于PPh

相比于双齿亚膦酸酯配体Biphephos而言，本发明中发展的一种联苯四齿亚膦酸酯配体及其衍生物的制备具有易于合成且可以放大合成、收率较高、反应活性较好、直链醛产物收率高、对水氧极其稳定、不易分解等特点。同时，经过初步的工业小试研究以及对比Biphephos和其它二齿膦配体，本发明开发的大位阻联苯四齿亚膦酸酯配体在C3～C10烯烃的氢甲酰化反应中可以实现较高的转化率、正异比以及较好的活性和稳定性，具有很大的潜力和实用价值。

发明内容

本发明的目的是为了开发一种大位阻联苯四酚骨架及其亚膦酸酯配体的高效合成方法。其特备是易于合成、收率较高和可以放大合成。该化合物及其衍生物的结构表示如下：

通式I中，R可以是亚磷酸酯的环状膦结构，如上图所示。该类联苯四膦配体的合成路线如下：

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的以上路线进行具体的描述，有必要指出的是，本实施例只用于对本发明作进一步说明，但并不对本发明构成任何限制。该领域的技术人员可以根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

附图说明

图1为配体L1的核磁共振氢谱(

图2为配体L1的核磁共振磷谱(

图3为配体L1的高分辨质谱图(UPLC APCI-TOF-MS)：

图4为配体L1的高分辨质谱图(UPLC APCI-TOF-MS).

实施例1

3-甲氧基苯酚的制备：

将化合物1(2.2g)和碳酸氢钠(10.0g)一起研磨成粉末，60℃剧烈搅拌下，加入硫酸二甲酯(2.5g)反应一个小时后，加入水50mL洗去碱，过滤得到粗产品，然后用乙酸乙酯-正己烷重结晶得到纯品1.98g，产率79％。

实施例2

2,4-二叔丁基-5-甲氧基-苯酚的制备：

在1L的三口瓶中依次加入1(24.8g)、甲苯(200mL)，PTSA(对甲苯磺酸)(5.16g)，加料完毕后，将反应瓶加热至95℃反应12小时，期间不断向溶液中鼓入异丁烯气体。将溶剂减压旋干，加入100mL水，用乙酸乙酯萃取三次(每次100mL)。所得有机相经无水硫酸钠干燥后减压旋干，剩余物经快速柱层析即得10.0g目标产物，收率42％。

实施例3

4,6-二叔丁基-1,3-二羟基苯的制备：

在1L的三口瓶中依次加入1(26.3g)、甲苯(200mL)，PTSA(对甲苯磺酸)(5.16g)，加料完毕后，将反应瓶加热至95℃反应12小时，期间不断向溶液中鼓入异丁烯气体。将溶剂减压旋干，加入100mL水，用乙酸乙酯萃取三次(每次100mL)。所得有机相经无水硫酸钠干燥后减压旋干，剩余物经快速柱层析即得15.0g目标产物，收率56％。

实施例4

2,4-二叔丁基-5-甲氧基甲基醚-苯酚的制备：

在1L的三口瓶中，将2

实施例5

3,3’,5,5’-四叔丁基-6,6’-二甲氧基-2,2’-二羟基-1,1’-联苯的制备：

在一个500mL的单口圆底烧瓶中，依次加入3(6.0g)，100mL甲醇，称取铁氰化钾(8.37g)和氢氧化钾(4.58g)溶解于100mL水中，将此溶液逐滴滴加到圆底烧瓶中，将所得反应体系在室温下反应2小时。所得反应混合物浓缩后，加入200mL水，用乙酸乙酯萃取三次(每次100mL)。剩余物抽干至负压，在100℃下加热2小时，用石油醚重结晶，得到2.9g产物，收率50％。

实施例6

3,3’,5,5’-四叔丁基-6,6’-二甲氧基甲基醚基-2,2’-二羟基-1,1’-联苯的制备：

在一个500mL的单口圆底烧瓶中，依次加入3

实施例7

3,3’,5,5’-四叔丁基-2,2’,6,6’-四羟基-1,1’-联苯的制备(路线1)：

在一个干燥的200mL的Schlenk瓶中加入4(2.0g)，将反应瓶置换为氮气氛围，于25℃下加入50mL二氯甲烷。将三溴化硼(2.34g)逐滴滴加至溶液中反应持续6个小时。反应液经水淬灭后，加入50mL水并用乙酸乙酯萃取三次(每次100mL)。所得有机相经无水硫酸钠干燥后减压旋干得到白色固体，柱层析得到目标产物1.8g，收率96％。

实施例8

3,3’,5,5’-四叔丁基-2,2’,6,6’-四羟基-1,1’-联苯的制备(路线2)：

在200mL的圆底烧瓶中，将4’(2.5g)溶于40ml异丙醇溶液中，随后，滴入4滴浓盐酸，与55℃下搅拌10小时以上，TLC检测原料全部反应完。加入饱和的碳酸氢钠(25ml)，用乙酸乙酯萃取三次(每次50mL)。所得有机相经无水硫酸钠干燥后减压旋干得到白色固体，柱层析得到目标产物2.0g，收率98％。

实施例9

1,1’-联苯-2,2’-二氧基氯膦的制备：

将2,2’-联苯酚20g加入到过量的PCl

实施例10

2,2’,6,6’-四[(1,1’-联苯-2,2’-二基)亚膦酸酯]-3,3’,5,5’-四叔丁基-1,1’-联苯的制备：

在2L施伦克瓶中于氮气保护下依次加入2,2’,6,6’-四羟基-3,3’,5,5’-四叔丁基-1,1’-联苯4.2g，无水四氢呋喃100mL，在-78℃下滴加入2.5M正丁基锂15mL。反应混合物升至室温后回流反应1小时。然后-78℃下将该反应液滴入1,1′-二氧基氯化膦(13g)的100mL无水四氢呋喃溶液中，滴完后室温反应24小时，氮气氛围下将反应液浓缩，残余物柱层析获得目标产物6.0g，收率46％。

这里要指出的是，通式I中其它的L2-L26的联苯型四齿膦配体，只需要在实施例10中使用不同的芳基取代基氯化膦衍生物即可制备得到。