一种硫代磷酸酯类化合物的合成方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510153369.0

申请日:

2015.04.02

公开号:

CN104844648A

公开日:

2015.08.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 9/18申请日:20150402|||公开

IPC分类号:

C07F9/18; C07F9/17; C07F9/177; C07F9/165

主分类号:

C07F9/18

申请人:

中国人民解放军63975部队

发明人:

肖军华; 毕晓静; 李君臣; 王红梅

地址:

102205北京市昌平区阳坊镇中心南街37号院400号

优先权:

专利代理机构:

中国人民解放军防化研究院专利服务中心11046

代理人:

刘永盛

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内容摘要

本发明涉及一种硫代磷酸酯类化合物的合成方法。本发明采用亚磷酸酯和硫酚或硫醇在氯化试剂1,3-二氯-5,5-二甲基海因/三氯异氰尿酸的促进下合成硫代磷酸酯。条件温和,反应迅速,反应过程无需加碱和催化剂,对不同官能团的底物具有广泛的适用性。本发明高效构建的硫代磷酸酯骨架是许多药物、农药、生物活性分子和天然产物的重要骨架,本发明所述的合成方法为这类化合物的合成提供了一个广泛适用的制备方法。

权利要求书

1.  一种硫代磷酸酯类化合物的合成方法,其特征是所述合成方法的反应式如下:

其中,R1为烷基,R2为芳基或烷基;
亚磷酸酯为亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二正丙酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸二异丁酯、亚磷酸二甲氧基乙酯或亚磷酸二氯乙酯;
硫酚为2,4-二甲基苯硫酚、2-甲基苯硫酚、3-甲基苯硫酚、4-甲氧基苯硫酚、2-萘硫酚、4-氯苯硫酚、4-溴苯硫酚或4-氟苯硫酚;
硫醇为3-巯基-2丁酮、苄基硫醇、环己基硫醇、环戊基硫醇、3-巯基丙酸甲酯、2-巯基乙酸甲酯或2-巯基丙酸乙酯;
氯化试剂为1,3-二氯-5,5-二甲基海因或三氯异氰尿酸;溶剂为二氯甲烷或1,2-二氯乙烷;
所述合成方法的反应步骤如下:将亚磷酸酯、硫酚或硫醇加入到含氯化试剂的溶剂中,在室温下搅拌5~10分钟,以“一锅法”进行反应;以气相色谱监测反应进程,待反应完全后,过滤反应液,将滤液旋转蒸发蒸去溶剂后,再进行柱色谱分离,得到所需的硫代磷酸酯类化合物;
所述亚磷酸酯、硫酚或硫醇、1,3-二氯-5,5-二甲基海因的摩尔比为1~1.2∶1∶0.5;
所述亚磷酸酯、硫酚、1,3-二氯-5,5-二甲基海因的摩尔比为1~1.2∶1∶0.5;
所述亚磷酸酯、硫酚或硫醇、三氯异氰尿酸的摩尔比为1∶1∶0.35。

说明书

一种硫代磷酸酯类化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及一种硫代磷酸酯类化合物的合成方法。
背景技术
硫代磷酸酯类化合物是一类非常重要的化合物,它们在有机合成、医药、生物活性分子、农药、材料科学等领域应用广泛。特别是在医药和农药领域,硫代磷酸酯类化合物占有重要的地位,其中一些已应用的具有代表性的硫代磷酸酯,结构式如下所示:

对于各种硫代磷酸酯类化合物的合成方法,目前文献中已有一些报道。
R.Harveyh等人公开了一种合成硫代磷酸酯的方法,该方法是通过加入强碱氢化钠,然后再与硫醚反应,得到目标物。但由于氢化钠碱性很强,导致官能团兼容性差,使很多底物不适于这种方法。(R.Harveyh;E.Jacobson;E.Jensen,J.Am.Chem.Soc.,1963,85,1623-1626.)

Babak Kaboudin等人公开了一种合成硫代磷酸酯的方法,该方法利用碘化亚铜作为亚磷酸酯和硫酚交叉脱氢偶联反应的催化剂,且在有机碱的参与下,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,于室温反应5小时,即可以较高产率得到硫代磷酸酯化合物。然而,该反应时间较长,且采用大极性溶剂N,N-二甲基甲酰胺,反应后处理相对繁琐。(Babak Kaboudin;Yaghoub Abedi;Jun-ya Kato;Tsutomu Yokomatsu,Synthesis,2013,45,2323-2327.)

Yi Chen等人公开了一种合成硫代磷酸酯的方法,该方法采用N-氯代丁二酰亚胺为氯化试 剂,其与烷基或芳基硫醇反应而生成相应的烷基或芳基硫氯中间体,然后再将该中间体与亚磷酸酯反应,得到目标物。相较于其它方法,该方法大大缩短了反应时间,对芳香族底物和脂肪族硫醇底物均具有较好的相容性,但是该方法需要进行两步反应,多次加料使得反应操作相对繁琐。(Yi Chen;Chin Fa Lee;Green Chem.,2014,16,357-364.)

Jie Bai等人公开了一种合成硫代磷酸酯的方法,该方法是以芳基磺酰氯和亚磷酸酯为底物,乙酸铜为催化剂,在不加碱的条件下,可以以较好的收率获得20种芳基硫代磷酸酯。但是这种方法的不足在于,反应时间较长,通常需要在140℃的高温下反应24小时,且亚磷酸酯的用量为芳基磺酰氯的7倍,造成原料的浪费,不符合原子经济性的原则。(Jie Bai;Xiuling Cui;Hui Wang;Yangjie Wu;Chem Commun.,2014,50,8860-8863.)

综上所述,现有方法在合成硫代磷酸酯时仍存在一些缺憾,本领域的技术人员一直在研究和探索,希望能够找到更为温和的反应条件、在更短的时间内、以较高的收率合成硫代磷酸酯的新方法。
发明内容
要解决的技术问题是:提供一种条件温和、反应迅速的合成硫代磷酸酯的方法。
本发明硫代磷酸酯类化合物的合成方法反应式如下:

其中,R1为烷基,R2为芳基或烷基;
亚磷酸酯为亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二正丙酯、亚磷酸二异丙酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸二异丁酯、亚磷酸二甲氧基乙酯或亚磷酸二氯乙酯;
硫酚为2,4-二甲基苯硫酚、2-甲基苯硫酚、3-甲基苯硫酚、4-甲氧基苯硫酚、2-萘硫酚、4-氯苯硫酚、4-溴苯硫酚或4-氟苯硫酚;
硫醇为3-巯基-2丁酮、苄基硫醇、环己基硫醇、环戊基硫醇、3-巯基丙酸甲酯、2-巯基乙酸甲酯或2-巯基丙酸乙酯;
氯化试剂为1,3-二氯-5,5-二甲基海因或三氯异氰尿酸;溶剂为二氯甲烷或1,2-二氯乙烷;
所述合成方法的反应步骤如下:将亚磷酸酯、硫酚或硫醇加入到含氯化试剂的溶剂中,在室温下搅拌5~10分钟,以“一锅法”进行反应;以气相色谱监测反应进程,待反应完全后,过滤反应液,将滤液旋转蒸发蒸去溶剂后,再进行柱色谱分离,得到所需的硫代磷酸酯类化合物;
所述亚磷酸酯、硫酚或硫醇、1,3-二氯-5,5-二甲基海因的摩尔比为1~1.2∶1∶0.5;
所述亚磷酸酯、硫酚、1,3-二氯-5,5-二甲基海因的摩尔比为1~1.2∶1∶0.5;
所述亚磷酸酯、硫酚或硫醇、三氯异氰尿酸的摩尔比为1∶1∶0.35。
本发明的有益效果:该合成方法是使用1,3-二氯-5,5-二甲基海因或三氯异氰尿酸作为氯化试剂,在亚磷酸酯和硫酚/硫醇之间发生脱氢偶联反应而得到硫代磷酸酯,相较于现有技术中的合成方法,本发明的合成方法的优点如下:
(1)本发明的方法中,反应条件更加温和,无需强碱、大极性溶剂(如DMF)、且仅在室温下即可完成。
(2)本发明的方法所用的试剂均价廉易得,反应过程无需惰性气体保护,采用“一锅法”操作更加简便。
(3)本发明的合成方法更加快速,相对于现有技术大多需要数小时和数十个小时的反应时间,本发明只需要数分钟即可反应完全。
(4)由于本发明无需使用强碱,故本发明的合成方法具有普适性,可以用于各种亚磷酸酯及硫酚/硫醇。根据目标产物的结构,可以选择任何亚磷酸酯和不同结构的硫醇或硫酚,因此使得硫代磷酸酯类化合物不再受限于苛刻的反应条件。
(5)本发明的方法可以获得满意的产率,得到硫代磷酸酯产物。
本发明高效构建的硫代磷酸酯骨架是许多药物、农药、生物活性分子和天然产物的重要骨架,本发明所述的合成方法为这类化合物的合成提供了一个广泛适用的制备方法。
具体实施方式
实施例1
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二正丙酯(3a):

在装有磁子10mL反应瓶中加入1,3-二氯-5,5-二甲基海因(0.0493g,0.25mmol)、二氯甲烷(1.5mL),室温搅拌均匀,剧烈搅拌下向其中加入亚磷酸二正丙酯(1a,0.083g,0.5mmol)和2,4-二甲基苯硫酚(2a,0.069g,0.5mmol),盖上盖子,室温剧烈搅拌10分钟;气相色谱监测反应完全;反应液过滤,旋干后经柱层析分离得到无色透明液体(3a)0.139g,产率92%。
Rf=0.33(V正己烷/V乙酸乙酯=4/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.47(dd,J=7.9,2.3Hz,1H), 7.07(s,1H),6.98(d,J=7.9Hz,1H),4.12-3.94(m,4H),2.48(s,3H),2.30(d,J=2.1Hz,3H),1.66(dt,J=13.7,6.9Hz,4H),0.92(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.20(d,J=5.4Hz),139.72(d,J=3.3Hz),136.36(d,J=4.2Hz),131.84(d,J=2.8Hz),127.70(d,J=2.8Hz),122.24(d,J=7.4Hz),69.61(d,J=7.1Hz),23.74(d,J=7.2Hz),21.35(d,J=17.7Hz),10.14(s); 31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.54(s);MS(70eV,EI)C14H23O3PS[M]:302.09.
实施例2
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二正丙酯(3a):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用三氯异氰尿酸(0.04g,0.175mmol)代替1,3-二氯-5,5-二甲基海因作为氯化试剂。得到无色透明液体(3a)0.133g,产率88%。
Rf=0.33(V正己烷/V乙酸乙酯=4/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.47(dd,J=7.9,2.3Hz,1H),7.07(s,1H),6.98(d,J=7.9Hz,1H),4.12-3.94(m,4H),2.48(s,3H),2.30(d,J=2.1Hz,3H),1.66(dt,J=13.7,6.9Hz,4H),0.92(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.20(d,J=5.4Hz),139.72(d,J=3.3Hz),136.36(d,J=4.2Hz),131.84(d,J=2.8Hz),127.70(d,J=2.8Hz),122.24(d,J=7.4Hz),69.61(d,J=7.1Hz),23.74(d,J=7.2Hz),21.35(d,J=17.7Hz),10.14(s); 31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.54(s);MS(70eV,EI)C14H23O3PS[M]:302.09.
实施例3
以2-甲基苯硫酚(2b)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成2-甲基苯基硫代磷酸二正丙酯(3b):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用2-甲基苯硫酚(2b)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a)。得到无色透明液体(3b)0.127g,产率88%。
Rf=0.34(V正己烷/V乙酸乙酯=4/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.66-7.60(m,1H),7.28(d,J=2.3Hz,2H),7.22-7.14(m,1H),4.14-3.96(m,4H),2.54(d,J=1.3Hz,3H),1.68(dd,J=14.0,7.3Hz,4H),0.92(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.32(d,J=5.7Hz),136.28(d,J=4.2Hz),130.96(d,J=2.6Hz),129.50(d,J=3.0Hz),126.85(d,J=2.7Hz),125.99(d,J=7.4Hz),69.69(d,J=7.1Hz),23.72(d,J=7.2Hz),21.56(s),10.12(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.09(s);MS(70eV,EI)C13H21O3PS[M]:288.02.
实施例4
以3-甲基苯硫酚(2c)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成3-甲基苯基硫代磷酸二正丙酯(3c):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用3-甲基苯硫酚(2c)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a)。得到无色透明液体(3c)0.129g,产率90%。
Rf=0.225(V正己烷/V乙酸乙酯=4/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.36(dd,J=5.5,5.0Hz,2H),7.22(t,J=7.5Hz,1H),7.15(dd,J=7.6,0.6Hz,1H),4.28-3.85(m,4H),2.33(s,3H),1.79-1.50(m,4H),0.91(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ139.30(d,J=2.3Hz),135.27(d,J=5.3Hz),131.66(d,J=5.3Hz),129.90(d,J=2.8Hz),129.21(d,J=2.2Hz),126.31(d,J=7.1Hz),69.60(d,J=6.7Hz),23.65(d,J=7.3Hz),21.36(s),10.13(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.17(s);MS(70eV,EI)C13H21O3PS[M]:288.07.
实施例5
以4-甲氧基苯硫酚(2d)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成4-甲氧基苯基硫代磷酸二正丙酯(3d):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用4-甲氧基苯硫酚(2d)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a)。得到无色透明液体(3d)0.141g,产率93%。
Rf=0.05(V石油醚/V乙酸乙酯=9/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.50-7.44(m,2H),6.90-6.84(m,2H),4.14-3.97(m,4H),3.80(s,3H),1.74-1.61(m,4H),0.92(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ160.61(d,J=2.8Hz),136.49(d,J=4.8Hz),116.84(d,J=7.5Hz),115.08(d,J=2.5Hz),69.56(d,J=6.7Hz),55.51(s),23.71(d,J=7.2Hz),10.16(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.59(s);MS(70eV,EI)C13H21O4PS[M]:304.10.
实施例6
以2-萘硫酚(2e)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成2-萘硫代磷酸二正丙酯(3e):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用2-萘硫酚(2e)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a)。溶剂用1,2-二氯乙烷代替二氯甲烷。经柱层析分离后得到白色固体(3e)0.137g,产率85%。
Rf=0.1(V石油醚/V乙酸乙酯=9/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.09(t,J=2.2Hz,1H),7.87-7.75(m,3H),7.65-7.58(m,1H),7.55-7.47(m,2H),4.28-3.94(m,4H),1.82-1.53(m,4H),0.91(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ134.47(d,J=6.8Hz),133.75(d,J=2.3Hz),133.16(d,J=1.8Hz),131.08(d,J=4.2Hz),129.08(d,J=1.6Hz),127.85(dd,J=3.6,1.1Hz),127.16(d,J=1.0Hz),126.87(d,J=0.7Hz),124.00(d,J=7.3Hz),69.74(d,J=6.8Hz),23.69(d,J=7.2Hz),10.15(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ22.91(s);MS(70eV,EI)C16H21O3PS[M]:324.10.
实施例7
以4-氯苯硫酚(2f)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成4-氯苯基硫代磷酸二正丙酯(3f):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用4-氯苯硫酚(2f)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a)。得到无色透明液体(3f)0.137g,产率89%。
Rf=0.162(V石油醚/V乙酸乙酯=9/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.54-7.47(m,2H),7.35-7.29(m,2H),4.07(qdt,J=9.9,8.2,6.6Hz,4H),1.74-1.61(m,4H),0.92(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ135.87(d,J=5.3Hz),135.58(d,J=3.4Hz),129.66(d,J=2.2Hz),69.84(d,J=6.8Hz),23.68(d,J=7.2Hz),10.14(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ22.31(s);MS(70eV,EI)C12H18ClO2PS[M]:307.93.
实施例8
以4-溴苯硫酚(2g)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成4-溴苯基硫代磷酸二正丙酯(3g):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用4-溴苯硫酚(2g)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a)。得到无色透明液体(3g)0.16g,产率91%。
Rf=0.135(V石油醚/V乙酸乙酯=9/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.52-7.39(m,4H),4.17-3.97(m,4H),1.75-1.62(m,4H),0.92(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ136.09(d,J=5.3Hz),132.62(d,J=2.2Hz),126.07(d,J=7.3Hz),123.73(d,J=3.5Hz),69.86(d,J=6.8Hz),23.69(d,J=7.2Hz),10.14(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ22.04(s);MS(70eV, EI)C12H18BrO3PS[M]:353.91.
实施例9
以4-氟苯硫酚(2h)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成4-氟苯基硫代磷酸二正丙酯(3h):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用4-氟苯硫酚(2h)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a)。得到无色透明液体(3h)0.119g,产率82%。
Rf=0.135(V石油醚/V乙酸乙酯=9/1);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.64-7.45(m,2H),7.09-7.00(m,2H),4.07(qdt,J=9.9,8.2,6.6Hz,4H),1.75-1.58(m,4H),0.92(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ136.80(dd,J=8.4,5.1Hz),116.81(d,J=2.3Hz),116.52(d,J=2.3Hz),69.77(d,J=6.8Hz),23.70(d,J=7.2Hz),10.14(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ22.74(s);MS(70eV, EI)C12H18FO3PS[M]:291.98.
实施例10
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二异丙酯(1b)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸 二异丙酯(3i):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用亚磷酸二异丙酯(1b)代替亚磷酸二正丙酯(1a)。得到无色透明液体(3i)0.136g,产率90%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.52(dd,J=7.9,2.3Hz,1H),7.06(s,1H),7.00-6.94(m,1H),4.72(dhept,J=8.7,6.2Hz,2H),2.47(d,J=0.8Hz,3H),2.29(d,J=2.0Hz,3H),1.31(d,J=6.2Hz,6H),1.24(d,J=6.2Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ141.98(d,J=5.6Hz),139.40(d,J=3.3Hz),136.03(d,J=4.2Hz),131.73(d,J=2.7Hz),127.57(d,J=2.7Hz),122.87(d,J=7.3Hz),73.27(d,J=7.2Hz),24.02(d,J=4.2Hz),23.67(d,J=5.6Hz),21.35(dd,J=20.3,0.7Hz); 31PNMR(121MHz,CDCl3)δ21.44(s);MS(70eV,EI)C14H23O3PS[M]:301.96.
实施例11
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二丁酯(1c)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二丁酯(3j):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用亚磷酸二丁酯(1c)代替亚磷酸二正丙酯(1a)。得到无色透明液体(3j)0.153g,产率93%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.47(dd,J=7.9,2.2Hz,1H),7.07(s,1H),6.97(d,J=7.9Hz,1H),4.16-3.98(m,4H),2.48(s,3H),2.30(d,J=2.0Hz,3H),1.61(dt,J=14.7,6.6Hz,4H),1.35(dq,J=14.5,7.3Hz,4H),0.90(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.17(d,J=5.4Hz),139.70(d,J=3.3Hz),136.31(d,J=4.2Hz),131.82(d,J=2.7Hz),127.68(d,J=2.8Hz),122.24(d,J=7.4Hz),77.58(s),77.16(s),76.74(s),67.86(d,J=7.1Hz),32.34(d,J=7.0Hz),21.34(dd,J=18.5,0.8Hz),18.79(s),13.70(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.56(s);MS(70eV,EI)C16H27O3PS[M]:329.95.
实施例12
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二甲氧基乙酯(1d)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二甲氧基乙酯(3k):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用亚磷酸二甲氧基乙酯(1d)代替亚磷酸二正丙酯(1a)。得到无色透明液体(3k)0.139g,产率83%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.52(dd,J=7.9,2.4Hz,1H),7.07(s,1H),6.98(d,J=7.9Hz,1H),4.28-4.12(m,4H),3.58-3.51(m,4H),3.35(s,6H),2.48(d,J=0.9Hz,3H),2.30(d,J=2.2 Hz,3H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.43(d,J=5.5Hz),139.91(d,J=3.5Hz),136.62(d,J=4.3Hz),131.87(d,J=2.9Hz),127.76(d,J=2.9Hz),121.63(d,J=7.5Hz),71.31(d,J=7.3Hz),66.81(d,J=7.0Hz),59.08(s),21.35(d,J=17.6Hz);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ24.72(s);MS(70eV,EI)C14H23O5PS[M]:334.94.
实施例13
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二氯乙酯(1e)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二氯乙酯(3l):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用亚磷酸二氯乙酯(1e)代替亚磷酸二正丙酯(1a)。得到无色透明液体(3l)0.051g,产率30%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.50(dd,J=7.9,2.5Hz,1H),7.10(s,1H),7.01(d,J=7.9Hz,1H),4.38-4.20(m,4H),3.64(t,J=5.9Hz,4H),2.49(d,J=1.2Hz,3H),2.32(d,J=2.4Hz,3H); 13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.61(d,J=5.5Hz),140.47(d,J=3.6Hz),136.72(d,J=4.3Hz),132.12(d,J=3.1Hz),127.95(d,J=3.0Hz),120.78(d,J=7.8Hz),77.58(s),77.16(s),76.74(s),67.30(d,J=6.7Hz),42.33(d,J=7.5Hz),21.40(d,J=17.7Hz);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ24.87(s);MS(70eV,EI)C12H17Cl2O3PS[M]:341.94.
实施例14
以3-巯基-2丁酮(2i)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成3-甲基-2-羰基-硫代磷酸二正丙酯(3m):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用3-巯基-2-丁酮(2i)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a),且亚磷酸二正丙酯的用量改为0.6mmol,室温反应5分钟。得到无色透明液体(3m)0.069g,产率52%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.14-3.96(m,5H),2.33(s,3H),1.80-1.66(m,4H),1.52(dd,J=7.2,0.5Hz,3H),0.97(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ205.20(d,J=5.2Hz),69.63(dd,J=6.8,3.3Hz),49.20(d,J=3.3Hz),27.35(s),23.65(dd,J=7.5,0.6Hz),18.69(d,J=6.4Hz),10.18(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ25.44(s);MS(70eV,EI)C10H21O4PS[M]:268.31.
实施例15
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二乙酯(1f)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二乙酯(3n):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用亚磷酸二乙酯(1f)代替亚磷酸二正丙酯(1a),得到无色透明液体(3n)0.122g,产率89%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.47(dd,J=7.9,2.3Hz,1H),7.08(s,1H),6.99(d,J=7.9Hz,1H),4.24-4.08(m,4H),2.48(s,3H),2.30(d,J=2.1Hz,3H),1.30(td,J=7.1,0.8Hz,6H);13CNMR(75MHz,CDCl3)δ142.16(d,J=5.4Hz),139.72(d,J=3.4Hz),136.32(d,J=4.2Hz),131.80(d,J=2.8Hz),127.68(d,J=2.8Hz),122.13(d,J=7.4Hz),64.10(d,J=6.7Hz),21.28(d,J=14.6Hz),16.14(d,J=7.1Hz);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.46(s);MS(70eV,EI)C12H19O3PS[M]:274.32.
实施例16
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二甲酯(1g)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二甲酯(3o):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用亚磷酸二甲酯(1g)代替亚磷酸二正丙酯(1a),得到无色透明液体(3o)0.108g,产率88%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.45(dd,J=7.9,2.3Hz,1H),7.08(s,1H),7.01-6.96(m,1H),3.81(s,3H),3.77(s,3H),2.49(d,J=0.9Hz,3H),2.31(d,J=2.2Hz,3H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.16(d,J=5.4Hz),139.89(d,J=3.5Hz),136.30(d,J=4.2Hz),13186(d,J=2.8Hz),127.75(d,J=2.9Hz),121.50(d,J=7.4Hz),54.30(d,J=6.6Hz),21.20(d,J=13.8Hz);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ26.54(s);MS(70eV,EI)C10H15O3PS[M]:245.91.
实施例17
以2,4-二甲基苯硫酚(2a)和亚磷酸二异丁酯(1h)为原料合成2,4-二甲基苯基硫代磷酸二异丁酯(3p):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用亚磷酸二异丁酯(1h)代替亚磷酸二正丙酯(1a),得到无色透明液体(3p)0.153g,产率93%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.47(dd,J=7.9,2.3Hz,1H),7.06(s,1H),6.99-6.93(m,1H),3.92-3.75(m,4H),2.48(s,3H),2.29(d,J=2.1Hz,3H),1.91(dp,J=13.3,6.7Hz,2H),0.90(d,J=6.7Hz,12H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ142.17(d,J=5.4Hz),139.68(d,J=3.4Hz),136.37(d,J=4.2Hz),131.80(d,J=2.8Hz),127.65(d,J=2.8Hz),122.19(d,J=7.4Hz),73.91(d,J=7.6Hz),29.17(d,J=7.3Hz),21.50(s),21.21(s),18.79(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ23.38(s);MS(70eV,EI)C16H27O3PS[M]:329.94.
实施例18
以苄基硫醇(2j)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成苄基硫代磷酸二正丙酯(3q):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用苄基硫醇(2j)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a),得到无色透明液体(3q)0.122g,产率85%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.39-7.26(m,5H),4.07-3.87(m,6H),1.72-1.59(m,4H),0.93(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ137.69(d,J=5.6Hz),129.05(s),128.79(s),127.74(s),69.12(d,J=6.2Hz),35.07(d,J=3.8Hz),23.61(d,J=7.5Hz),10.17(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ26.86(s);MS(70eV,EI)m/z(EI)C13H21O3PS[M]:287.91.
实施例19
以环己基硫醇(2k)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成环己基硫代磷酸二正丙酯(3r):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用环己基硫醇(2k)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a),得到无色透明液体(3r)0.112g,产率80%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.12-3.94(m,4H),3.35-3.21(m,1H),1.81-1.66(m,6H),1.61-1.22(m,8H),0.97(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ69.03(d,J=6.6Hz),45.71(d,J=3.5Hz),35.48(d,J=6.0Hz),26.09(s),25.44(s),23.70(d,J=7.4Hz),10.24(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ27.78(s);MS(70eV,EI)m/z(EI)C12H25O3PS[M]:281.02.
实施例20
以环戊基硫醇(2l)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成环戊基硫代磷酸二正丙酯(3s):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用环戊基硫醇(2l)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a),得到无色透明液体(3s)0.110g,产率83%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.13-3.96(m,4H),3.56-3.42(m,1H),2.19-2.05(m,2H),1.79-1.68(m,6H),1.68-1.57(m,4H),0.97(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ69.01(d,J=6.5Hz),44.82(d,J=3.7Hz),35.50(d,J=6.8Hz),24.47(s),23.72(d,J=7.4Hz),10.23(s); 31P NMR(121MHz,CDCl3)δ27.63(s);MS(70eV,EI)m/z(EI)C11H23O3PS[M]:267.05.
实施例21
以3-巯基丙酸甲酯(2m)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成丙酸甲酯基-3-硫代磷酸二正丙酯(3t):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用3-巯基丙酸甲酯(2m)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a),得到无色透明液体(3t)0.131g,产率92%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.14-3.94(m,4H),3.70(s,3H),3.07(dt,J=16.5,7.1Hz,2H),2.76(t,J=7.1Hz,2H),1.80-1.65(m,4H),0.97(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ171.80(s),69.30(d,J=6.5Hz),52.03(s),35.62(d,J=3.9Hz),25.73(d,J=4.1Hz),23.68(d,J=7.4Hz),10.18(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ27.27(s);MS(70eV,EI)m/z(EI)C10H21O5PS[M]:285.12.
实施例22
以2-巯基乙酸甲酯(2n)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成乙酸甲酯基-2-硫代磷酸二正丙酯(3u):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用2-巯基乙酸甲酯(2n)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a),得到无色透明液体(3u)0.129g,产率95%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.17-4.00(m,4H),3.76(s,3H),3.61(d,J=15.2Hz,2H),1.80-1.67(m,4H),0.97(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ169.40(d,J=5.1Hz),69.56(d,J=6.3Hz),53.00(s),32.30(d,J=3.8Hz),23.64(d,J=7.4Hz),10.15(s);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ25.46(s);MS(70eV,EI)m/z(EI)C9H19O5PS[M]:271.00.
实施例23
以2-巯基丙酸乙酯(2o)和亚磷酸二正丙酯(1a)为原料合成丙酸乙酯基-2-硫代磷酸二正丙酯(3v):

操作方法同实施例1。不同之处在于,使用2-巯基丙酸乙酯(2o)代替2,4-二甲基苯硫酚(2a),得到无色透明液体(3v)0.130g,产率87%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ4.20(q,J=7.1Hz,2H),4.14-3.98(m,4H),3.94(dd,J=13.3,7.2Hz,1H),1.79-1.66(m,4H),1.60(d,J=7.2Hz,3H),1.29(t,J=7.1Hz,3H),0.97(td,J=7.4,1.2Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ172.10(d,J=5.9Hz),69.45(dd,J=6.4,4.6Hz),61.90(s),42.72(d,J=3.4Hz),23.64(dd,J=7.4,1.5Hz),20.20(d,J=6.0Hz),14.19(s),10.16(d,J=0.8Hz);31P NMR(121MHz,CDCl3)δ25.14(s);MS(70eV,EI)m/z(EI)C11H23O5PS[M]:298.99.

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本发明涉及一种硫代磷酸酯类化合物的合成方法。本发明采用亚磷酸酯和硫酚或硫醇在氯化试剂1,3-二氯-5,5-二甲基海因/三氯异氰尿酸的促进下合成硫代磷酸酯。条件温和,反应迅速,反应过程无需加碱和催化剂,对不同官能团的底物具有广泛的适用性。本发明高效构建的硫代磷酸酯骨架是许多药物、农药、生物活性分子和天然产物的重要骨架,本发明所述的合成方法为这类化合物的合成提供了一个广泛适用的制备方法。。

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