三(4-甲氧基苯基)膦的合成

介绍

三(4-甲氧基苯基)膦是近年来研究较多的有机磷化合物，它可以作为铑膦络合催化剂的基础原料，在国内石油化工中也有着广阔的用途。在医药工业、有机合成、分析等领域也有着广泛的应用。

图一 三(4-甲氧基苯基)膦

合成

目前，关于三(4-甲氧基苯基)膦的合成方法，主要有格氏法、钠法、Friedel-Crafts法、还原法等。格氏法是用卤代苯与金属镁在四氢呋喃溶剂中制成苯基镁卤化物，再滴加三氯化磷，反应生成PPh3。Friedel-Crafts法制备PPh3应用较广。用三氯化磷、硫和过量的苯在无水三氯化铝催化下发生烷基化反应，生成三苯基硫膦(Ph3PS)。然后用钠的四氢呋喃溶液进行脱硫，用乙醚萃取、乙醇重结晶而制得PPh3。也有采用一锅法，工艺相对简化。用苯、三氯化磷、硫直接回流反应，生成三苯硫膦后，再加入锌粉，直接对三苯基硫膦进行脱硫，PPh3纯度可在99％以上。金属钠法，以氯苯和金属钠为原料，先反应生成苯基钠中间体，随后立即与三氯化磷反应生成三苯基膦目标产物。S.Affandi等人于1987年报道了将镁分散在大量乙醚中并在低温下加入对位取代的苯，所有的镁反应完后加入三氯化磷的乙醚溶液，升至室温并搅拌2小时，并经后处理制得产物的方法，并提及如果是制备三(4-甲氧基苯基)膦的话使用四氢呋喃的产率更佳，产率至高为69％。JP2011201835A中公开了1,4-二溴苯在四氢呋喃中与n-丁基锂反应后加入三氯化磷并经后处理后得到三(4-溴苯基)膦的方法，但其收率仅为26.88％。王利生等人在《化学工业与工程》中报道了三苯基膦(TPP)及三(4-甲氧基苯基)膦(TMOPP)的合成方法，为将新磨的镁粉与THF在氮气保护下滴入溴苯或对溴苯甲醚，加碘做引发、待格氏反应形成后再继续滴加溴苯或对溴苯甲醚，反应后加入三氯化磷，加热反应20h后经后处理得到产物。中国科学院长春应用化学研究所在CN101747373A中描述了加入镁屑和少量碘，氩气保护下加入THF，再缓慢滴加对二溴苯的THF溶液，加热反应4小时后加入三氯化磷继续反应24小时，再加入过氧化氢搅拌2小时后处理得到三(4-溴苯基)氧磷的方法，产率56.7％。以上方法均存在产率不够令人满意或者是需要额外使用碘来引发反应、或者是待格氏反应进行后需要额外加入反应物而容易导致反应淬灭的问题。

针对以上问题，薛磊等人[1]提出一种收率高、无需额外加入引发剂的、能持续稳定地进行反应的三(4-甲氧基苯基)膦的制备方法。

在洁净反应器中连续倒入干氮气，混合镁片19.44g (0.8mol)、溴苯甲醚11.97g (0.064mol)、四氢呋喃60.33g加入反应器。通过搅拌提高温度，在42℃时开始反应。滴入预配制的对溴苯甲醚溶液(对溴苯甲醚137.66g (0.736mol)，四氢呋喃260.03g)，温度控制在55℃左右。加入1h后，加入保温1h后，冷却备用。将水壶温度保持在25℃左右，加入预先配制好的三氯化磷溶液(三氯化磷33.05g，四氢呋喃80.21g)，加入1h后，加入保温1h后冷却备用。保持釜内压力在-0.4MPa左右，缓慢升高釜内温度1.5h左右，内部温度将达到85℃左右。脱溶结束后，用氮气破真空，降低温度使用。滴加5%盐酸180g, 1h后静置0.5h。将反应溶液冷却至10℃过滤，用水加甲醇冲洗滤饼沥干，将滤饼置于60℃真空干燥机中干燥2小时，得三-(4-甲氧基苯基)膦，得率为75.62%，为灰白色粉末，HPLC检测含量为99.32%。

图二 三(4-甲氧基苯基)膦的合成通式

参考文献

[1]薛磊,李焕成,吴邦元等. 一种三苯基膦衍生物三-(R-苯基)膦的合成方法[P]. 江苏省：CN111825715A,2020-10-27.