三叔丁基膦是一种多用途的产品,可用作医药中间体、化学试剂和分析标准品。除了关注其用途,我们还需要重视产品的价格。
三叔丁基膦的熔点为30到35摄氏度,沸点为102到103摄氏度,闪点约为1°。存放时,虽然环境要求不高,但建议进行密封存储。作为第三代产品,在钯催化偶联反应中有广泛应用。然而,这种产品对空气敏感,因此建议在低温下隔绝空气存储,并在手套箱中操作。
现在我们对三叔丁基膦的基本性质有了更好的了解,购买时要注意,价格并不是固定的选择因素。生产厂家、购买时间和渠道不同,价格也会有所区别。目前常见的产品纯度大多在98%以上,选择一克包装规格的产品价格约为579元,选择五克包装规格的产品价格约为2872元。您也可以登录盖德化工网搜索三叔丁基膦,选择合适的供应商进行洽谈。
过渡金属催化的偶联反应在医药和石化行业中得到广泛应用。其中,钯催化剂是最常用的催化剂,可以催化多取代的卤代芳烃或卤代杂芳烃的Suzuki、Negishi、Stille、Heck等偶联反应。在钯催化剂催化各种偶联反应过程中,选择合适的配体可以提高反应的收率和选择性。近年来,三叔丁基膦作为一种新兴的第三代膦配体,在钯催化偶联反应中得到了广泛研究。三叔丁基膦具有富电子和大的空间位阻的特点,既加速了氧化加成反应,又利于原消除反应,从而加速了偶联反应的进程。
目前,已有一些关于三叔丁基膦的合成方法的文献报道。其中一种方法是通过叔丁基锂与三氯化磷反应得到。然而,该方法使用的叔丁基锂对空气敏感,易自然,使得反应条件控制要求较高。另一种方法是通过叔丁基氯化镁与三氯化磷在碘化铜和溴化锂的催化作用下反应得到。然而,该方法的后处理过程中存在大量无机盐,后处理困难,限制了其进一步应用。鉴于三叔丁基膦的优越催化活性和广阔的市场应用前景,探索更高效、实用的合成方法十分必要。
本发明旨在提供一种高收率、低生产成本、反应条件温和、操作简单的工业化生产三叔丁基膦的新方法。
为实现本发明的目的,本发明的反应路线如下:
1. 在氩气保护下,向干燥反应器中加入反应溶剂四氢呋喃。
2. 依次加入磷化钙、溴代叔丁烷以及二乙酰丙酮镍催化剂。
3. 升温至60-80 oC反应。
4. 加入水淬灭反应。
5. 进行萃取、干燥、减压蒸馏,得到三叔丁基膦。
所述的镍催化剂为二乙酰丙酮镍。
所述的磷化钙、溴代叔丁烷与镍催化剂的摩尔比为1 : 6-12 : 0.01-0.1。
本发明的优势在于使用溴代叔丁烷和磷化钙作为起始原料,避免了对空气敏感的叔丁基锂和叔丁基氯化镁的使用,操作更加简单。该发明优化了反应过程,反应条件温和,收率高,达90 %以上,更适合于工业化生产。
以下是三叔丁基膦的合成实例:
1. 在氩气保护下,向干燥反应器中加入2L四氢呋喃。
2. 依次加入磷化钙(182 g, 1mol)、溴代叔丁烷(816 g, 6mol)、以及二乙酰丙酮镍(12.8 g, 0.05mol)。
3. 升温至60 oC反应12小时。
4. 反应结束后加入1L水淬灭反应。
5. 进行萃取、干燥、减压蒸馏,得到无色液体三叔丁基膦367 g,收率91%。
1H NMR (400 MHz, C6D6) δ: 3.28 (d,J= 199 Hz, 1H), 1.29 (d, J = 11.3 Hz, 18H).
31P NMR (162 MHz, C6D6) δ: 33.2 (J= 200 Hz)。
三叔丁基膦是一种有机化学物质,通常具有独特的性质。为了避免可能的负面影响,正确的储存方法至关重要。
三叔丁基膦在常温和常压下相对稳定,只要按照适当的储存方式,就能避免分解和危险反应的发生。然而,必须避免与氧化性物质接触。
储存三叔丁基膦时,需要确保储藏容器密封,并放置在阴凉干燥的地方。同时,要保持良好通风和使用排气装置,避免与氧化剂、酸类物质和食用化学品混存。储存地点应配备泄漏应急处理设备和适当的收容材料。此外,还要注意该化学物质可能对水体造成伤害,因此要避免接触地下水和污水系统。未经政府许可,不得将这些材料直接排放到周围环境中。
关于三叔丁基膦的正确储存方法,本文已进行了相关介绍。可以看出,该物质需要放置在阴凉干燥的地方,并配备相应的处理设备。
三叔丁基膦是一种常用的配体,可用于催化金属有机化合物与芳基卤化物之间的交叉偶联反应。这类反应是一种重要且有效的形成C-C键的方法。
传统的催化剂体系通常可以实现钯对芳基C-Br键或C-I键的插入反应,但对于价格更为便宜且性质惰性的芳基C-Cl键的活化则较为困难。研究发现,加入电富性大的三叔丁基膦配体能够有效地实现金属钯对芳基C-Cl键的插入反应,为C-C键的形成反应注入了新的活力。除了三叔丁基膦配体外,还有其他能够活化C-Cl键的有机配体。
在三叔丁基膦配体的存在下,钯试剂催化的卤代芳烃与苯胺底物的胺化反应可以扩展到氯代芳烃。同时,三叔丁基膦也能促进芳基金属试剂与卤代芳烃或芳基磺酰氯之间的交叉偶联反应。
此外,在三叔丁基膦配体的存在下,氯代芳烃与烯烃也能发生交叉偶联反应。而1-芳基三氮烯作为亲电试剂也能与芳基金属试剂发生交叉偶联反应。
综上所述,三叔丁基膦在有机合成中具有广泛的应用前景,可以用于实现多种重要的反应。
二(三叔丁基膦)钯,化学式为C24H54P2Pd,分子量约为511.06(部分资料显示为513.08,这可能是由于不同文献中使用的具体结构式略有差异所致)。其CAS登录号为53199-31-8,常温下为淡黄色或灰白色至橘黄色固体,具有较高的热稳定性和对空气的敏感性。因此,在储存和使用过程中需要采取严格的防护措施,如密闭充氩冷藏等,以避免其被氧化或水解而失去催化活性[1]。
二(三叔丁基膦)钯的性状
在一个干燥的反应烧瓶中,首先将钯的前驱体[Pd(allyl)Cl]2溶解于干燥的乙腈溶液中。然后,在氮气保护的手套箱中,向该溶液中一次性加入过量的三叔丁基膦。所得的反应混合物在搅拌下逐渐形成浑浊的黄色溶液,并随着时间的推移变得不透明。经过长时间的反应(如18小时),反应混合物最终变为乳白色。反应结束后,通过过滤和洗涤等后处理步骤,即可得到纯净的二(三叔丁基膦)钯。需要注意的是,整个合成过程对操作环境和条件要求极高,必须确保无水无氧,以避免杂质的引入和产物的分解[1-2]。
二(三叔丁基膦)钯在药物合成中扮演着重要角色。由于其优异的催化性能,它已被广泛应用于多种抗癌药物和抗病毒药物的制备中。通过催化偶联反应,如Suzuki、Kumada、Negishi和Buchwald等,二(三叔丁基膦)钯能够高效地构建复杂的药物分子骨架,为新药研发提供了强有力的支持[1-3]。
在天然产物合成领域,二(三叔丁基膦)钯同样展现出了巨大的潜力。许多天然产物分子结构复杂,传统合成方法难以高效合成。而利用二(三叔丁基膦)钯催化的偶联反应,可以简便地构建出天然产物分子中的关键结构单元,从而大大提高合成效率和产率[1-3]。
[1]潘剑明,陈波,马银标,等.一种二(三叔丁基膦)钯的合成工艺:CN200910153496.5[P].CN101693725A[2024-07-14].
[2]王贞,刘云生,邓雄飞.一种制备二(三叔丁基膦)钯的合成方法:CN 201410280753[P][2024-07-14].
[3]朱钢国,卢增辉,刘鸽,等.一种二(三叔丁基膦)钯的合成方法.2012[2024-07-14].
三叔丁基膦是一种有机化学物质,根据其安全信息,我们知道它属于危险品,因此在储存和运输过程中需要严格遵守相关要求和包装标准。
三叔丁基膦在常温和常压下相对稳定,只要按照正确的方法储存和使用,一般不会出现问题。然而,它不能接触氧化性物质,储存时需要进行绝对密封,并选择阴凉干燥的环境,同时确保储存环境有良好的通风条件或排气装置。此外,绝对不能与酸类或食用化学品混放,以免发生意外。
如果发生三叔丁基膦泄露,应立即采取紧急措施,避免大面积污染。关于三叔丁基膦的合成方法,需要准备叔丁基氯化镁和三氯化磷,在乙醚中进行反应,并经过叔丁基锂处理,最终得到三叔丁基膦。
尽管许多工厂在储存和使用三叔丁基膦时都严格执行要求,但仍有可能发生意外情况,因此需要定期巡查。此外,三叔丁基膦对水资源有影响,一旦渗入地下水中,很容易造成污染。因此,从事三叔丁基膦生产的工厂绝对不能将废弃物排入地下水道或河流,以防止污染的发生。
二(三叔丁基膦)钯是一种常用的金属钯络合物,常用作有机合成化学中的催化剂。它具有较大的位阻和丰富的电子密度,因此在药物合成、天然产物合成和有机合成等领域得到广泛应用。
二(三叔丁基膦)钯具有较好的热稳定性,但对水和空气敏感,容易失去催化活性。因此,在使用过程中需要避免水和空气的存在,并在干燥的惰性气氛下储存。
二(三叔丁基膦)钯在常温常压下稳定,是一种非常有效的钯催化剂,可用于许多有机合成反应。叔丁基基团的加入使其具有较高的热稳定性,并且配体与钯离子的相互作用减弱,反应活性较高。
二(三叔丁基膦)钯的合成通常是通过在PdCl2上加入过量的三叔丁基膦,在适当的反应条件下形成配合物。不同的合成方法可以改变配体结构,得到具有不同化学性质的钯配合物。
图1 二(三叔丁基膦)钯的合成路线
在一个干燥的反应烧瓶中,将[Pd(allyl)Cl]2 ( 1.91 g , 5.2 mmol)溶于干燥的乙腈溶液( 350 m L )中,然后在充满氮气的手套箱中一次性往上述钯络合物种加入三叔丁基膦 ( 6.54 g ),所得的反应混合物搅拌一段时间后会形成浑浊的黄色溶液。在几分钟内,所得的反应混合物会慢慢地变得不透明,将反应混合物继续搅拌反应18 h将得到的乳白色混合物。反应结束后将粗反应体系通过一个中等的过滤器过滤,然后收集固体产物,用乙腈( 3 × 50m L)洗涤固体,真空干燥即可得到目标产物分子。注意该催化剂容易被空气氧化,后处理过程尽量在手套箱中进行,避免接触空气。
二(三叔丁基膦)钯作为一种零价钯物种,常用作偶联反应的催化剂。它在氧化加成、转金属化和还原消除等步骤中发挥重要作用。由于其优异的催化性能,已广泛应用于药物合成、天然产物合成、有机合成和高分子材料合成等领域。
[1] Quesnel, Jeffrey S. et al Chemistry - A European Journal, 21(26), 9550-9555; 2015
[2] Li, Hongbo et al Organic Letters, 12(15), 3332-3335; 2010
【英文名称】Tri-tert-Butylphosphine
【分子式】C12H27P
【分子量】202.32
【CAS】13716-12-6
【物理性质】具有低熔点的固体,熔点为30-35 °C,沸点为102-103 °C/13 mmHg (1733.2 Pa),密度为0.83~0.84 g/cm3。
【制备和商品】国际大型试剂公司提供销售,商品化试剂通常为10%的正己烷和1,4-二氧杂环己烷溶液。也可通过在乙醚中反应叔丁基氯化镁和三氯化磷,然后用叔丁基锂处理来制备。
【注意事项】三叔丁基膦对空气非常敏感,必须在低温下隔绝空气保存,并在手套箱中或惰性气体保护下操作。
三叔丁基膦是一种电富性配体,可与钯形成配合物,催化金属有机化合物(M=B、Sn、Zn、Si、Mg)与芳基卤化物之间的交叉偶联反应。这种反应是形成C-C键的重要且有效的方法。
传统的催化剂体系通常能实现钯对芳基C-Br键或C-I键的插入反应,但对于价格更为便宜且性质惰性的芳基C-Cl键的活化则较困难。研究发现,加入电富性大的三叔丁基膦配体能够有效实现金属钯对芳基C-Cl键的插入反应,为C-C键的形成反应注入了新的活力。除了三叔丁基膦配体外,还有其他能够活化C-Cl键的有机配体,如由Milstein提出的大体积电富性强的螯合双膦配体、Buchwald提出的大体积电富性强的膦配体、Herrmann提出的N-杂环卡宾配体,以及Beller提出的亚磷酸盐配体。
在三叔丁基膦配体的存在下,钯试剂催化的卤代芳烃与苯胺底物的胺化反应可以扩展到氯代芳烃。
传统钯试剂催化的端炔与溴代芳烃之间的Sonogashira反应通常在高温和加入共催化剂Cul的条件下进行。然而,加入电富性配体三叔丁基膦后,不仅可以使反应在室温下进行,还能避免使用Cul,并且能在高温下实现氯代芳烃与端炔的反应。
在三叔丁基膦配体的存在下,氯代芳烃与单取代或双取代烯烃也能发生Heck-Mizoroki交叉偶联反应。
在三叔丁基膦配体的存在下,1-芳基三氮烯作为亲电试剂也能与芳基金属试剂(如芳基硼、芳基硅)发生交叉偶联反应。
参考文献
1. Hoffmann, H.; Schellenbeck, P. Chem. Ber. 1967,100,692.
2. Yamamoto, T.; Nishiyama, M.; Koie, Y. Tetrahedron Lett 1998,39,2367.
3. Dubbaka, S. R.; Vogel, P. Org. Lett. 2004,6,95.
4. (a) Hundertmark, T.; Littke, A. F.; Buchwald, S. L.; Fu, G. C. Org. Lett. 2000, 2,1729. (b) Kollhofer, A.; Pullmann, T.; Plenio, H. Angew. Chem., Int Ed. 2003,42,1056.
5. Littke,A. F.;Fu,G. C.J. Am. Chem. Soc. 2001,123,6989.
6. Sakei, T.; Son,E.-C.; Tamao, K. Org. Lett. 2004, 6,617.
四氟硼酸三叔丁基膦呈白色晶体粉末状,可用作催化剂。
外观:呈白色晶体粉末状。
溶解性:可溶于非极性有机溶剂如乙醚、甲苯和氯代烷。
稳定性:稳定于常温下,但在高温或有机溶剂中可能分解。
熔点:261°C(lit.)
水溶性:不溶于水
溶解度:氯仿 (微溶),二氯甲烷 (微溶),甲醇 (微溶)
1. 催化剂:TBPBF4可用作催化剂的配体,具有高度的反应活性,常用于有机合成反应中,如膦催化的不对称加成反应、不对称氟化反应等。
2. 电解质:由于其离子性质,TBPBF4可用作电解质溶液的添加剂,例如在锂离子电池、高能密度电池和超级电容器等设备中。
吸入、皮肤接触及吞食有害。
R36/37/38:刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。