介绍

2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷，化学式为C2H4ClO3P，是一种重要的有机磷化合物，外观为白色固体。它对水和湿气极其敏感，因此需要在干燥的条件下进行操作和储存。

2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷

应用

2?氯?2?氧?1,3,2?二氧磷杂环戊烷是生物医用材料领域一种重要的中间体，尤其是合成具有良好生物相容性的磷酸胆碱类聚合物，如PC、LPC、GPC，应用前景广阔。它的结构包括一个五元环，其中有两个氧原子和一个氯原子与磷原子相连，这种结构使其在有机合成中具有多种用途，如作为合成磷酸酯或磷酰胺类化合物的前体。它在有机合成中表现出高度的反应活性，可以与醇类化合物发生酯化反应生成相应的磷酸酯衍生物，也可以与有机胺类化合物发生缩合反应生成膦酰胺衍生物。

合成

现有合成的缺点

现有技术主要采用Edmundson的合成方案：将原料2?氯?1,3,2?二氧磷杂环戊烷溶解在有机溶剂中，通入空气、氧气或臭氧进行氧化反应，其反应时间通常较长，需要20小时以上，且由于它的热敏性高，反应时间长导致收率和纯度都较低，无法达到工业化生产的要求。

新合成方法

路宽[1]通过采用特定的催化剂Pd(Ⅱ)?Cu(Ⅱ)双金属复合材料，在更低的反应温度下能够高效催化氧化反应的进行，提高氧气利用率，使反应时间显著缩短；较低的反应温度能明显减少热敏性原料和产品的分解，使收率和纯度显著提升。具体步骤如下：

第一步：5g载体APT(凹凸棒土)与0.02g Pd Cl2、1.82g Cu Cl2·2H2O和20g水混合均匀，在室温下充分搅拌15min后，缓慢滴加沉淀剂NH4HCO3，至体系p H＝7。静置过夜，抽滤，洗涤，在100℃之间干燥12h，400℃焙烧3h，制得催化剂Pd(Ⅱ)?Cu(Ⅱ)双金属复合材料(理论含量：Pd质量分数0.18％，Cu质量分数12％)。

第二步：在干燥的500ml四口烧瓶中，加入2?氯?1 ,3 ,2?二氧磷杂环戊烷126g、Pd(Ⅱ)?Cu(Ⅱ)双金属复合材料1g和甲苯250ml，降温至?20℃，以5L/H速率开始通入氧气，控制反应液的温度?5℃，待反应液中2?氯?1,3,2?二氧磷杂环戊烷含量小于0.2％时，停止通氧。通氧时间3.22小时，称重消耗氧气23克，理论消耗1.43倍，反应液经真空抽滤，所得滤液经熔融结晶提纯，得到2?氯?2?氧?1,3,2?二氧磷杂环戊烷126g，纯度98.6％，收率88.7％。

参考文献

[1]陆宽.一种2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷的合成方法[P].山东省:CN202310575069.6,2023-08-08.

2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷是一种常用的氯化膦化学试剂，它是一种无色透明液体，在常温常压下对水和湿气非常敏感。它可以通过氧化反应从2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷制备而成，是磷酸酯或磷酰胺类化合物的合成前体。

化学性质

2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷的化学结构包含一个五元环，其中有两个氧原子和一个氯原子与磷原子相连。这种结构使其在有机合成中表现出高度的反应活性。它对水和醇类有机溶剂非常敏感，可以与醇类化合物发生酯化反应得到相应的磷酸酯衍生物，也可以与有机胺类化合物发生缩合反应得到相应的膦酰胺衍生物。由于其高化学反应活性，一般要求将该物质进行密封保存于低温环境中，并在惰性气体氛围中保存。

图1 2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷和醇的缩合反应

在一个干燥的反应烧瓶中，在惰性气氛下，向2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷（72.8 克）在 50 mL 干燥的四氢呋喃中的溶液里缓慢地滴加吡啶（43.43 克）在 230 mL 干燥 四氢呋喃中的溶液和干燥的乙醇（25.29 克）。然后在 4 °C 下将所得的反应混合物搅拌过夜。反应结束后在惰性气体保护的氛围下将反应混合物通过过滤除去沉淀出盐酸吡啶，然后将所得的滤液在真空下进行蒸发浓缩，最后将所得的残余物通过蒸馏进行提纯即可得到目标产物分子。

应用

2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷是一种高反应活性的氯化膦试剂，主要用于有机合成中的膦化反应。在这种反应中，该物质通常用于将醇或酚转化为相应的有机膦化合物，这些有机膦化合物在许多化学合成中具有重要的应用。需要注意的是，在使用该物质进行膦化反应时需要在干燥的条件下进行，以避免水分的干扰。

参考文献

[1] Mueller, Laura K.; et al RSC Advances (2015), 5(53), 42881-42888.