4-(二苯基磷酰基)苯甲酸的合成及酯化研究(2)

2.1主要实验仪器10 2.2主要实验试剂11 2.3实验步骤11 2.3.14-(二苯基磷酰基)苯甲酸催化剂制备的步骤11 2.3.24-(二苯基磷酰基)苯甲酸催化酯化效果验证12


2.1 主要实验仪器 10

2.2 主要实验试剂 11

2.3 实验步骤 11

2.3.1 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸催化剂制备的步骤 11

2.3.2 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸催化酯化效果验证 12

2.3.3 氨基化TiO2的制备 12

2.3.4 三苯氧膦的固载 12

2.3.5 负载型 4-(二苯基膦酰基)苯甲酸催化合成酯的路线确定 12

2.3.6 合成酯的验证实验路线确定 13

3 实验结果与讨论 14

3.1 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸制备分析 14

3.1.1 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸理论产量的计算 14

3.1.2 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸反应产率的计算 14

3.1.3 反应时间对产率的影响 14

3.1.4 反应温度对产率的影响 15

3.1.5 产物结构鉴定 17

3.1.6 产物纯化过程改进 17

3.2 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸酯化催化效果 17

3.3 三苯氧膦的固载 18

3.3.1 TiO2和NH2- TiO2红外谱图 18

3.3.2 负载效果验证 18

3.3.3 催化酯合成结果讨论 19

3.4 小结 19

4 结论 20

致谢 21

参考文献 22

附  录 24

1 引言

三苯基膦及其衍生物在有机化合物的发展与研究过程中起着重要的作用,主要体现在阻燃剂方面,还是用于水溶性均相复合催化剂方面,都是近年来,研究者关注的热点话题。通过对水溶性过渡金属-膦配合物催化性能的研究,改进了水溶性膦配体的合成方法,产生了新的研究方向。三苯基膦及其衍生物是实现产品工业化的重要基础。近年来,两相催化反应,在解决重金属的回收使用问题的同时还可以解决催化剂与产物分离的问题。通过水溶性膦配体来实现两相催化剂。

酯类化合物在自然界中广泛存在而且数量繁多,由于羧酸酯多具有香味,常被用于制作香精和香料。另外在医疗方面,因其具有独特的麻醉性和刺激性,多被用于麻醉剂。传统的酯的合成方法有很多,例如采用浓硫酸作催化剂在加热条件下促进醇酸酯化,用氧化剂把醛直接氧化成酯然而在传统的合成方法中依然存在着高温、时间长、催化剂具有腐蚀性或危险性等缺点。由此可见,寻求一种绿色环保、环境友好、催化效能高的酯的合成方法成为当前有机化学家的一个重要研究课题。

1.1 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸的简介、作用及开发

1.1.1 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸的简介

4-(二苯基磷酰基)苯甲酸英文名称:4-diphenylphosphorylbenzoic acid,

英文别名:Diphenyl-<4-carboxy-phenyl>-phosphinoxid;

Benzoic acid, 4-diphenylphosphinyl

4-(二苯基磷酰基)苯甲酸的结构式如下:

图1.1 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸的结构

Fig.1.1 Structure of 4-diphenylphosphorylbenzoic acid

4-(二苯基磷酰基)苯甲酸的主要物理性质如下表所示:

表1.1 4-(二苯基磷酰基)苯甲酸的主要物理性质

Table1.1 The main physical properties of 4-diphenylphosphorylbenzoic acid

性 质 文献值

分子式 C19H15O3P

分子量 322.28

LogP 3.02420

PSA 64.1800

1.1.2 三苯基膦衍生物的应用

三苯基膦衍生物有很多种,如磺化三苯基膦(TPPTS),聚芳基三芳基膦(PETAPO),氟膦配体等,用于水溶性两相催化剂。 有(4-三羟基苯基)膦(THPPO),双(对甲苯基)苯基氧化膦(BMPPO),双(对羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)作为阻燃剂。

金属催化剂配体:由于PPh3有孤对电子,是Lewis碱,呈强碱性,因此很容易与过渡金属形成配合物。过渡金属与膦之间形成的化学键,除了磷原子上的电子空轨道形成键外,还有电子通过填充金属反对轨道反馈到磷原子的三维轨道的组合。含过渡金属类的催化剂的分离和循环利用率是均相催化需要解决的核心问题之一。通过水溶性膦配体来实现两相催化。所以均相催化剂具有活性高,选择性好,反应条件温和、易分离、易回收催化剂等优点。PPh3是较强的亲核试剂,因磷元素的存在,具有一定的稳定性。它作为一种重要的合成中间体,是因为自身的化学结构和活性,使其能发生多种化学反应。