三苯基膦在有機(jī)化學(xué)中應(yīng)用十分廣泛,反應(yīng)途中它會(huì)生成副產(chǎn)物三苯氧磷(TPPO),但由于其在大部分有機(jī)溶劑中具有一定的溶解性,很難處理完全。近日一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)溴化鈣在THF和甲苯中可以有效除去大部分的TPPO[1]。
研究背景
在有機(jī)化學(xué)中,多個(gè)經(jīng)典反應(yīng)需要用到三苯基膦,如Corey-Fuchs炔合成反應(yīng)、Appel鹵代反應(yīng)、Staudinger反應(yīng)、Mistunobu反應(yīng)等,但這些反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生共用的副產(chǎn)物-三苯氧磷(TPPO),在小量合成時(shí)可以通過色譜的方法進(jìn)行純化,但在大量合成時(shí),很難將其處理完全。
目前,解決TPPO難以處理的方式主要有以下幾種方式:
a.采用更容易分離的有機(jī)膦試劑或替代試劑,如Tsunoda試劑、磷酸酯類Wittig試等,可通過萃取操作除去;
b.采用催化量的三苯基膦(TPP);
c.通過添加劑與三苯氧磷絡(luò)合,經(jīng)過濾除去。
方法a以及方法b由于底物適應(yīng)性以及經(jīng)濟(jì)性問題等問題,應(yīng)用場(chǎng)景有限,對(duì)于一些比較復(fù)雜底物,三苯基膦仍然是首選的膦試劑。方法c目前有一些相關(guān)的報(bào)道和應(yīng)用案例,如通過氯化鎂與三苯氧磷在乙酸乙酯、甲苯或乙酸乙酯與四氫呋喃的混合溶劑中形成絡(luò)合物,然后經(jīng)過濾除去,可除去90%以上的TPPO。然后,三苯基膦參與的反應(yīng)大多在醚類溶劑中,氯化鎂/THF的TPPO清除率80%不到,仍然會(huì)有較多的三苯氧磷殘留。
研究進(jìn)展
作者通過對(duì)不同金屬鹽與溶劑組合的篩選,發(fā)現(xiàn)溴化鈣在THF和PhMe中可以有效除去大部分的TPPO,尤其是甲苯中,TPPO處理率可以達(dá)到100%,考慮到大多數(shù)產(chǎn)生三苯氧磷的反應(yīng)在THF中反應(yīng),通過該方法可以直接在反應(yīng)液中加入溴化鈣除去TPPO,而無需冗長(zhǎng)的溶劑調(diào)整操作。
在獲得最優(yōu)金屬鹽溴化鈣后,作者對(duì)相關(guān)的反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化篩選。溴化鈣/TPPO的當(dāng)量比大于2后,清除率基本不變。反應(yīng)的濃度應(yīng)不高于5g/mL,較高的反應(yīng)濃度TPPO清除率會(huì)明顯下降。反應(yīng)時(shí)間應(yīng)不少于3小時(shí),反應(yīng)時(shí)間較短,仍然會(huì)有TPPO的殘留。對(duì)添加物的篩選顯示,加入硅藻土后TPPO的清除效率不受影響,硅藻土在該反應(yīng)最大的作用是加快過濾效率。
參考文獻(xiàn)
[1] Easy Removal of Triphenylphosphine Oxide from Reaction Mixtures by Precipitation with CaBr2. Org. Process Res. Dev. 2022, 26, 6, 1845–1853.