磷酸型化合物设计合成方法研究进展VIP免费

1/9磷酸型化合物设计合成方法研究进展程玉桥，杜婷婷，牛春荣，薛莉娜，晋战稳，冯喆（.天津工业大学环境与化学工程学院，天津；.中国石化胜利油田有限公司纯梁采油厂，山东滨州）摘要：磷元素作为“生命活动的调控中心”而备受关注，磷化合物凭借优异性能与众多领域广泛应用，吸引着许多科学家在磷化合物设计、合成与性能方面开展了大量、深入和系统的研究工作，在高端日化、医药卫生以及生命科学等理论与应用方面取得丰硕的成果。但原子经济性、产业化应用、环境友好性以及绿色产业化方面有待进一步提高。本文在近年来研究基础上，系统地综述了设计合成磷化合物的反应、反应、反应等及反应机理，为构筑新型磷酸酯型化合物、开发该类化合物的新功能提供重要参考，同时对含磷化合物在三次采油、航空航天等应用领域的发展趋势进行了展望。关键词：磷类化合物；表面活性剂；亚磷酸酯；反应；合成中图分类号：文献标识码：文章编号：，，，，，(，，，，，;,)：“”.,,.,.,,,.,,..,,.：;;;;磷元素是生命体内不可或缺的一种重要微量元素，对研究生命体的起源与进化具有十分重要的意义[]。经过几十年的深入研究，有机磷化学得到迅速发展，如今磷化学不再简单的属于有机化学一个分支[]，已成为一门独立的学科，并在整个化学领域有着重要的地位。有机磷化合物，如磷酸型化合物及其衍生物较高的生物活性受到科学家重视，早期应用于农业生产。如今已渗透到了生活中每一个领域，如在生命科学、医药卫生[]、航空航天[]、材料科学、高端日化[]以及三次采油等领域中均得到广泛的应用[]。换句话来说，有机磷化合物几乎涉及与影响到国民经济各个领域。在众多应用领域中，石油以其在国民经济与世界政治中的重要作用推动磷酸型化合物的进一步向前发展。在“三次采油”[]技术中，磷酸型表面活性剂具有以下显著的优点：一是磷酸型表面活性剂耐酸碱性能比较强，具有良好生物活性，且容易生物降解，符合油藏环境平衡的理念；二是良好改性功能材料的单体，其研究热点：液固界面“超疏水超疏油”现象，其中重要界面修饰改性功能材料是磷酸型纳M颗粒，首先对改性纳M二氧化硅固体界面进行磷化物修饰，制备一种具有良好分散性能的水性纳M杂化有机磷化合物[]，然后再通过物理或化学作用在固体表面形成一层仿荷叶纳M微凸起，即形成“荷叶效应”[]，从而大幅度提高石油采收率。基于三次采油用的磷酸酯化合物具有良好的洗涤、乳化、防锈、分散等性能和易生物降解性能，本文较为系统地对近年来合成有机磷化合物方法研究进展进行了综述，以期为化学工作者们在构筑新型有机磷化合物、开发有机磷化合物的应用时提供参考。有机磷化合物的合成方法根据反应类型的不同，基于磷酸型化合物的制备3/9方法可分为反应[]、反应[]、反应[]、加成反应[]以及偶联反应等。反应通式和特点见表。表磷酸型化合物的制备方法反应类型反应通式反应特点反应HNR2R3COR1RHPOOR4OR5++R3NPOR2R1ROR4OR5三组分一锅法合成α氨基膦酸酯化合物，易工业化反应RNH2+HPOOR1OR2CCl4solventPHNOR1OR2OR易操作、可靠、适应范围广偶联反应HPOOR4OR5+Cat.R1R3R2RR1R3PROOR4OR5反应条件温和，底物适用性范围较广加成反应HPOOR4OR5+R1R3R2RR1POOR4OR5R2R3RCat.需要金属作催化剂反应RR1OHPOOR3OR2+Cat.POOR3OR2HORR1无需过渡金属的催化，避免了环境污染反应反应是以胺、羰基化合物（醛或酮）和亚磷酸酯为底物合成α氨基膦酸酯反应[]。胺的碱性决定了反应途径，即“亚胺”途径和“羟基膦酸酯”途径。胺的碱性较弱时，羰基化合物与胺反应脱去一分子水形成亚胺化合物，亚胺化合物易受到亲核试剂亚磷酸酯的进攻，发生亲核反应[]，即“亚胺”途径。胺的碱性较强时，反应途径相反，首先羰基化合物与亚磷酸酯反应形成羟基膦酸酯，然后与胺脱去一分子水生成α氨基膦酸酯，即“羟基膦酸酯”途径。但水杨醛的反应根据“亚胺”途径发生，与胺的碱性无关。反应特点：()三组分“一锅”法高效一步反应，符合原子经济性理念；()反应可在微波辅助无有机溶剂条件下反应。近年来，许多催化剂被应用于反应中，如氨基酸碱和酸[]、无水()[]、碘[]等催化剂。并在无溶剂、无催化剂、在...