卟啉三苯基膦盐中间体和合成方法

专利名称：卟啉三苯基膦盐中间体和合成方法技术领域：本发明涉及一种卟啉三苯基膦盐中间体和合成方法。 背景技术：对卟啉在大环的2位上进行功能化修饰， 一直是卟啉衍生物合成的一个重要研究方 向。通过对2位的修饰，使其连接上活泼性的位点，使其能够与其他官能团在温和的条件 下发生反应，以达到从卟啉环上直接引入非对称的扩展结构的目的。权利要求l所示的卟 啉三苯基膦盐，即是这样一种在合成上有重要应用价值的中间体。该化合物与醛基在常温 下即可发生wittig反应，形成双键，从而使含有醛基的结构能够很容易的以共轭形式连接 到卟啉大环上。式(I )类化合物的合成，引用较多的经典合成路线参考文献Edia E. Bonfantini, Anthony K. Burrell " o/. J. P0rp/2j^/"s JV2//KzZoc>Yw/"e， 2002， 6:708-719; Elisabetta Annoni, Maddalena Pizzotti W a/. J. C/zew. 2005,3857-3874。中文未见文献和专利报道。该路线也是经过对TPP-CHO进行还原得到TPP-CH20H，再对其进行氯代反应，得到 TPP-CH2C1，再将TPP-CH2C1与三苯基膦在氯仿中回流縮合，得到目标产物，即权利要求 l的化合物。该路线具有收率高，重复性好等优点。但是，存在有下列问题1) TPP-CHO与硼氢化钠在常温下反应，需要l小时。2) TPP-CH20H进行氯代反应，所用溶剂是毒性较大、易燃易爆的乙醚。3) 在氯甲基化一步时，用吡啶做缚酸剂，成本较高。4) TPP-CH2C1与三苯基膦的反应采用在氯仿中回流来进行。反应得到的粗品含有大 量粘度较高的杂质，需要利用复杂的梯度淋洗进行柱层析分离，操作复杂，溶剂耗费量大， 分离时间长，限制其批量生产。 .发明内容本发明的目的在于提供一种卟啉三苯基膦盐中间体和合成方法，针对现有技术中存在 的技术问题，本发明对现有技术的合成工艺各歩进行改进，以縮短反应时间，减少污染， 简化了分离纯化过程，从而易于批量生产。本发明提供的一种卟啉三苯基膦盐中间体是式(I )化合物本发明提供的一种卟啉三苯基膦盐中间体的合成方法包括的步骤--以2-醛基-5,10,15,20-四苯基卟啉(TPP-CHO)为原料出发，经过还原，氯甲基化，縮合等一系列反应，制备出卟啉三苯基膦盐1)将TPP-CHO溶于溶剂中加热至20 10(TC，加入NaBH4，继续反应15分钟，即得到TPP-CH20H，反应式如下Ph Ph2)将TPP-CH2OH与卣化试剂于0 10。C的温度下在有机溶剂中反应10 40分钟， 生成TPP-CH2C1，反应式如下Ph Ph3)将上述的TPP-CH2C1与三苯基膦在70 11(TC的温度下在有机溶剂中反应，得到 粗产品，再用氯仿和正戊垸溶剂重结晶，得到带有金属光泽的片状的紫色晶体，反应式如 下本发明所述的步骤l)中的优选温度为20 60°C。本发明所述的有机溶剂为二氯甲烷。本发明所述的步骤2)中，不使用任何缚酸剂。本发明的特点是1) 与背景技术相比，本发明所述的步骤(I)，在加热条件下进行，在不影响收率的情 况下，有助于縮短反应时间。2) 与背景技术相比，本发明所述步骤(2)不再使用缚酸剂吡啶或者碳酸钾，节约了成本，使得该反应对环境更加友好。3) 与背景技术相比，本发明所述歩骤(2)选用毒性相对较小的二氯甲烷替代毒性较大 的乙醚作为溶剂。4) 背景技术中，TPP-CH2C1与三苯基膦的反应采用在氯仿中回流来进行。反应得到 的粗品还有大量杂质，增加了后续的柱分离难度，本发明通过提高反应温度，剧烈回流， 有效的减少了杂质的含量，粗品粘度减小，更易于分离。5) 背景技术采用复杂的梯度淋洗，甲醇和二氯甲垸的配比需要从0.5% —直不断改 变至10%，操作复杂，不易控制，而本发明由于前步反应产生的杂质较少，直接采用两种 溶剂一步重结晶提纯，无需柱层析分离。操作简单，易于重复，且产品损失少。具体实施例方式1) 2-羟甲基-5， 10,15,20-四苯基卟啉(TPP-CH2OH)的合成 在50mL的单口瓶中将0.23g (0.36mmo1) TPP-CHO溶于30ml干燥的四氢映喃，加热 至4(TC，加入0.39g (10.3mmol) NaBH4,继续反应15min，薄层色谱分析检测，反应完全， 停止反应。用水洗去多余的NaBH4，用二氯甲焼萃取，收集有机相，MgS04干燥，浓缩后进行柱层析分离，淋洗剂为二氯甲烷，收集第二个主要色带。旋去溶剂，干燥，得到产品2-羟基 -5,10，15,20-四苯基卟啉0.2§ (0.31mmo1)，产率87%，特征如下4-I NMR (500 MHz, CDC13, ppm): S = -2.77 (br. s, 2 H, NH), 4.92 (s, 2 H， CH20), 7.73~7.84 (m, 12 H, Hm,pPh), 8.10~8.24(m, 8 H, HoPh), 8.61~8.62 (d, J=5Hz， 2 H, Hpyrrollc)， 8.79~8.87 (m， 4H, Hpyrr。Hc)， 8.96 (s, 1 H, Hpyrrolic)。2) 2-氯甲基-5,10,15，20-四苯基卟啉(TPP-CH2C1)的合成在200mL单口瓶中将0.2g (0.31mmol) 2-羟甲基-5,10,15,20-四苯基卟啉溶于90ml 二氯甲烷，冰浴、搅拌下滴加lml (12.4mmol) S0Cl2和15ml 二氯甲烷的混合溶液，滴 毕。室温搅拌30min，薄层色谱分析检测，反应完毕，用饱和碳酸钠溶液和水洗反应液数 次，收集有机相，MgS04干燥，旋干溶剂，真空干燥。得到产品2-氯甲基-5，10,15，20-四苯 基叶啉0.14g (0.21mtno1)，产率70%， 特征如下JH丽R (500 MHz, CDC13, ppm): S = -2.78 (br. s, 2 H, NH)， 4.80 (s, 2 H, CH2C1)， 7.72 7.84 (m, ]2 H, Hm,pPh). 8.13 8.22(m. 8 H, HoPh), 8.67 8.80 (d, J=5Hz. 2 H, Hpyrr0!ic), 8.81~8.87 (m, 4H， Hpyrrolic)， 8.97 (s, 1 R Hpyrrolic)。3) [2-(5, 10, 15.20-l几i苯基卟啉)-亚甲基]二苯梯象(化磷的合成在25mL单口瓶中将O.lg (0.15mmol) 2-氯甲基-5，10,15，20-四苯基卟啉溶于 10mlC.HCl3，加入0.41g (1.50mmol) PPh3，氮气保护下加热至100°C，剧烈回流8 15小时。反应完毕，旋干溶剂，真空干燥。重结晶操作将歩骤3)的产品溶于20mL氯仿，并置于密闭的正戊烷气氛中静置，20天后，母液 变为无色，同时亮紫色片状晶体大量析出，取出晶体，真空干燥。纯品125mg，产率90%， 特征如下!H NMR(500 MHz, CJ)CI3): S = -2.77 (br. s, 2 H,丽)，5.19-5.22 (d, J =〗51-k, 2 H, CH2P)， 7.10~7.14 (m, 6 II， 3 Hm'pPI, + 3 HpAr—P)， 7.27~7,30 (m, 5 II, 3 1-ioAr—P + 2 H。Ph)， 7.39 (d, J =OHz, 2 H, 2 H。ph), 7.40 7.89 (m, 18 H, 3 H。Ar-.P + 6 HmAl—P + 9 Hm,pP1,)， 8.17 8.19 (m, 4 H， 4HoPh)， 8.31 (d. J = 3.5 Hz， 1 Hpyrrolic)， 8.46 (d, J = 5 Hz,l Hpym)lic), 8.76 8.86 (m, 5 H,rolic) ppm。权利要求1、一种卟啉三苯基膦盐中间体，其特征在于它是式(I)化合物2、权利要求1所述的卟啉三苯基膦盐中间体的合成方法，其特征在于它包括的歩骤以2-醛基-5，10，15，20-四苯基卟啉(TPP-CHO)为原料出发，经过还原，氯甲基化，缩 合反应，制备出卟啉三苯基膦盐1)将TPP-CHO溶于溶剂中加热至20 100。C，加入NaBH4，继续反应15分钟，即 得到TPP-CH20H，反应式如下<formula>formula see original document page 2</formula>2)将TPP-CH2OH与卤化试剂于0 1(TC的温度下在有机溶剂中反应10 40分钟， 生成TPP-CH2C1，反应式如下<formula>formula see original document page 2</formula>3)将上述的TPP-CH2C1与三来基膦在70 110'C的温度下在有机溶剂中反应，得到 粗产品，再用氯仿和正戊烷溶剂重结晶，得到带有金属光泽的片状的紫色晶体，反应式如 下3、 按照权利要求2所述的卟啉三苯基膦盐中间体的合成方法，其特征在于歩骤l)中 所述的温度为20 60'C。4、 按照权利要求2所述的卟啉三苯基膦盐中间体的合成方法，其特征在于所述的有 机溶剂为二氯甲烷。5、 按照权利要求2所述的卟啉三苯基膦盐中间体的合成方法，其特征在于歩骤2)中 不使用缚酸剂。全文摘要本发明公开了一种卟啉三苯基膦盐中间体和合成方法，在合成上有重要用途的卟啉三苯基膦盐中间体的合成工艺改进，即中位为四苯基，2-位为三苯基膦盐的卟啉中间体的制备方法工艺改进。包括的步骤以2-醛基-5，10，15，20-四苯基卟啉(TPP-CHO)为原料出发，经过还原，氯甲基化，缩合等一系列反应，制备出卟啉三苯基膦盐。本发明提高了第一步还原反应的温度；第二步氯代反应选择更加环境友好的反应溶剂，不再使用缚酸剂；提高了第三步缩合反应温度，以重结晶代替柱层析分离对产品进行纯化；在保证收率的情况下缩短了反应时间，反应环境更加友好，同时目标产物分离提纯操作得到简化，更易于批量生产。文档编号C07F9/00GK101492474SQ20091006797公开日2009年7月29日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日发明者冯亚青, 刘秀军, 李成杰, 磊 汪 申请人:天津大学