叔丁基二氯化膦,常温常压下为白色至浅黄色结晶固体,具有较差的化学稳定性和水分敏感性,它遇水容易发生潮解变质反应。叔丁基二氯化膦是一种烷基氯化膦,主要用作有机合成中间体,可与常见的亲核试剂发生缩合反应,在大位阻的叔丁基膦配体的制备领域中有较好的应用。
化学性质
叔丁基二氯化膦结构中的氯膦键具有极其高的化学反应活性,它对水分和湿气极其敏感,遇到水和醇类物质等容易发生变质反应。叔丁基二氯化膦可在亲核试剂例如有机胺或者硫醇类物质的进攻下选择性地发生一次或者两次亲核进攻发生得到相应的一次或者两次加合的产物。
取代反应

图1 叔丁基二氯化膦的取代反应
在开始反应之前,装备一个500毫升的圆底烧瓶,带一个搅拌棒和一个添加漏斗。用橡胶隔膜密封漏斗,用氩气交换系统的空气。将叔丁基二氯化膦溶液(20 g, 125 mmol, 1当量)加入50 mL无水四氢呋喃中,通过添加漏斗加入烧瓶中。然后往上述反应混合物中缓慢地加入30毫升无水四氢呋喃以清除添加漏斗中残留的磷化氢。在干冰/IPA浴中将烧瓶冷却至-78°C 15分钟,在添加漏斗中加入2 M CyMgCl溶液(64.3 mL, 128.7 mmol, 1.02当量)。将格氏试剂滴入烧瓶中,持续1小时。加入完成后,将反应混合物在-78℃下搅拌30分。在此时间之后,用环己烷稀释反应混合物。在氩气锥下快速过滤滤料,然后通过旋转蒸发将滤液在真空中浓缩到初始体积的1/8。用真空蒸馏(71-73°C @ 0.1 mmHg)纯化得到的粗液即可得到目标产物分子。[1]
环化反应

图2 叔丁基二氯化膦的环化反应
将2,2 '-二溴联苯(3.21 mmol)在干燥四氢呋喃(5 mL)的溶液冷却至-78°C,然后在干燥四氢呋喃 (5 mL)中加入n-BuLi (6.41 mmol)。将所得的反应混合物在-78°C下搅拌反应大约0.5小时。然后将叔丁基二氯化膦(0.435 mL, 3.21 mmol)加入干燥四氢呋喃 (3ml)中,然后缓慢地加入到上述反应混合溶液中。所得的反应混合物在室温下搅拌反应大约6小时,通过过滤除去形成的氯化锂,并在真空中浓缩滤液。所得的剩余物通过使用硅胶(正己烷/乙酸乙酯)柱层析纯化即可得到产物。[2]
参考文献
[1] Kelly, Christopher B. ; et al, Enabling C7 Methylation and Arylation of the Indolyl Core via P(III)-Directed C-H Functionalization, Advanced Synthesis & Catalysis (2024), 366(9), 2044-2055.
[2] Intermolecular Carbophosphination of Alkynes with Phosphole Oxides via Ni-Al Bimetal-Catalyzed C-P Bond Activation, Zhang, Feng-Ping; et al, Angewandte Chemie, International Edition 2023, 62, e202314701.