葑醇的制备与应用

2026/3/15 8:02:55 作者:chemS

葑醇(Fenchol,CA:1632-73-1)为淡黄液体状,具有辛辣的樟脑和泥土的特殊气味。溶于乙醇、丙二醇和大多数非挥发性油,不溶于水,α-体为无色至浅黄色结晶;β-体为无色液体,熔点为43-46℃,沸点为201-202℃,分子式为C10H18O,分子量154.25,其外观如图1所示。

葑醇外观.png

图1. 葑醇外观

制备方法

二氧化硅负载型 SMAP -铑体系催化的非官能团化酮的加氢反应.png

图2. 二氧化硅负载型 SMAP -铑体系催化的非官能团化酮的加氢反应

图2展示了葑醇的一种制备方法,以双环位阻酮葑酮(3h)为底物,采用silica-SMAP-Rh(OMe)(cod)/Et₃N/正己烷的催化体系开展加氢反应制备葑醇,该催化体系中silica-SMAP为二氧化硅负载的笼型紧凑型三烷基膦,Rh催化中心仅与单个紧凑型膦配体配位,空间位阻小,利于位阻较大的葑酮分子接近活性中心;反应以分子氢为氢源,设置Rh相对于葑酮的摩尔占比为0.5 mol%、三乙胺添加量为0.1 mol%,在初始氢压5 atm、室温(23 °C)的近常压温和条件下反应16 h,最终葑酮加氢转化为葑醇的收率达93%,产物为内型/外型(endo/exo)异构体混合物,比例为68:32,展现出较低的立体选择性

该非均相催化体系反应后可通过简单过滤实现催化剂的分离,且二氧化硅固载化后的膦-铑配合物相比均相Ph-SMAP-Rh体系加氢活性大幅提升,是实现葑酮高效加氢的关键,而添加的三乙胺则能显著提升该加氢反应的速率。[1]

应用

在无氯合成H-膦酸二酯的绿色工艺中,葑醇(Fenchyl)作为醇类底物被应用,以次磷酸为起始原料,在Ni/SiO₂催化下,葑醇先与次磷酸经酯化反应生成对应的膦酸单酯,再在过量葑醇存在下发生氧化膦酸化反应转化为二葑基H-膦酸酯,该产物经³¹P-NMR检测收率达100%,实际分离收率为82%,经核磁、高分辨质谱等表征确认了其结构为浅棕色液体的二葑基H-膦酸酯,葑醇的成功应用不仅验证了该镍催化无氯合成工艺对具有复杂环状结构醇类的底物普适性,其高收率的反应结果也进一步证明了该工艺的可靠性,所制得的二葑基H-膦酸酯作为重要的有机磷中间体,可进一步用于除草剂草甘膦等工业有机磷化合物的制备,且全程无需使用传统工艺中有毒有害的三氯化磷,也无含氯副产物生成,符合绿色化工的发展理念。[2]

参考文献

[1] Kawamorita,S.;Hamasaka,G.;Ohmiya,H.;Hara,K.;Fukuoka,A.;Sawamura,M.Hydrogenation of Hindered Ketones Catalyzed by a Silica-Supported Compact Phosphine-Rh System. Org. Lett. 2008, 10, 4697-4700.

[2] Jean-Luc Montchamp, Fort Worth, Henry C. Fisher, Fort Worth, Synthesis of H-phosphonateintermediates and their use in preparing the herbicide glyphosate, US 2014/0303394 A1.

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