微液滴内磷酰化反应的研究文献综述

微液滴内磷酰化反应综述

摘要：有机磷及其衍生物因其生物、药理、农业和药物化学特性以及其作为合成中间体的用途而受到了相当多的关注。特别是，alpha;-氨基膦酸盐是一类重要的有机磷化合物，这在过去十年的出版物趋势中都可以看出。一些alpha;-氨基磷酸盐及其相应的alpha;-氨基膦酸表现出一些药理活性如抗生素，抗癌药物，除草剂、杀虫剂肽模拟剂，抗氧化剂、抗病毒、抗血栓药物、药物、抗艾滋病毒药物、抗炎活性和植物生长调节剂。它们也被用作过渡金属催化和有机催化的配体。这些活性使alpha;-氨基磷酸盐在有机合成和药物化学中具有吸引力的靶点。目前的研究已经表明，已经开发了一些合成alpha;-氨基磷酸盐的改进和高效的磷酸盐的程序。

在过去的十年中，微反应器技术如微乳液、基于阵列的微反应器和微流体系统契合了绿色化学的发展，引起了研究者们极大的兴趣和关注。最近研究表明，与传统的反应相比，微液滴反应在有机合成方面具有显著加速作用。微液滴能够提供独特的反应环境，可使反应速率显著提高，因为微液滴反应的加速因子比普通反应的加速因子多得多液滴中的区域化为化学反应提供了有限的、高表面积的位置。

alpha;-氨基膦酸盐在多个领域发挥着重要的作用，包括有机合成和各种潜在的应用。本文综述最近的合成alpha;-氨基膦酸衍生物，总结了主要合成路线alpha;-氨基膦酸盐，特别关注致力于微液滴化学方法。我们这篇论文探究在液滴反应中快速合成alpha;-氨基磷酸酯，同时探究温度、溶剂、氧化剂等因素对合成alpha;-氨基磷酸酯产率的影响，筛选出较高产率的条件。同时比较液滴反应和搅拌反应的区别。

关键词：微液滴； 磷酰化； 合成反应；alpha;-氨基磷酸酯

1. 文献综述

微液滴反应在有机合成中区域化的特点与提高反应效率有着重要的关系。经过研究表明，微液滴反应比传统的有机反应快好几个数量级。微液滴可以通过多种方法形成，包括电流体动力(EHD)尖端流、表面液滴铸造、流聚焦、声波产生、沃辛顿喷射、和液滴悬浮液。由这些方法形成的液滴具有飞升到微升的体积。在这些方法中，由电喷雾解析电离(DESI），电喷雾离子源(ESI），电喷雾萃取电离(EESI），和纸喷雾(PS）。

微液滴中反应加速的原因仍有待充分了解。在限制体积（液滴/薄膜）中进行的反应比在相同尺度上进行的相应的体积溶液相反应效率要高得多。在从体相到微液滴的连续体中，其物理性质有许多差异，包括液滴的尺寸和表面积的大大增加。如果界面在加速过程中起着主导作用，那么试剂、中间体和产物的溶剂结合能将会很重要。微液滴中的反应效率取决于液滴的这些性质和其他性质的累积效应。用不同的方法形成的液滴也可能具有不同的性质。

根据反应和溶剂的选择，当产生足够小尺寸的液滴（或在溶液薄膜蒸发的最后阶段）时，通常会观察到加速度。这里记录的实验是在调整的条件下进行的，这样就可以观察到加速应。微滴中超快反应的显著观察有可能在合成有机化学领域开辟新的新篇章。即使没有快速发展的放大，观察到的液滴反应也可以作为预测慢得多的体相行为的快速指标，同时提供足够数量的试剂，使底物结合和其他生物活性测试快速构建化学文库。关注界面在加速微滴反应中的作用可以受益于并增加理解界面化学的其他努力。人们注意到微滴类似于细胞，关于生命起源的想法依赖于这种平行的，它涉及这种环境中的手性传递，并在有限体积内引发加速反应，是非常有吸引力的。经过比较了离子反应与中性试剂对体相、小液滴和自由气相的能量学变化。体溶液与气相之间反应速率的数量级差异归因于溶剂化。小液滴代表了部分溶剂化的中间情况，因此相对于体积有显著的加速。我们设想，微滴化学可能导致更好地理解有限环境中的化学，包括与细胞生化过程相关的化学。这些实验的另一个特点是能够以一种简单和快速的方式从非常小的体积的溶液中获取动力学信息。

alpha;-氨基膦酸酯的合成研究进展在过去的十多年以来获得了一些长足的发展。这些方法的标准步骤是原位形成亚胺，然后在亚磷酸酯亲核试剂和亚胺亲电试剂之间进行膦-曼尼希反应，形成N — C — P键。一般来说，合成磷酸酯的几种策略包括米氏阿尔布佐夫和米氏Becker Kabachnik-Fields和Pudovik反应。Kabachnik-Fields反应包括醛(或酮)、伯胺或仲胺和亚磷酸酯在各种条件下的一锅三组分偶联。第二种常用的方法是普多维克反应，其中亚磷酸二烷基酯或亚磷酸三烷基酯在各种条件下加成到含有亚氨基的化合物上。