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【英文名稱】Polyphosphoric Acid
【分子式】(PO3H)n
【分子量】79.98n
【CA登錄號】8017-16-1
【縮寫和別名】PPA
【物理性質】高黏度淡黃色或無色液體。在質子溶劑中會發生溶劑化分解,不溶于任何非極性溶劑。
【制備和商品】國內外試劑公司均有銷售。也可將xmL磷酸(85%, d 1.7g/cm3 )與2.2xg五氧化二磷混合,然后加熱至200°C反應 30 min即可得到多聚磷酸。
【注意事項】具有高黏性,常溫下難以攪捽和傾倒,但在 60°C 以上容易操作。與水反應放熱,稀釋時應在冰浴下進行。毒性較小,但能灼傷細胞膜從而傷害皮膚。操作時應小心,應在通風櫥中進行操作。
多聚磷酸(PPA)具有強脫水性、低親核性和適度酸性。與磺酸不同,多聚磷酸一般不會將反應物氧化,而且能溶于有機溶劑。雖然其酸性比磺酸弱,但脫水性卻與100%磺酸相當。因此,在實驗室中被廣泛應用。
催化分子內環化反應 多聚磷酸可以催化羧酸、酯、酮、醛、醇、烯和腙等類型化合物的分子內環化反應[1],例如:在PPA催化下合成醌(式1)[2]。很多喹啉及喹啉衍生物都是在PPA 催化下合成的[3],例如:在過量 PPA 催化下,N-乙氧甲酰乙基螺環四氫喹啉環化的產率大約為 60%(式2)[4]。
催化分子間環化反應 多聚磷酸一般用于分子內的反應,但它也能催化分子間的環化反應。例如:催化合成噻吩等物質的反應[5]和催化?;磻?,最早應用PPA催化的?;磻黔h己烯和乙酸的反應。PPA可催化羰基與硫醇反應變成硫雜環(式3)[6],催化苯二胺反應形成苯并咪唑[7]等。
催化分子重排與異構化 由于多聚磷酸具有親核性低、溶解性好、酸性適度和氧化性弱等特點,也是分子重排和異構化的高效催化劑。例如:PPA是一些氨基酸的重排(式4)[8]、肟的Beckmann重排(式5)[9]反應的催化劑。
1. Pelayo, C.; Elena, G.;Diego, M. T. Tetrahedron 2004, 60,5423.
2. Lee, C. G.; Lee, K. Y.; Gowrisankar, S.; Kim, J. N. Tetrahedron Lett. 2004,45,7409.
3. Si,Y. G.; Guo, S. P.; Wang, W. G.; Jiang, B. J. Org. Chem. 2005, 70,1494.
4. Palma, A.; Carrillo, C.; Stashenko, E.; Kouznetsov, V/, Bahas, A. Tetrahedron Lett. 2001,42,6247.
5. Aoyama, T.; Takido, T.; Kodomari, M. Synleti 2005,18,2739.
6. Aoyama, T.; Takido, T.; Kodomari, M. Synlett 2004,13,2307.
7. Lee, C. G.; Lee, K. Y.; Lee, S.; Kee, J. N. Tetrahedron 2005, 61, 1493.
8. Hilmey, D. G.; Paquette, L. A. Org. Lett. 2005, 7,2067.
9. Matteson, D. S.; Snyder, H. R. J. Am. Chem. Soc. 1957, 79,3610.