2-膦酰丁酸三乙酯
[CAS# 17145-91-4]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 含磷化合物
• 英文名: 2-Phosphonobutyric acid triethyl ester
• 别名: Ethyl 2-(diethoxyphosphinyl)butanoate; Ethyl 2-(diethoxyphosphoryl)butanoate; Ethyl 2-(diethylphosphono)butyrate; NSC 22423; Triethyl 2-phosphonobutanoate; Triethyl 2-phosphonobutyrate; Triethyl alpha-phosphonobutyrate; alpha-Diethylphosphonobutanoic acid ethyl ester
• 产品名称: 2-膦酰丁酸三乙酯
• 分子式: C₁₀H₂₁O₅P
• 分子量: 252.24
• CAS 登录号: 17145-91-4
• EC 号码: 627-866-8
• 分子行输入简码SMILES: CCC(C(=O)OCC)P(=O)(OCC)OCC

物理化学性质

• 密度: 1.1±0.1 g/cm³ 计算值^*, 1.064 g/mL (实验值)
• 沸点: 315.2±25.0 ºc 760 mmHg (计算值)^*, 309.7 - 312.4 ºc (实验值)
• 闪点: 158.3±43.5 ºc (计算值)^*, 113 ºc (实验值)
• 溶解度: water: 略溶 (11 g/L) (25 ºc), 计算值
• 折射率: 1.43 (计算值)^*, 1.4296 (589.3 nm 20 ºc) (实验值)^**

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) V11.02 (©1994-2013 ACD/Labs)

^** Fiszer, Bernard; Roczniki Chemii 1954, V28, P185-95.

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P264-P264+P265-P271-P280-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P319-P321-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P403+P233-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315

发现和应用

2-膦酸丁酸三乙酯是一种有机磷化合物，其中2-膦酸丁酸的羧酸基团与三个乙基酯化形成三乙酯。该分子具有四碳骨架，膦酸基团取代了羧基的α位。在三乙酯形式中，膦酸的酸性氢被乙基取代，分子式为C₁₀H₂₃O₅P，分子量约为246.25 g/mol。膦酸酯和酯官能团的存在赋予了该分子亲脂性，同时保留了可用于后续化学转化的活性磷中心。

该化合物主要在药物化学和有机合成领域引起了人们的关注。膦酸酯部分是天然存在的膦酸的类似物，可作为酶底物和抑制剂中羧酸或磷酸酯的生物等排体。通过将膦酸修饰为三乙酯，可以提高其在有机溶剂中的溶解度，从而便于在游离膦酸溶解度较低的合成路线中使用。在生物应用中，三乙酯常被用作前药，可通过酶促或化学水解在体内释放活性膦酸。

2-膦酸丁酸三乙酯的合成通常以2-溴丁酸或相关的α-卤代羧酸为起始原料。该中间体与亚磷酸三乙酯发生亲核取代反应（Michaelis-Arbuzov反应），引入膦酸酯部分。所得膦酸酯可通过蒸馏或色谱法纯化。精确控制反应温度和化学计量比对于最大程度地减少副反应（例如过度烷基化或膦酸酯分解）至关重要。其他合成路线包括用三氯化磷对活化的羧酸衍生物进行膦酰化，然后用乙醇进行酯化。

就化学性质而言，2-膦酸丁酸三乙酯是一种无色至淡黄色液体或低熔点固体，具体颜色取决于纯度和制备方法。它在标准储存条件下稳定，但在水或酸存在下会缓慢水解生成相应的膦酸。该化合物可溶于常见的有机溶剂，例如二氯甲烷、氯仿和乙腈，因此可用于多步有机合成。三乙酯基团在酸性或碱性条件下易发生断裂，使其可用于合成化学中的可控脱保护策略。

该化合物的应用主要基于其作为膦酸酯结构单元的作用。在药物化学中，2-膦酸丁酸三乙酯可用于合成核苷酸类似物、酶抑制剂和抗病毒药物。膦酸酯基团模拟了磷酸酯水解的过渡态，这对于设计磷酸酶或激酶等酶的抑制剂非常有用。与游离的膦酸相比，三乙酯形式的分子更容易穿过细胞膜，从而提高了其在基于细胞的检测或前药设计中的应用价值。

在合成方法学中，三乙酯作为膦酸的保护形式，能够实现分子其他位点的选择性反应。完成所需转化后，可在酸性或碱性条件下水解酯基，再生游离的膦酸以供后续使用。该策略常用于制备生物活性膦酸酯以及研究有机合成中含膦酸酯的中间体。

总体而言，2-膦酸丁酸三乙酯是一种用途广泛的有机磷化合物，兼具反应活性、溶解性和功能多样性。其结构特征——α-膦酸酯基团与羧基衍生的酯基相邻——使其成为化学合成和生物活性分子开发中的重要中间体。酯化形式提高了操作性和溶解性，同时保留了在后续反应或生物环境中控制释放活性膦酸的潜力。其化学稳定性、合成便捷性和生物相关性确保了其在研发领域的持续应用。

参考文献

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DOI: 10.1055/s-0041-1738548

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DOI: 10.1055/s-0036-1589031