DD215085B1 - PROCESS FOR PREPARING PHOSPHONO FORMATS - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Phosphonoformiaten der allgemeinen Formel IThe invention relates to a process for the preparation of phosphonoformates of the general formula I.
о о n ιо о n ι
RO-C-P(RO-C-P (
OR1 OR 1
in der R ein Alkylrest von Ci-C8, Cycloalkyl oder Benzyl, R1 Trimethylsilyl bedeuten.in which R is an alkyl radical of C 1 -C 8 , cycloalkyl or benzyl, R 1 is trimethylsilyl.
Die Verbindungen sind Zwischenprodukte zur Herstellung von Trinatrium-phosphonoformiat und anderen Derivaten der Phosphonoameisensäure, die selektive viricide Eigenschaften besitzen, beispielsweise gegenüber Herpesviren, Hepatitisviren und RNS-Tumorviren.The compounds are intermediates for the preparation of trisodium phosphonoformate and other derivatives of phosphonoformic acid which possess selective viricidal properties, for example against herpesviruses, hepatitis viruses and RNA tumor viruses.
Phosphonoformiate der allgemeinen Formel I können nach verschiedenen Verfahren, ausgehend von Trialkylestern der Phosphonoameisensäure, erhalten werden. Als günstig erweist sich die Entalkylierung der Phosphonestergruppen mittels Trimethylbromsilan, wobei unter schonenden Bedingungen Bis(trimethylsilyl)phosphonoameisensäurealkylester erhalten werden, die leicht hydrolysierbar sind und quantitativ in die entsprechenden Salze überführt werden können. Nachteilig ist hier der zusätzliche Aufwand für die Synthese desTrimethylbromsilans. (McKenna, C.E. und Schmidhauser, J.; J.Chem.Soc.Chem.Commun.1979,739).Phosphonoformates of the general formula I can be obtained by various processes, starting from trialkyl esters of phosphonoformic acid. The dealkylation of the phosphonic ester groups by means of trimethylbromosilane proves to be favorable, bis (trimethylsilyl) phosphonoformic acid alkyl esters being obtained which are readily hydrolyzable and can be quantitatively converted into the corresponding salts under mild conditions. Disadvantageous here is the additional expenditure for the synthesis of the trimethylbromosilane. (McKenna, C.E., and Schmidhauser, J .; J. Chem. Soc.Chem.Commun.1979, 739).
Eine weitere Methode ist die Umsetzung von Tris(trimethylsilyl)phosphit mit Chlorameisensäureestern, wobei in quantitativer Reaktion Bis(trimethylsilyl)phosphonoformiate erhalten werden. Der Nachteil des Verfahrens besteht aber darin, daß Tris(trimethylsilyl)phosphit nur unter beträchtlichem Aufwand in der notwendigen reinen Form hergestellt werden kann, beispielsweise durch Reaktion von Gemischen von Bis- und TrisCtrimethylsilyOphosphit mit Natrium. (Sekine, M.; Okimoto, K. und Hata, T.; J. Org. Chem. 46,2097 [1981 ]).Another method is the reaction of tris (trimethylsilyl) phosphite with chloroformates to give bis (trimethylsilyl) phosphonoformiate in a quantitative reaction. The disadvantage of the method, however, is that tris (trimethylsilyl) phosphite can be prepared only with considerable effort in the necessary pure form, for example by reaction of mixtures of bis- and TrisCtrimethylsilyOphosphit with sodium. (Sekine, M., Okimoto, K. and Hata, T .; J. Org. Chem. 46,2097 [1981]).
Das Ziel der Erfindung ist eine einfachere Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I, welche in wenigen Verfahrensschritten annähernd quantitative Ausbeuten liefert.The aim of the invention is a simpler preparation of compounds of general formula I, which yields approximately quantitative yields in a few process steps.
Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Phosphonoformiaten der allgemeinen Formel I unter Verwendung leicht zugänglicher Ausgangsstoffe.The object of the invention is a process for the preparation of phosphonoformates of the general formula I using readily available starting materials.
Erfindungsgemäß werden Bis(trimethylsilyl)phosphit in Gegenwart von Hexamethyldisilazan, oder Gemische von Bis- und Tris(trimethylsilyl)phosphit beliebiger Zusammensetzung in Gegenwart von Hexamethyldisilazan oder eines tertiären Amins mit Chlorameisensäureester quantitativ zu Bis(trimethylsilyl)phosphonoformiaten umgesetzt. Diese können in bekannter Weise durch alkalische Solvolyse in die Salze der Phosphonoameisensäure überführt werden.According to the invention bis (trimethylsilyl) phosphite in the presence of hexamethyldisilazane, or mixtures of bis- and tris (trimethylsilyl) phosphite of any composition in the presence of hexamethyldisilazane or a tertiary amine with chloroformate quantitatively converted to bis (trimethylsilyl) phosphonoformiaten. These can be converted into the salts of phosphonoformic acid in a known manner by alkaline solvolysis.
Überraschenderweise ist für den Ablauf der Reaktion nur eine geringe Ausgangsmenge Tris(trimethylsilyl)phosphit notwendig. In vorteilhafterweise wird das durch die Reaktion von Tris(trimethylsilyl)phosphit und Chlorameisensäureester entstehende Trimethylchlorsilan in Gegenwart des Hexamethyldisilazans bzw. des tertiären Amins als Silylierungsmittel für die kontinuierliche Umwandlung von Bis- in Tris(trimethylsilyl)phosphit verwendet Damit wird die aufwendige Darstellung von reinem Tris(trimethylsilyl)phosphit vermieden, d. h. das Problem der schwierigen Silylierung geringer Anteile von BisftrimethylsilyDphosphit im Tris(trimethylsilyl)phosphit wird durch fortlaufende Entfernung von Tris(trimethylsilyl)phosphit aus dem Gleichgewicht auf einfache Weise gelöst.Surprisingly, only a small starting amount of tris (trimethylsilyl) phosphite is necessary for the course of the reaction. Advantageously, the resulting from the reaction of tris (trimethylsilyl) phosphite and chloroformate trimethylchlorosilane in the presence of hexamethyldisilazane or tertiary amine as the silylating agent for the continuous conversion of bis- used in tris (trimethylsilyl) phosphite Thus, the complex representation of pure tris (trimethylsilyl) phosphite avoided, d. H. the problem of difficult silylation of low levels of bis-trimethylsilyl phosphite in tris (trimethylsilyl) phosphite is easily solved by the continuous removal of tris (trimethylsilyl) phosphite from equilibrium.
Das Verfahren wird vorzugsweise ohne Lösungsmittel durchgeführt. Es ist jedoch notwendig, die durch die Silylierungsreaktion anfallenden Ammoniumsalze bei der Filtration mit einem niedrigsiedenden aprotischen Lösungsmittel wie beispielsweise Diethylether auszuwaschen. Um die Menge dieser Ammoniumsalze möglichst gering zu halten, werden als Ausgangsprodukte die durch Umsetzung von Bis(trimethylsilyl)phosphit mit Hexamethyldisilazan im Molverhältnis 1:0,5 bis 1:0,8 leicht zugänglichen Gemische von Bis-/Tris(trimethylsilyl)phosphit/Hexamethyldisilazan verwendet, welche etwa 70-80% Tris(trimethylsilyl)phosphit enthalten.The process is preferably carried out without solvent. However, it is necessary to wash out the ammonium salts obtained by the silylation reaction during filtration with a low-boiling aprotic solvent such as diethyl ether. In order to keep the amount of these ammonium salts as low as possible, as starting materials, the readily available by reaction of bis (trimethylsilyl) phosphite with hexamethyldisilazane in a molar ratio of 1: 0.5 to 1: 0.8 mixtures of bis / tris (trimethylsilyl) phosphite / Hexamethyldisilazane containing about 70-80% tris (trimethylsilyl) phosphite.
Das molare Verhältnis der Reaktionskomponenten, Bis(trimethylsilyl)phosphit (a),Tris(trimethylsilyl)phosphit (b), Chlorameisensäureester (c), Hexamethyldisilazan (d) bzw. tertiäres Amin (e), kann über einen weiteren Bereich variiert werden, ist aber nicht in jeder Beziehung frei wählbar.The molar ratio of the reaction components, bis (trimethylsilyl) phosphite (a), tris (trimethylsilyl) phosphite (b), chloroformate (c), hexamethyldisilazane (d) and tertiary amine (e), can be varied over a wider range but not freely selectable in every respect.
Während a:b praktisch beliebig eingesetzt werden kann, muß das Verhältnis (a + b):c annähernd 1:1 betragen. Hexamethyldisilazan wird in Abhängigkeit von vorhandenem (a) im Verhältnis a:d von mindestens 1:0,33 bis 0,5 verwendet, während das Verhältnis eines tertiären Amins a:e mindestens 1:1 bis 1:1,5 betragen muß. Es ist aber möglich, Hexamethyldisilazan bzw. ein tertiäres Amin im Überschuß anzuwenden. Ein beispielsweise 1:3 molares Gemisch von Bis- und Tris(trimethylsilyl)phosphit reagiert in Gegenwart von 0,33 Mol Hexamethyldisilazan gemäß Gleichung 1 quantitativ mit Chlorameisensäureester.While a: b can be used practically arbitrarily, the ratio (a + b): c must be approximately 1: 1. Hexamethyldisilazane is used as a function of the present (a) in the ratio a: d of at least 1: 0.33 to 0.5, while the ratio of a tertiary amine a: e must be at least 1: 1 to 1: 1.5. However, it is possible to use hexamethyldisilazane or a tertiary amine in excess. An example 1: 3 molar mixture of bis- and tris (trimethylsilyl) phosphite reacts in the presence of 0.33 mol of hexamethyldisilazane according to equation 1 quantitatively with chloroformate.
O OO O
» I!"I!
(Me0SiO)0PH + 3 (Me-SiO)0P + 4 RO-C-Cl + 0,33 (Me-Si)-NFI ^(Me 0 SiO) 0 PH + 3 (Me-SiO) 0 P + 4 RO-C-Cl + 0.33 (Me-Si) -NFI ^
О гі »J ό tj i,О гі»J ό tj i
о о (1) о о (1)
Ii !III!
4 RO-C-P(OSiMe3)„+ 0,33 NH4Cl + 3,66 Me0SiC]4 RO-CP (OSiMe 3 ) "+ 0.33 NH 4 Cl + 3.66 Me 0 SiC]
Ein analoges Gemisch läßt sich in Gegenwart eines tertiären Amins gemäß Gleichung 2 umsetzen.An analogous mixture can be reacted in the presence of a tertiary amine according to Equation 2.
O OO O
Il Il (Me3SiO)2PH + 3 (Me3SiO)3P + 4 RO-C-Cl ¥ NR3 >Il II (Me 3 SiO) 2 PH + 3 (Me 3 SiO) 3 P + 4 RO-C-Cl ¥ NR 3 >
(2)(2)
0 O0 o
4 RO-C-P(OSiMe0)„+ [NR3H]Cl + 3 Ue0SiCl4 RO-CP (OSiMe 0) "+ [NR 3 H] Cl 3 + Ue 0 SiCl
Die Umsetzungen werden unter Schutzgas in einem Temperaturbereich von 60-1000C, vorzugsweise bei 75-8O0C, durchgeführt. Die Reihenfolge der Zugabe der Reaktionskomponenten ist praktisch beliebig. Zweckmäßigerweise wird aber ein Gemisch von Bis-/Tris(trimethylsilyl)phosphit/Hexamethyldisilazan mit Chlorameisensäureester versetzt, wobei für größere Reaktionsansätze einer kontinuierlichen Verfahrensweise der Vorzug zu geben ist.The reactions are carried out under protective gas in a temperature range of 60-100 0 C, preferably at 75-8O 0 C. The order of addition of the reaction components is practically arbitrary. Conveniently, however, a mixture of bis- / tris (trimethylsilyl) phosphite / hexamethyldisilazane is treated with chloroformate, with greater preference being given to larger reaction batches of a continuous procedure.
Beispiel 1: Bis(trimethylsilyl)phosphonoameisensäureethylesterExample 1: Bis (trimethylsilyl) phosphono-formic acid ethyl ester
Zu einer Mischung von 226,2g (1 Mol) Bis(trimethylsilyl)phosphit und 108,5g (1 Mol) Chlorameisensäureethylester in einem geeigneten Reaktionsgefäß, versehen mit Rückflußkühler, Rührer und Thermometer, werden unter Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 70-750C 64,5g (0,4 Mol) Hexamethyldisilazan getropft. Anschließend wird das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei 75°C gerührt. Nach dem Abkühlen wird filtriert, das abgetrennte Ammoniumchlorid mit Ether gewaschen und das Filtrat nach Entfernen leicht flüchtiger Bestandteile im Vakuum destilliert.To a mixture of 226.2 g (1 mol) of bis (trimethylsilyl) phosphite and 108.5 g (1 mol) of ethyl chloroformate in a suitable reaction vessel equipped with reflux condenser, stirrer and thermometer, under nitrogen atmosphere at a temperature of 70-75 0 C. 64.5 g (0.4 mol) of hexamethyldisilazane added dropwise. Subsequently, the reaction mixture is stirred for 2 hours at 75 ° C. After cooling, it is filtered, the separated ammonium chloride is washed with ether and the filtrate is distilled in vacuo after removal of volatile constituents.
Ausbeute: 268g,90%d.Th., (Me3SiO)2P(O)-C(O)-O-CH2-CH3 Yield: 268 g, 90% of theory, (Me 3 SiO) 2 P (O) -C (O) -O-CH 2 -CH 3
Kpo,o, 63°C; 31P-NMR -23 ppmKp o , o, 63 ° C; 31 P NMR -23 ppm
1H-NMRSiMe30,29ppm;CH23,88ppm(2qu,3JHH7Hz,4JpH1,2Hz) 1 H-NMRSiMe 3 0,29ppm, CH 2 3,88ppm (2qu, 3 J H H7Hz, 4 Jp H 1,2Hz)
CH3 0,89 ppm (2 t, 3JHH 7Hz, 5JPH 1,5Hz)CH 3 0.89 ppm (2 t, 3 J HH 7 Hz, 5 J PH 1.5 Hz)
Beispiel 2: Bis(trimethylsilyl)phosphonoameisensäureethylesterExample 2: Bis (trimethylsilyl) phosphono-formic acid ethyl ester
Zu einer Mischung von 45,2g (0,2 Mol) Bis(trimethylsilyl)phosphit, 238,5g (0,8 Mol) Tris(trimethyisilyl)phosphit und 16,1 g (0,1 Mol) Hexamethyldisilazan werden unter Schutzgas 108,5g (1 Mol) Chlorameisensäureethylester getropft.To a mixture of 45.2 g (0.2 mol) of bis (trimethylsilyl) phosphite, 238.5 g (0.8 mol) of tris (trimethylsilyl) phosphite and 16.1 g (0.1 mol) of hexamethyldisilazane are added under protective gas 108, 5 g (1 mol) of ethyl chloroformate added dropwise.
Die Temperatursoll dabei 75-8O0C betragen. Nach beendetem Zusatz wird weitere 2 Stunden bei 80 0C gerührt, anschließend abgekühlt, filtriert und destilliert.The temperature set here 75-8O 0 C. After completion of the addition is stirred for a further 2 hours at 80 0 C, then cooled, filtered and distilled.
Ausbeute: 282g, 94,5% d.Th., (Me3SiO)2P(O)-C(O)-O-CH2-CH3 Yield: 282 g, 94.5% of theory, (Me 3 SiO) 2 P (O) -C (O) -O-CH 2 -CH 3
Beispiel 3: Bis(trimethylsilyf)phosphonoameisensäuremethylesterExample 3: Bis (trimethylsilyl) phosphono-formic acid methyl ester
Analog Beispiel 2 werden durch Umsetzen von 94,5g (1 Mol) Chlorameisensäuremethylester nach Destillation 260g, 91,5% d.Th., (Me3SiO)2P(O)-C(O)-O-CH3 erhalten.By reaction of 94.5 g (1 mol) of methyl chloroformate after distillation, 260 g, 91.5% of theory, (Me 3 SiO) 2 P (O) -C (O) -O-CH 3 are obtained analogously to Example 2.
Κρο,οι 580C, 1H-NMR SiMe3 0,25ppm Benzen/TMSΚρο, οι 58 0 C, 1 H-NMR SiMe 3 0.25ppm benzene / TMS
0-CH3 3,26 ppm (d,\JpH 1 Hz)0-CH 3 3.26 ppm (d, \ JpH 1 Hz)
Beispiel 4: Bis(trimethylsilyl)phosphdnoameisensäureethylesterExample 4: Ethyl bis (trimethylsilyl) phosphodnoformate
Zu einer Mischung von 40,7 g (0,18 Mol) Bis(trimethylsilyl)phosphit und 246g (0,82 Mol) TrisitrimethylsilyOphosphit werden unter Schutzgas 108,5g Chlorameisensäureethylester bei einer Temperatur von 75-80°C getropft. Danach werden langsam 25g (0,25 Mol) Triethylamin zugetropft und die Reaktionsmischung 3 Stunden bei 75-80°C gerührt. Anschließend wird abgekühlt, filtriert und im Feinvakuum destilliert.To a mixture of 40.7 g (0.18 mol) of bis (trimethylsilyl) phosphite and 246 g (0.82 mol) TrisitrimethylsilyOphosphit under protective gas 108.5 g of ethyl chloroformate are added dropwise at a temperature of 75-80 ° C. Thereafter, 25 g (0.25 mol) of triethylamine are slowly added dropwise and the reaction mixture stirred at 75-80 ° C for 3 hours. It is then cooled, filtered and distilled in a fine vacuum.
Ausbeute: 265g, 89·% d.Th., (Me3SiO)2P(O)-C(ObO-CH2-CH3 Yield: 265 g, 89% of theory, (Me 3 SiO) 2 P (O) -C (ObO-CH 2 -CH 3
Beispiel 5: Trinatrium-phosphonoformiat-HexahydratExample 5: Trisodium phosphonoformate hexahydrate
Eine Lösung von 124g (3,1 Mol) Natriumhydroxid in 500ml Wasser werden unter starkem Rühren bei 10-200C mit 298g (1 Mol) Bis(trimethylsilyl)phosphonoameisensä'ureethylester versetzt. Nach beendeter Zugabe wird auf dem Wasserbad auf 5O0C erwärmt und bei dieser Temperatur 30 Minuten gerührt. Man kühlt auf 15-2O0C ab, trennt vom abgeschiedenen Hexamethyldisiloxan, saugt das weiße kristalline Trinatriumphosphonoformiat ab, wäscht mit wenig Eiswasser und trocknet im Vakuum über Calciumchlorid.A solution of 124 g (3.1 mol) of sodium hydroxide in 500 ml of water with vigorous stirring at 10-20 0 C with 298g (1 mol) of bis (trimethylsilyl) phosphonoameisensÄureethylester. After completion of the addition is warmed to 5O 0 C on the water bath and stirred at this temperature for 30 minutes. It is cooled to 15-2O 0 C, separated from the deposited hexamethyldisiloxane, sucks the white crystalline trisodium phosphonoformate, washed with a little ice water and dried in vacuo over calcium chloride.
Durch Abkühlen des Filtrates auf 0-5°C kann eine weitere Fraktion isoliert werden.By cooling the filtrate to 0-5 ° C, a further fraction can be isolated.
Ausbeute: 290g, 97,5%, Na3[PO3CO2] x 6H2O; 31P-NMR 0,5ppmYield: 290 g, 97.5%, Na 3 [PO 3 CO 2 ] x 6H 2 O; 31 P NMR 0.5 ppm
Beispiel 6: Dinatrium-phosphonoameisensäureethylesterExample 6: Disodium phosphonoformate
4,6g (0,2 Mol) Natrium werden in 100-15OmI absolutem Ethanol gelöst. Zu der resultierenden Lösung tropft man bei Raumtemperatur29,8g (0,1 Mol) Bis(trimethylsilyl)phosphonoameisensäureethylester, engt die Lösung weitgehend im Vakuum ein, saugt ab und trocknet im Vakuum über Calciumchlorid.4.6 g (0.2 mol) of sodium are dissolved in 100-15OmL of absolute ethanol. 29.8 g (0.1 mol) of ethyl bis (trimethylsilyl) phosphonoformate are added dropwise to the resulting solution at room temperature, and the solution is largely concentrated in vacuo, filtered off with suction and dried in vacuo over calcium chloride.
Ausbeute: 18g Na2PO3C(O)-O-CH2CH3,91,5% d.Th.Yield: 18 g Na 2 PO 3 C (O) -O-CH 2 CH 3 , 91.5% of theory
31P-NMR-2,59ppm; 1H-NMR in D2O/HMDS ext. 31 P NMR-2.59 ppm; 1 H-NMR in D 2 O / HMDS ext.
CH3 1,63 ppm (2 t, 3Jhh 7Hz, 5JPH 1,2Hz)CH 3 1.63 ppm (2 t, 3 h 7 Hz, 5 J PH 1.2 Hz)
CH2 4,53 ppm (2 qu, 3JHH 7 Hz, 4JpH 1,2 Hz)CH 2 4.53 ppm (2 qu, 3 J HH 7 Hz, 4 JpH 1.2 Hz)
Beispiel 7: Dinatrium-phosphonoameisensäuremethylesterExample 7: Methyl disodium phosphonoformate
Analog Beispiel 6 werden in Methanol durch Solvolyse von 28,4g (0,1 Mol)Analogously to Example 6, in methanol by solvolysis of 28.4 g (0.1 mol)
Bis(trimethylsilyl)phosphonoameisensäuremethylester 16,5g (Na2PO3COOCH3,89,5% d.Th., erhalten.Methyl (trimethylsilyl) phosphonoformate 16.5 g (Na 2 PO 3 COOCH 3 , 89.5% of theory).
Bis-/Tris(trimethylsilyl)phosphit/Hexamethyldisilazan-GemischeBis / tris (trimethylsilyl) phosphite / hexamethyldisilazane mixtures
Unter Schutzgas werden 452,4g (2 Mol) 8is(trimethylsilyl)phosphit mit 245g (1,5 Mol) Hexamethyldisilazan unter Rühren tropfenweise versetzt und anschließend auf 120-150°C erwärmt. Man erhitzt unter Rückfluß 8-10 Stunden, wobei der entstehende Ammoniak mittels eines Schutzgasstromes kontinuierlich entfernt wird. Die Temperatur soll dabei 140-150°C nicht überschreiten. Das zurückbleibende Gemisch kann nach 'H-NMR-spektroskopischer Bestimmung seiner Bestandteile für die weiteren Reaktionen verwendet werden.Under inert gas 452.4g (2 mol) of 8is (trimethylsilyl) phosphite with 245g (1.5 mol) of hexamethyldisilazane are added dropwise with stirring with stirring and then heated to 120-150 ° C. The mixture is heated under reflux for 8-10 hours, with the resulting ammonia is continuously removed by means of a protective gas stream. The temperature should not exceed 140-150 ° C. The remaining mixture can be used for the further reactions by 'H-NMR spectroscopic determination of its constituents.
1H-NMR in Benzen/TMS 1 H-NMR in benzene / TMS
(Me3SiO)3P 0,23 ppm(Me 3 SiO) 3 P 0.23 ppm
(Me3SiO)2P(O)H 0,18 ppm(Me 3 SiO) 2 P (O) H 0.18 ppm
(Me3Si)2NH 0,09 ppm(Me 3 Si) 2 NH 0.09 ppm
Claims (3)
и и ,-OE 0 ° npl
и и, -OE
4OR1 RO-C-Pi 1
4 OR 1
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