DE1805676C

DE1805676C - Verfahren zur Herstellung von cis-Propenylphosphonsäure, deren Salzen oder Estern

Info

Publication number: DE1805676C
Authority: DE
Inventors: Burton Grant Scotch Plains N.J.; Leanza William Joseph Staten Island N.Y.; Beattie Thomas Robert Plainfield N.J.; Christensen (V.St.A.)
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Publication date: 1972-07-13

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung thochinon-2,3-oxid in Eisessig mittels Kaliumiodid,

von cis-Propenylphosphonsäüre, deren Salzen oder die zur Bildung von 2-Methyl-l,4-nnphthochinon

Estern. Aus diesen Verbindungen können (±)· und führt, beschrieben."

(—Mcis-l,2-Epoxypropyl)-phosphonsäuren hergestellt Weiter ist aus. Jotirn. Amor. Chem. Soc, Bd. 82

werden. S (196Q),S.3696bis3701,dieUmsetzungvonl6«,17ft-Ep-

(±)" und (—)«(cis-l,2-Epoxypropyl)-phosphonsäure oxy-pregnen-Derivaten mittels Chrom(ll)-chlorid in

und ihre Salze hemmen das Wachstum von gram- Essigsäure zu den entsprechenden Pregnadien-Deri-

positiven und auch gramnegativen pathogenen Bak- vaten bekannt. Diese Reaktionsweise wird auch in

terien. (cis-l,2-Epoxypropyl)>phosphonsflure wird bei Journ. Org. Chem., Bd. 19 (1954), S. 134 bis 138,

ihrer Herstellung gewöhnlich als racemisches Gemisch io beschrieben.

erhalten. Das aktive (—)-Isomere kann durch Spal- Aus keiner der vorstehend genannten Literaturtung abgetrennt werden; es bleibt dabei je nach der stellen ist aber ein Verfahren zum Desoxygenieren angewandten Spaltungsmethode das (-h)-lsomere von einem eis- bzw. trans-Isomeren einer Epoxid- oder ein Gemisch zurück, das überwiegend das (-I-)-Iso- verbindung zu einer Olefinverbindung unter vollmere neben geringeren Mengen des (—)-Isomeren >s ständiger Beibehaltung oder Umkehrung der Konenthält. Die Erfindung bezweckt die Nutzbarmachung figuration zu entnehmen. Das heißt, sämtliche bekanndes (+)-lsomeren oder des erwähnten Gemisches. ten Reaktionen verlaufen nicht stereospezifisch. Außer-

Aus K u d s ο n, Structure and Mechanism in dem ist aus keiner dieser Literaturstellen eine 1,2-Ep-

Organophosphorus Chemistry, 1965, S. 174, ist es oxypropyl-phosphonsäure oder ähnlich aufgebaute

bekannt, daß Epoxide, wie trans-2,3-Buten-oxid, mit so Verbindung zu entnehmen.

Hilfe von Triphenylphosphin in Gemische aus dem Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

entsprechenden eis- und trans-Olefin umgewandelt Herstellung von cis-Propenylphosphonsäure, deren

werden können. Diese Umsetzung, die ähnlich wie Salzen oder Estern, das dadurch gekennzeichnet ist,

die Wittig-Reaktion verläuft, ist also nicht stereo- daß man das (+)-Isomere oder eine das (+)- und

spezifisch. as (—)-Isomere enthaltende Mischung der (cis-l,2-Ep-

Aus Chemische Berichte, Bd. 88 (1955), S. 1659, oxypropy))-phosphonsäure, deren Salze und Ester ist es bekannt, daß Epoxidverbindungen, wie Styrol- mit einem reduzierenden Metallsalz, mit 50%igem oxid und /J-Phenylglycidester, mit Triphenylphosphin Jodwasserstoff oder Kalium- oder Natriumiodid in umgesetzt werden können. Auch hier entstehen die Essigsäure, mit einem Xanthogenat oder Thiocyanat, entsprechenden olefinischen Verbindungen, die, soweit 30 mit Triphenylphosphin, einem Phosphoniumhalogenid eine cis-trans-Isomerie überhaupt möglich ist, offenbar oder einer Kaliumeisencarbonylverbindung der Forais Racemate anfallen. mein KHFe(CO)₄, K₂Fe(CO)₄ oder K₂Fe₂(CO)₈ um-

In W. Te i I heimer, Synthetic Methods of setzt.

Organic Chemistry, Bd. 5 (1951), Nr. 615, S. 463 Das erfindungsgemäße Verfahren kann schematisch

bis464, istdieDesoxygenierungvon2-Methyl-l,4-naph- 35 wie folgt dargestellt werden:

HH HH

ii O . ι Ο

1 I ¹I

H₃C-C C-P OR-> H₃C- C = C— P. OR

^O OR OR

I II

Dabei kann jedes R Wasserstoff oder einen Kohlen- 45 geradkettig sein und 1 bis 7 Kohlenstoffatome, wie

wasserstoffrest und Salze davon bedeuten. Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, sekundär.- oder

Die Formeln I und II stellen (cis-l,2-Epoxypropyl)- tertiär.-Butyl oder Pentyl, und zusätzliche Substiphosphonsäure bzw. cis-Propenylphosphonsäure oder tuenten, wie Chlor und Hydroxy, enthalten. Die

deren Salze oder Ester dar. Niedrigalkenyl- oder Niedrigalkinylgruppen, in wel-

Unter dem Ausdruck »(cis-l,2-Epoxypropyl)-phos- 50 chen der ungesättigte Rest gerad- oder verzweigtphonsäure-Salze« oder »cis-Propenylphosphonsäure- kettig ist, enthalten 2 bis 7 Kohlenstoffatome.
Salze« wird irgendein Mono- oder Disalz verstanden. Beispiele hierfür sind Vinyl, Allyl, Methallyl, ProBeispiele für diese Salze sind die Metallsalze, wie penyl, Piopinyl, Butenyl und Butinyl. Geeignete Eisen-, Aluminium-, Natrium-, Kalium-, Calcium-, Arylgruppen sind beispielsweise Phenyl oder subLithium- und Magnesium-Salze; die organischen 55 stituiertes Phenyl, wie Halogenphenyl, Nitrophenyl Aminsalze (primäre, sekundäre oder tertiäre), wie oder Niedrigalkylphenyl. Eine geeignete Aralkyl-Cyclohexylamin-, Dicyclohexylamin-, Benzylamin-, gruppe ist die Benzylgruppe.

Phenylamin-, Niedrigalkylamin- (Methyl-, Äthyl- und Geeignete reduzierende Metallsalze sind beispieis-

Propylamin), «-Phenyläthylamin- oder Amphetamin- weise Eisen(ll)-sulfat, Zinn(II)-chloritl, Cerchlorid,

Salze, oder die Ammoniumsalze. 60 Kupfer(I)-chlorid, Mangan(II)-ch!orid, Titan(lII)-

Unter dem Ausdruck »(cis-l,2-Epoxypropyl)-phos- chlorid, Vanadin(II)-chIorid oder Natriumsulfit. Be-

phonsäure-Ester« oder »cis-Propenylphosphonsäuie- vorzugt ist Chrom(II)-chlorid oder -acetat.

Ester« werden Mono- oder Diester verstanden, die Die Reaktionsbedingiingen, wie Dauer, Temperatur

entstehen, wenn ein oder beide Wasserstoffatome ti. dgl., sind nicht kritisch. Die Reaktionstemperatureii

der Phosplumylgruppe durch einen Kohlenwasser- 65 können beispielsweise zwischen —25 und 100"C

Stoffrest, wie eine Niedrigalkyl-, Niedrigalkenyl-, liegen; vorzugsweise wird die Umsetzung jedoch

Niedrigalkinyi-, Aryl- oder Aralkyl-Gruppe, ersetzt bei etwa 25⁰C durchgeführt. Die Reaktionsdauer

werden. Die Alkylgruppen können verzweigt- oder variiert je nach der angewandten Temperatur von

etwu 5 Minuten bis zu 6 Stunden. Ein größerer Überschuß an dem Reduktionsmittel ist nicht schädlich. Gewöhnlich liegen die Reaktanten in dem Reaktionsgemisch im Molverhilltnis von Desoxygenierungsmittel zu Epoxid wie etwa 2:1 vor. Das Reaktionslösungsmittel kann irgendein incites, stabiles, neutrules oder saures Lösungsmittel sein." Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Wasser, anorganischo Süuren, wie ChlorwasserstolTsUure, organische Niedrigalkansäuren, wie Essig-, Propion- ader Amei- jo sensäure, oder Äther, z. B. DläthyUlther, Tetrahydrofuran oder Dioxan. Eine inerte Atmosphäre begünstigt höchste Ausbeuten. Eine inerte Atmosphäre kann man durch Einblasen von Stickstoff- oder Kohlendioxidgas in das Reaktionsgtmisch schaffen.

Für die Desoxygenierung mit 50°/„igem Jodwasserstoff oder Natriumjodid oder Kaliumiodid in Essigsäure werden gewöhnlich etwa 3 Mol Jodverbindung je Mol Epoxid verwendet, obgleich auch kleinere oder größere Mengenverhältnisse verwendet werden ao können. Die Umsetzung wird gewöhnlich bei etwa 25⁰C durchgeführt, obgleich die Temperatur nicht kritisch ist und von etwa —50 bis 150"C reichen kann. Je nach der Reaktionstemperatur beträgt die Reaktionsdauer im allgemeinen etwa 1 bis 72 Stunden.

Triphenyrphosphin kann ebenfalls als Desoxygenierungsmittel verwendet werden. Man verwendet eine Temperatur von etwa 50 bis 300° C, vorzugsweise Rückflußtemperatur. Ein Lösungsmittel ist zwar nicht notwendig, jedoch wird die Verwendung eines Lösungsmittels, wie eines Niedrigalkanols, beispielsweise Äthanol, bevorzugt. Es kann außerdem vorteilhaft sein, die Umsetzung in einer inerten Atmosphäre, wie Stickstoff oder Kohlendioxid, und in Gegenwart eines Katalysators, wie Hydrochinon, aus- 3Σ zuführen.

Geeignete Desoxygenierungsmittel sind außerdem Xanthogenate oder Thiocyanate, z. B. Niedrigalkylxanthogenatsalze, wie Natrium- oder Kalium-n-butylxanthogenat, oder Natrium-, Kalium- oder Ammoniumthiocyanat.

Beim Desoxygenieren mit den genannten schwefelhaltigen Verbindungen wird das Epoxid mit dem schwefelhaltigen Desoxygenierungsmittel, vorzugsweise n-Butylxanthogenat oder Kaliumthiocyanat, in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels umgesetzt. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Wasser, Niedrigalkanol (Äthanol oder Methanol) oder Dimethylformamid. Das Verhältnis der Reaktanten ist nicht kritisch. Zur Erzielung höchster Ausbeuten so sollte aber die Schwefelverbindung nicht in großem Überschuß vorliegen. Ein bevorzugtes Verhältnis von Epoxid zu Schwefelverbindung ist etwa 1: 1.

Von den vorstehend genannten Kaliumeisencarbonylverbindungen eignet sich besonders K₂Fe(CO)₁. Das Epoxid wird mit der Kaiiumeisencarbonylverbindung unter Verwendung eines Lösungsmittels und in einer Stickstoff- oder vorzugsweise einer Kohlenmonoxid-Atmosphäre umgesetzt. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Niedrigalkanole, Tetra- So hydrofuran oder ein anderes inertes neutrales oder basisches Lösungsmittel. Wasserfreies Äthanol ist das bevorzugte Lösungsmittel. Die Reaktionstemperatur kann zwischen etwa 20 und 8O⁰C liegen; die bevorzugte Temperatur ist jedoch etwa 5O⁰C. Gewohnlich verwendet man ein Verhältnis von '/2 bis 2 Mol Kaliumeisencarbonylverbindungje Mol Epoxid. Jedoch sind auch größere Mengen verwendbar. Die Reaktionsdauer variiert mit der angewandten Temperatur und reicht von I bis etwa 24 Stunden. Gewöhnlich erreicht die Produktkonzentratian in etwa 6 Stunden ein Maximum.

Die (-)-(eis«l,2-Epoxypropyl)-phosphonsfture dreht linear polarisiertes Licht entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (der Beobachter nimmt eine Linksdrehung wahr), wenn die Drehung ihres Dinatriumsalzes in Wasser (Konzentration 5 %) bei 405 πιμ gemessen wird.

Diisopropyl-cis-propenylphosphonat hat einen Siedepunkt von 42 bis 43°C/0,15mm.

Beispiel 1

Zu einer Lö,sung von 7,4 g (0,03 Mol) Monobenzylammonium-(+)-(cis-l,2-epoxypropyl)-phosphonat in 150 ml Essigsäure wird unter einer Kohlendioxid-Atmosphäre eine Mischungvon 130mlO,6n-Chrom(II)-chlorid (hergestellt nach der von G. Rosenkran t ζ et al. in J. Am. Chem. Soc, 72 [1950], S. 4077, beschriebenen Arbeitsweise) und 50 ml Essigsäure gegeben. Die erhaltene Lösung wird 15 Minuten lang bei 25⁰C gehalten und dann im Vakuum zur Trockne eingeengt. Der so erhaltene, rohe Rückstand wird mit 50 ml wasserfreiem Äthanol versetzt. Das Gemisch wird dann 10 Minuten lang unter Rückfluß gekocht und heiß nitriert, um jegliche unlöslichen Anteile, die vorhanden sein können, zu entfernen. Beim Abkühlen des Filtrats fällt Mono-benzylammonium-cis-propenyl-phosphonat aus. Durch mehrmaliges Umkristallisieren aus 90% Isopropanol —10% Wasser erhält man das reine Mono-benzylammoniumsalz der cis-Propenylphosphonsäure (Fp. 155 bis 157°C unter Zersetzung).

Beispiel 2

In 250 ml 6n-HCl werden 27,8 g (0,1 Mol) Eisen(ll)-sulfatheptahydrat und anschließend 12,3 g (0,05 Mol) Mono - benzylammonium - (+) - (eis -1,2 - epoxy propyl)-phosphonat gelöst. Die Lösung wird bei Raumtemperatur unter Stickstoff 2 Stunden lang gerührt und danach im Vakuum bis zu einem öl eingeengt. 100 ml Methanol werden dem eingeengten Produkt zugesetzt, und die erhaltene Lösung wird wiederum bis zu einem öl, das cis-Propenylphosphonsäure enthält, eingeengt. Der Zusatz von 100 ml Methanol und das Einengen bis zu einem öl werden noch einmal wiederholt. Der so erhaltene Rückstand wird dann mit 3 ■ 50-ml-Anteilen Isopropanol verrieben, und die Isopropanolauszüge werden vereinigt und filtriert. Das Filtrat wird gesammelt und zu einem öl eingeengt, das in · 50 ml Wasser geiöst wird. Benzylamin wird so lange zu der wäßrigen Lösung gegeben, bis der pH-Wert .5,8 beträgt, und die Lösung wird dann filtriert und im Vakuum zur Trockne eingeengt. Durch wiederholtes Umkristallisieren des Rückstandes aus 90%igem, wäßrigem Isopropanol erhält man Mono-benzylamrnonium-(cis-propenyl)-phosphonat (Fp. 155 bis 157°C unter Zersetzung).

Wenn der oben beschriebene Versuch wiederholt und der pH-Wert mit Cyclohexylamin eingestellt wird, erhält man das entsprechende Cyclohexylaminsalz. Wenn der pH-Wert auf 8,9 eingestellt wird, erhält man das Bis-hexylamin-Salz der (cis-Propenyl)-phosphonsäure. ■

Beispiel 3

24,5 g (0,1 Mol) Mono-benzylammonium-( |- )-(cisl,2-epoxypropyl)-phosphonat werden in 250 ml Essig-

5 6

säure, die 49,8 g (0,3 Mol) Kaliumjodid enthält, aus Dibenzyl-cis-l-propenylphosphonat und Ausgelöst. Man läßt die Lösung 36 Stunden lang bei gangsepoxid darstellt, wird in Isopropanol gelöst, Raumtemperatur stehen und entfernt am Ende dieser und die beiden Bestandteile werden durch präparative Alteriingsperiodo das Lösungsmittel im Vakuum auf Dampfphasen-Chromatographie unter Verwendung einem Wasserdampf bad. Der erhaltene Rückstand 5 der im Beispiel 5 beschriebenen Säule bei 8O⁰C gewird dann in 50 ml Wasser gelöst und die Lösung trennt. Das Olefin kommt als erstes aus der Säule durch ein stark saures Ionenaustauschharz geleitet. heraus. Das Ultrarotspektrum zdgt cis-Olefin-Absorp-Das saure Filtrat wird gesammelt, und der pH-Wert tion bei 1630 cm ^J. wird mit Benzylamin auf 5,8 eingestellt. Dann wird B e i s d i e 1 7 die saure Lösung im Vakuum zur Trockne eingeengt. io " 200 ml wasserfreies Äthanol werden zugegeben, und 9,7 g (0,05 Mol) Diäthyl-(+)-(cis-l,2-epoxypropyl)-die Mischung wird 10 Minuten lang unter Rückfluß phosphonat werden in 200 ml absolutem Äthanol gekocht. Das unlösliche Material wird abfiltriert. gelöst. Dann werden 18,8 g (0,10 Mol) Kalium- und nach dem Abkühlen des Filtrats ein Rohprodukt n-butylxanthogenat zugegeben, und das Gemisch erhalten, das durch mehrmaliges Umkristallisieren 15 wird 14 Stunden lang unter Rückfluß gekocht. Das aus 90°/₀igem, wäßrigem Isopropanol reines Mono- Lösungsmittel wird dann im Vakuum auf einem benzylammonium-cis-propenylphosphonat(Fp. 155bi<! Wasserbad, das bei 5O⁰C gehalten wird, entfernt. 157⁰C unter Zersetzung) ergibt. Der erhaltene Rückstand wird mit 3 · 50-ml-Anteilen . , Äther verrieben. Die Ätherauszüge werden gesammelt, B e 1 s ρ 1 e 1 4 _ao vereinigt und mit 3 · 50-ml-Anteilen Wasser extrahiert.

12,25 g (0,05MoI) Mono-benzylammonium-(H)- Die organische Schicht wird abgetrennt und über

(cis-l,2-epoxypropyl)-phosphonat werden in 200 ml wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann im

absolutem Äthanol gelöst. Dann werden 18,8 g Vakuum auf einem Wasserbad, das bei 3O⁰C gehalten

(0,10 Mol) Kalium-n-butylxanthogenat zugegeben, und wird, eingeengt. Die zurückbleibende Flüssigkeit

das Gemisch wird 6 Stunden lang unter Rückfluß »5 wird dann fraktioniert destilliert. Die bei 78 bis 8I⁰C

gekocht, und danach wird das Lösungsmittel im Vaku- (2 mm Druck) siedende Fraktion ist Diäthyl-(cis-

UiTi auf einem Wasserbad entfernt. Der erhaltene propenyl)-phosphonat.

Rückstand wird dann in 100 ml Wasser gelöst und _R . 10

die erhaltene Lösung durch ein stark saures Ionen- ö e 1 s ρ 1 e

austauschharz geleitet. Das saure Eluat wird ge- 30 0,05 Mol Methallyl-(+)-(cis-l,2-epoxypropyl)-phos-

sammelt und durch Zugabe von Benzylamin auf phonat werden in 200 ml absolutem Äthanol gelöst.

pH 5,8 eingestellt, und die Lösung wird dann im Dann werden 18,8 g (0,010 Mol) Ammonium-thio-

Vakuum zur Trockne eingeengt. Das so erhaltene, cyanat zugegeben und das Gemisch 3 Stunden lang

rohe Mono-benzylammonium-cis-propenylphospho- unter Rückfluß gekocht. Das Lösungsmittel wird

nat wird durch Umkristallisieren aus 90°/₀igem, 35 dann im Vakuum auf einem Wasserbad, das bei 5O⁰C

wäßrigem Isopropanol gereinigt (Fp. 155 bis 157°C gehalten wird, entfernt. Der erhaltene Rückstand

unter Zersetzung). wird mit 3 50-ml-Anteilen Äther verrieben. Die

Beispiel 5 Ätherauszüge werden vereinigt, filtriert, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann im Vakuum

Eine Mischung von 9,9 g (0,051 Mol) Diäthyl- 40 auf einem Wasserbad, das bei 30⁰C gehalten wird,

(H )-(cis-l,2-epoxypropyl)-phosphonat und 4,96 g eingeengt. Das Methallyl-eis-propenylphosphonat

(0,051 Mol) Kaliumthiocyanat in 60 ml Methanol— wird durch fraktionierte Destillation erhalten.
Wasser (1:1) wird 15V₂ Stunden lang auf 50°C

erhitzt. Das Lösungsmittel wird im Vakuum auf Beispiel
einem Wasserbad, das bei 3O⁰C gehalten wird, ent- 45 17,4 g(0,09 Mol) Diäthyl-(+)-(cis-l,2-epoxypropyl)-fernt. Der erhaltene Rückstand, der eine Mischung phosphonat werden in 200 ml Essigsäure gelöst. Diese aus Diäthyl-cis-propenylphosphonat und Ausgangs- Lösung wird mit 360 ml 0,6n-Chrom(II)-chlorid in epoxid darstellt, wird in Methanol gelöst, und die 100 ml Essigsäure versetzt, während Kohlendioxid beiden Bestandteile werden durch präparative Dampf- in die Lösung eingeblasen wird. Die erhaltene Lösung phasen-Chromatographie bei 8O⁰C getrennt unter 50 wird 30 Minuten lang bei 25°C gealtert und dann Verwendung einer 1,52 m hohen Säule aus 3,175 mm im Vakuum auf einem Wasserbad, das bet 50⁰C dickem rostfreiem Stahl, die eine Packung aus einem gehalten wird, eingeengt. Der erhaltene Rückstand mit 5 Gewichtsprozent hochsiedendem Methylsiloxan- wird in 50 ml Äther gelöst und die Mischung zur polymerisat befeuchteten Adsorbens mit einer Korn- Entfernung jeglicher unlöslicher Anteile filtriert. Das größe von 0,074 bis 0,149 mm enthält. Das Olefin 55 Filtrat wird über wasserfreiem Natriumsulfat gekommt als erstes aus der Säule heraus. Das Ultra- trocknet und dann im Vakuum auf einem Wasserbad, , rotspektrum zeigt cis-C = C-Absorptionbei 1630cm"¹. das bei 3O⁰C gehalten wird, eingeengt. Die zurück-Der Siedepunkt des Diäthyl-cis-propenylphosphonats bleibende Flüssigkeit wird dann fraktioniert destilliert, beträgt, 120°C unter einem Druck von 2 mm. Die bei 78 bis 8I⁰C (2 mm Druck) siedende Frak-_R . . . _Λ 6o tion ist DiäthyHcis-propenyO-phosphonat.

D C I S ρ I 6 1 Ό

Eine Mischung von 9,9g (0,051 Mol) Dibenzyl- Beispiel 10 \

(H-) -(eis-1,2- cpoxypropyl)- phosphonat und 6 g \

(0,051 Mol) Kaliumthiocyanat in 60 ml Methanol— 19,4 g (0,1 Mol) DiäthyMcis-l^-epoxypropyl)- |

Wasser (1:1) wird 15'/₂ Stunden lang auf 50°C 65 phosphonat in 250 ml Essigsäure, die 49,8 g (0,3 Mol) f

erhitzt. Das Lösungsmittel wird dann im Vakuum Kaliumjodid enthält, werden 24 Stunden lang bei ■

auf einem Wasserbad, das bei 30"C gehalten wird, Raumtemperatur gealtert. Das Lösungsmittel wird V

entfernt. Der erhaltene Rückstand, der eine Mischung dann im Vakuum entfernt und der Rückstand mil '

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3 · 50-ml-Anteilen Äther verrieben. Die Ätherauszüge werden dann vereinigt und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann im Vakuum auf einem Wasserbad, das bei 30⁰C gehalten wird, eingeengt. Die zurückbleibende Flüssigkeit wird fraktioniert destilliert. Die bei 78 bis 81⁰C (2 mm Druck) siedende Fraktion ist Diäthyl-(cis-propenyl)-pho.«- phonat.

Beispiel 11

0,1 Mol Di-p-nitrophenyl-(cis-l,2-epoxypropyl)-phosphonat in 250 ml Essigsäure, die 49,8 g (0,3 Mol) Kaliumiodid enthält, werden 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gealtert. Das Lösungsmittel wird dann im Vakuum entfernt und der Rückstand mit 3 · 50-ml-Anteilen Äther verrieben. Die Ätherauszüge werden vereinigt und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann im Vakuum auf einem Wasserbad, das bei 30⁰C gehalten wird, eingeengt. Das Di-p-nitrophenyl-cis-propenylphosphonat wird aus der zurückbleibenden Flüssigkeit durch fraktionierte Destillation entfernt.

Beispiel 12

8,1 g (0,027 Mol) Isopropyl-phenäthylammonium-(+)-(cis-l,2-epoxypropyl)-phosphonat werden zu einer Lösung von 0,013 Mol K₂Fe(CO)₁ in 100 ml absolutem Äthanol gegeben. Das Gemisch wird 5 Stunden lang bei 50⁰C unter einer Kohlenmonoxid-Atmosphäre heftig bewegt. Das Lösungsmittel wird dann im Vakuum entfernt und der Rückstand in heißem, wäßrigem Isopropanol gelöst. Beim Abkühlen fällt iohes 1 sopropyl - phenäthylammonium - eis - propenylphosphonat aus. Durch mehrmaliges Umkristallisieren aus wäßrigem Propanol erhält man reines Produkt.

Wenn die oben beschriebene Arbeitsweise unter Verwendung von Di-n-butyl-(+)-(cis-l,2-epoxypiopyl)-phosphonat wiederholt wird, erhält man das Di-n-butyl-cis-propenylphosphonat (Siedepunkt 75 bis 77°C bei 0.05 bis 0,07 mm).

Beispiel 13

7,6 g (0,027 Mol) Mono-natrium-mono-phenyläthylammonium - (+) - (eis-1.2 - epoxypropyl) - phosphonat werden zu einer Lösung von 0,013 Mol K₈Fe(CO)₄ in 100 ml absolutem Äthanol gegeben. Das Gemisch wird 5 Stunden lang bei 5O⁰C unter einer Kohlenmonoxid-Atmosphäre heftig bewegt. Das Lösungsmittel wird dann im Vakuum entfernt und der Rückstand in heißem, wäßrigem Isopropanol gelöst. Beim Abkühlen fällt iohes Mono-natrium-mono-phenäthylammonium-cis-propenylphosphonat aus. Durch .mehrmaliges Umkristallisieren aus wäßrigem Propanol erhält man reines Produkt.

Beispiel 14

19,4 g (0,1 Mol) Diäthyl-( + )-(cis-l,2-epoxypropyl)-phosphonat werden in 250 ml wasserfreiem Äthanol gelöst. Zu dieser Lösung werden 26,2 g (0,1 Mol) Triphenylphosphin gegeben, und das erhaltene Gemisch wird 72 Stunden lang unter Rückfluß gekocht. Die Lösung wird dann filtticri und der Alkohol im Vakuum auf einem Wasserbad, das bei 5« C gehalten wild, entfernt Die erhaltene zurückbleibende Flüssigkeit wird fraktioniert destilliert. Die bei 78 bis 81°C (2 num Druck) siedende Fraktion ist Diäthyl-(cis-propenyl)-phosphonat.

Nachfolgend wird die Herstellung von Ausgangsstoffen für das erlindungsgemäße Verfahren beschrieben.

Das (f)-lsomere der (cis-l,2-Epoxypropyl)-plu>sphonsäure wird durch Spaltung eines racemischcn Gemisches erhalten, das durch selektive Reduktion xo eines Esters der Propinylphosphonsäure zu dem entsprechenden Ester der cis-Propenylphosphonsäuie, Hydrolyse des letzteren zu der freien Säure und Epoxidierung dieser Säure zu der gewünschten (\ )-Lpoxysäure hergestellt wurde.
15

Ammoniumsalz der (f )-(cis-l,2-Epoxy-l-propyl)-phosphonsäure

Die Mutterlaugen aus der Spaltung der ( 1 )-(cisl,2-Epoxypropyl)-phosphonsäure werden vereinigt und bis auf ein kleine? Volumen eingeengt. Das Konzentrat wird in Wasser suspendiert; die wäßrige Suspension wird mit Chloroform und anschließend mit einem kleinen Volumen verdünnten Ammoniumhydroxids versetzt. Die wäßrige Schicht, welche das Ammoniumsalz der ( 0-(cis-l,2-Epoxy-1-propyl)-phosphonsäure enthält, wird von der organischen Schicht abgetrennt und das Wasser durch Gefiiertrocknung entfernt. Das Ammoniumsalz einer Mischung aus (■! Hcis-l^-Epoxy-l-propyO-phosphonsäure und einer geringen Menge der (-)-Form wird als amorpher Feststoff erhalten. 2,5 g (0,016 Mol) des Ammoniumsalzes werden in 100 ml Methanol gelöst, und zu dieser Lösung werden 1,7 g ( - )-.-\-Phenyläthylamin gegeben. Die Lösung wird zu einem Sirup eingeengt, den man kristallisieren läßt. Man iäßt die Kristallisation mehrere Tage fortschreiten, filtriert danach die Kristalle ab und wäscht sie mit Isopropanol. Durch Umkristallisicicn aus Melhanol-Isopropanol erhält man das reine (-· )-A-Phenyläthylamin-Salz der (\ )-us-l,2-Epoxy-l-propylphosphonsäure (Fp. 140^DC). Das Phenyläthylaminsalz wird in einer Mischung von Chloroform, Wasser und Ammoniumhydroxid suspendiert und das ( —)-\-Phenyläthylamin mit Chloroform extrahiert Beim Eindampfen der wäßrigen Lösung erhält mar das Diammoniumsalz der ( \ )-(cis-l,2-Epoxy-l-pio pyl)-phosphonsäurc als amorphen Feststoff, dessei spezifische Drehung 4 13,2" bei 405 μ beträgt.

Das Mono-benzylammoniumsalz der { i )-(tis l,2-Epoxypropyl)-phosphonsäure kann erhalten wer den, indem eine Lösung des ( \ ^Ammoniumsalze durch eine Säule, die ein stark saures Ionenaustausch harz, das auf den H'-Zyklus eingestellt ist, enthalt geleitet und dann der pH-Wert des Eluals durc tropfenweise Zugabe von Benzylamin auf 5,8 eingc stellt wird. (4 )-Ester der Epoxysäure können ei halten werden, indem das Eluat mit Natriumhydroxi behandelt und dann das Natriumsalz mit einem Alkyl

einem Alkenyl- oder einem Alkinylhalogenid od< Benzylchlorid umgesetzt wird. Arylester (Phen; und p-Chlorphenyl) können hergestellt werden, indei trans-Propenyl-phosphonsäurc (die erhalten win indem das Irant-Ammoniumsalz au» Beispiel 4 dun

ein Ionenaustauschharz geleitet wird), Thionyldilor und Pyridin in Benzol gelöst und das so gehilde Säiircvhlnhd mit Phenol odct einem suhstituietK Phenol umgesetzt wird. Das mi gebildete Aryl-tran

propenylphosphonat kann dann, wie oben beschrieben, epoxydiert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von cis-Propenylphosphonsäure, deren Salzen oder Estern, d adurch gekennzeichnet, daß man das (+)-Isomere oder eine das (+)- und (—)-Isomere enthaltende Mischung der (cis-l^-Epoxypropyl)-phosphonsäure, deren Salze und Ester mit einem reduzierenden Metallsalz, mit 50°/₀igem Jodwasserstoff oder Natrium- oder Kaliumiodid in Essigsäure, mit einem Xanthogenat oder Thiocyanat,

mit Triphenylphosphin, einem Phosphoniumhalogenid oder einer Kaliumeisencarbonylverbindung der Formeln

KHFe(CO)₄, K₂Fe(CO)₄ oder K₂Fe₂(CO)₈

umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als reduzierendes Metallsalz Chrom(II)-chlorid oder Eisen(II)-sulfat verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Natrium- oder Kaliuinniedrigalkyl-xanthogenat oder Natrium- oder Kaliumthiocyanat verwendet.