DE3512781A1 - Cyclische phosphonite, verfahren zu deren herstellung und ihre verwendung - Google Patents
Cyclische phosphonite, verfahren zu deren herstellung und ihre verwendungInfo
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-
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Description
-4- 4798 B.288
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen neuen Typ zyklischer Phosphonite und ihre Oxide; sie betrifft auch ein Verfahren zur
Herstellung dieser Verbindungen, sowie verschiedene Anwendungen davon. Insbesondere ermöglicht die Erfindung die
Erzielung verschiedener optisch aktiver Verbindungen ausgehend von einfachen und leicht erhältlichen Ausgangsmaterialien
mit guten Ausbeuten und hoher optischer Reinheit.
Die Brauchbarkeit organischer Phosphor enthaltender Verbindungen und insbesondere solcher Verbindungen, die optisch
aktiv sind, ist gegenwärtig geläufig. Es ist bekannt, daß zahlreiche Naturprodukte und synthetische Produkte gegenwärtig
durch asymmetrische Synthese hergestellt werden können, die durch ein Übergangsmetall katalysiert werden und
insbesondere mit Katalysatoren, die optisch aktive Organophosphorliganden enthalten. Man stellt so Substanzen her,
die in der Landwirtschaft, für die Ernährung, in der Pharmazie oder der DuftstoffIndustrie interessant sind. Die
Herstellung des L-Dopa, das therapeutisch brauchbar ist, insbesondere zur Behandlung der Parkinson-Erkrankung, ist
ein Beispiel hierfür. Die Entwicklung der Untersuchung derartiger Synthesen ist begrenzt durch die Schwierigkeit der
Herstellung von optisch aktiven Organophosphorliganden, die sehr häufig in den asymmetrischen Katalysatoren verwendet
werden.
Brauchbare Organophosphorverbindungen sind insbesondere
QQ Phosphinate, von denen ausgehend man Phosphinamide, Phosphine,
Phosphinoxide, Phosphoniumverbindungen, Phosphinimide und andere gewünschte Derivate, erhalten kann. Es ist daher
wichtig, Phosphinate in wirtschaftlicher Weise herzustellen; jedoch weisen die bisher verwendeten Methoden Nachteile
auf, da sie kostspielige Ausgangsmaterialien und/oder eine zu große Anzahl von Verfahrensstufen erfordern. Dies
trifft auf das Verfahren unter Verwendung von Menthylphosphinat zu, das von einem 1,3,2-Oxazaphosphol ausgeht und
-4-
-5- 4798 B.288
die Verwendung einer organometallischen Reaktionskomponente
erfordert. Ein Fortschritt wurde durch die Anmelderin der
vorliegenden Anmeldung erzielt durch Verwendung von 1,3,2-Oxazaphospholidinen
unter Bildung von Phosphinzwischenprodukten, jedoch erfordert die Herstellung des Phosphinats
noch drei Stufen, wobei eingerechnet wird, daß von dem Diaminophosphin ausgegangen wird, das zur Herstellung des
Oxazaphospholidins dient.
In der letzten Zeit wurden Phosphinate erhalten durch Einwirkung von Alky!halogeniden auf cyclisches 1-Methyltrimethylen-phenylphosphonit,
durch regio-selektive Öffnung des Phosphonitringes. Jedoch läßt die Ausbeute dieser Verfahrensweise
noch zu wünschen übrig und der Phosphonitring selbst wird ausgehend von dem Dichlorphenylphosphin nur
mit einer Ausbeute von 62 % erhalten. Es läßt sich andererseits feststellen, daß, wenn man zu verschiedenen optisch
aktiven Derivaten gelangen will, die Produkte durch Chromatographie gereinigt werden müssen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Durchführung der vorstehend erwähnten regio-selektiven bzw. stellungs-selektiven
Öffnung in perfekter Weise, insbesondere mit verbesserten Ausbeuten und erhöhten optischen Reinheiten.
In erster Linie betrifft die Erfindung die Verwendung neuer cyclischer Phosphonite, in denen eines der Sauerstoffatome
des Ringes ersetzt sein kann durch ein Schwefel- oder Stickstoffatom, wobei das Molekül dieser Verbindungen asymmetrisch,
bezogen auf mindestens zwei Kohlenstoffatome, auf ein oder mehrere Stickstoff- und/oder Sauerstoffatome oder
auch auf beliebige dieser Elemente gleichzeitig, ist. Somit weist das Ausgangsmaterial, das der regio-selektiven Öffnung
des Ringes unterworfen wird, eine ausgeprägtere Asymmetrie auf, als die bisher beschriebenen Phosphonite.
Die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen können durch die
nachstehende allgemeine Formel (1) dargestellt werden:
-5-
-6- 4798 B.288
Z-Q
R-PN >2 (D
O - C - R2
Z bedeutet O, S oder NH, worin das H durch einen gegebenenfalls
substituierten Kohlenwasserstoffrest ersetzt sein
ι 2
kann; R, R und R ,die gleich oder verschieden sein können, sind Alkyl- oder Alkenylreste, vorzugsweise mit C1 bis ^1O/ Cycloalkyl- oder Arylreste, vorzugsweise mit einem oder zwei Ringen, wobei diese Reste Substituenten tragen können, wie Halogene, Nitro, Nitrile, Amid, Ester, Ether, Acetal oder Li
kann; R, R und R ,die gleich oder verschieden sein können, sind Alkyl- oder Alkenylreste, vorzugsweise mit C1 bis ^1O/ Cycloalkyl- oder Arylreste, vorzugsweise mit einem oder zwei Ringen, wobei diese Reste Substituenten tragen können, wie Halogene, Nitro, Nitrile, Amid, Ester, Ether, Acetal oder Li
H-Atome sein.
1 2
Acetal oder Lacton; darüber hinaus können R und/oder R
1 1 Υ kann eine einfache Bindung zwischen -C-R und Q darstel-
i 2 len, wobei der Ring 5 Elemente bzw. R
5 Ringglieder aufweist; jedoch bildet Y vorzugsweise eine aliphatische Kette oder einen aliphatischen Zyklus oder
Arylzyklus, der dem Oxyphosphorring 2 bis 5 Elemente bzw. Ringglieder bringt, wodurch letzterer 6 bis 9 Elemente bzw.
Ringglieder aufweist. Wenn Y somit eine Kette oder ein Zyklus ist, beispielsweise
--O-CH
V2 CH2 CH2 oder
CH2 CH2 CH
\/ - C - CH- ... - C — CH
kann ein Teil der Η-Atome der Verbindung ersetzt sein durch aliphatische oder arylische Reste und/oder durch funktionelle
Gruppen, insbesondere wie solche, die vorstehend im
2
Hinblick auf R bis R genannt wurden.
Hinblick auf R bis R genannt wurden.
-6-
-7- 4798 B.288
Q stellt eine Gruppe dar, die vom gleichen Typ wie die nachstehende
der Formel (1) sein kann, nämlich
-i- R3
R4
R4
3 4 1
worin R und R der gleichen Definition entsprechen wie R
und R , jedoch von letzteren verschieden sein können.
Eine andere Form von Q ist ein aliphatischer Zyklus oder
Arylzyklus, an dem sich verschiedene Substituenten befinden
können, insbesondere solche, die vorstehend angegeben wurden. Ein derartiger Ring kann auch Teil eines Metallocens
sein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform stellt Q selbst ein
Metallocen dar, beispielsweise Ferrocenyl, Chromocenyl oder ein anderes. Es wird gegebenenfalls aus einer Gruppe
**
-C=O, -C=S, -C=NR oder -C v
1 ' ■ 1V
C.
(Z
Λ Ο
gebildet, worin R und R wie für die Reste R, R , R vorstehend angegeben, definiert sind.
Es versteht sich, daß sich, je nach der Natur von Z in den neuen erfindungsgemäßen Verbindungen, die Nomenklatur ändert:
Wenn Z ein Schwefelatom ist, handelt es sich um ein Oxathiaphospholan, und wenn Z ein =NH oder ein =NR ist, ist die
Verbindung ein Oxazaphospholidin des Typs, die in der FR-Patentanmeldung
81 23153 beschrieben werden. Nichtsdestoweniger wird aus Gründen der Vereinfachung in der vorliegenden
Beschreibung von cyclischen Phosphoniten gesprochen, worunter alle der Formel (1) entsprechenden Verbindungen zu
verstehen sind.
Wie bereits vorstehend angegeben, besteht ein wichtiges
-7-
-8- 4798 B.288
Charakteristikum der neuen erfindungsgemäßen Verbindungen
in einer starken Unsymmetrie bzw. Asymmetrie ihrer Moleküle. Quantitativ kann diese Eigenschaften ausgedrückt
werden durch das Verhältnis zwischen den Molekulargewichten der beiden Teile des Moleküls, die sich auf der einen
und der anderen Seite einer Ebene X-X' befinden, die durch P und die Mitte von Y senkrecht zur Ebene der Formel (1)
verläuft, was im folgenden dargestellt wird:
X R-P Y Y«
NO-.C<i2
■ v
Somit ist M1 das Molekulargewicht von -Z-Q-
s 2
und M0 das von -O-C-R .
und M0 das von -O-C-R .
E1
Das bevorzugte Verhältnis von M1 : M2 (oder M2 : M1, wenn
M2 > M1), ist erfindungsgemäß mindestens gleich 3; es liegt
vorzugsweise bei 3 bis 10 oder bevorzugter bei 3 bis 7. Derart ausgeprägte Dissymmetrien bzw. Asymmetrien finden
sich im Stand der Technik nicht.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, daß Y nur eine einfache Bindung oder ein einziges substituiertes C ist, wodurch die
Ebene X-X1 verläuft. Im allgemeineren Fall, wenn Y eine
Kette darstellt, muß dem wie im folgenden Beispiel Rechnung getragen werden.
^
Z-Q-CH2
CR1R"
.R-P.. j X1 (2)
-8-
-9- 4798 B.288
M1 ist das Molekulargewicht von Z-Q-CH2CR1R",
M0 das von 0-C-CH0CR7R8.
2 /\ 2
2 /\ 2
12
R R
R R
Vorzugsweise ist das größte Verhältnis, M1 : M0 oder M0 :
M1, zumindest 3 und insbesondere 3 bis 10.
Es läßt sich feststellen, daß dieses Verhältnis in dem Phosphonit des Standes der Technik ( "The Chemistry Society
of Japan" - "CHEMISTRY LETTERS", Seiten 913-916, 1983 ) wesentlich niedriger war.
C.H,.— P CH, X' (3)
O-CH
M1 = -0-CH2- =30 M2 = -0-CH-CH3 = 44
M2CM1 = 44:30 = 1,47
Es zeigt sich in überraschender Weise, daß die Arbuzov-Reaktion, das heißt die öffnung des Phosphonitzyklus bzw.
Phosphonitringes, unter Einwirkung eines Alkylhalogenids wesentlich besser erfolgt, wenn das Phosphonit eine Asymme
trie entsprechend den höheren Verhältnissen M2IM1 gemäß
der Erfindung aufweist.
Alles was vorstehend gesagt wurde, bezieht sich auch auf die entsprechenden Oxide der beschriebenen Phosphonite,
das heißt auf Verbindungen der allgemeinen Formel:
00 -x
R R
die ebenfalls in den Rahmen der Erfindung fallen.
Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen können hergestellt
-9-
.':Λ.:·:..:"Τ'■■..· .-Ϊ512781
-10- 4798 B.288 !
werden ausgehend von einem Dihalogenphosphin, nach einem Verfahren, das ein wenig ähnlich dem des Standes der Technik
ist, das jedoch darin besteht, daß die Verbindung mit zwei Gruppen, die mit den Halogenen des Phosphins reagieren,
ausgewählt wird unter den speziellen Verbindungen des Typs
HZ—Q
X y X1 (5)
HO—2
HO—C-R2
1 2 worin die Symbole Z, Q, Y, R und R die gleiche Bedeutung
wie vorstehend angegeben haben; das bevorzugte Verhältnis zwischen den Molekulargewichten der beiden Teile des MoIeküls,
die sich auf der einen und der anderen Seite der Ebene XX1 befinden, mindestens 3 und insbesondere 3 bis 10
beträgt. Die besten Werte für dieses Verhältnis liegen bei etwa 3 bis 7.
Wie ersichtlich kann die difunktionelle Verbindung (5) ein Diol, Alkohol-phenol, Alkohol-thiol, Alkohol-enol, Alkoholsäure
oder ein Aminoalkohol sein, was durch die verschiedenen möglichen Funktionen von ZH bedingt wird. Die beiden
Funktionen OH und ZH können sich in verschiedenen Stellungen zueinander, jedoch insbesondere in <x, β, X"f 5, oder
C-Stellung, bezogen aufeinander, befinden. Die hier allgemein
mit dem Ausdruck Phosphonite bezeichneten Körper sind insbesondere Dioxa-, Oxathia-, Oxaza-1,3,2-phospholan
-1,3,2-phosphorinane oder -1,3,2-phosphonane.
Die Reaktion eines Dihalogenphosphins, beispielsweise eines Dichloralkyl- oder -arylphosphins R-PC1„, mit einer Verbindung
der Formel (5), ergibt 2HCl pro Mol Phosphin; diese Säure wird durch ein neutralisierendes Mittel oder durch
eine geeignete Base entfernt, die dem Reaktionsmedium zugesetzt wird; dieses umfaßt im allgemeinen ein Lösungsmittel
für die reagierenden Materialien. Vorzugsweise werden das Neutralisationsmittel und das Lösungsmittel derart
-10-
-11- 4798 B.288
ausgewählt, daß das gebildete Halogenid, insbesondere das Chlorid, ausfällt. Die Neutralisation kann mit Hilfe von
Aminen, insbesondere tertiären, erfolgen; insbesondere Pyridin, Triethylamin, Tributylamin, usw. sind gut geeignet,
insbesondere mit Tetrahydrofuran oder Toluol als Lösungsmittel, in denen ihre Hydrochloride unlöslich sind. Gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung wird die Base in einem
Überschuß von 3 bis 12 %, bezogen auf die stöchiometrisch notwendige Menge, verwendet.
10
10
Die Reaktion kann bei Temperaturen von etwa -5 0C bis +25 0C
durchgeführt werden; gemäß einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet man bei -3 0C bis +5 0C und inbesondere bei
-2 0C bis +4 0C.
Die neuen cyclischen Phosphonite gemäß der Erfindung sind
für verschiedene direkte Anwendungszwecke geeignet, insbesondere
als Liganden für Übergangsmetalle; diese komplexbildende Eigenschaft ermöglicht die Verwendung zur selek-
tiven Extraktion von Metallen, oder die Bildung von Metallkomplex-Katalysatoren.
.Phosphonite dienen auch als Zusätze zu Kunststoffmaterialien, insbesondere zur Stabilisierung
und zur Feuerfestigkeit. Es sind auch Pestizide, insbesondere Fungizide, auf der Basis dieser Verbindungen bekannt.
Wenn der Teil -Q-Y- (Formel 1 oder 4) des Moleküls einem antibiotischen Molekül angehört, weist der Phosphonit
verbesserte biozide Eigenschaften auf; dies ist beispielsweise
der Fall, wenn das Molekül (5) dem Chloramphenicol angehört. Die Komplexe mit Edelmetallen können aufgrund
ihrer antiviralen oder antitumoralen Eigenschaften brauchbar sein.
Die neuen Phosphonite weisen außerdem eine indirekte wichtige Brauchbarkeit als Ausgangsmaterialien zur Herstellung
anderer phosphorhaltiger Derivate auf, insbesondere von Phosphinaten, Phosphin- und Phosphinamid-oxiden. Sie
besitzen den Vorteil einer ausgezeichneten diastereoisomeren Reinheit, wenn sie ausgehend von einer optisch reinen
-11-
-12- 4798 B.288
difunktionellen Verbindung (Formel 5) hergestellt wurden; ihre vorstehend erwähnten Derivate weisen ebenfalls eine
große optische Reinheit auf. Der Vorteil hiervon liegt auf der Hand, insbesondere wenn es sich um die Synthese biologisch
aktiver Produkte handelt.
Somit besteht eine Anwendungsmöglichkeit der cyclischen erfindungsgemäßen Phosphonite in ihrer Umwandlung zu
Phosphinaten durch Einwirkung eines aliphatischen Halogenids oder Arylhalogenids. Aufgrund der vorstehend erwähnten
starken Asymmetrie des Phosphonits ist diese Öffnungsreaktion des phosphorhaltigen Ringes beträchtlich verbessert.
In einer zweiten Stufe gelangt man durch Einwirkung eines Organometall-Reagens zu einem Phosphinoxid. Die Anwendung
eines Amids in der zweiten Stufe führt zu einem Phosphinamid.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu beschränken.
20
20
Herstellung des (-)-5-Dichloracetamido-4-(4-nitrophenyl)-2-phenyl-1,3,2(2R,4R,5R)-dioxaphosphorinan-phosphonits
0-CH2 .NHC1CHCl2
~ " itiin« P. . C,
^ H (6)
H \ / N02
Dies ist die Verbindung der Formel (1), worin R' ein p-Nitrophenylrest ist, R = H, Z 0 ist, Q CH2 ist und
Y ^CH-NHCOCHCl2 ist, d. h. Dichloracetamido. Es handelt
sich um eine neue Verbindung. Die Asymmetrie bzw. Dissymmetrie des Moleküls ist hier durch ein Verhältnis von 5
zwischen dem Molekulargewicht von 0-CH-CgH^NO2 und 0-CH2
charakterisiert.
Die Herstellung erfolgt in einem 1-1-Dreihalskolben,
-12-
-13- 4798 B.288
ausgerüstet mit einem Rührer und zwei Rohren, die zur Aufnahme und zum Abzug des Spül-Stickstoffs dienen.
0,03 Mol (+)-Chloramphenicol (c = 2, EtOH) werden bei 0 0C
in 300 ml trockenem THF mit 0,03 Mol Dichlorphenylphosphin unter leichter Argonspülung gelöst. 2,1 Äquivalente Triethylamin
(0,062 Mol) werden langsam unter Rühren zugesetzt. Die Reaktion erfolgt sofort und das Triethylaminhydrochlorid
fällt aus.
, ?i CH20H
+ 2
(+) Chloramphenicol
> Produkt (6) + 2(C2H5)3N.HCl
Nach 1 Stunde unter diesen Bedingungen wird das Gemisch filtriert, die Ausfällung wird mit THF gewaschen und das
Lösungsmittel wird verdampft, wodurch man 12,5 g Produkt in der Form eines Pulvers erhält (96 % Ausbeute) , das folgende
Charakteristika aufweist. Pastenartiges Schmelzen «viOO °
NMR 1H (CDCl3 Multiplett (3 H) 3,9 ppm
Singulett (1 H) 4,95 ppm Singulett (1 H) 5,2 ppm Multiplett (7 H) 7 ppm
Dublett (2 H) 7,7 ppm
NMR
31P (C6D6) + 153 ppm
Analyse: c% H% N% Q%
berechnet 47,57 3,52 6,53 18,6
gefunden 47,55 3,95 6,24 18,96
Drehvermögen: &Jq = - 100,2° C«20 (THF)
Ί?ρ = 1050 cm"1
poc -13-
-14- 4798 B.288
Brauchbar zur Herstellung von Katalysatoren.
Herstellung von (-) 5-Dichloracetamido-4-(4-nitrophenyl)-2-methyl-1,3,2(2R,4R,5R)-dioxaphosphorinan,
ausgehend von einem Phosphonit, analog zu dem des Beispiels 1, jedoch
mit einer CH.,-Gruppe anstelle des -CgH5 am P.
Es handelt sich ebenfalls um eine neue Verbindung. Sie wird hergestellt ausgehend von Dichlormethylphosphin CH3PCl2
(0,085 Mol), 0,085 Mol (+)-Chloramphenicol und 0,18 Mol Triethylamin in 500 ml THF, nach einer Arbeitsweise gleich
der des Beispiels 1.
Nach 1 Stunde Reaktionszeit wird das Triethylaminhydrochlorid
abfiltriert und das Lösungsmittel wird verdampft. 29,9 g Dioxaphosphorinan (95 % Ausbeute) erhält man in der
Form eines Pulvers.
Pastenförmiges Schmelzen Fp. 112 0C
IMR H (CgDg] | • Dublett (3 | H) | 1,05 | ppm 2JpH=12Hz |
M.ultipleit | (3 H) | 3,9 | ppm | |
Simplettd | H) | 4,9 | ppm | |
S inguletrf1 | H) | 5,25 | ppm | |
Dublett (2 | H) | 7,2 | ppm | |
Dublett (2 | H) | 8,1 | ppm | |
NMR 31P (CgI | 5g) . +170 ppm | |||
Analyse: berechnet |
C% 39,15 |
H% 3,83 |
7,61 | |
gefunden Drehvermögen: TR ^ IR MH |
38,99 L J T\ "" JJ/λ 3400 cm"1 V„ = 1 |
3,89 (C = 695 cm |
7,28
7,4 THF) "1 V =1520-1350cm""1 "2 W1050 cm"1 |
-14-
-15- 4798 B.288
Herstellung von 5,8-Dimethylmethano-5-methyl-2-phenyl-1,3,2-(5R,8S)-dioxaphosphonan
6 /
Es handelt sich um eine Verbindung der Formel (1) , worin Q
CH0 ist und Y 1,2,2-Trimethyl-1,3-cyclopentylen ist; R1
2
und R H sind und Z Sauerstoff ist. Es handelt sich um eine neue Verbindung, die in der technischen Literatur nicht beschrieben wurde.
und R H sind und Z Sauerstoff ist. Es handelt sich um eine neue Verbindung, die in der technischen Literatur nicht beschrieben wurde.
Die Herstellung erfolgt unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1, unter Verwendung von 10 g (0,058 Mol) (+)-1,2,2-Trimethyl-bis(hydroxymethyl)-cyclopentan,
10,38 g (0,058 Mol) Dichlorphenylphosphin pro 250 ml THP.
Nach dem Abfiltrieren des Triethylaminhydrochlorids und
Verdampfen des Lösungsmittels erhält man das Dioxaphosphonan in Form eines dichten farblosen Öles.
NMR 1H CgD
NMR
6 | Singulett | (3 | H) | 0,75 | ppm |
Singulett | (6 | H) | 1,05 | ppm | |
Multiplett | (4 | H) | 1,35 | ppm | |
Multiplett | (4 | H) | 3,85 | ppm | |
Multiplett | (3 | H) | 7,15 | ppm | |
Multiplett | (2 | H) | 7,8 | ppm | |
6D6 | +153 ppm |
-15-
.:.U':.."T"..! .3312781
-16- 4798 B.288
Herstellung des Phosphonitoxids:
(+)-5-Dichloracetamido-4-(4-nitrophenyl)-2-oxo-1,3,2(2S,4R,
5R)-dioxaphosphorinan, entsprechend der Formel (4), die vorstehend angegeben wurde, worin die Symbole Q, Y, Z und
2
R bis R gleich wie in der Formel (6) des Beispiels 1 sind.
R bis R gleich wie in der Formel (6) des Beispiels 1 sind.
Diese Verbindung erhält man durch Oxidation der Verbindung (6) an der Luft. Sie ist neu und wurde in der technischen
Literatur bisher nicht angegeben.
3 g des Dioxaphosphorinans (6) von Beispiel 1 werden in
50 ml Toluol suspendiert und an der Luft 48 Stunden bei 60° erwärmt. Nach dem Abkühlen gewinnt man 2,5 g unlösliches
Material und nimmt in der Wärme mit 20 ml CH3Cl2 auf.
Nach dem Abfiltrieren der unlöslichen Anteile scheiden sich langsam Kristalle des Produkts (7) ab, das sich in
einer Ausbeute von 20 % gebildet hat. Fusion = 178°
NMR 1H (DMSO) Multiplett (3 H) 4,5 ppm
. . Singulett (1.H) 5,25 ppm
Singulett (1 H) 6,5 ppm
Multiplett(7 H) 7,5-8 ppm
Dublett (2 H) 8,2 ppm ± ^0 ppm (CDCl3)
Analyse C17H15OgH2Cl2P
Analyse C17H15OgH2Cl2P
·· C% H% 0% N% Cl% P% ' berechnet 45,84 3,37 21,57 6,29 15,96 6,97
gefunden 45,16 3,83 (21,77) 6,28 15,99 6,62
_ ,20
Drehvermögen: _ /k7D = + 21,7° c = 4 (CH3OH)
Drehvermögen: _ /k7D = + 21,7° c = 4 (CH3OH)
IR : (KBr) ^CO = 1670 cm"1 ^M__ = 3300 cnT*
^ΜΛ - 1510-1350 cm"1 Npo = 1220 cm"1
-16-
NMR 31P · .. + 28
* β
-17- 4798 B.288
1 Beispiel 5
Verwendung des Phosphonits von Beispiel 1 zur Herstellung von (-) ^-Dichloracetamido-S- jod-1-(4-nitrophenyl) -n-propyl
(R , 1 R, 2 S)-methylphenylphosphinat P
Verbindung (6) + CH3I ■>
•••••(8)
Diese Verbindung erhält man durch Einwirken von Methyljodid
auf das Dioxaphosphorinan (6) des Beispiels 1. Es handelt
sich um ein neues Phosphinat, das bisher in der Literatur nicht erwähnt wurde.
Die Herstellung wurde nach drei Verfahrensweise durchgeführt.
(a) 30 ml vorher über basisches 48 Stunden bei 140 ° aktiviertes Aluminiumoxid filtriertes Methyljodid werden zu
5 g Dioxaphosphorinan (6) in einem Kolben von 250 ml gefügt. Das Gefäß wird mit Argon gefüllt, verschlossen und 3 Stunden
bei 60 ° gehalten, überschüssiges Halogenid wird verdampft,
was 6,6 g Phosphinat in der Form eines rötlichen Schaumes ergibt.
(b) In einem 250-ml-Kolben werden zu 5 g Dioxaphosphorinan
(6), suspendiert in 30 ml Benzol, 20 ml über aktivem Aluminiumoxid
gereinigtes Methyljodid gefügt. Das Gefäß wird mit Argon gefüllt, verschlossen und 3 Stunden bei 60 °
gehalten. Durch Verdampfen des Lösungsmittels erhält man 6,5 g Phosphinat als rötlichen Schaum.
(c) Nach einer Arbeitsweise gleich der von (a) erfolgt die
Reaktion während 48 Stunden bei Umgebungstemperatur. Nach dem Verdampfen des Halogenids erhält man 6,5 g Phosphinat
-17-
-18-in der Form eines orange-gelben Schaumes.
4798 B.288
31 1
Die NMR P, H Untersuchung sowie die CCM-Chromatographie
Die NMR P, H Untersuchung sowie die CCM-Chromatographie
und HPLC zeigen eine ausgezeichnete chemische Reinheit von 5 mehr als 95 % und ein Diastereoisomeres von etwa 100 %
des nach den drei Verfahrensweisen (a), (b) und (c) erhaltenen Phosphinats.
Pastenförmiges Schmelzen = 95 - 100 °
NMR 1H CDCl3 Dublett (3 H)
Dublett verdoppelt Dublett verdoppelt Massiv (1 H) Dublett verdoppelt
Singulett (1 H) Multiplett (7 H)
Dublett (2 H) 31- +46 ppm (CDCl3)
1,9 ppm %H=14H
(1 H) 3 ppm (1 H)3,6 ppm
4,35 ppm (1 H) 5,6 ppm
6,35 ppm
7,2-7,8 ppm
8,2 ppm
(8)
vergleiche Analyse am Ende der Beispiele
15,45 ppm
' 66,21: ppm
Jcp = 102,5
3 | 54,49 | ppm |
4 | 164,54 | ppm |
5 | 76,44 | ppm |
6 | 5,81 | ppm |
7 | 142,88 | ppm |
8 | 128,07 | ppm |
cp
cp
3'7
3'6
-18-
1 9 123,71 ppm
•10 148,12 ppm
11 129,7 ppm
5 12 130,9 ppm
13 128,49 ppm
14 132,86 ppm
Drehvermöqen:
10 IR : (KBr)
-19-
4798 B.288
cp
J ep
* " 19'6°
"1
= 125 H„ ti
= 9 H7
= 12,2 H
= 12,2 H
1690 cm
=0 : 1200 cm
"1 ^
= 9,2 (CH3OH) , 1520 _ ^
: 1030 cm-1
15 Beispiel 6
Herstellung von 2-Dichloracetamido-3-jod-1-(4-nitrophenyl) n-propyl(R
, 1 S, 2 S)-ethylphenylphosphinat
Diese neue Verbindung ist ein Homologes der Verbindung (8) des Beispiels 5 mit CH3CH2- anstelle von CH3- am Phosphor.
Ph
tmiim J
CH3CH2
Man erhält sie durch Einwirken von gereinigtem Ethyljodid auf das Dioxaphosphorinan (6) des Beispiels 1. Die Arbeitsweise
ist analog zu der des Beispiel 6 unter Ersatz des Methyljodids durch Ethyljodid. Das Rohprodukt liegt in der
Form eines gelben Pulvers vor und enthält das gewünschte Phosphinat in ausgezeichneter chemischer Reinheit von mehr
als 95 % und einer Diastereoisomeren-Reinheit von etwa 100 %.
35 Pastenförmiges Schmelzen «v» 80 - 85°.
Die folgenden Charakteristika erhält man nach Reinigung
einer Probe durch Chromatographie an einer
-19-
lÜ-ÜT"·/.:/ 3S12781
-20- 4798 B.288
Siliziumoxidplatte Merck Art. 5637 (Ether -8-aceton-2)
Rf 0,7. | 0S | + 50 ppm | C% | H% | N% |
NMR 31P (CDCl3) | N2Cl2IP | 38,99 | 3,45 | 4,78 | |
Analyse ciqH20 | 38,66 | 3,68 | |||
690 cm"1 ^"p_o | : 1200 cm"1 | ||||
berechnet | 1 | : 1030 cm"1 ' | SN0 : 1520-1345 | cm" | |
gefunden | 2 | ||||
IR : (Kbr) >>C=Q | |||||
10 * "V0H | |||||
Beispiel 7 | |||||
Herstellung von (-)-3-Brom-2-dichloracetamido-1-(4-nitrophenyl)-n-propyl(R
, 1 S, 2 S)-benzylphenylphosphinat
In gleicher Weise wie in Beispiel 6 stellt man das neue Phosphinat her, das ein Homologes der vorstehenden ist,
und eine Phenylgruppe und einen Benzylrest am Phosphor trägt.
Ph immun ρ
S ο
PhCH2
Man erhält es durch Einwirken von Benzylbromid auf das im Beispiel 1 beschriebene Dioxaphosphorinan (6).
Die Herstellung erfolgt nach einer Arbeitsweise gleich der des Beispiels 5(a), wobei das Methyljodid durch Benzylbromid
ersetzt wird. Nach 6-stündiger Reaktion wird das überschüssige Halogenid durch Destillation im Hochvakuum entfernt.
Das Produkt liegt in Form einer schwammartigen Masse mit pastenförmigem Schmelzen vor, die eine ausgezeichnete
chemische und diastereoisomere Reinheit aufweist. F β» 90 °.
-20-
-21- 4798 B.288
NMR 1H (CDCl3) Dublett verdoppelt (1 H) 2,95 ppm JpH=18 H z
Dublett (2H) 3,45 ppm
Dublett verdoppelt (1 H) 3,6 ppm Massiv (1 H) 4,5 ppm
Duplett verdoppelt (1 H) 5,55 ppm
Singulett (1 H) 6,1 ppm Multiplett (12 H) 7,1-7,7 ppm
Dublett (2 H) 8,15 ppm. NMR 31P (CDCl3) +42,7 ppm
Drehvermögen: Mq°s " 6'45° c = 15 (CHCl3)
Drehvermögen: Mq°s " 6'45° c = 15 (CHCl3)
Herstellung von (-)-3-Brom-2-dichloracetamido-1-(4-nitrophenyl)-n-propyl(S
, 1 S, 2"S)"<-benzylmethylphosphinat
Diese Verbindung ist ein Homologes des Phosphinats (8) von Beispiel 5 mit einem Benzylrest anstelle des Phenylrests
a.m P und einem Br anstelle des I am Ende der Kette. Seine Konfiguration am P ist:
, U
CH-. Uli! P
CH-. Uli! P
3 y\
/Xo
PhCH^
Man erhält es durch Einwirken von Benzylbromid auf das im Beispiel 2 beschriebene Dioxaphosphorinan. Das Produkt
liegt in der Form eines Schaumes mit pastenförmigem Schmelzen vor. Fp = 80-85°
NMR 31P CDCl3 + 52'5 Ρ**
IR (KBr) : ^c0 : 1695 cnf1 \Q : 1520T1350 cm"1
1200 cm"1 ^poc : 1030 cm"1
p=0
Analyse C% H% N% Cl% P% berechnet 42,4 3,74 5,20 13,17 5,76
gefunden 42,7 3,97 5,20 13,17 5,76
on
Drehvermögen= &% ' -4'3° c = 6 <CH30H'
-21-
30
35
-22- 4798 B.288
Anwendung des Phosphonits (7) zur Herstellung von /3-Jodmethyl-1,2,2-trimethyl-1-cyclopenty17-methylphenylphosphinat
-0— | CH3 | CH3 | ] | |
O | CH3 > | |||
N | ||||
ρ | -CH2-Y | |||
CH3 | ||||
(7) + CH3I > Ph-
10
Die Herstellung dieses neuen Phosphinats (9) erfolgt durch Reaktion des Dioxaphosphonans (7) von Beispiel 3 mit dem
über Aluminiumoxid gereinigten Methyljodid nach einer Arbeitsweise gleich der des Beispiels 5(a). Nach dem Verdampfen
des überschüssigen Methyljodids erhält man das Phosphinat in der Form eines dicken farblosen Öls.
20
NMR 1H CDCl3 | Dublett | (3 H) | 0, | I | 2 | ,75 ppm |
■ Dublett | (3 H) | O1 | 2 | r95-1,10ppm | ||
•Singulett | (3 H) | 1 | 7 | ppm | ||
Massiv | 1, | ,45 ppm | ||||
Dublett | (3 H) | 1 | Analyse | ,7 ppm | ||
7PH= 14 HZ | ||||||
Mass.iv | = 5 (CH3 | ,25 ppm | ||||
Multiplett | ,8-4,2 ppm | |||||
NMR 31P = + 39 | Multiplett | (5H) | ,45-8,05 ppm | |||
IR s ^ p=0 S | ppm (CDCl3) | |||||
1220 cm"1 | (vgl. | am Ende der Bsp.) | ||||
Drehvermögen: | 1020 cm"1 | |||||
42° c | OH) |
-22-
1 Beispiel 10
4798 B.2-8
Herstellung von /3-Jodmethyl-1 ,2,2-trimethyl-i-cyclopenylV
methyl-benzylphenylphosphinat
10
15 25
Diese neue Verbindung unterscheidet sich von der vorstehen den Verbindung (9) durch einen Benzylrest anstelle des
Methylrests am P und durch Br anstelle von I am Ende der Kette.
Die Herstellung erfolgt nach folgender Arbeitsweise: 18 g Dioxaphosphonan (7), 75 ml über Aluminiumoxid gereinigtes
Benzylbromid, werden in 100 ml Cyclohexan 12 Stunden auf
60° in einem 500-ml-Gefäß unter einer Argonatmosphäre gehalten. Nach Entfernen des Lösungsmittels und des überschüssigen
Bromids durch Destillation im Vakuum erhält man 30 g des neuen Phosphinats in der Form eines dicken farblosen
Öls.
20 NMR 1H (CDCl3)
31
NMR 31P (CDCl3)
M ultiplett(3 H) S ingulett (6 H) Multiplett(4 H)
M.ultiplettd H) Dublett (2H)
M.ultiplett(4 H) Miultiplett(iO H)
+37,3 ppm
0,7 ppm 1 ppm 1,4 ppm 2,25 ppm 3,35 ppm
2 = 18
3,6-4 ppm 7,1 ä. 7,9 ppm
-23-
Χ _24- 4798 B.288
Anwendung eines Phosphinats zur Herstellung des o-Anisylmethylphenylphosphinoxids
5
5
Zuerst wird das Phosphonit (6) des Beispiels 1 mit einem Alkylhalogenid oder Arylhalogenid wie in Beispiel 5 behandelt;
anschließend wird das erhaltene Produkt (8) mit einem Organometallderivat wie folgt umgesetzt:
10
MgBr
OCH, (8) ' 3
^. (10)
Der Körper (10) ist der Vorläufer der für das tertiäre Diphosphin diPAMP beschrieben wird, das als Ligand für den
Katalysator für die industrielle Herstellung von L-Dopa verwendet wird (US-PS 4 008 281 (1975) Monsanto). Man erhält
es mit der Konfiguration R(+) durch Reaktion von (8) mit einem Überschuß von o-Anisylmagnesiumbromid nach
einer üblichen Verfahrensweise (J. Amer. Chem. Soc. 90.'
4842, 1968) in Toluol unter Rückfluß.
Erfindungsgemäß kann im Gegensatz dazu die gleiche Verbindung R(+) erhalten werden durch Reaktion von (8) während
2 Stunden mit Lithium-o-anisyl in THF bei -78°.
Analyse von
Be.ispj.el 5
30
30
. C18H18° | 5N2C12IP | 3 | O2P | C | 6 |
H
,18 |
H |
N
4,9 |
M = 571 |
P
5,40 |
berechnet |
C
37,85 |
3 | 48,58 | 6 | ,23 | ,26 | 4,68 |
Cl
•12,41 |
5,11 | |
gefunden | 38,05 | Analyse von Beispiel | 48,68 | 9 | ,37 | 12,08 | ||||
C17H26I | ||||||||||
I | M = 420 | P | ||||||||
berechnet | 30,23 | O | 7,38 | |||||||
gefunden | 30,73 | 7,62 | 7,24 | |||||||
7,52 | ||||||||||
-24-
Claims (13)
- Patentan sprücheO- C-R I,1 2 worin Z die Bedeutung von O/ S oder NH hat; R, R und R , die gleich oder verschieden sein können, H, Alkyl, Alkenyl, Cycloalkyl oder Aryl sind; Y eine einfache Bindung, eine aliphatische Kette oder ein aliphatischer oder ary--ιlischer Zyklus ist; Q eine Gruppe -C-R , ein aliphatischer oder arylischer Zyklus, ein Metallocen oder eine Gruppe, die ein 0, S oder N enthält, darstellt und das Molekül unsymmetrisch bezogen auf eine zur Ebene der Formel, die durch R, P und Y verläuft, senkrechteMünchen - Bogenhausen
Poschingerstraße 6Telefon:
(089) 98 32 22Telex: 5 23 992 (abitz d)Telefax (Il & III - automat.):
(089) 98 40 37Telegramm: Chemindus München-2- 4798 B.288Ebene ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Molekulargewicht M1 des Teils des Moleküls, der auf einer Seite der Ebene liegt, und dem Molekulargewicht M2 des Teils des Moleküls, der auf der anderen Seite der Ebene liegt, mindestens drei oder nicht über 1/3 beträgt. - 2. Phosphonit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M1ZM2 bei 3 bis 10 oder 1/10 bis 1/3 liegt.
- 3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R1 und/oder R- Substituenten, insbesondere Halogene, Nitro, Nitrile, Amido, Ester, Ether, Acetal oder Lacton, aufweisen.
- 4. Verbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß R1 und/oder R2 Alkyle oder Alkenyle sind, deren Kohlenstoffatomanzahl 1 bis 18 beträgt.
- 5. Verbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das H des NH, das Z bildet, durch einen aliphatischen oder arylischen Rest und/oder durch ein Halogen, Nitro, Nitril, Amido, Ester, Ether oder Lacton, ersetzt ist.
- 6. Verbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Y eine Gruppe oder eine Kette ist, die im phosphorhaltigen Zyklus 2 bis 5 Elemente enthält, wodurch der Zyklus insgesamt 6 bis 9 Elemente (bzw. Glieder) umfaßt.
- 7. Verbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Q eine Gruppe -C=O, -C=S oder -C=NR5 IIIist, wobei R H oder ein Rest des gleichen Typs wie R oder R sein kann.-2--3- 4798 B.288
- 8. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R1 H ist,R2 para Nitrophenyl ist, Y -CH-NHCCHClist und Q ein -CH0- ist. 0
- 9. Verbindung nach Anspruch 8, nämlich (-)5-Dichloracetamido-4-(4-nitrophenyl)-2-phenyl-1,3,2(2R,4R,5R)-dioxapho sphor inan.
- 10. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-1 2
net, daß R und R H sind, Q CH2 ist und Y ein Cyclopentylen oder Cyclohexylen ist, insbesondere die Verbindung 5,8-Dimethylmethano-5-methyl-2-phenyl-1,3,2-(5R,8 S)-dioxapho sphonan. - 11. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Dihalogenphosphin auf ein Diol, Alkohol-phenol, Alkohol-thiol, Alkohol-enol, Alkohol-säure oder einen Aminoalkohol in Anwesenheit einer Base, insbesondere eines tertiären Amins, einwirken läßt.
- 12. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche bis 10 zur Herstellung eines Phosphinats, in dem eines der Sauerstoffatome, die an das P-Atom gebunden sind, ersetzt sein kann durch ein S oder ein N, wobei diese Verbindung mit einem Halogenalkyl oder einem Halogenaryl umgesetzt wird.
- 13. Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung eines Phosphinoxids, in dem eines der Sauerstoffatome, die an das P-Atom gebunden sind, ersetzt sein kann durch ein S oder N, wobei die nach Anspruch 12 erhaltene Verbindung mit einem Organometallhalogenid, insbesondere einem Organomagnesiumhalogenid, umgesetzt wird.mn ο ^
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