DE3928458A1

DE3928458A1 - Verfahren zur herstellung von (alpha)-alkoxyphosphoroxyverbindungen sowie derartige neue verbindungen

Info

Publication number: DE3928458A1
Application number: DE19893928458
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Feldhues
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1989-08-29
Filing date: 1989-08-29
Publication date: 1991-03-07

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung von bekannten und neuen α- Alkoxyphosphoroxyverbindungen der Formel I (s. Patentanspruch 1). Dabei wird der Begriff "Alkoxy" so verstanden, daß der Alkylteil R³ zusammen mit R¹ auch ein Brückenglied zwischen dem Sauerstoff und dem C-Atom bilden kann.

In α-Stellung heterosubstituierte Phosphon-, Phosphinsäuren und Phosphanoxide sind als antibakterielle, antivirale und herbizide Wirkstoffe bekannt bzw. finden als Zwischenprodukte Verwendung.

Während die α-Aminophosphoroxyverbindungen und α-Hydroxyphosphanoxide bereits intensiv untersucht worden sind, ist über am Sauerstoff alkylsubstituierte α-Hydroxyphosphoroxyverbindungen weit weniger bekannt. Dies ist unter anderem dadurch bedingt, daß die Synthese der am Sauerstoff substituierten α-Hydroxyphosphoroxyverbindungen bisher oft nur in schlechter Ausbeute bei erhöhter Temperatur und unter Verwendung der als krebserregend eingestuften α-Halogenäther möglich war (Chem. Ber. 108, 2279-2289 (1975)). Die direkte Reaktion von Acetalen mit halogenfreien Verbindungen des dreiwertigen Phosphors gelang bisher nur bei Acetalen, die durch Arylreste aktiviert sind (Synthesis 1984, 330-332).

Es ist weiter aus J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 1986, 1065-1068 bekannt, unsymmetrische Formaldehyd-Acetale der Formel ROCH₂OC₆H₄Cl (para), also der 4-Chlorphenoxymethane in Gegenwart von Bortrifluoridätherat mit Triäthylphosphit umzusetzen. Dabei bildet sich über verschiedene Zwischenstufen unter teilweiser Umacetalisierung schließlich ein Gemisch der Verbindungen

einerseits und ROCH₂P(O)(OC₂H₅)₂. Für ein technisches Verfahren ist naturgemäß die Bildung von derartigen Gemischen unbefriedigend, da die einzelnen Komponenten nach aufwendigen Methoden getrennt werden müssen, wenn man die reinen Verbindungen erhalten will. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß schon das Ausgangsmaterial als gemischtes Acetal nur umständlich herzustellen ist.

Es wurde nun gefunden, daß man am Sauerstoff substituierte α-Hydroxyphosphoroxyverbindungen leicht synthetisieren kann, ohne daß sich zwangsläufig Gemische verschiedener Endprodukte bilden, indem man Verbindungen des dreiwertigen Phosphors in Gegenwart von Lewis- oder Brönsted-Säuren mit nicht aktivierten Acetalen oder Ketalen umsetzt.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von α-Alkoxyphosphoroxyverbindungen der Formel I (s. Patentanspruch 1) durch Umsetzung bestimmter Acetale oder Ketale der Formel IV (s. Patentanspruch 1) mit bestimmten Phosphanen der Formel V (s. Patentanspruch 1).

Die erfindungsgemäß herzustellenden Verbindungen haben die Formel I, worin
R¹ und R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Cyano oder einen Rest der Formel

-(CH₂)_n-X-C(R⁶,R⁷)-Z- (CH₂)_m-R⁸ (II)

darstellen, worin n und m 0 bis 10, zusammen aber nicht mehr als 15, X und Z eine chemische Bindung, eine Vinylen- oder Acetylengruppe und R⁶, R⁷ und R⁸ Wasserstoff, einen acyclischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 4 C-Atomen (wie C₁-C₄-Alkyl, C₂-C₄-Alkenyl, C₂-C₄-Alkinyl), C₁-C₄- Alkoxy, einkerniges Aryl, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, C₁-C₄- Alkylamidocarbonyl oder Cyano bedeuten, oder R⁸ und einer der Reste R⁶ und R⁷ Nitro oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, oder wobei R⁶ die Bedeutung von OR³ und R⁷ die von OR¹¹ hat, wie nachstehend bei Formel IV definiert, wobei R⁴ und R⁵ C₁-C₁₀-Alkyl, C₁-C₁₀-Alkoxy, einkerniges Aryl oder einkerniges Aryloxy darstellen oder gemeinsam -A(CH₂)_s-E bedeuten, wobei s=2 bis 10 ist und A und E Sauerstoff oder eine Methylengruppe sind, oder R¹ und R² oder R¹ und R³ jeweils gemeinsam einen Rest der Formel

-(CH₂)_p-C(R⁹,R¹⁰)-(CH₂)_q- (III)

darstellen, worin p und q 0 bis 10 und R⁹ und R¹⁰ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₂-C₄-Alkenyl, C₂-C₄-Alkinyl, C₁-C₄-Alkoxy, einkerniges Aryl, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, C₁-C₄-Alkylamidocarbonyl, Cyano, Nitro oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, oder R³ C₁-C₁₀-Alkyl oder -(CH₂)_rOH mit r=1 bis 10 darstellt, wobei R¹ und R², R⁴ und R⁵, R⁶ bis R⁸, R⁹ und R¹⁰, X und Z, A und E, m und n und p und q jeweils gleiche oder verschiedene Bedeutung haben.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Acetal oder Ketal der Formel IV (s. Patentanspruch 1), worin R¹ und R² die oben angegebene Bedeutung haben oder R¹ und R³ gemeinsam einen Rest der Formel III darstellen, worin p, q, R⁹ und R¹⁰ die angegebene Bedeutung haben, R³ und R¹¹ C₁-C₁₀-Alkyl darstellen oder gemeinsam -(CH₂)_r- mit r=1 bis 10 bedeuten, mit einem Phosphan der Formel

worin R⁴ und R⁵ die angegebene Bedeutung haben und R¹² C₁-C₁₀-Alkoxy, Aryloxy oder NR¹³R¹⁴ ist, wobei R¹³ und R¹⁴ jeweils C₁-C₄-Alkyl sind oder gemeinsam -(CH₂)₂L(CH₂)₂- bedeuten, wobei L Sauerstoff, ein durch Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Atomen substituiertes Stickstoffatom oder eine Methylengruppe ist, in Substanz oder in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart einer Lewis- oder Brönsted-Säure unter Ausschluß von Feuchtigkeit umsetzt.

In allen in dieser Beschreibung genannten Formeln können Alkyl und Alkoxy geradkettig oder verzweigt sein. Wenn einer der Reste Alkyl bzw. Alkoxy bedeutet, sind die Reste mit 1 bis 4 C-Atomen bevorzugt.

Von den Alkyl- und Alkoxyresten mit 1 bis 4 C-Atomen sind die mit bis zu 2, insbesondere mit einem C-Atom ganz besonders bevorzugt. Die Symbole m und n sowie p und q bedeuten vorzugsweie 0 bis 4. Für X und Z ist eine chemische Bindung bevorzugt. Bevorzugtes Aryl ist jeweils Phenyl und bevorzugtes Aryloxy Phenoxy. Bevorzugtes Alkoxycarbonyl ist das Methoxycarbonyl. Verbindungen, in denen R² ein Wasserstoffatom oder Methyl darstellt, sind vielfach besonders bevorzugt.

In einer bevorzugten Gruppe von Verbindungen ist also einer der Reste R¹ und R² Wasserstoff oder Methyl und der andere Methoxycarbonyl oder ein Rest der Formel

-(CH₂)_n-X-C(R⁶,R⁷)-Z-(CH₂)_m-R⁸, (II)

worin n und m 0 bis 4, X und Z eine chemische Bindung, R⁶ und R⁷ Wasserstoff, Methyl oder Methoxy oder einer der beiden Reste R⁶ und R⁷ Methoxycarbonyl oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, R⁸ Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Methoxycarbonyl oder P(O)R⁴R⁵ darstellt, wobei R⁴ und R⁵ jeweils C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy sind.

Wenn R¹ und R² gemeinsam einen Rest der Formel III bilden, sind p und q jeweils bevorzugt 0 bis 4. Wenn R⁴ und R⁵ gemeinsam -A(CH₂)_s-E bedeuten, ist s bevorzugt 2 oder 3.

Aryl bzw. Aryloxy können ein oder mehrere Alkylsubstituenten mit 1 bis 4 und zusammen höchstens 6 C-Atomen enthalten.

Wenn R¹ und R² bzw. R¹ und R³ gemeinsam einen Rest der Formel III bilden und p und q 0 sind, so entsteht aus R¹ und R² mit dem verbindenden C-Atom eine

und aus R¹ und R³ mit dem verbindenden C-Atom eine

falls R⁹ und R¹⁰ Wasserstoff sind. Zweckmäßig sind in der Formel III p und q zusammen jedoch mindestens 2; von diesen sind solche Gruppierungen bevorzugt, die mit oder ohne das Sauerstoffatom in der Verbindung I einen Fünf- oder Sechs-Ring bilden.

In einer bevorzugten Gruppen von Verbindungen der Formel I sind R² Wasserstoff oder Methyl, R³ C₁-C₄-Alkyl und R¹ ein Rest der Formel II, worin n und m 0 bis 4, X und Z eine chemische Bindung, R⁶ und R⁷ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkoxy und R⁸ Wasserstoff oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, wobei R⁴ und R⁵ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Phenyl oder Phenoxy sind. Davon sind solche Verbindungen, in denen R⁶ und R⁷ Alkoxy und R⁸ Wasserstoff oder P(O)R⁴R⁵ sind und auch solche, in denen R⁶ oder R⁷ Alkoxy, m=0 und R⁸ P(O)R⁴R⁵ bedeutet, neu und ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Eine andere Gruppe von bevorzugten erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen sind solche der Formel

worin R² die oben bei Formel II angegebenen einwertigen Bedeutungen hat, also Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄- Alkoxycarbonyl oder Cyano ist, R⁴ und R⁵ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Phenyl oder Phenoxy darstellen, R⁹ und R¹⁰ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₂-C₄-Alkenyl, C₂-C₄-Alkinyl, C₁-C₄-Alkoxy, einkerniges Aryl, Methoxycarbonyl, Cyano oder insbesondere P(O)R⁴R⁵ bedeuten, und t=2 oder 3 ist. Davon sind solche Verbindungen, in denen R⁹ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy darstellt, R¹⁰ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Methoxycarbonyl, Cyano oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, neu und ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Geeignete Acetale oder Ketale sind z. B. Verbindungen der Formel

worin R², R⁹, R¹⁰ und t die bei Formel VI angegebene Bedeutung haben und R¹¹ C₁-C₁₀-Alkyl darstellt.

Geeignete Acetale und Ketale sind beispielsweise Dimethoxymethan, 1,1-Dimethoxyäthan, 1,1-Dimethoxypropan, 2,2-Dimethoxypropan, 1,1-Dimethoxy-2-phenyläthan, 1,1-Dimethoxycyclohexan, Dimethoxyessigsäuremethylester, 1,1-Dimethoxy-2-propen, 1,1,3,3-Tetramethoxypropan, 3,3-Dimethoxypropionsäuremethylester, 2-Methoxy-1,4-dioxan, 2-Methoxytetrahydrofuran, 2,5-Dimethoxytetrahydrofuran, 2-Methoxytetrahydropyran, 2,6-Dimethoxytetrahydropyran, 2-Methoxy-5-methyltetrahydrofuran.

Geeignete Verbindungen der Formel V sind beispielsweise: Trimethylphosphit, Triäthylphosphit, Methanphosphonigsäuredimethyl- und -diäthylester, Äthanphosphonigsäurediäthylester, Dimethyläthoxyphosphan, Diphenylmethoxyphosphan, Dimethyl(morpholin-1-yl)phosphan, Dimethyl(dimethylamino)phosphan.

Als Lewis-Säure kommen die bekannten Verbindungen zur Anwendung. Geeignet sind besonders die Halogenide der Elemente Bor, Aluminium, Zinn, Zink, Titan, Zirkonium und Eisen, beispielsweise Bortrifluorid, Bortrifluorid- Diäthyläther-Komplex, Bortrichlorid, Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Zinn(IV)chlorid, Zink(II)chlorid, Eisen(III)chlorid und insbesondere Titan(IV)chlorid. Als Brönsted-Säuren kommen die bekannten Verbindungen zur Anwendung. Geeignet sind die Halogenwasserstoffsäuren, wie Bromwasserstoff, insbesondere Chlorwasserstoff, die Oxysäuren der höchsten Oxidationsstufen von Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Chlor, Brom, Jod, insbesondere Schwefelsäure. Die Lewis- bzw. Brönsted-Säure wird im allgemeinen in Mengen von 1 bis 1000 Mol-%, bezogen auf die mit der Säure komplexierbaren Gruppen im Produkt, vorzugsweise 10 bis 200 Mol-%, insbesondere 60 bis 130 Mol-%, eingesetzt.

Die Reaktion wird gewöhnlich in einem inerten Lösemittel, wie Dichlormethan, 1,2-Dichloräthan oder Diäthyläther durchgeführt. Bei Einsatz von Reaktionsteilnehmern, die bei der Reaktionstemperatur flüssig sind, kann die Reaktion auch ohne Zusatz eines Lösemittels durchgeführt werden. Gewöhnlich werden die beiden Reaktionsteilnehmer vorgelegt und die Lewis- bzw. Brönsted-Säure zudosiert. Eine umgekehrte Arbeitsweise, bei der das Acetal bzw. Ketal und die Lewis-Säure vorgelegt werden und die Verbindung des dreiwertigen Phosphors zugetropft wird, bietet Vorteile bei der Umsetzung von Bisacetalen und -ketalen - d. s. Verbindungen der Formel IV, in denen R¹ oder R² die Gruppierung II darstellt, in der z. B. R⁶ und R⁷ Alkoxy bedeuten - zu Monophosphoroxyverbindungen. Zweckmäßig wird die Temperatur während des Zudosierens der Komponenten konstant gehalten. Sie liegt oberhalb des Schmelzpunktes des Reaktionsgemisches und unterhalb des Siedepunkts, vorzugsweise zwischen -78°C und +30°C. Zur Vervollständigung der Umsetzung läßt man zweckmäßig nach Beendigung des Zudosierens bei erhöhter Temperatur 1 bis 24 Stunden nachreagieren. Zur Aufarbeitung kann die Lewis- bzw. Brönsted-Säure mit Wasser hydrolysiert werden, gegebenenfalls in Gegenwart einer anorganischen oder organischen Säure. Ein eventuell vorhandenes Lösemittel wird zweckmäßig abgetrennt. Das Produkt kann auf übliche Weise, z. B. durch Destillation, Umkristallisation oder Chromatographie gereinigt werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich beispielsweise folgende Verbindungen herstellen:
Methoxymethanphosphonsäuredimethylester,
(Methoxymethan)methanphosphinsäureäthylester,
1-Methoxyäthanphosphonsäuredimethylester,
(1-Methoxyäthan)methanphosphonsäureäthylester,
1-Methoxy-1-methyläthanphosphonsäuredimethylester,
(2-Äthyl-1-methoxybutan)methanphosphinsäureäthylester,
(1-Methoxypropyl)dimethylphosphanoxid,
1-Methoxy-1-methoxycarbonylmethanphosphonsäuredimethylester,
1,3-Dimethoxypropan-1,3-diphosphonsäuredimethylester,
1,3-Dimethoxypentan-1,3-diphosphonsäuredimethylester,
1,3,3-Trimethoxypropanphosphonsäuredimethylester,
(1,3,3-Trimethoxypropan)methanphosphinsäureäthylester,
Tetrahydrofuran-2-phosphonsäuredimethylester,
Tetrahydrofuran-2-methanphosphinsäureäthylester,
Tetrahydrofuran-2-dimethylphosphanoxid,
5-Methoxytetrahydrofuran-2-phosphonsäuredimethylester,
5-Methoxytetrahydrofuran-2-methanphosphinsäureäthylester,
5-Methoxytetrahydrofuran-2-dimethylphosphanoxid,
Tetrahydropyran-2-phosphonsäuredimethylester,
Tetrahydropyran-2-methanphosphinsäureäthylester,
Tetrahydropyran-2-dimethylphosphanoxid,
6-Methoxytetrahydropyran-2-phosphonsäuredimethylester,
6-Methoxytetrahydropyran-2-methanphosphinsäureäthylester,
1,4-Dioxan-2-phosphonsäuredimethylester,
1,4-Dioxan-2-methanphosphinsäureäthylester,
1,3-Dimethoxy-1,3-diphosphonsäuredimethylester,
1,5,5-Trimethoxypentanphosphonsäuredimethylester,
2-Methoxy-5-methyltetrahydrofuran-2- phosphonsäuredimethylester.

Die so erhaltenen α-Alkoxyphosphoroxyverbindungen sind als Zwischenprodukte für die Synthese von phosphorhaltigen Verbindungen, insbesondere von antiviralen bzw. herbiziden Wirkstoffen und Flammschutzmitteln geeignet. Außerdem können sie als Wittig-Horner-Reagentien zur Knüpfung von C-C-Bindungen eingesetzt werden.

Die Erfindung wird durch nachstehende Beispiele näher erläutert.

Beispiele 1 bis 5 Neue Verbindungen und ihre Herstellung

1) 13,2 g 2,5-Dimethoxytetrahydrofuran wurden in 100 ml Dichlormethan gelöst und mit 11,8 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 11 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach wurde die Kühlung entfernt und das Gemisch 12 h bei Raumtemperatur nachreagieren lassen. Zur Aufarbeitung wurde die Reaktionsmischung auf 125 ml Wasser gegossen, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase zwei Mal mit je 25 ml Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet und nach Filtration eingeengt. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck unter Zusatz einer Spatelspitze Kaliumcarbonat fraktioniert destilliert. Es wurden 11,1 g der beiden diastereomeren 5-Methoxytetrahydrofuran-2-phosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 90-92°C/0,0267 mbar erhalten. 1H-NMR (Überschußdiastereomeres) (100 MHz, CDCl₃) : δ=5,15 (m, 1H), 4,3 (m, 1H), 3,85 (d, 3H), 3,82 (d, 3H), 3,36 (s) (3H), 2,1 (m, 4H).

2) 16,4 g 1,1,3,3-Tetramethoxypropan wurden in 200 ml Dichlormethan gelöst und mit 23,6 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 22 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie in Beispiel 1, jedoch mit den doppelten Mengen Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 9,91 g meso- und dl-1,3-Dimethoxypropan-1,3-diphosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 168-170°C/0,00053 mbar erhalten. 1H-NMR (Überschußdiastereomeres) (100 MHz, CDCl₃) : δ=3,82 (d, 6H), 3,81 (d, 6H), 3,75 (m, 2H), 3,50 (d, 6H), 2,1 (m, 2H).

3) 14,6 g 2,6-Dimethoxytetrahydropyran wurden in 200 ml Dichlormethan gelöst und mit 23,6 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 22 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie in Beispiel 1, jedoch mit den doppelten Mengen Wasser und Dichlormethan. Das nach der Filtration eingeengte Rohprodukt wurden durch Säulenchromatographie an Kieselgel gereinigt. Es wurden 10,4 g meso- und dl-1,5-Dimethoxypentan- 1,5-diphosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit erhalten. 1H-NMR (Überschußdiastereomeres) (100 MHz, CDCl₃) : δ=3,82 (d, 6H), 3,81 (d, 6H), 3,54 (d, 6H), 3,45 (m, 2H), 1,72 (m, 6H).

4) 29,2 g 2,6-Dimethoxytetrahydropyran wurden in 200 ml Dichlormethan gelöst und bei -20°C mit 22 ml TiCl₄ versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 23,6 ml Trimethylphosphit bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie in Beispiel 1, jedoch mit den doppelten Mengen Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter Zusatz einer Spatelspitze Kaliumcarbonat fraktioniert destilliert. Es wurden 16 g der beiden diastereomeren 6- Methoxytetrahydropyran-2-phosphonsäuredimethylester (85 : 15) in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 98-100°C/0,04 mbar erhalten. 1H-NMR (Überschußdiastereomeres) (100 MHz, CDCl₃) : δ=4,78 (m, 1H); 4,15 (m, 1H), 3,86 (d, 3H), 3,83 (d, 3H), 3,50 (s, 3H), 1,75 (m, 6H).

5) 32,8 g 1,1,3,3-Tetramethoxypropan wurden in 200 ml Dichlormethan gelöst und bei -20°C mit 22 ml TiCl₄ versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 23,6 ml Trimethylphosphit bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie in Beispiel 1, jedoch mit der doppelten Menge Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck unter Zusatz einer Spatelspitze Kaliumcarbonat fraktioniert destilliert. Es wurden 31,7 g 1,3,3-Trimethoxypropan-1,3-diphosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 98-100°C/1,9 mbar erhalten. 1H-NMR (100 MHz, CDCl₃) : δ= 4,60 (m, 1H), 3,82 (d, 3H), 3,80 (d, 3H), 3,6 (m, 1H), 3,53 (d, 3H), 1,95 (m, 2H).

Beispiel 6 bis 13 Verfahren zur Herstellung

6) 13,4 g Dimethoxyessigsäuremethylester wurden in 100 ml Dichlormethan gelöst und mit 11,8 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 12 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 2 g 1-Methoxy- 1-methoxycarbonylmethanphosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 142-143°C/0,000133 mbar erhalten. Elementaranalyse (gefunden (berechnet)): C 33,8 (33,97), H 6,2 (6,18), P 14,6 (14,60), 1H-NMR (100 MHz, CDCl₃) : δ=4,27 (d, 1H), 3,89 (d, 3H), 3,88 (d, 3H), 3,88 (s, 3H).

7) 30,4 g Formaldehyddimethylacetal wurden in 400 ml Dichlormethan gelöst und mit 47,2 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 44 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1, jedoch mit den vierfachen Mengen Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 31,9 g Methoxymethanphosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 98-102°C/22,7 mbar erhalten. 1H-NMR (100 MHz, CDCl₃) : δ= 3,81 (d, 6H), 3,77 (d, 2H), 3,48 (d, 3H).

8) 18,0 g Acetaldehyddimethylacetal wurden in 200 ml Dichlormethan gelöst und mit 23,6 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 22 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1, jedoch mit den doppelten Mengen Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 19,1 g 1-Methoxyäthanphosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 52-56°C/2,67 mbar erhalten. 1H-NMR (100 MHz, CDCl₃) : δ= 3,81 (d, 6H), 3,65 (m, 1H), 3,48 (d, 3H), 1,4 (dd, 3H).

9) 10,4 g Acetondimethylketal wurden in 100 ml Dichlormethan gelöst und mit 11,8 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 11 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 14,2 g 1-Methoxy-1- methyläthanphosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 99-100°C/22,7 mbar erhalten. 1H-NMR (100 MHz, CDCl₃) : δ= 3,81 (d, 6H), 3,39 (s, 3H), 1,42 (d, 6H).

10) 20,4 g 2-Methoxytetrahydrofuran wurden in 250 ml Dichlormethan gelöst und mit 23,6 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 24,7 ml Bortrifluorid-Diäthyläther-Komplex (1 : 1) bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1, jedoch mit den doppelten Mengen Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 13,0 g Tetrahydrofuran-2-phosphonsäuredimethylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 78-80°C/0,67 mbar erhalten. Elementaranalyse (gefunden (berechnet)): C 40,1 (40,00), H 7,2 (7,27), P 16,6 (17,19), 1H-NMR (100 MHz, CDCl₃) : δ=4,15 (m 1H), 3,9 (m, 2H), 3,84 (d, 3H), 3,80 (d, 3H), 2,1 (m, 4H).

11) 20,4 g 2-Methoxytetrahydrofuran wurden in 250 ml Dichlormethan gelöst und mit 33,4 ml Methanphosphonigsäurediäthylester versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 22 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1, jedoch mit den doppelten Mengen Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 18,2 g der beiden diastereomeren Tetrahydrofuran-2-methanphosphinsäureäthylester (55 : 45) in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 73-75°C/0,67 mbar erhalten. 1H-NMR (Überschußdiastereomeres) (100 MHz, CDCl₃) : δ=4,16 (m, 2H), 4,0 (m, 1H), 3,9 (m, 2H), 2,1 (m, 4H), 1,49 (d, 3H), 1,33 (t, 3H).

12) 10,2 g 2-Methoxytetrahydrofuran wurden in 100 ml Dichlormethan gelöst und mit 14,8 g Dimethyl(morpholin-1-yl) phosphan versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 11 ml Titantetrachlorid bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 5,2 g Tetrahydrofuran-2-di-methylphosphanoxid in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 110-112°C/0,133 mbar erhalten. 1H-NMR (300 MHz, CDCl₃) : δ=3,90 (q (dt), 1H), 3,74 (t, 2H), 1,95 (m, 4H), 1,35 (d, 3H), 1,32 (d, 3H).

13) 23,2 g 2-Methoxytetrahydropyran wurden in 200 ml Dichlormethan gelöst und mit 23,6 ml Trimethylphosphit versetzt. Unter Rühren und Kühlung wurden 22 ml TiCl₄ bei -20°C zugetropft. Danach erfolgte die weitere Aufarbeitung wie im Beispiel 1, jedoch mit den doppelten Mengen Wasser und Dichlormethan. Das Rohprodukt wurde unter vermindertem Druck fraktioniert destilliert. Es wurden 21,7 g Tetrahydropyran-2-methanphosphinsäureäthylester in Form einer farblosen Flüssigkeit bei einem Siedepunkt von 118-120°C/0,133 mbar erhalten. Elementaranalyse (gefunden (berechnet)): C 42,5 (43,30), H 7,7 (7,79), P 15,7 (15,95), 1H-NMR (300 MHz, CDCl₃) : δ=4,1 (m, 1H), 3,85 (d, 3H), 3,82 (d, 3H), 3,6 (m, 1H), 3,4 (m, 1H), 1,85 (m, 3H), 1,6 (m, 3H).

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von α-Alkoxyphosphoroxyverbindungen der Formel worin R¹ und R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Cyano oder einen Rest der Formel-(CH₂)_n-X-C(R⁶,R⁷)-Z-(CH₂)_m-R⁸ (II)darstellen, worin n und m 0 bis 10 zusammen aber nicht mehr als 15, X und Z eine chemische Bindung, eine Vinylen- oder Acetylgruppe und R⁶, R⁷ und R⁸ Wasserstoff, einen acyclischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 4 C-Atomen, C₁-C₄-Alkoxy, einkerniges Aryl, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, C₁-C₄-Alkylamidocarbonyl oder Cyano bedeuten, oder R⁸ und einer der Reste R⁶ und R⁷ Nitro oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, oder wobei R⁶ die Bedeutung von OR³ und R⁷ die von OR¹¹ hat, wie nachstehend bei Formel IV definiert, wobei R⁴ und R⁵ C₁-C₁₀-Alkyl, C₁-C₁₀-Alkoxy, einkerniges Aryl oder einkerniges Aryloxy darstellen oder gemeinsam -A(CH₂)_s-E bedeuten, wobei s=2 bis 10 ist und A und E Sauerstoff oder eine Methylengruppe sind, oder R¹ und R² oder R¹ und R³ jeweils gemeinsam einen Rest der Formel-(CH₂)_p-C(R⁹,R¹⁰)-(CH₂)_q- (III)darstellen, worin p und q 0 bis 10 und R⁹ und R¹⁰ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₂-C₄-Alkenyl, C₂-C₄-Alkinyl, C₁-C₄-Alkoxy, einkerniges Aryl, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, C₁-C₄-Alkylamidocarbonyl, Cyano, Nitro oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, oder R³ C₁-C₁₀-Alkyl oder -(CH₂)_rOH mit r=1 bis 10 darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Acetal oder Ketal der Formel worin R¹ und R² die oben angegebene Bedeutung haben oder R¹ und R³ gemeinsam einen Rest der Formel III darstellen, worin p, q, R⁹ und R¹⁰ die angegebene Bedeutung haben, R³ und R¹¹ C₁-C₁₀-Alkyl darstellen oder gemeinsam -(CH₂)_r- mit r=1 bis 10 bedeuten, mit einem Phosphan der Formel worin R⁴ und R⁵ die angegebene Bedeutung haben und R¹² C₁-C₁₀-Alkoxy, Aryloxy oder NR¹³R¹⁴ ist, wobei R¹³ und R¹⁴ jeweils C₁-C₄-Alkyl sind oder gemeinsam -(CH₂)₂L(CH₂)₂- bedeuten, wobei L Sauerstoff, ein durch Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen substituiertes Stickstoffatom oder eine Methylengruppe ist, in Substanz oder in einem inerten Lösemittel in Gegenwart einer Lewis- oder Brönsted-Säure unter Ausschluß von Feuchtigkeit umsetzt, wobei in den vorstehenden Formeln R¹ und R², R⁴ und R⁵, R⁶ bis R⁸, R⁹ und R¹⁰, X und Z, A und E, m und n und p und q jeweils gleiche oder verschiedene Bedeutungen haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart einer Lewis-Säure aus der Gruppe der Halogenide der Elemente Bor, Aluminium, Zinn, Zink, Titan, Zirkonium und Eisen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lewis-Säure Titan(IV)chlorid oder ein Bortrifluorid- Diäthyläther-Komplex ist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lewis- bzw. Brönsted-Säure in einer Menge von 1 bis 1000 Mol-%, vorzugsweise 10 bis 200 Mol-% und insbesondere 60 bis 130 Mol-%, bezogen auf die mit der Lewis-Säure komplexierbaren Gruppen, eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einer Temperatur zwischen -78°C und +30°C durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Phosphan der Formel V R⁴ und R⁵ C₁-C₄-Alkyl und R¹² C₁-C₄-Dialkylamino, Morpholin-1-yl, Piperazin-1-yl, Pyrrolidin-1-yl oder Piperidin-1-yl bedeuten.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der Formel IV, wie im Anspruch 1 definiert, umsetzt, in der R² Wasserstoff oder Methyl, R³ C₁-C₄-Alkyl und R¹ einen Rest der Formel II, wie im Anspruch 1 definiert, darstellen, worin n und m 0 bis 4, X und Z eine chemische Bindung, R⁶ und R⁷ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkoxy und R⁸ Wasserstoff oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, wobei R⁴ und R⁵ C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy sind.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel VII, in der R² Wasserstoff ist und R¹ und R³ gemeinsam einen Rest der Formel worin R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl oder Cyano ist und R⁹ und R¹⁰ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Cyano oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, worin R⁴ und R⁵ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Phenyl oder Phenoxy sind, mit einem Phosphan der Formel V umsetzt, worin R⁴ und R⁵ die zuvor und R¹² die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und t=2 oder 3 ist.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Reste R¹ und R² Wasserstoff oder Methyl ist und der andere Methoxycarbonyl oder einen Rest der Formel -(CH₂)_n-X-C(R⁶,R⁷)-Z-(CH₂)_m-R⁸, (II)worin n und m 0 bis 4, X und Z eine chemische Bindung, R⁶ und R⁷ Wasserstoff, Methyl oder Methoxy oder einer der beiden Reste R⁶ und R⁷ Methoxycarbonyl oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, und R⁸ Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Methoxycarbonyl oder P(O)R⁴R⁵ darstellt, wobei R⁴ und R⁵ jeweils C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Phenyl oder Phenoxy sind.

10. α-Alkoxyphosphoroxyverbindungen der Formel worin R¹ einen Rest der Formel-(CH₂)_n-X-C(R⁶,R⁷)-Z-(CH₂)_m-R⁸ (II)darstellt, worin n=0 bis 4, m=0 bis 4, X und Z eine chemische Bindung, R⁶ und R⁷ entweder beide C₁-C₄-Alkoxy und R⁸ Wasserstoff oder P(O)R⁴R⁵ sind oder R⁶ oder R⁷ C₁-C₄-Alkoxy, m=0 und R⁸ P(O)R⁴R⁵ bedeuten, R⁴ und R⁵ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Phenyl oder Phenoxy sind, R² Wasserstoff oder Methyl darstellt und R³ C₁-C₄-Alkyl ist.

11. α-Oxyphosphoroxyverbindungen der Formel worin R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl oder Cyano ist, R⁴ und R⁵ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Phenyl oder Phenoxy sind, R⁹ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy darstellt, R¹⁰ C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Methoxycarbonyl, Cyano oder P(O)R⁴R⁵ bedeuten, wobei R⁴ und R⁵ die angegebene Bedeutung haben, und t=2 oder 3 ist.