JPH0662649B2 - 環状ホスホナイト化合物およびそのオキサイド - Google Patents

環状ホスホナイト化合物およびそのオキサイド

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な環状ホスホナイトおよびその酸化物に関
する。
より詳細には、本発明は全く単純で、容易に入手可能な
出発物質から、良好な収率で、かつ高い光学純度で種々
の光学活性化合物の製造を可能にするものである。
有機リン化合物、特に光学活性化合物の有用性は現在良
く知られている。また、多数の天然物および合成物が、
遷移金属および特に光学活性有機リン配位子からなる触
媒によって不整合成によって製造されることが知られて
いる。
農業,食品製造,医薬品および香料において興味のある
物質は、このようにして製造される。治療上、特にパー
キンソン症候群の治療に有用なL−ドーパの製造は、こ
の一つの例である。しかしながら、これら物質の製造の
発展と検討は、不整触媒として極めてしばしば用いられ
る光学活性有機リン配位子の製造が困難であるため、現
在制限を受けている。
有用な有機リン化合物は、とりわけホスフイネートであ
り、この化合物からホスフインアミド,ホスフイン,ホ
スフインオキシド,ホスホニウム,ホスフインイミドお
よび他の望ましい誘導体を得ることができる。
従って、ホスフイネートの経済的な製造が重要になる。
しかしながら、現在に至るまで用いられている方法は、
高価な出発物質および/または極めて多数の工程を必要
とする欠点がある。メチルホスフイネートおよび1,3,2
−オキサアザホスホールで始まる他の薬剤を用い、かつ
有機金属反応体を必要とする方法がある。出願人は1,3,
2−オキサアザホスホリジンを用い、ホスフインアミド
を中間体として生成させることによって、この方法を改
良した。しかしながら、オキサアザホスホリジンの製造
原料となるジアミノホスフインから数えて、ホスフイネ
ートの製造には、なお三工程を必要とする。
最近では、ホスフイネートは1−メチルトリメチレンの
環状フエニルホスホナイトにハロゲン化アルキルを作用
させ、ホスホナイトの環を局部的、選択的に開環するこ
とによって得られている。
しかしながら、この方法の収率は望ましい程度に程遠
く、ジクロルフエニルホスフインから環状ホスホナイト
自体が収率62%で得られるにすぎない。また、他の光学
活性誘導体に導いて、生成物をクロマトグラフイによっ
て精製することも考慮された。
本発明は、上述した局部的,選択的な開環を改善された
方法で、とりわけ良好な収率と高い光学純度で実現する
ことを可能にするものである。
本発明による新規な化合物は下記式(1)で示される。
ただし式(1)において、Zは0であり、Rは1〜6個の
炭素原子を有する低級アルキルまたはフェニルであり、
およびRは同一かまたは異なっていて、それぞれ
がHまたはp−ニトロフェニルであり、Qは−CH2−ま
たは であり、Yは1〜6個の炭素原子を有する直鎖状アルキ
レン、 でありそしてnは0または1である。
上述したように、本発明による新規化合物の重要な特徴
は、これら分子の顕著な不整である。
定量的には、この性質は下記に示す式(1)の面に垂直な
PおよびYを通るX−X′面の一方および他方に位置す
る分子の二つの部分の分子量の比によって表わすことが
できる。
すなわち、Mは−Z−Q−の分子量,Mの分子量であり、好ましい比M:M(またはもしも
>Mの場合にはM:M)は、本発明によれば
少なくとも3に等しく、好ましくは3〜10の範囲であ
り、より好ましく3〜7である。
かかる大きな不整は従来、見出されていない。しかしな
がら、前述したように、Yは、そこをX−X′面が通っ
ている単なる単純な結合でも、または単一の置換された
炭素ばかりでないことを述べた。
より一般的なケースでは、Yが鎖である場合、下記の例
のように考慮することが必要である。
はZ−Q−CH2CR′R″の分子量、Mは−O−C
−CH2CR7R8の分子量であり、M:Mたは の比は少なくとも3であり、特に3〜10である。
この比率は、公知のホスホナイト(“The Chemistiy So
ciety of Japsn”(日本化学会)−“Chemistiy Letter
s”913〜916頁,1983年)においては、著るしく低いこ
とに注目されるべきである。
=−O−CH2−=30 M=−O−CH-CH3=44 M:M=44:30=1.47 ハロゲン化アルキルの作用によるホスホナイト環の開環
であるアルブツオフ(Arbuzov)反応は、本発明によれ
ば、M:M比が高い程、より容易に起こることが予
期せざることではあるが実験によって見出された。
上述したことは全て、本発明の一部をなす下記一般式の
化合物、すなわち上述したホスホナイトの対応する酸化
物についても同様に適用される。
本発明による新規化合物は、ジハロゲノホスフインから
既知技術に幾分かは類似した方法によって製造される。
しかしながら、本発明の製造方法は、ホスフインのハロ
ゲンと反応する二つの基を有する化合物が、下記式の特
定の化合物から選択されることに特徴がある。
ここで記号Z,Q,Y,RおよびRは、上述したこ
とと同様の意味を有している。面X−X′の一方と他方
に位置する分子の二つの部分の間の分子量の好ましい比
は少なくとも3であり、より好ましくは3〜10であり、
この比率の最も好ましい値は約3〜7である。
上記(5)式から明らかなように、少なくとも2官能性化
合物(5)は、種々の可能な官能基ZHにもとづきジオー
ル,アルコール−フエノール,アルコール−チオール,
アルコール−エノール,アルコール酸またはアミノアル
コールである。
二つの官能基OHおよびOZは、相互に相異なる位置に、よ
り詳細には相互にα,β,γ,δまたはε位置に位置す
ることができる。ホスホナイトについて一般的に示せ
ば、これら化合物は詳細には、1,3,2−ジオキサ−,オ
キサチア−またはオキサアザ−ホスホラン,ホスホリナ
ンまたはホスホナンである。
ジハロゲノホスフイン、たとえばジクロルアルキルまた
はアリールホスフイン,R−PCl2と、式(5)の化合物と
の反応は、ホスフインのモル当り2HClを生成する。こ
の酸は、通常では反応物質の溶媒を含む反応媒体に添加
された中和剤または適当な塩基によって除去される。
好ましくは、中和剤および溶媒は、ハロゲン化物、特に
塩化物が沈澱を形成するように選択される。
中和はアミン,特に第3級アミンの存在下に行なうこと
が有効である。
とりわけピリジン,トリエチルアミン,トリブチルアミ
ン等は、特に溶媒としてテトラヒドロフランまたはトル
エンを用いると塩酸塩が不溶性なので好適である。
本発明の特徴によれば、塩基は必要な化学量論量に対し
て3%〜12%過剰に用いられる。
反応は−5℃〜+25℃の温度で行なうことができるが、
本発明の好ましい特徴によれば、反応は−3℃〜+5
℃,特に−2℃〜+4℃で行なわれる。
本発明による新規環状ホスホナイトは、種々の直接的応
用、特に遷移金属の配位子として好適である。
かかる錯体形成性の結果、本発明の新規環状ホスホナイ
トは、金属の選択的抽出または錯体金属触媒の形成に用
いられる。
またホスホナイトは、プラスチック材料への添加剤、特
に安定化および耐炎化剤としても用いられる。
更に、これら化合物にもとづく殺虫剤、特に殺菌剤も知
られている。
分子の−Q−Y−の部分(式(1)または(4))が、抗生物
質分子中に存在すると、ホスホナイトは改善された殺菌
性を示す。これはたとえば分子(5)がクロラムフエニコ
ールから導かれた場合である。
貴金属との錯体は、抗ビールスまたは抗腫瘍性の故に有
用である。
新規環状ホスホナイトは、また他のリン含有誘導体、特
にホスフイネート,ホスフインオキシドおよびホスフイ
ンアミド製造のための出発物質としての重要な間接的用
途を有している。
これら化合物は、光学的に純粋な2官能性化合物(式
(5))から製造したときに、優れたジアステレオマー純
度を有している利点がある。これら化合物の上述した誘
導体は、また優れた光学純度を有している。
この事実の重要性は、生物学的に活性な化合物の製造に
関連して良く理解することができる。
すなわち、本発明の環状ホスホナイトを使用し、脂肪族
またはアリールハライドの作用によってホスフイネート
に変換することができる。上述のようにホスホナイトは
顕著な不整を有するので、リン含有環の開環反応は、著
しく改善される。
第2工程において、有機金属反応体の作用によって、ホ
スフインオキシドが得られる。第2工程においてアミド
を用いれば、ホスフインアミドが得られる。
本発明を下記の非限定的な実施例によって説明する。
実施例1 ホスホナイト(−)5−ジクロルアセトアミド−4−
(4−ニトロフエニル)−2−フエニル−1,3,2−ジオ
キサホスホリナン(2R,4R,5R)の製造 これは、(1)の化合物において、Rがp−ニトロフエ
ニル、RがH,ZがO,QがCH2およびYが>CH-NHCO
CHCl2,すなわちジクロルアセトアミドの場合である。
この分子の不整は、O−CH-C6H4NO2とO−CH2との分子
量比が5であることによって特徴づけられる。
製造は、攪拌機およびパージ窒素の導入と除去をするた
めの二つの連結を有する三つ口,1フラスコで行なわ
れる。0.03モルの(+)クロラムフエニコール(c=2
EtOH)を、0.03モルのジクロルフエニルホスフインと共
に0℃で300mlの乾燥テトラヒドロフランにゆるやかな
アルゴンパージ下に溶解した。
次いで2.1当量のトルエチルアミン(0.062モル)を攪拌
下に徐々に添加した。直ちに反応が起り、トリエチルア
ミン塩酸塩が沈澱した。
この状態に1時間保った後に、反応混合物を濾過し、沈
澱物をテトラヒドロフランで洗浄し、溶媒を揮発させた
ところ、下記の特性を有する12.5gの粉末状生成物(収
率96%)を得た。
ペースト状に〜100℃で溶融する。
NMR1H(CDCl3) 多重線(3H)3.9ppm 一重線(1H)4.95ppm 一重線(1H)5.2ppm 多重線(7H)7ppm 二重線(2H)7.7ppm NMR31P(C6D6)+153ppm 旋光能▲{α}20 D▼=−100.2° C=20 THF IRMH=3400cm-1C=0=1695cm-1 MOZ=1520-1345cm-1 POC=1050cm-1 触媒製造に有用である。
実施例2 実施例1に類似するホスホナイトであり、−C6H5の代り
にCH3−がPに結合している(−)5−ジクロルアセト
アミド−4−(4−ニトロフエニル)−2−メチル−1,
3,2−ジオキサホスホリナン(2R,4R,5R)の製
造。
これもまた新規化合物であり、ジクロルメチルホスフイ
ンCH3PCl2(0.085モル)、(+)クロラムフエニコール
(0.085モル)およびトリエチルアミンの0.18モルから50
0mlのTHF中で、実施例1と類似した操作で製造される。
1時間の反応後、トリエチルアミン塩酸塩を濾過し、溶
媒を揮発させた。粉末状のジオキサホリホリナン29.9g
(収率95%)を得た。
ペースト状に溶融する。溶融点112℃ NMR1H(C6D6) 二重線(3H) 1.05ppm 2JPH=12Hz 多重線(3H)3.9ppm 一重線(1H)4.9ppm 一重線(1H)5.25ppm 二重線(2H)7.2ppm 二重線(2H)8.1ppm NMR31P(C6D6) +170ppm 旋光能▲{α}20 D▼=−55.2°(C=7.4 THF) IRMH=3400cm-1CO=1695cm-1 MOZ=1520-1350cm-1 POC=1050cm-1 実施例3 5,8−ジメチルメタノ−5−メチル−2−フエニル−1,
3,2−ジオキサホスホナン(5R,8S)の製造。
これは式(1)のホスホナイトであり、QはCH2,Yは1,2,2
−トリメチル−1,3−シクロペンチレンであり、R
よびRはHであり、Zは酸素である。
これは技術文献に未だ記述されていない新規化合物であ
る。
製造は実施例1と同一の条件で、10gの(+)1,2,2−
トリメチルビス(ヒドロキシメチル)−シクロペンタン
(0.058モル)および10.38gのジクロルフエニルホスフ
イン(0.058モル)を用い、250mlのTHF中で行なわれる。
トリエチルアミン塩酸塩の濾過および溶媒の揮発の後
に、ジオキサホスホナンを回収した。粘ちような無色の
油である。
NMR1H(C6D6) 一重線(3H)0.75ppm 一重線(6H)1.05ppm 多重線(4H)1.35ppm 多重線(4H)3.85ppm 多重線(3H)7.15ppm 多重線(2H)7.8ppm NMR31P(C6D6) +153ppm 実施例4 ホスホナイトオキシドの製造。
上述した式(4)に対応し、記号Q,Y,ZおよびR〜R
は実施例1の式(6)と同一である(+)5−ジクロル
アセトアミド−4−(4−ニトロフエニル)−2−オキ
ソ−1,3,2−ジオキサホスホリナン(2S,4R,5
R)。
この化合物は、化合物(6)の空気中酸化によって得られ
る。これは、未だ技術文献に記載されたことのない新規
化合物である。
実施例1のジオキサホスホリナン(6)の3gを50mlのト
ルエン中に懸濁し、空気中で60℃で48時間、加熱した。
冷却後、2.5gの不溶性物質を回収し、20mlの温CH2Cl2
中に溶解した。不溶性物を濾別後、生成物(7)の結晶が
徐々に析出した。収率は20%であった。融点=178℃ NMR1H(DMSO) 多重線(3H)4.5ppm 一重線(1H)5.25ppm 一重線(1H)6.5ppm 多重線(7H)7.5-8ppm 二重線(2H)8.2ppm NMR31P +28ppm(CDCl3) 元素分析:C17H15O6H2Cl2P C% H% O% N% Cl% P% 計算値 45.85 3.37 21.57 6.29 15.96 6.97 測定値 45.16 3.83 (21.77) 6.28 15.99 6.62 旋光能▲{α}20 D▼=+21.7° C=4(CH3OH) IR:(KBr)CO=1670cm-1NH=3300cm-1 NOZ=1510-1350cm-1PO=1220cm-1 参考例1 実施例1のホスホナイトを、2−ジクロルアセトアミド
−3−ヨード−1−(4−ニトロフエニル)−n−プロ
ピル(Sp,1R,2S)の(−)メチルフエニルホス
フイネートの製造に適用。
この化合物は、実施例1に記述したジオキサホスホリナ
ン(6)にヨウ化メチルを作用させることによって得られ
る。
これは技術文献に記載されたことのない新規なホスフイ
ネートである。この製造は、三つの異なる操作法によっ
て行なわれる。
(a)48時間、140℃で活性化された塩基性アルミナ上に予
め濾過されたヨウ化メチル30mlを、250mlフラスコ中の
5gのジオキサホスホリナン(6)に添加した。容器にア
ルゴンを満たし、栓をして60℃に3時間保った。過剰の
ハロゲン化物を揮発させて、赤色泡状のホスフイネート
6.6gを得た。
(b)250mlのフラスコ中の、活性アルミナ上で精製したヨ
ウ化メチル20mlに、30mlのベンゼンに懸だくしたジオキ
サホスホリナン(6)の5gを加えた。容器をアルゴンで
満たし、栓をして60℃に3時間保った。溶媒を揮発させ
て赤色泡状のホスフイネート6.5gを得た。
(c)上記(a)と同一の操作法に従って、反応を室温下で48
時間行なった。ハロゲン化物を揮発させた後に、黄橙色
泡状のホスフイネート6.5gを得た。31 P,1H NMRの検討およびCCM,CPLCクロマトグラフイの結
果、95%以上の優れた化学純度を有し、a,b,cの三つの
方法によって得られたホスフイネートは実質的に100%
のジアステレオ異性体純度を有することが明らかとなっ
た。ペースト状に溶融する=95〜100℃。
NMR1HCDCl3 二重線(3H)1.9ppm 2JPH=14Hz 脱二重化二重線(1H)3ppm 脱二重化二重線(1H)3.6ppm 広範囲の線(1H)5.6ppm 一重線(1H)6.35ppm 多重線(7H)7.2-7.8ppm 二重線(2H)8.2ppm NMR31P +46ppm(CDCl3) NMR13C (CDCl3) 元素分析 C18H18O5N2Cl2IP M=571 1 15.45ppm 1JCP=102.5Hz 2 66.21ppm 3 54.49ppm 3JCP=3.7Hz 4 164.54ppm 5 76.44ppm 2JCP=6.1Hz 6 5.81ppm 7 142.88ppm 3JCP=3.6Hz 8 128.07ppm 9 123.71ppm 10 148.12ppm 11 129.7ppm 1JCP=125Hz 12 130.9ppm 2JCP=9Hz 13 128.49ppm 3JCP=12.2Hz 14 132.86ppm 旋光能▲{α}20 D▼=−19.6°C=9.2(CH3OH) IR:(KBr)CO:1690cm-1NOZ:1520-1345cm-1 P=0:1690cm-1POC:1030cm-1 参考例2 2−ジクロルアセトアミド−3−ヨード−1−(4−ニ
トロフエニル)−n−プロピル(Rp,1S,2S)の
エチルフエニルホスフイネートの製造。
この新規化合物は、参考例1の化合物(8)の同族体リン
にCH3−の代りにCH3CH2−が結合している。
実施例1のジオキサホスホリナン(6)に精製したヨウ化
エチルを作用させることによって得られる。操作法は参
考例1のそれと類似しており、ヨウ化メチルの代りにヨ
ウ化エチルが用いられる。得られた粗生成物は黄色粉末
状であり、95%以上の優れた化学純度およびほとんど10
0%のジアステレオ異性体純度で目的とするホスフイネ
ートを含んでいる。
ペースト状に溶融する:〜80℃〜85℃。
メルク(Merck)型5637シリカプレートによる試料のクロ
マトグラフイ精製(8エーテル−2−アセトン),f0.
7の結果、下記特性を得た。
NMR31P(CDCl3)+50ppm 元素分析:C19H20O5N2Cl2IP IR:(KBr)C=0 1690cm-1P=0 1200cm-1 C-P-C 1030cm-1NOZ 1520-1345cm-1 参考例3 3−ブロム−2−ジクロルアセトアミド−1−(4−ニ
トロフエニル)n−プロピル(Rp,1S,2S)の
(−)ベンジルフエニルホスフイネートの製造。
参考例2と同様にして、リンにフエニルおよびベンジル
が結合している上記の新規なホスフネート同族体を製造
した。
この化合物は、実施例1に記述したジオキサホスホリナ
ン(6)に臭化ベンジルを作用させることにより得られ
た。
製造方法は、参考例1(a)と類似した操作法によって行
なわれ、ヨウ化メチルの代りに臭化ベンジルが用いられ
る。6時間の反応の後に、過剰のハロゲン化物は減圧下
蒸留することによって除去される。
生成物はペースト状に溶融するスポンジ塊状であり、優
れた化学およびジアステレオ異性体純度を有する。融点
90℃。
NMR1H(CDCl3) 脱二重化二重線(1H)2.95ppm 2JPH=18Hz 二重線(2H)3.45ppm 脱二重化二重線(1H)3.6ppm 広範囲の線(1H)4.5ppm 脱二重化二重線(1H)5.55ppm 一重線(1H)6.1ppm 多重線(12H)7.1-7.7ppm 二重線(2H)8.15ppm NMR31P(CDCl3)+42.7ppm 旋光能▲{α}20 D▼=−6.45° C=15(CHCl3) 参考例4 3−ブロム−2−ジクロアセトアミド−1−(4−ニト
ロフエニル)n−プロピル(Sp,1S,2S)の
(−)ベンジルメチルホスフイネートの製造。
この新規化合物は、参考例1のホスフイネート(8)の同
族体であり、フエニルの代りにベンジルがPに結合し、
Iの代りにBrが鎖の端に結合している。
Pに関する構成は下記の通りである。
この化合物は、実施例2において述べたジオキサホスホ
リナンに臭化ベンジルを作用させることによって得られ
る。
生成物は、ペースト状に溶融する発泡体形状で、融点80
〜85℃である。
NMR31P CDCl3+52.5ppm IR(KBr)CO 1695cm-1NOZ 1520-1350cm-1 C=0 1200cm-1POC 1030cm-1 旋光能▲{α}20 D▼=−4.3° C=6(CH3CH) 参考例5 〔3−ヨウドメチル−1,2,2−トリメチル−1−シクロ
ペンチル〕メチルのメチルフエニルホスフイネートの製
造にホスフイネート(7)の使用。
新規ホスフイネート(9)の製造は、実施例3のジオキサ
ホスホナン(7)とアルミナ上で精製されたヨウ化メチル
とを参考例1(a)と類似の操作法で反応させることによ
り行なわれる。
過剰のヨウ化メチルを揮発させた後、粘ちような無色油
状のホスフイネートが得られる。
NMR1H(CDCl3) 二重線(3H)0.75ppm 二重線(3H)0.95-1.10ppm 一重線(3H)1 ppm 広範囲の線1.45ppm 二重線(3H)1.7ppm 2JPH=14Hz 広範囲の線2.25ppm 多重線2.8-4.2ppm 多重線(5H)7.45-8.05ppm NMR31P=+39ppm(CDCl3) 元素分析 C17H26IO2P M=420 IR:P=0 1220cm-1 POC 1020cm-1 旋光能▲{α}20 D▼=+42° C=5(CH3OH) 参考例6 〔3−ブロムメチル−1,2,2−トリメチル−1−シクロ
ペンチル〕メチルのベンジルフエニルホスフイネートの
製造。
この新規化合物は、メチルの代りにベンジルがPに結合
し、Iの代りにBrが鎖の端に結合している点において
化合物(9)とは異なる。
製造は下記の操作法によって行なわれる。
ジオキサホスホナン(7)18gおよびアルミナ上で精製し
た臭化ベンジル75mlをシクロヘキサン100ml中で60℃,1
2時間,密封容器中てアルゴン雰囲気中で反応させる。
溶媒および過剰の臭化物を減圧下の蒸留により除去した
後、粘ちような無色油状の新規ホスフイネート30gを得
た。
NMR1H(CDCl3) 多重線(3H) 0.7 ppm 一重線(6H)1ppm 多重線(4H)1.4ppm 多重線(1H)2.25ppm 二重線(2H)3.35ppm (2JPH=18Hz) 多重線(4H)3.6-4ppm 多重線(10H)7.1-7.9ppm NMR31P(CDCl3)+37.3ppm IR:P=0 1200cm-1POC 1000cm-1 参考例7 0−アニシル−メチルフエニルホスフインのオキシドの
製造におけるホスホナイトの使用。
第1段階において、実施例1のホスホナイト(6)を参考
例1におけるように、アルキルまたはアリールハライド
で処理した。
次いで得られた生成物(8)を下記のように有機金属誘導
体と反応させた。
生成物(10)はL−ドーパの工業的製造のための触媒配位
子として用いられる第三級ジホスフイン,ジ−PAMPの先
駆体である(米国特許第4,008,281号(1975)モンサント
社)。
R(+)の構造は、化合物(8)を標準的操作法(J.Amer.C
hem.Soc.90 4842(1968))に従って、過剰のO−アニシル
マグネシウムブロミドと還流下にトルエン中で反応させ
ることにより得られる。
これに対して、同じR(+)化合物は化合物(8)を2時
間、O−アニシルリチウムとTHF中で−78℃で反応させ
ることにより得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07F 17/00 Z 9155−4H

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式(1)で示される環状ホスホナイト化
    合物およびそのオキサイド、 ただし式(1)において、ZはOであり、Rは1〜6個の
    炭素原子を有する低級アルキルまたはフェニルであり、
    およびRは同一かまたは異なっていて、それぞれ
    がHまたはp−ニトロフェニルであり、Qは−CH2−ま
    たは であり、Yは1〜6個の炭素原子を有する直鎖状アルキ
    レン、 でありそしてnは0または1である、但しここで上記式
    (1)の化合物分子は式(1)の面に垂直で、R、PおよびY
    を通る面(A)に関して不整を有し、この面(A)の一
    方の側に位置する分子部分の分子量M1と、この面(A)
    の他方の側に位置する分子部分の分子量M2との重量比M1
    /M2が3/1から10/1の間か、または1/3から1/10の間から
    なるものとする。
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