PL201311B1

PL201311B1 - Sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych

Info

Publication number: PL201311B1
Application number: PL373925A
Authority: PL
Inventors: Mirosław Soroka; Waldemar Goldeman
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2009-03-31
Also published as: PL373925A1

Abstract

Sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1, 2, 3, 4, 5 i 6, znamienny tym, że jedna część molowa kwasu aminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 2, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1, 2, 3, 4, 5 i 6, poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową cyjanianu sodu lub potasu, wobec jednej części molowej wodorotlenku sodu lub potasu, w temperaturze 250-300 K, a nastę pnie z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się kwas ureidoalkilofosfonowy.

Description

(²¹) Numer zgłoszema: ³⁷³⁹²⁵ (¹) )

C07F 9/38 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 24.03.2005 (54)

Sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych

	(73) Uprawniony z patentu: Politechnika Wrocławska,Wrocław,PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 02.10.2006 BUP 20/06	(72) Twórca(y) wynalazku: Mirosław Soroka,Wrocław,PL Waldemar Goldeman,Racibórz,PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.03.2009 WUP 03/09	(74) Pełnomocnik: J.Halina Winohradnik, Politechnika Wrocławska

Η Η (57) Sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1, 2, 3, 4, 5 i 6, znamienny tym, że jedna część molowa kwasu aminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 2, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1, 2, 3, 4, 5 i 6, poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową cyjanianu sodu lub potasu, wobec jednej części molowej wodorotlenku sodu lub potasu, w temperaturze 250-300 K, a następnie z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się kwas ureidoalkilofosfonowy.

R1 Ο

OH

Ο R2

WZÓR 1

PL 201 311 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych o wzorze ogólnym 1, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1,2, 3, 4, 5 i 6.

Dotychczas znany sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych polega na hydrolizie estrów difenylowych kwasów ureidoalkilofosfonowych, które można otrzymać na przykład w znanej reakcji ureidoalkilowania fosforynu trifenylowego, opisanej w publikacji G.H. Birum, J. Org. Chem. 1974, 39, 209-213. Sposób ten wymaga uprzedniej syntezy estrów difenylowych kwasów ureidoalkilofosfonowych, co nie tylko wydłuża syntezę o dwa dodatkowe etapy, ale również powoduje powstawanie uciążliwych produktów ubocznych, takich jak na przykład aż dwa mole fenolu na mol produktu. Do tego, reakcji Biruma towarzyszy spora ilość produktów bisureidoalkilowania, które jest bardzo trudno oddzielić od produktów monoureidoalkilowania ze względu na zbliżone właściwości fizykochemiczne tych związków.

Sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych według wynalazku polega na tym, że jedna część molowa kwasu aminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 2, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1, 2, 3, 4, 5 i 6, poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową cyjanianu sodu lub potasu, wobec jednej części molowej wodorotlenku sodu lub potasu, w temperaturze 250-300 K, aż do przereagowania substratów, a następnie z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się kwas ureidoalkilofosfonowy.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na schemacie reakcji i w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1.

Do roztworu 0,020 mola soli monosodowej kwasu 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)-metylofosfonowego w wodzie (20 g), otrzymanej z kwasu 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)metylofosfonowego (4,3g, 0,020 mola) oraz wodorotlenku sodu (0,8 g, 0,020 mola), dodaje się w temperaturze około 298 K, energicznie mieszając, cyjanian sodu (1,7 g, 0,027 mola) i miesza się 24 godziny w temperaturze około 298 K. Następnie mieszając dodaje się 12 M roztwór kwasu solnego (4,1 ml, 0,020 mola), a otrzymany osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa wodą (3x5 g), suszy na powietrzu w temperaturze około 298 K i otrzymuje w wyniku kwas 1-ureido-1-(4-metoksyfenylo)metylofosfonowy (2,9 g, 56% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma ³¹P NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 15, 7 oraz ¹H NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 3,74 s (3H, CH3), 4,39 d (1H, CHP, J=20,3), 6,87 d (2H, o-ArH, J=7,8), 7,23 d (2H, m-ArH, J=7,8).

P r z y k ł a d 2.

Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast kwasu 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)metylofosfonowego stosuje się kwas 1-amino-1-fenylometylofosfonowy (3,7 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 1-ureido-1-fenylometylofosfonowy (4,8 g, 71% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 15,4 oraz ¹H NMR(D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 4,41 d (1H, CHP, J-20,1), 7,16-7,26 m (5H, ArH).

P r z y k ł a d 3.

Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast kwasu 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)metylofosfonowego stosuje się kwas 1-amino-1-(4-bromofenylo)metylofosfonowy (5,2 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 1-ureido-1-(4-bromofenylo)metylofosfonowy (4,8 g, 77% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 14,8 oraz ¹H NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 4,40 d (1H, CHP, J=20,3), 7,19 d (2H, o-ArH, J=7,0), 7,41 d (2H, m-ArH, J=7,0).

P r z y k ł a d 4.

Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast kwasu 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)metylofosfonowego stosuje się kwas 1-aminopentylofosfonowy (3,3 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 1-ureidopentylofosfonowy (3,9 g, 92% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 19,54 oraz ¹H NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]):

PL 201 311 B1

0,81 t (3H, CH3, J=6,2), 1,1-1,4 m (5H, CH3(CH₂)_?CHgH_h. J=nieozn.), 1,73 m (1H, CHsCCH^CHaHk,

J=nieozn.), 3,45 m (1H, CHP, J=nieozn.).

P r z y k ł a d 5.

Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast kwasu 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)metylofosfonowego stosuje się kwas 1-aminooktylofosfonowy (4,2 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 1-ureidooktylofosfonowy (4,5 g, 89% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma ³¹P NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 19,64 oraz ¹H NMR (D2O + NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 0,73 t (3H, CH3, J=6,8), 1,0-1,5 m (1H, CH3(CH₂)5CHgH_h, J=nieozn.), 1,65 m (1H, C^^^hCHaHb, J=nieozn.), 3,33 m (1H, CHP, J=nieozn.).

P r z y k ł a d 6.

Do roztworu 0,020 mola soli monosodowej kwasu aminometylofosfonowego w wodzie (20 g), otrzymanej z kwasu aminometylofosfonowego (2,2g, 0,020 mola) oraz wodorotlenku sodu (0,8 g, 0,020 mola), dodaje się w temperaturze około 298 K, energicznie mieszając, cyjanian sodu (1,7 g, 0,027 mola) i miesza się 24 godziny w temperaturze około 298 K. Następnie mieszając dodaje się 12 M roztwór kwasu solnego (4,1 ml, 0,020 mola). Otrzymaną mieszaninę oczyszcza się na żywicy jonowymiennej Dowex 50W X8 (forma H⁺) (50 ml wilgotnej żywicy, 0,1 mola) i otrzymuje w wyniku kwas ureidometylofosfonowy (4,4 g, 95% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 22,31 oraz ¹H NMR (D₂O, δ [ppm], J [Hz]): 3,42 d (2H, CH₂, J=11,3).

P r z y k ł a d 7.

Postępuje się jak w przykładzie 6 z tą różnicą, że zamiast kwasu aminometylofosfonowego stosuje się kwas 1-aminoetylofosfonowy (2,5 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 1-ureidoetylofosfonowy (3,1 g, 94% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 24,36 oraz ¹H NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 1,26 dd (3H, CH3, J=7,2, J=15,9), 3,85 dq (1H, CHP, J=7,2, J=14,9).

P r z y k ł a d 8.

Postępuje się jak w przykładzie 6 z tą różnicą, że zamiast kwasu aminometylofosfonowego stosuje się kwas 1-amino-2-metylopropylofosfonowy (3,1 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 1-ureido-2-metylopropylofosfonowy (2,4 g, 61% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 24,90 oraz ¹H NMR (D₂O, δ [ppm], J [Hz]): 0,89 d (3H, CH3, J=6,8), 0,91 d (3H, CH3, J=5,8), 2,04 m (1H, CH3CH, J=nieozn), 3,72 dd (1H, CHP, J=16,3).

P r z y k ł a d 9.

Postępuje się jak w przykładzie 6 z tą różnicą, że zamiast kwasu aminometylofosfonowego stosuje się kwas 1-aminobutylofosfonowy (3,1 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 1-ureidobutylofosfonowy (1,6 g, 41% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 25,52 oraz ¹H NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 0,85 t (3H, CH3, J=7,3), 1,28 m (1H, CH3CHaHb, J=nieozn.), 1,35-1,57 m (2H, CH^CHgHbCHgHb, J=nieozn.), 1,70 m (1H, CH3CH_aHbCH_aHb, J=nieozn.), 3,85 ddd (1H, CHP, J=11,8, J=nieozn.).

P r z y k ł a d 10.

Postępuje się jak w przykładzie 6 z tą różnicą, że zamiast kwasu aminometylofosfonowego stosuje się kwas 2-aminoetylofosfonowy (2,5 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 2-ureidoetylofosfonowy (2,1 g, 62% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 29,50 oraz ¹H NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 1,92 dt (2H, CH₂P, J=7,2, J=17,9), 3,25 dt (2H, NCH2, J=7,2, J=13,9).

P r z y k ł a d 11.

Postępuje się jak w przykładzie 6 z tą różnicą, że zamiast kwasu aminometylofosfonowego stosuje się kwas 3-aminopropylofosfonowy (2,8 g, 0,020 mola), otrzymuje się w wyniku kwas 3-ureidopropylofosfonowy (1,6 g, 44% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma 3¹P NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 33,05 oraz ¹H NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 1,60-1,83 m (4H, CH2CH2P, J=nieozn), 3,09 t (2H, NCH2, J=6,5).

P r z y k ł a d 12.

Do roztworu 0,020 mola soli monosodowej kwasu 1-aminocykloheksylofosfonowego w wodzie (20 g), otrzymanej z kwasu 1-aminocykloheksylofosfonowego (3,6 g, 0,020 mola) oraz wodorotlenku sodu (0,8 g, 0,020 mola), dodaje się w temperaturze około 298 K, energicznie mieszając, cyjanian sodu (1,7 g, 0,027 mola) i miesza się przez około 20 dni w temperaturze około 298 K. Następnie mieszając dodaje się 12 M roztwór kwasu solnego (4,1 ml, 0,020 mola), a otrzymany osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa wodą (3x5 g), suszy na powietrzu w temperaturze około 298 K

PL 201 311 B1 i otrzymuje w wyniku kwas 1-ureidocykloheksylofosfonowy (3,0 g, 67% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma ³¹P NMR (D2O+NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 21,76 oraz ¹H NMR (D2O+NaOD, δ

[ppm], J [Hz]): 1,1-13 m (3H, 2-H,3-H,6-H), 1,46-1,63 m (5H, 2-H,3-H,5,5-H,6-H), 1,98 d (2H, 4,4-H,

J=12,7).

P r z y k ł a d 13.

Do roztworu 0,020 mola soli monosodowej kwasu 1-amino-1-metyloetylofosfonowego w wodzie (20 g), otrzymanej z kwasu 1-amino-1-metyloetylofosfonowego (2,8 g, 0,020 mola) oraz wodorotlenku sodu (0,8 g, 0,020 mola), dodaje się w temperaturze około 298 K, energicznie mieszając, cyjanian sodu (1,7 g, 0,027 mola) i miesza się przez około 20 dni w temperaturze około 298 K. Następnie mieszając dodaje się 12 M roztwór kwasu solnego (4,1 ml, 0,020 mola). Otrzymaną mieszaninę oczyszcza się na żywicy jonowymiennej Dowex 50W X8 (forma H⁺) (200 ml wilgotnej żywicy, 0,4 mola) i otrzymuje w wyniku surowy produkt, który krystalizuje się z wody (15g), a otrzymany osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa zimną wodą (3x5 g) suszy na powietrzu w temperaturze około 298 K i otrzymuje w wyniku kwas 1-ureido-1-metyloetylofosfonowy (1,4 g, 39% wydajności), ^które^go ^iden^tyczno^{ść p}o^twⁱer^dzaj^ą w^idma ^{31p nmr} (D^, ^δ [^ppm^ ^J [^Hz]): ^29,77 oraz ¹IH ^NMR (D^, ^δ[ppm], J [Hz]): 1,36 d (6H, CH3, J=14,4).

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania kwasów ureidoalkilofosfonowych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1, 2, 3, 4, 5 i 6, znamienny tym, że jedna część molowa kwasu aminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 2, w którym R1 i R2 są takie same lub różne i oznaczają atomy wodoru, grupy alkilowe lub grupy arylowe, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi wybranymi z grupy obejmującej atom fluorowca, grupę hydroksylową, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, acyloaminowe, karboksylową i nitrową, natomiast n oznacza odpowiednio 0, 1,2, 3, 4, 5 i 6, poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową cyjanianu sodu lub potasu, wobec jednej części molowej wodorotlenku sodu lub potasu, w temperaturze 250-300 K, a następnie z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się kwas ureidoalkilofosfonowy.