PL202822B1

PL202822B1 - Sposób wytwarzania estrów monoarylowych kwasów 1-aminoalkilofosfonowych

Info

Publication number: PL202822B1
Application number: PL377549A
Authority: PL
Inventors: Mirosław Soroka; Waldemar Goldeman
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2005-10-10
Filing date: 2005-10-10
Publication date: 2009-07-31
Also published as: PL377549A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania estrów monoarylowych kwasów 1-aminoalkilofosfonowych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową, grupę cykloalkilową lub grupę arylową, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, takimi jak: atom fluorowca, grupa hydroksylowa, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, karboksylowa i nitrowa, natomiast A oznacza grupę arylową, zwłaszcza fenyl.

Dotychczas znany sposób wytwarzania estrów monoarylowych kwasów 1-alkiloksykarbonyloaminoalkilofosfonowych, opisany w publikacji: Szewczyk J., Lejczak B, Kafarski P., Synthesis, 1982, 409, polega na reakcji parcjalnej hydrolizy estrów diarylowych kwasów 1-alkiloksykarbonyloaminoalkilofosfonowych z wodorotlenkiem sodu w układzie woda-dioksan, lub wobec katalizatorów w postaci fluorku potasu czy 18-korona-6, w wyniku, której otrzymuje się estry monoarylowe kwasów 1-alkiloksykarbonyloaminoalkilofosfonowych, które następnie można poddać reakcji odblokowania grupy aminowej.

Sposób według wynalazku polega na tym, że jedną część molową estru diarylowego kwasu 1-alkiloksykarbonyloaminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 2, w którym R1 oznacza grupę alkilową, grupę cykloalkilową lub grupę arylową, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, takimi jak: atom fluorowca, grupa hydroksylowa, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, karboksylową i nitrowa, natomiast R oznacza grupę alkilową, a zwłaszcza benzylową, poddaje się reakcji z 12M kwasem solnym rozpuszczonym w równej objętości ciekłego kwasu karboksylowego, korzystnie kwasu octowego, w temperaturze 323-372 K, aż do przereagowania substratów, po czym z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się ester monoarylowy kwasu 1-aminoalkilofosfonowego.

W odmianie sposobu według wynalazku jedną część molową soli estru diarylowego kwasu 1-aminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 3, w którym R1 oznacza grupę alkilową, grupę cykloalkilową lub grupę arylową, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, takimi jak: atom fluorowca, grupa hydroksylowa, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, karboksylową i nitrowa, zaś X oznacza dowolny anion, zwłaszcza chlorkowy lub bromkowy, poddaje się reakcji z 12M kwasem solnym rozpuszczonym w równej objętości ciekłego kwasu karboksylowego, korzystnie kwasu octowego, w temperaturze 323-372 K, aż do przereagowania substratów, po czym z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się ester monoarylowy kwasu 1-aminoalkilofosfonowego.

Zasadniczą korzyścią stosowania sposobu wytwarzania według wynalazku jest prostota realizacji procesu, który składa się z jednej reakcji i dwóch operacji. Dodatkowymi korzyściami wynikającymi ze stosowania sposobu wytwarzania według wynalazku są: dostępność substratów, to znaczy zarówno estrów diarylowych kwasów 1-alkiloksykarbonyloaminoalkilofosfonowych jak i soli estrów diarylowych kwasów 1-aminoalkilofosfonowych, a także łatwość wydzielenia produktu z mieszaniny poreakcyjnej.

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

P r z y k ł a d 1. 1-Benzyloksykarbonyloaminoetylofosfonian difenylowy (20,6 g, 0,050 mola), zadaje się mieszaniną kwasu octowego (100 cm³) i 12M kwasu solnego (1,2 mola, 100 cm³), a następnie miesza się przez 8 godzin w temperaturze 323 K. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury pokojowej i odparowuje na wyparce rotacyjnej pod zmniejszonym ciśnieniem 20 hPa w temperaturze 323 K i otrzymuje oleistą pozostałość zawierającą 85% molowych 1-aminoetylofosfonianu fenylowego (obliczone na podstawie widma 31P NMR), którą zadaje się eterem dietylowym (20 cm³) i pozostawia na noc do krystalizacji w temperaturze pokojowej. Osad 1-aminoalkilofosfonianu fenylowego odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa eterem (3x5 cm³) i suszy na powietrzu. W wyniku tych operacji otrzymuje się ester monofenylowy kwasu 1-aminoetylofosfonowego (5,1 g, 51% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma: ³¹P NMR {H1} (D2O, δ [ppm]): 15,2; oraz ¹H NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 1,49 dd (3H, CH3, J=7,3, J=15,4), 3,53 dq (1H, CH, J=7,3, J=14,5), 7,13 d (2H, p-ArH, J=7,9), 7,17 t (1H, p-ArH, J=7,9), 7,4 t (2H, m-ArH, J=7,9).

P r z y k ł a d 2. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminoetylofosfonianu difenylowego stosuje się 1-benzyloksykarbonyloamino-2-metylopropylofosfonian difenylowy (22,0 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się oleistą pozostałość zawierającą 72% molowych estru fenylowego kwasu 1-benzyloksykarbonyloamino-2-metylopropylo-fosfonowego (obliczone na podstawie widma 31P NMR), z której w wyniku krystalizacji otrzymuje się w ester monofenylowy kwasu 1 -benzyloksykarbonylo-amino-2-metylopropylofosfonowego (7,8 g, 68% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma: ³¹P NMR {H1} (D2O, δ [ppm]): 13,7; oraz ¹H NMR (D2O, δ [ppm],

PL 202 822 B1

J [Hz]): 1,10 d (3H, CH3, J=7,1), 1,12 d (3H, CH3, J=7,1), 2,30 m (1H, CH3CH, J=nieozn), 3,29 dd (1H, CHP, J=5,9, J= 14,3), 7,14 d (2H, o-ArH, J=7,9), 7,18 t (1H, p-ArH, J=7,9), 7,37 t (2H, m-ArH, J=7,9).

P r z y k ł a d 3. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminoetylofosfonianu difenylowego stosuje się 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonian difenylowy (22,0 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się oleistą pozostałość zawierającą 75% molowych estru fenylowego kwasu 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonowego (obliczone na podstawie widma 31P NMR), z której w wyniku krystalizacji otrzymuje się w ester monofenylowy kwasu 1-aminobutylofosfonowego (8,5 g, 74% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma: ³¹P NMR {H1} (D2O, δ [ppm]): 14,7; oraz ¹H NMR (D2O, δ [ppm], J [Hz]): 0,91 t (3H, CH3, J=7,4), 1,38-1,55 m (2H, CH3CH2, J=nieozn), 1,76 m (1H, CH_aH_bCHP, J=nieozn), 1,93 m (1H, CH_aHhCHP, J=nieozn), 3,41 ddd (1H, CHP, J=5,3, J=8,7, J= 14,0), 7,12 d (2H, o-ArH, J=8,0), 7,17 t (1H, p-ArH, J=8,0), 7,36 t (2H, m-ArH, J=8,0).

P r z y k ł a d 4. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminoetylofosfonianu difenylowego stosuje się 1-benzyloksykarbonyloamino-3-metylobutylofosfonian difenylowy (22,7 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się oleistą pozostałość zawierającą 58% molowych estru monofenylowego kwasu 1-amino-3-metylobutylofosfonowego (obliczone na podstawie widma 31P NMR), z której w wyniku krystalizacji otrzymuje się ester monofenylowy kwasu 1-amino-3-metylobutylofosfonowy (6,9 g, 57% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma: ³¹P NMR {H1} (D2O+NaOD, δ [ppm]): 26,2; oraz ¹H NMR (D2O+NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 0,82 d (3H, CH3, J=5,3), 0,89 d (3H, CH3, J=5,3), 1,48 m (2H, CH2, J=nieozn), 1,78 m (1H, CH3CH, J=nieozn), 2,96 ddd (1H, CHP, J=4,3, J=10,5, J= 14,8), 7,13 d (2H, o-ArH, J=7,7), 7,16 t (1H, p-ArH, J=7,7), 7,35 t (2H, m-ArH, J=7,7).

P r z y k ł a d 5. 1-Benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonian difenylowy (22,0 g, 0,050 mola), zadaje się mieszaniną kwasu octowego (100 cm³) i 12M kwasu solnego (1,2 mola, 100 cm³), a następnie miesza się przez 8 godzin w temperaturze 373 K. Mieszaninę poreakcyjną chłodzi się do temperatury pokojowej i odparowuje na wyparce rotacyjnej pod zmniejszonym ciśnieniem 20 hPa w temperaturze 323 K i otrzymuje oleistą pozostałość zawierającą 55% molowych estru monofenylowego kwasu 1-aminoetylofosfonowego i 45% molowych kwasu 1-aminoetylofosfonowego (obliczone na podstawie widma 31P NMR). Pozostałość rozpuszcza się w wodzie (100 cm³) i następnie przemywa dichlorometanem (1x100 cm³i 2x25 cm³). Fazę wodną oddziela się i odparowuje. Pozostałość rozpuszcza się w metanolu (50 cm³), chłodzi w łaźni lodowo-wodnej, dodaje tlenek propylenu (0,05 mola, 4 cm³) i pozostawia na noc do krystalizacji w zamrażarce (-20°C). Powstały osad kwasu 1-aminobutylofosfonowego odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa obficie metanolem (6x5 cm³) i suszy na powietrzu. W wyniku tych operacji otrzymuje się kwas 1-aminobutylofosfonowy (2,8 g, 34% wydajności). Przesącz odparowuje się na wyparce rotacyjnej pod zmniejszonym ciśnieniem 20 hPa w temperaturze 373 K, pozostałość zadaje eterem dietylowym (20 cm³) i pozostawia na noc do krystalizacji w temperaturze pokojowej. Osad estru monofenylowego kwasu 1-aminobutylofosfonowego odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa eterem (3x5 cm³) i suszy na powietrzu. W wyniku tych operacji otrzymuje się ester monofenylowy kwasu 1-aminobutylofosfonowego (2,1 g, 26% wydajności), identyczny jak w przykładzie 3.

P r z y k ł a d 6. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonianu difenylowego stosuje się 1-benzyloksykarbonyloamino-2-metylopropylofosfonian difenylowy (22,0 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się kwas 1-amino-2-metylopropylofosfony (2,0 g, 26% wydajności) oraz ester monofenylowy kwasu 1-amino-2-metylopropylofosfonowego (5,0 g, 44% wydajności) identycznego jak w przykładzie 2.

P r z y k ł a d 7. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonianu difenylowego stosuje się 1-benzyloksykarbonyloamino-3-metylobutylofosfonian difenylowy (22,7 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się kwas 1-amino-3-metylobutylofosfonowy (6,2 g, 74% wydajności) oraz ester monofenylowy kwasu 1-amino-3-metylobutylofosfonowego (1,3 g, 11% wydajności) identycznego jak w przykładzie 4.

P r z y k ł a d 8. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonianu difenylowego stosuje się 1-benzyloksykarbonyloamino-1-fenylometylofosfonian difenylowy (23,7 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się kwas 1-amino-1-fenylometylofosfonowy (5,0 g, 54% wydajności) oraz ester monofenylowy kwasu 1-amino-1-fenylometylofosfonowego (4,5 g, 34% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma: ³¹P NMR {H1} (D2O+NaOD, δ [ppm]): 20,9; oraz ¹H NMR (D2O+NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 4,15 d (1H, CHP, J=16,4), 6,99 d (2H, o-ArH, J=7,8), 7,11 t (1H, p-ArH, J=7,8), 7,30 t (2H, m-ArH, J-7,8), 7,31-7,41 m (5H, ArH).

PL 202 822 B1

P r z y k ł a d 9. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonianu difenylowego stosuje się bromowodorek 1-amino-1-fenylometylofosfonianu difenylowego (21,0 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się kwas 1-amino-1-fenylometylofosfonowy (2,8 g, 30% wydajności) oraz ester monofenylowy kwasu 1-amino-1-fenylometylofosfonowego (7,8 g, 59% wydajności) identycznego jak w przykładzie 8.

P r z y k ł a d 10. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonianu difenylowego stosuje się bromowodorek 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)metylofosfonianu difenylowego (22,5 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się kwas 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)-metylofosfonowy (7,1 g, 65% wydajności) oraz ester monofenylowy kwasu 1-amino-1-(4-metoksyfenylo)-metylofosfonowego (3,9 g, 27% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma: MP NMR {H1} (D2O+NaOD, δ [ppm]): 21,1; oraz ¹H NMR (D2O+ NaOD, δ [ppm], J [Hz]): 3,78 s (3H, CH3O), 4,09 d (1H, CHP, J=15,8), 6,93 d (2H, o-ArH, J=8,6), 6,99 d (2H, o-ArH, J=8,4), 7,10 t (1H, p-ArH, J=7,5), 7,29 t (2H, m-ArH, J=7,5), 7,70 d (2H, m-ArH, J=8,6).

P r z y k ł a d 11. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tą różnicą, że zamiast 1-benzyloksykarbonyloaminobutylofosfonianu difenylowego stosuje się bromowodorek 1-amino-1-(4-nitrofenylo)metylofosfonianu difenylowego (23,3 g, 0,050 mola). W wyniku otrzymuje się kwas 1-amino-1-(4-nitrofenylo)metylofosfonowy (4,6 g, 40% wydajności) oraz ester monofenylowy kwasu 1-amino-1-(4-nitrofenylo)metylofosfonowego (5,7 g, 37% wydajności), którego identyczność potwierdzają widma: ³¹P NMR {H1} (D2O+D2SO4, δ [ppm]): 9,1; oraz ¹H NMR (D2O+D2SO4, δ [ppm], J [Hz]):4,32 d (1H, CHP, J=17,3), 6,44 d (2H, o-ArH, J=7,7), 6,59 t (1H, p-ArH, J=7,7), 6,75 t (2H, m-ArH, J=7,7), 7,13 d (2H, o-ArH, J=7,9), 7,70 d (2H, m-ArH, J=7,9).

Claims

1. Sposób wytwarzania estrów monoarylowych kwasów 1-aminoalkilofosfonowych przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową, grupę cykloalkilową lub grupę arylową, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, takimi jak: atom fluorowca, grupa hydroksylowa, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, karboksylowa i nitrowa, natomiast A oznacza grupę arylową, znamienny tym, że jedną część molową estru diarylowego kwasu 1-alkiloksykarbonyloaminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 2, w którym R1 oznacza grupę alkilową, grupę cykloalkilową lub grupę arylową, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, takimi jak: atom fluorowca, grupa hydroksylowa, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, karboksylowa i nitrowa, natomiast R oznacza grupę alkilową, zwłaszcza benzylową, poddaje się reakcji z 12M kwasem solnym rozpuszczonym w równej objętości ciekłego kwasu karboksylowego, korzystnie kwasu octowego, w temperaturze 323-372 K, aż do przereagowania substratów, po czym z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się ester monoarylowy kwasu 1-aminoalkilofosfonowego.

2. Sposób wytwarzania estrów monoarylowych kwasów 1-aminoalkilofosfonowych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową, grupę cykloalkilową lub grupę arylową, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, takimi jak: atom fluorowca, grupa hydroksylowa, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, karboksylową i nitrowa, natomiast A oznacza grupę arylową, znamienny tym, że jedną część molową soli estru diarylowego kwasu 1-aminoalkilofosfonowego o wzorze ogólnym 3, w którym R1 oznacza grupę alkilową, grupę cykloalkilową lub grupę arylową, ewentualnie podstawione innymi grupami funkcyjnymi, takimi jak: atom fluorowca, grupa hydroksylowa, grupy alkoksylowe lub aryloksylowe, grupy tiolowe, karboksylową i nitrowa, zaś X oznacza dowolny anion, zwłaszcza chlorkowy lub bromkowy, poddaje się reakcji z 12M kwasem solnym rozpuszczonym w równej objętości ciekłego kwasu karboksylowego, korzystnie kwasu octowego, w temperaturze 323-372 K, aż do przereagowania substratów, po czym z mieszaniny poreakcyjnej wydziela się ester monoarylowy kwasu 1-aminoalkilofosfonowego.