PL218027B1 - Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4- -difosfonowego i zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego - Google Patents

Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4- -difosfonowego i zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego

Info

Publication number
PL218027B1
PL218027B1 PL396871A PL39687111A PL218027B1 PL 218027 B1 PL218027 B1 PL 218027B1 PL 396871 A PL396871 A PL 396871A PL 39687111 A PL39687111 A PL 39687111A PL 218027 B1 PL218027 B1 PL 218027B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
naphthalene
diphosphonic acid
nickel
phosphite
mmol
Prior art date
Application number
PL396871A
Other languages
English (en)
Other versions
PL396871A1 (pl
Inventor
Michał Białek
Jerzy Zoń
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL396871A priority Critical patent/PL218027B1/pl
Publication of PL396871A1 publication Critical patent/PL396871A1/pl
Publication of PL218027B1 publication Critical patent/PL218027B1/pl

Links

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób jego wytwarzania oraz zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego w inżynierii krystalicznej do otrzymywania materiałów hybrydowych, które mogą być wykorzystane jako katalizatory reakcji heterogenicznych, sensory chemiczne, wymieniacze jonowe czy adsorbenty gazów.
Z publikacji A. Clearfield, K. Demadis (eds.). Metal Phosphonate Chemistry, From synthesis to applications, RSC Publishing, Cambridge, 2012 znane są kwasy fosfonowe oraz ich zastosowanie jako substratów w syntezie nowych organiczno-nieorganicznych materiałów hybrydowych. Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0696287 znane są nowe ureidowe pochodne kwasów naftalenofosfonowych oraz ich farmaceutycznie dopuszczalne sole. Związki te znajdują zastosowanie jako inhibitory rozwoju naczyń, środki zobojętniające działanie TNF-Ó oraz jako środki przeciw lentiwirusom. Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr US 2010216924 znany jest materiał hybrydowy utworzony z tlenku metalu i kwasu naftalenofosfonowego.
Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy o wzorze 1 ma określoną, jednoznaczną budowę przestrzenną i nie został dotychczas opisany w literaturze naukowej i patentowej.
Istotą wynalazku jest kwas naftaleno-1,4-difosfonowy o wzorze 1.
Sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego o wzorze 1 polega na tym, że w pierwszym etapie prowadzi się reakcję 1,4-dihalogenonaftalenu z fosforynem trialkilowym w obecności katalizatora niklowego, a następnie w drugim etapie otrzymany naftaleno-1,4-difosfonian tetraalkilowy poddaje się reakcji hydrolizy w roztworze kwasu solnego.
Korzystnie jako 1,4-dihalogenonaftalen stosuje się 1,4-dibromonaftalen, 1,4-dijodonaftalen lub 1-bromo-4-jodonaftalen.
Korzystnie jako fosforyn trialkilowy stosuje się fosforyn trietylu lub fosforyn triizopropylu.
Korzystnie katalizator niklowy wybrany jest z grupy: chlorek niklu(II), bromek niklu(II) lub octan niklu(II).
Zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowy o wzorze 1 w inżynierii krystalicznej do otrzymywania materiałów hybrydowych.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach wykonania oraz na schemacie reakcji.
P r z y k ł a d I
Etap pierwszy - synteza naftaleno-1,4-difosfonianu tetraetylu
W kolbie dwuszyjnej wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę powietrzną zakończoną barbotką i wkraplacz umieszcza się 1-bromo-4-jodonaftalen (1.50 g, 4.51 mmol). Przez aparaturę przepuszcza się strumień argonu, a kolbę umieszcza się na łaźni olejowej o temperaturze 160°C przy ciągłym mieszaniu. Po stopieniu substratu dodaje się NiCl2 (0.117 g, 0.901 mmol), a następnie wkra3 pla się P(OEt)3 (1.70 cm3, 9.77 mmol) z prędkością ok. 1 kropla na 15 minut. Po dodaniu pierwszych kropli tworzy się ciemny kompleks niklu(0) z fosforynem. Całkowity czas wkraplania fosforynu: 7 h. Ciemną mieszaninę utrzymuje się na łaźni olejowej o temperaturze 160°C przez 19 h. Po 26 h otrzymuje się pomarańczową, gęstą mieszaninę poreakcyjną, którą rozdziela się na kolumnie chromatograficznej [silikażel, 70 g, eluent: AcOEt : EtOH 9:1 (v/v)]. W reakcji powstaje też, jako drugi produkt, 1-bromonaftaleno-4-fosfonian dietylu: 0.12 g, Rf = 0.45 [płytka PET pokryta silikażelem z indykatorem fluorescencyjnym 254 nm, AcOEt : EtOH 9:1 (v/v)]. Jego obecność wykrywa się po występowaniu
Od sygnału P{H} NMR [121 MHz, CDCI3, δ 18.85 (s)]. Monoester można zawrócić do reakcji fosforylacji zwiększając wydajność.
W wyniku reakcji otrzymuje się czysty ester tetraetylowy kwasu naftaIeno-1,4-difosfonowego: 0.901 g (50%) jako bezbarwny, fluoryzujący w świetle UV, olej. Po zakrzepnięciu jest w postaci bezbarwnego ciała stałego, temperatura topnienia 57-61°C, Rf = 0.29 [płytka PET pokryta silikażelem z indykatorem fluorescencyjnym 254 nm, AcOEt: EtOH 9:1 (v/v)]; 1H NMR (300 MHz, CDCI3); δ 8.748.52 (m, 2Η), 8.31-8.19 (m, 2Η), 7.70-7.62 (m, 2H), 4.40-3.88 (m, 8H), 1.32 ppm (t, J = 7.1 Hz, 12H); 31P{H} NMR (121 MHz, CDCI3): δ 18.03 (s).
Etap drugi - otrzymywanie kwasu 1,4-difosfonowego
W kolbie wyposażonej w mieszadło magnetyczne i chłodnicę zwrotną umieszcza się: naftaleno-1,4-difosfonian tetraetylu (1.45 g, 3.62 mmol), wodę destylowaną (8.0 cm3) i stężony kwas solny (8.0 cm3). Kolbę zanurza się w łaźni olejowej o temperaturze 130°C przy ciągłym mieszaniu. Otrzymuje się jednofazową mieszaninę reakcyjną. Po ok. 1 h hydrolizy zaczyna wypadać biały osad kwasu. Reakcję
PL 218 027 B1 prowadzono przez ok. 20 h. Białawy osad odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i przemywa małą ilością zimnej wody destylowanej i suszy się na powietrzu.
W wyniku reakcji otrzymuje się czysty kwas naftaleno-1,4-difosfonowy: 0.989 g (95%), temperatura topnienia 280-300°C (płynne przejście od kryształów do cieczy); 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6); δ 8.65 (dd, J = 5.9, 2.8 Hz, 2H), 8.03 (dd, J = 13.2, 5.6 Hz, 2H), 7.63 (dd, J = 6.5, 3.3 Hz, 2H), 7.10 (br s, 4H); 31P{H} NMR (121 MHz, DMSO-d6); δ 11.74 (s)]; IR (KBr): Vmaks 3220 (br s), 2706 (br s), 2285 (br s), 1928 (m), 1715 (m), 1514 (s), 1452 (m), 1423 (w), 1358 (w), 1305 (m), 1216 (vs), 1169 (s), 1109 (s), 1015 (vs), 974 (s), 936 (s), 858 (s), 815 (s), 761 (vs), 681 (m), 624 (s), 560 (m), 533 (s), 506 (m), 482 (s), 459 (m), 440 (s), 415 (m) cm-1.
P r z y k ł a d 2
Etap pierwszy - synteza naftaleno-1,4-difosfonianu tetraetylu
W kolbie dwuszyjnej wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę powietrzną zakończoną barbotką i wkraplacz umieszcza się 1,4-dijodonaftalen (1.50 g, 3.95 mmol). Przez aparaturę przepuszcza się strumień argonu, a kolbę umieszcza się na łaźni olejowej o temperaturze 160°C przy ciągłym mieszaniu. Po stopieniu substratu dodaje się NiBr2 (0.173 g, 0.790 mmol), a następnie wkrapla 3 się P(OEt)3 (1.51 cm3, 8.69 mmol) z prędkością ok. 1 kropla na 15 minut. Po dodaniu pierwszych kropli tworzy się ciemny kompleks niklu(0) z fosforynem. Całkowity czas wkraplania fosforynu: 6.5 h. Ciemną mieszaninę utrzymuje się na łaźni olejowej o temperaturze 160°C przez 17.5 h. Po 24 h otrzymuje się pomarańczową, gęstą mieszaninę poreakcyjną, którą rozdziela się na kolumnie chromatograficznej [silikażel, 70 g, eluent: AcOEt: EtOH 9:1 (v/v)].
W wyniku reakcji otrzymuje się czysty ester tetraetylowy kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego: 0.838 g (53%) jako bezbarwny, fluoryzujący w świetle UV, olej. Po zakrzepnięciu jest w postaci bez1 31 1 barwnego ciała stałego. Temperatura topnienia i Rf oraz widma 1H i 31P{1H} NMR otrzymanego produktu jak w Przykładzie 1.
Etap drugi - otrzymywanie kwasu 1,4-difosfonowego
W kolbie wyposażonej w mieszadło magnetyczne i chłodnicę zwrotną umieszcza się: naftaleno-1,4-difosfonian tetraetylu (1.45 g, 3.62 mmol), wodę destylowaną (8.0 cm3) i stężony kwas solny (8.0 cm3). Kolbę zanurza się w łaźni olejowej o temperaturze 130°C przy ciągłym mieszaniu. Otrzymuje się jednofazową mieszaninę reakcyjną. Po ok. 1 h hydrolizy zaczyna wypadać biały osad kwasu. Reakcję prowadzono przez ok. 20 h. Białawy osad odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i przemywa małą ilością zimnej wody destylowanej i suszy się na powietrzu.
W wyniku reakcji otrzymuje się czysty kwas naftaleno-1,4-difosfonowy: 0.989 g (95%). Tempe1 31 1 ratura topnienia oraz widma 1H, 31P{1H} NMR i IR otrzymanego produktu jak w Przykładzie 1.
P r z y k ł a d 3
Etap pierwszy - synteza naftaleno-1,4-difosfonianu tetraizopropylu
W kolbie dwuszyjnej wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę powietrzną zakończoną barbotką i wkraplacz umieszcza się 1,4-dibromonaftalen (1.12 g, 3.90 mmol). Przez aparaturę przepuszcza się strumień argonu, a kolbę umieszcza się na łaźni olejowej o temperaturze 160°C przy ciągłym mieszaniu. Po stopieniu substratu dodaje się NiBr2 (0.171 g, 0.781 mmol), a następnie wkra3 pla się powoli P(Oi-Pr)3 (2.15 cm3, 9.37 mmol). Po dodaniu pierwszych kropli tworzy się ciemny kompleks niklu(0) z fosforynem. Całkowity czas wkraplania fosforynu: ok. 8 h. Ciemną mieszaninę utrzymuje się na łaźni olejowej o temperaturze 160°C przez 17 h. Po 25 h otrzymuje się pomarańczową, żelową mieszaninę poreakcyjną, którą rozdziela się na kolumnie chromatograficznej [silikażel, 70 g, eluent: AcOEt : EtOH 9:1 (v/v)]. Przed kolumną mieszaninę poreakcyjną rozpuszcza się w AcOEt. Wytrącony katalizator niklowy odsącza się, a roztwór organiczny odparowuje się, w celu uniknięcia wytrącenia osadu katalizatora na szczycie kolumny co może utrudnić chromatografię.
W wyniku reakcji otrzymuje się czysty ester tetraizopropylowy kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego: 0.833 g (47%) jako jasny, fluoryzujący w świetle UV, olej. Po zakrzepnięciu jest w postaci ciała stałego, temperatura topnienia 84-88°C, Rf = 0.35 [płytka PET pokryta silikażelem z indykatorem fluorescencyjnym 254 nm, AcOEt: EtOH 9:1 (v/v)]; 1H NMR (600 MHz, CDCl3): δ 8,64-8.62 (m, 2H), 8.31 - 8.28 (m, 2H), 7.67 - 7.64 (m, 2H), 4.82 - 4.77 (m, 4H), 1.43 ppm (d, J = 6.2 Hz, 12H), 1.20 ppm (d, J = 6.2 Hz, 12H); 31P{H} NMR (243 MHz, CDCl3): δ 15.12 (s).
Etap drugi - otrzymywanie kwasu 1,4-difosfonowego
W kolbie wyposażonej w mieszadło magnetyczne i chłodnicę zwrotną umieszcza się: naftaleno3
-1,4-difosfonian tetraizopropylu (0.800 g, 1,75 mmol), wodę destylowaną (4.0 cm3) i stężony kwas solny (4.0 cm3). Kolbę zanurza się w łaźni olejowej o temperaturze 130°C przy ciągłym mieszaniu.
PL 218 027 B1
Otrzymuje się jednofazową mieszaninę reakcyjną. Po ok. 1 h hydrolizy zaczyna wypadać biały osad kwasu. Reakcję prowadzono przez ok. 20 h. Białawy osad odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i przemywa małą ilością zimnej wody destylowanej i suszy się na powietrzu.
W wyniku reakcji otrzymuje się czysty kwas naftaleno-1,4-difosfonowy: 0.474 g (94%). Tempe1 31 ratura topnienia oraz widma 1H, 31P{H} NMR i IR otrzymanego produktu jak w Przykładzie 1.
P r z y k ł a d 4
Synteza naftaleno-1,4-difosfonianu lantanu - [La(HiL)(H2L)(H3L)(H2O)2]n · nH2O:
Do roztworu kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego (H4L, 0.0288 g, 0.10 mmoi) w wodzie destylo3 wanej (3 cm ) dodaje się La(NO3)3OH2O (0.0433 g, 0.10 mmol) rozpuszczonego w wodzie destylowanej (3 cm3). Mieszaninę pozostawia się w otwartym pojemniczku do powolnego zredukowania objętości roztworu. Na drugi dzień na dnie pojawiają się bezbarwne kryształy w kształcie równoległościanów.
Otrzymany naftaleno-1,4-difosfonian Iantanu jest dwuwymiarowym materiałem hybrydowym zbudowanym z warstw metaloorganicznych. IR (KBr): vmaks 3670 (w), 3552 (m), 3407 (s), 3059 (m), 2358 (m), 1917 (m), 1651 (m), 1633 (m), 1575 (m), 1511 (m), 1452 (m), 1384 (s), 1348 (m), 1305 (m), 1276 (s), 1205 (s), 1172 (s), 1139 (vs), 1104 (s), 1036 (vs), 1005 (s), 956 (s), 950 (s), 943 (s), 927 (vs), 905 (s), 892 (s), 854 (s), 845 (s), 784 (m), 762 (s), 675 (m), 643 (s), 620 (vs), 562 (s), 540 (s), 503 (s), 492 (s), 466 (vs), 430 (s), 409 (s) cm-1.

Claims (6)

1. Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy o wzorze 1.
2. Sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego o wzorze 1, znamienny tym, że w pierwszym etapie prowadzi się reakcję 1,4-dihalogenonaftalenu z fosforynem trialkilowym w obecności katalizatora niklowego, a następnie w drugim etapie otrzymany naftaleno-1 ,4-difosfonian tetraalkilowy poddaje się reakcji hydrolizy w roztworze kwasu solnego.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako 1,4-dihalogenonaftalen stosuje się 1,4-dibromonaftalen, 1,4-dijodonaftalen lub 1-bromo-4-jodonaftalen.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako fosforyn trialkilowy stosuje się fosforyn trietylu lub fosforyn triizopropylu.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że katalizator niklowy wybrany jest z grupy: chlorek niklu(II), bromek niklu(II) lub octan niklu(II).
6. Zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowy o wzorze 1 w inżynierii krystalicznej do otrzymywania materiałów hybrydowych.
PL396871A 2011-11-04 2011-11-04 Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4- -difosfonowego i zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego PL218027B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396871A PL218027B1 (pl) 2011-11-04 2011-11-04 Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4- -difosfonowego i zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396871A PL218027B1 (pl) 2011-11-04 2011-11-04 Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4- -difosfonowego i zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396871A1 PL396871A1 (pl) 2012-05-21
PL218027B1 true PL218027B1 (pl) 2014-09-30

Family

ID=46061051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396871A PL218027B1 (pl) 2011-11-04 2011-11-04 Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4- -difosfonowego i zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218027B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL396871A1 (pl) 2012-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8466285B2 (en) Use of grinding in chemical synthesis
Knopf et al. A family of cis-macrocyclic diphosphines: modular, stereoselective synthesis and application in catalytic CO 2/ethylene coupling
CN101531681A (zh) 一种高纯度的米诺膦酸及其制备方法
CN104370960A (zh) 一种β-羟基膦酸酯衍生物的制备方法
Olszewski et al. α-Hydroxyphosphonic acid derivatives of 2-azanorbornane: Synthesis, DFT calculations, and crystal structure analysis
Kammoun et al. A supramolecular double sulfate salt with a lamellar type: crystal structure and thermal behavior
Rabe et al. Structural Diversity in the Solid‐State Structures of the Rubidium and Cesium Salts of 2, 6‐Dimesitylphenylphosphane
Balakrishna et al. Synthesis and transition metal chemistry of a bridging diphosphinite, 1, 4 bis (diphenylphosphinoxy) benzene
Plutnar et al. Novel polymeric metal complexes of calix [4] arene-11, 23-diphosphonic acid: synthesis and structure determination
EP3296301A1 (en) A versatile process for the preparation of acylphosphines
JP5209183B2 (ja) 不純物の低減された2−シアノフェニルボロン酸又はそのエステル体の製造方法
PL218027B1 (pl) Kwas naftaleno-1,4-difosfonowy, sposób wytwarzania kwasu naftaleno-1,4- -difosfonowego i zastosowanie kwasu naftaleno-1,4-difosfonowego
Cooper et al. Heteroditopic rhenium (I) and ruthenium (II) bipyridyl calix [4] arene receptors for binding cation–anion ion pairs
Kammoun et al. Inorganic layered structures in hybrid double sulfates: related phases and thermal reactivity
CN109942416A (zh) 一种芳香酰氯的制备方法
Balazs et al. New versatile phosphorus-containing ligands—asymmetric (XPR2)(YPR′ 2) NH (X, Y= O, S; R, R′= Ph, OEt) and their potassium salts: the crystal and molecular structures of (SPPh2)[OP (OEt) 2] NH, K [(SPPh2){OP (OEt) 2} N]· H2O and (OPPh2)[OP (OEt) 2] NH· 1/2HCl· 1/4H2O
Garczarek et al. New multifunctional phosphonic acid for metal phosphonate synthesis
Fan et al. Hydrothermal synthesis, crystal structure, and magnetic property of a three-dimensional inorganic–organic hybrid material: Mn (H2O)[HO3PCH2NH (CH2CO2) 2]
Tasz et al. Preparation, Reactions, and Stereochemistry of 4-tert-Butyl-1-chlorophosphorinane 1-Oxide and Derivatives
Shi et al. Synthesis and Crystal Structures of Octahedral Metal Complexes containing the New Dianion [PhP (Se, O) Se‐Se (O, Se) PPh] 2−
Cao et al. Reaction of an anthracene-based cyclic phosphonate ester with trimethylsilyl bromide unexpectedly generating two phosphonates: Syntheses, crystal structures and fluorescent properties
WO2017129991A2 (en) Processes for preparing sterically congested dicarboxylic acid ligands and products thereof
CN107628948A (zh) 醇的烷氧羰基化的方法
JP2003261569A (ja) 配位子を有する複素環化合物及びその製造方法、及びこの複素環化合物を用いる金属元素の固定化膜
Nolde et al. A Sterically Hindered Phosphonic Acid with a Hydrogen‐Bonded Cage Structure:[4‐tert‐Bu‐2, 6‐Mes2‐C6H2P (O)(OH) 2· H2O] 4