PL221470B1 - Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents
Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy oraz sposób ich wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL221470B1 PL221470B1 PL406273A PL40627313A PL221470B1 PL 221470 B1 PL221470 B1 PL 221470B1 PL 406273 A PL406273 A PL 406273A PL 40627313 A PL40627313 A PL 40627313A PL 221470 B1 PL221470 B1 PL 221470B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glutamine
- acid
- mol
- chiral
- reaction
- Prior art date
Links
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 title claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 32
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 title claims description 22
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 title claims description 21
- GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N dimethylphosphinic acid Chemical class CP(C)(O)=O GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 108
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 56
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 55
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 17
- MRNZSTMRDWRNNR-UHFFFAOYSA-N bis(hexamethylene)triamine Chemical compound NCCCCCCNCCCCCCN MRNZSTMRDWRNNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 claims description 8
- OHWRASKXEUIFFB-UHFFFAOYSA-N NCP(O)=O Chemical class NCP(O)=O OHWRASKXEUIFFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- OTBHHUPVCYLGQO-UHFFFAOYSA-N 1,7-diamino-4-aza-heptane Natural products NCCCNCCCN OTBHHUPVCYLGQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 5
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 4
- VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N cadaverine Chemical compound NCCCCCN VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000404 glutamine group Chemical group N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)* 0.000 claims description 4
- DTSDBGVDESRKKD-UHFFFAOYSA-N n'-(2-aminoethyl)propane-1,3-diamine Chemical compound NCCCNCCN DTSDBGVDESRKKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N n'-[2-[2-[2-(2-aminoethylamino)ethylamino]ethylamino]ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCNCCN LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 4
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N trimethylenediamine Chemical compound NCCCN XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical compound NCC(C)CCCN JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005700 Putrescine Substances 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- SSJXIUAHEKJCMH-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,2-diamine Chemical compound NC1CCCCC1N SSJXIUAHEKJCMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims 1
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical group CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 description 39
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 29
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 29
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 28
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 24
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 18
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 11
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N phosphine group Chemical group P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- LCGISIDBXHGCDW-VKHMYHEASA-N L-glutamine amide Chemical group NC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O LCGISIDBXHGCDW-VKHMYHEASA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 9
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 7
- 229960003767 alanine Drugs 0.000 description 7
- 238000001394 phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 6
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N L-Alanine Natural products C[C@@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 5
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- -1 phosphino groups Chemical group 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- RXFCIXRFAJRBSG-UHFFFAOYSA-N 3,2,3-tetramine Chemical compound NCCCNCCNCCCN RXFCIXRFAJRBSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- YERHJBPPDGHCRJ-UHFFFAOYSA-N 1-[4-(1-oxoprop-2-enyl)-1-piperazinyl]-2-propen-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCN(C(=O)C=C)CC1 YERHJBPPDGHCRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-GSVOUGTGSA-N D-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 229930195715 D-glutamine Natural products 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- HGOYHFLRLZHSDB-UHFFFAOYSA-N bis(aminomethyl)phosphinic acid Chemical compound NCP(O)(=O)CN HGOYHFLRLZHSDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000002527 isonitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N sodium oxido(oxo)phosphanium hydrate Chemical compound O.[Na+].[O-][PH+]=O KOUDKOMXLMXFKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy, które są przeznaczone do stosowania jako enancjoselektory i diastereoselektory, oraz kompleksony do wytwarzania chiralnych katalizatorów homogennych i heterogennych.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania chiralnych poliamfolitów pochodnych kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy.
Spośród naturalnych aminokwasów znane są jedynie nieliczne poliamfolity L-alaniny. Znany z publikacji Barbucci et al. Macromolecules 1989, 22, 3138-3143, sposób wytwarzania chiralnych poliamfolitów zawierających L-alaninę polega na addycji grupy NH alaniny do 1,4-diakroilopiperazyny, a następnie polimeryzacji rodnikowej diadduktu. Chiralne poliamfolity można również otrzymać przez polimeryzację izonitryli, które otrzymuje się z odpowiednich pochodnych aminokwasów lub peptydów. Sposób ten jest opisany w publikacji van der Eijk et al. Macromolecules 1980, 13, 1391 -97.
Znany jest również sposób wytwarzania żywicy zawierającej L-alaninę, który polega na reakcji L-alaniny lub jej C-zablokowanej pochodnej z chlorometylowanym polistyrenem. Inny sposób wytwarzania poliamfolitów zawierających L-alaninę jest opisany w niemieckim patencie DE2814408 i polega na kondensacji mieszaniny alaniny i poliamin, z epichlorohydryną.
Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy nie były dotychczas opisane w literaturze naukowej ani technicznej.
Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy o wzorze I, w którym A oznacza fragment struktury kwasu dimetylofosfinowego, x oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, natomiast B oznacza fragment struktury polialkilenopoliaminy, w którym n i p mogą być takie same lub różne i oznaczają liczby całkowite od 2 do 12, natomiast q jest liczbą struktur aminopolialkenowych i wynosi od 2 do 6, y oznacza liczbę fragmentów poliaminopolialkenowych w polimerze, natomiast C oznacza fragment struktury glutaminy, a z oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, ponadto wolne miejsca fragmentu A mogą wiązać się tylko z wolnymi miejscami we fragmencie B i C.
Sposób wytwarzania chiralnych poliamfolitów pochodnych kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy, przedstawionych wzorem ogólnym I, w którym A oznacza fragment struktury kwasu dimetylofosfinowego, x oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, natomiast B oznacza fragment struktury polialkilenopoliaminy, w którym n i p mogą być takie same lub różne i oznaczają liczby całkowite od 2 do 12, natomiast q jest liczbą struktur aminopolialkenowych i wynosi od 2 do 6, y oznacza liczbę fragmentów poliaminopolialkenowych w polimerze, natomiast C oznacza fragment struktury glutaminy, a z oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, przy czym wolne miejsca fragmentu A mogą się wiązać tylko z wolnymi miejscami we fragmencie B i C, w którym y oznacza liczbę moli fragmentów B, a z oznacza liczbę moli fragmentów C, polega na tym, że w pierwszym etapie jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu zawartego w substancji wybranej z grupy formalina, trioksan i paraform, i co najmniej dwiema częściami molowymi grup -NH-, na które składa się suma grup -NH- pochodzących od polialkilenopoliaminy wybranej z grupy zawierającej: 1,2-diaminoetan, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan, 1,5-diaminopentan, 1,6-diaminoheksan, 2-metylo-1,5-diaminopentan, 1,2-diaminocykloheksan, bis-(heksametyleno)triaminę, dietylenotriaminę, N-(3-aminopropylo)-1,3-diaminopropan, N-(2-aminoetylo)-1,3-diaminopropan, N,N’-bis(3-aminopropylo)etylenodiaminę, trietylenotetraminę, tetraetylenopentaminę i pentaetylenoheksaminę, i aminowych grup -NH- pochodzących od glutaminy, a reakcję prowadzi się w temperaturze 273-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci dowolnego kwasu Br0nsteda, aż do przereagowania substratów i utworzenia się mieszaniny kwasów aminometylofosfinowych, pochodnych polialkilenopoliamin i glutaminy, którą w drugim etapie poddaje się usieciowaniu co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, w obecności aktywatora w postaci dowolnego kwasu Br0nsteda, aż do przereagowania substratów i utworzenia się chiralnego poliamfolitu zawierającego fragmenty strukturalne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliaminy i glutaminy, który w trzecim etapie poddaje się dosieciowaniu co najmniej 0,5 częściami molowymi formaldehydu, po czym tak otrzymany chiralny poliamfolit wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej.
W sposobie według wynalazku chiralny poliamfolit wydziela się przez dekantację, sączenie lub wirowanie, ewentualnie przez odparowanie lotnych składników pod zmniejszonym ciśnieniem.
W sposobie według wynalazku kwas Br0nsteda stosuje się w ilości wynikającej z bilansu kwasowo-zasadowego użytych reagentów, powiększonej o ułamek liczby moli kwasu fosfinowego, którą
PL 221 470 B1 oblicza się ze wzoru: nH = nN - nP + w*nP, w którym nH oznacza liczbę moli protonów w kwasie Br0nsteda, nN oznacza sumaryczną liczbę moli atomów azotu w polialkilenopoliaminie i aminowych atomów azotu w glutaminie, nP oznacza liczbę moli kwasu fosfinowego, a w jest ułamkiem w zakresie od 0 do 0,6 dla pierwszego etapu reakcji i od 0,2 do 1,2 dla drugiego etapu reakcji. Korzystnie jako kwas Br0nsteda stosuje się kwas solny.
Sposób według wynalazku polega również na tym, że wszystkie etapy reakcji realizuje się w sposób ciągły, dozuje się formaldehyd do mieszaniny jednej części molowej kwasu fosfinowego i dwóch części molowych grup -NH- pochodzących od polialkilenopoliaminy i glutaminy, z wyliczoną jak poprzednio ilością kwasu Br0nsteda, tak, aby końcowa ilość formaldehydu wynosiła co najmniej dwie części molowe.
W wariancie sposobu według wynalazku, w pierwszym etapie wykonuje się osobno reakcje kwasu fosfinowego, formaldehydu z polialkilenopoliaminą i osobno reakcję kwasu fosfinowego z formaldehydem i glutaminą, aż do przereagowania składników, a następnie w drugim etapie miesza się produkty obydwu reakcji i poddaje usieciowaniu formaldehydem.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania i na schemacie reakcji.
P r z y k ł a d 1.
Chiralny poliamfolit z bis(heksametyleno)triaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 2:1:6. Do roztworu bis(heksametyleno)triaminy (4,31 g, 0,020 mola) w wodzie (7 cm ), dodaje się L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), a po rozpuszczeniu, wkrapla się ostrożnie w temperaturze
300-310 K 12M kwas solny (1,83 cm3, 0,022 mola), po czym 50% kwas fosfinowy (6,22 cm3, 0,060 mo3 la), a następnie 37% formalinę (5,32 cm , 0,072 mola). Mieszaninę utrzymuje się w temperaturze 345 K 3 i kontroluje się przebieg reakcji pobierając w określonych odstępach czasu próbki 0,10 cm mieszaniny 3 reakcyjnej i rozcieńczając je 0,50 cm wody, a następnie mierząc widma NMR tych próbek. Z widma
P NMR wynika, że po godzinie w mieszaninie pozostaje na 6,00 mola fosforu mniej niż 0,01 mola (<0,2%) nieprzereagowanego kwasu fosfinowego, mniej niż 0,01 mola kwasu fosforowego i 0,33 mola (5%) kwasu fosfonowego (2,68 d, JHP=643 Hz), a głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające fragment strukturalny NCH2PH [2,49 mola A 9,10 dt (JHP=549 Hz, JHCP=8,9 Hz), 2,22 mola
B 9,69 dt (Jhp=553 Hz, JHCP nieozn.)]. Na widmie widać również związki zawierające fragment struktu1 ralny NCH2PCH2N (0,83 mola, szeroki multiplet 14-18 ppm). Na widmie H NMR widać sygnały wszystkich fragmentów pochodzących od produktów, a także tryplet przy około 6,5 ppm od jonu NH4+, co świadczy o częściowej hydrolizie grupy amidowej glutaminy.
3
Do mieszaniny dodaje się następną porcję 37% formaliny (5,32 cm , 0,072 mola) i kontynuuje się reakcję w temperaturze 345 K przez godzinę, co powoduje przereagowanie kwasów aminometylofosfinowych i wytwarza się poliamfolit, który powoduje częściowe zżelowanie mieszaniny. Widmo 31P NMR zawiesiny tego żelu w wodzie ma bardzo niski stosunek sygnału do szumów, co wskazuje na to, że większość składników mieszaniny nie rozpuszcza się w wodzie. Na widmie widać już tylko s ygnały kwasu fosforowego i kwasu fosfonowego (2,80 d, JHP=645 Hz).
3
Następnie dodaje się jeszcze jedną porcję 37% formaliny (5,32 cm , 0,072 mola), miesza z już wytworzonym żelem, a mieszaninę ogrzewa się ponownie w temperaturze 345 K przez 3 godziny. Na widmie P NMR zawiesiny tego żelu w wodzie widać przede wszystkim szumy, co wskazuje na to, że wszystkie substraty przereagowały całkowicie, dając produkt, który nie rozpuszcza się w wodzie. Na widmie widać niewielkie sygnały kwasu fosforowego i kwasu fosfonowego. Również na widmie 1 1H NMR widać znaczne pogorszenie się stosunku sygnału do szumów, a resztkowe sygnały od fragmentów strukturalnych pochodzących od bis(heksametyleno)triaminy, L-glutaminy i pochodnych kwasu aminometylofosfinowego i bis(aminometylo)fosfinowego, są o rząd wielkości mniejsze od sygnału metanolu i o dwa rzędy mniejsze niż sygnał od wody, co świadczy o tym, że wszystkie substraty przereagowały ze sobą, dając poliamfolit. Na widmie widać również tryplet od kationu NH4+ (tryplet przy 6,5 ppm), co świadczy o częściowej hydrolizie grupy amidowej glutaminy.
Wytworzony twardy żel rozdrabnia się, a następnie suszy się do stałej masy na płycie grzejnej o temperaturze 323-333 K. Otrzymuje się w wyniku chiralny poliamfolit MP115Z, który zawiera 6,3 mmola/g grup aminowych i 5,4 mmola/g grup fosfinowych, i 0,9 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 1.
PL 221 470 B1
P r z y k ł a d 1a.
Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast 1,83 cm , 0,022 mola 12M kwasu solnego, dodaje się 0,50 cm , 0,0060 mola 12M kwasu solnego, a 37% formalinę dodaje się w jednej 3 porcji (16,0 cm , 0,216 mola), prowadzi się reakcję w temperaturze 293K, kontrolując przebieg reakcji za pomocą widm NMR. Po 21 godzinach nie widać już na widmie sygnałów pochodzących od kwasu fosfinowego, a głównymi składnikami mieszaniny są polimeryczne związki zawierające 68%P fragmentów N-CH2-P-H i 28%P fragmentów N-CH2-P-CH2-N. Po 42 godzinach ciekła mieszanina zamienia się w żel, a na widmie P NMR obserwuje się znaczne obniżenie stosunku sygnałów do szumu, co jest związane z tym, że większość reagentów została wbudowana w strukturę poliamfolitu, a głównymi sygnałami są sygnały pochodzące od polimerycznych fragmentów N-CH2-P-H i N-CH2-P-CH2-N. Na widmie H NMR widać niewielkie sygnały od jonów NH4 (tryplet przy 7 ppm), co świadczy o tym, że w tych warunkach grupa amidowa glutaminy hydrolizuje w nieznacznym stopniu. Zmniejszenie ilości kwasu solnego do 0,0030 moli powoduje, że reakcja zatrzymuje się na pierwszym etapie, a na widmie P NMR (RW183) widać tylko sygnały od związków posiadających fragmenty strukturalne N-CH2-P-H.
Dalej postępuje się jak w przykładzie 1 i otrzymuje się chiralny poliamfolit RW185, który zawiera w swojej strukturze więcej grup amidowych niż poliamfolit uzyskany w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 1b.
Chiralny poliamfolit z bis(heksametyleno)triaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku 3 molowym 2:1:6. Do mieszaniny bis(heksametyleno)triaminy (4,31 g, 0,020 mola), wody (7 cm) 3 i L-glutaminy (1,46 g, 0,010 mola), dodaje się w temperaturze poniżej 298K 37% formalinę (16,0 cm , 0,216 mola), co powoduje wytrącenie się oleistego osadu. Mieszaninę pozostawia się na godzinę w temperaturze 298 K, a następnie w tej samej temperaturze dodaje porcjami przy energicznym mie33 szaniu do mieszaniny 50% kwas fosfinowego (6,22 cm , 0,060 mola) i 12M kwas solny (1,83 cm , 0,022 mola), po czym miesza się jeszcze aż roztwór stanie się homogenny i pozostawia ten roztwór w temperaturze 298 K bez mieszania do przereagowania. Po kilku dniach otrzymuje się przezroczysty żel o właściwościach zbliżonych do produktu opisanego w przykładzie 1, który bez dalszej przeróbki nadaje się do stosowania.
P r z y k ł a d 2.
Chiralny poliamfolit z bis(heksametyleno)triaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku 3 molowym 2:2:7. Do roztworu bis(heksametyleno)triaminy (4,31 g, 0,020 mola) w wodzie (7 cm3), dodaje się L-glutaminę (2,92 g, 0,020 mola), a po rozpuszczeniu, wkrapla się ostrożnie w temp. 300-310 K
12M kwas solny (2,00 cm , 0,024 mola), po czym 50% kwas fosfinowy (7,25 cm , 0,070 mola), a na3 stępnie 37% formalinę (6,22 cm , 0,084 mola). Mieszaninę utrzymuje się w temp. 345 K i kontroluje 3 się przebieg reakcji pobierając w określonych odstępach czasu próbki 0,10 cm mieszaniny reakcyjnej
31 i rozcieńczając je 0,50 cm wody, a następnie mierząc widma NMR tych próbek. Z widma P NMR wynika, że po godzinie w mieszaninie pozostaje na 7,00 mola fosforu około 0,12 mola (<2%) nieprzereagowanego kwasu fosfinowego, 0,03 mola kwasu fosforowego i 0,58 mola kwasu fosfonowego (2,49 d, JHP=640 Hz), a głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające fragment strukturalny NCH2PH [3,03 mola A 9,07 dt (Jhp=551 Hz, Jhcp nieozn.), 2,24 mola B 9,57 dt (Jhp=547 Hz, Jhcp=10,3 Hz)]. Na widmie widać również związki zawierające fragment strukturalny NCH2PCH2N (szeroki multiplet 14-17 ppm), około 0,78 mola.
3
Do mieszaniny dodaje się następną porcję 37% formaliny (6,22 cm3, 0,084 mola) i kontynuuje się reakcję w temperaturze 345 K przez godzinę, co powoduje przereagowanie kwasów aminometylofosfinowych i wytwarza się polimeryczny produkt, który powoduje częściowe zżelowanie mieszaniny.
Widmo 31P NMR zawiesiny tego żelu w wodzie ma niski stosunek sygnału do szumów, co wskazuje na to, że większość składników mieszaniny nie rozpuszcza się w wodzie. Na widmie widać sygnały kwasu fosforowego i kwasu fosfonowego, a głównymi składnikami mieszaniny są związki zawierające fragment strukturalny NcH2PH i NcH2PcH2N.
3
Następnie dodaje się jeszcze jedną porcję 37% formaliny (6,22 cm3, 0,084 mola), miesza z już wytworzonym żelem, a mieszaninę ogrzewa się ponownie w temperaturze 345 K przez 3 godziny. Na widmie 31P NMR zawiesiny tego żelu w wodzie widać już tylko szumy, co wskazuje na to, że wszystkie substraty przereagowały całkowicie, dając produkt, który nie rozpuszcza się w wodzie. Również na 1 widmie 1H NMR widać znaczne pogorszenie się stosunku sygnału do szumów, a resztkowe sygnały od fragmentów strukturalnych pochodzących od bis(heksametyleno)triaminy i L-glutaminy, są o rząd wielkości mniejsze od sygnału metanolu przy 3,36 ppm i o 2-3 rzędy mniejsze od sygnału wody przy
PL 221 470 B1
4,80 ppm, co świadczy o tym, że wszystkie substraty przereagowały ze sobą, dając poliamfolit. Na widmie widać również tryplet przy 7 ppm od kationu NH4+, który powstaje w wyniku częściowej hydrolizy grupy amidowej.
Wytworzony twardy żel rozdrabnia się, a następnie suszy się do stałej masy na płycie grzejnej o temperaturze około 323-333 K. Otrzymuje się w wyniku chiralny poliamfolit MP117Z, który zawiera 5,9 mmola/g grup aminowych i 5,2 mmola/g grup fosfinowych, i 1,5 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 2.
P r z y k ł a d 2a.
Postępuje się jak w przykładzie 2 z tą różnicą, że reakcję prowadzi się w temperaturze 293 K, a 37% formalinę dodaje się od razu w jednej porcji (18,7 cm , 0,25 mola) i nie dodaje się kwasu solnego. Przebieg reakcji kontroluje się mierząc widma NMR (RW177). Wprawdzie po 46 godzinach nie obserwuje się produktów hydrolizy glutaminy, to jednak stopień przereagowania kwasu fosfinowego nie przekracza 10%P. Na widmie P NMR nie widać sygnałów od związków zawierających fragmenty strukturalne N-CH2-P-CH2-N, a jedynie sygnały pochodzące od fragmentów N-CH2-P-H (poniżej 10%P).
1
Po 94 godzinach nie widać istotnych zmian na widmie P NMR i na widmie H NMR, co świadczy o tym, że kwas fosfinowy i glutamina nie są wystarczająco silnymi kwasami do katalizy tej reakcji.
P r z y k ł a d 2b.
Postępuje się jak w przykładzie 2 z tą różnicą, że reakcję prowadzi się w temperaturze 293 K, 3 a 37% formalinę dodaje się od razu w jednej porcji (18,7 cm , 0,25 mola) i dodaje się 12M kwas solny 3 (0,25 cm 0,0030 mola). Przebieg reakcji kontroluje się mierząc widma NMR (RW171). Po 46 godzinach nie widać już na widmie sygnałów pochodzących od kwasu fosfinowego, a głównymi składnikami mieszaniny są polimeryczne związki zawierające 72%P fragmentów N-CH2-P-H i 25%P fragmentów N-CH2-P-CH2-N. Po 42 godzinach ciekła mieszanina zamienia się w lepką ciecz, a na widmie 31P NMR obserwuje się znaczne obniżenie stosunku sygnałów do szumu, co jest związane z tym, że większość reagentów została wbudowana w strukturę poliamfolitu, a głównymi sygnałami są sygnały 1 pochodzące od polimerycznych fragmentów N-CH2-P-H i N-CH2-P-CH2-N. Na widmie H NMR widać niewielkie sygnały od jonów NH4+ (tryplet przy 7 ppm, poniżej 5% molowych), co świadczy o tym, że w tych warunkach grupa amidowa glutaminy hydrolizuje w nieznacznym stopniu, jednak również reakcja polikondensacji zachodzi wolno, nawet po 94 godzinach ciągle jeszcze ponad połowę % molowych P stanowią związki zawierające fragment N-CH2-P-H.
P r z y k ł a d 2c.
Postępuje się jak w przykładzie 2 z tą różnicą, że reakcję prowadzi się w temperaturze 293 K, 3 a 37% formalinę dodaje się od razu w jednej porcji (18,7 cm , 0,25 mola) i dodaje się 12M kwas solny 3 (1,00 cm , 0,012 mola). Przebieg reakcji kontroluje się mierząc widma NMR (RW175). Już po 2 godzinach widać na widmie tylko niewielkie sygnały pochodzące od kwasu fosfinowego, a głównymi skła dnikami mieszaniny są polimeryczne związki zawierające fragmenty N-CH2-P-H i N-CH2-P-CH2-N. Po godzinach ciekła mieszanina zamienia się w lepką ciecz, a na widmie P NMR obserwuje się znaczne obniżenie stosunku sygnałów do szumu, co jest związane z tym, że większość reagentów została wbudowana w strukturę poliamfolitu, a głównymi sygnałami są sygnały pochodzące od polimerycznych fragmentów N-CH2-P-H (25%P) i N-CH2-P-CH2-N (70%P). Na widmie 1H NMR widać niewielkie sygnały od jonów NH4+ (tryplet przy 7 ppm, około 5% molowych), co świadczy o tym, że w tych warunkach grupa amidowa glutaminy hydrolizuje w nieznacznym stopniu. Po 94 godzinach mieszani31 na zamienia się w gęsty żel, a na widmie P NMR widać już tylko szumy.
Dalej postępuje się jak w przykładzie 2 i otrzymuje się chiralny poliamfolit RW175, który zawiera w swojej strukturze ponad 95% grup amidowych.
P r z y k ł a d 3.
Chiralny poliamfolit z bis(heksametyleno)triaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku 3 molowym 2:3:8. Do roztworu bis(heksametyleno)triaminy (4,31 g, 0,020 mola) w wodzie (7 cm ), dodaje się L-glutaminę (4,38 g, 0,030 mola), a po rozpuszczeniu, wkrapla się ostrożnie w temp. 300-310 K
12M kwas solny (2,17 cm3, 0,026 mola), po czym 50% kwas fosfinowy (8,33 cm3, 0,080 mola), a na3 stępnie 37% formalinę (7,16 cm , 0,096 mola). Mieszaninę utrzymuje się w temperaturze 345 K i kon3 troluje się przebieg reakcji pobierając w określonych odstępach czasu próbki 0,10 cm mieszaniny 3 reakcyjnej i rozcieńczając je 0,50 cm wody, a następnie mierząc widma NMR tych próbek.
Z widma 31P NMR wynika, że po godzinie w mieszaninie pozostaje na 8,00 mola fosforu około 1
0,44 mola (<6%) nieprzereagowanego kwasu fosfinowego. Na widmie 1H NMR widać sygnały od
PL 221 470 B1 wszystkich fragmentów strukturalnych substratów i produktów, a także sygnał od kationu NH4+ (około 10% molowych), co świadczy o częściowej hydrolizie grup amidowych glutaminy.
Do mieszaniny dodaje się następną porcję 37% formaliny (7,16 cm , 0,096 mola) i kontynuuje się reakcję w temperaturze 345 K przez godzinę, co powoduje przereagowanie kwasów aminometylofosfinowych i wytwarza się polimeryczny produkt, który powoduje częściowe zżelowanie mieszaniny. Widmo P NMR zawiesiny tego żelu w wodzie ma niski stosunek sygnału do szumów, co wskazuje na to, że większość składników mieszaniny nie rozpuszcza się w wodzie.
3
Następnie dodaje się jeszcze jedną porcję 37% formaliny (7,16 cm , 0,072 mola), a mieszaninę ogrzewa się ponownie w temperaturze 345 K przez 3 godziny. Na widmie P NMR widać głównie 1 szumy, co wskazuje na to, że wszystkie substraty przereagowały, dając produkt. Na widmie H NMR widać sygnały od wszystkich fragmentów strukturalnych pochodzących od bis(heksametyleno)triaminy i L-glutaminy, które są o rząd wielkości mniejsze od sygnału metanolu przy 3,87 ppm i o 2-3 rzędy mniejsze od sygnału wody przy 5,35 ppm, co świadczy o tym, że wszystkie substraty przereagowały ze sobą, dając chiralny poliamfolit. Na widmie widać również sygnał od kationu NH4+ (około 2% molowych), co świadczy o częściowej hydrolizie grup amidowych glutaminy.
Otrzymuje się w wyniku chiralny poliamfolit MP121R, który zawiera około 5,7 mmola/g grup aminowych i 5,0 mmola/g grup fosfinowych, i 1,9 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 3.
P r z y k ł a d 4.
Chiralny poliamfolit z bis(heksametyleno)triaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 2:5:10. Do roztworu bis(heksametyleno)triaminy (2,15 g, 0,010 mola) w wodzie (3,5 cm3), dodaje się L-glutaminę (3,65 g, 0,025 mola), a po rozpuszczeniu, wkrapla się ostrożnie w temp.
300-310 K 50% kwas fosfinowy (5,21 cm3, 0,050 mola), 12M kwas solny (1,25 cm3, 0,015 mola), 3 a następnie 37% formalinę (4,48 cm , 0,060 mola), po czym postępuje się analogicznie jak w przykładzie 1 i uzyskuje podobne rezultaty z tą różnicą, że stosunek molowy L-glutaminy do bis(heksamety1+ leno)triaminy wynosi 5:2. Na widmie H NMR widać również sygnał od kationu NH4 (około 20% molowych), co świadczy o częściowej hydrolizie grup amidowych glutaminy.
Lotne składniki roztworu oddestylowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem (ok. 20 kPa) z łaźni o temperaturze końcowej 345 K i otrzymuje się w wyniku chiralny poliamfolit MP123Z, który zawiera około 5,3 mmola/g grup aminowych i 4,9 mmola/g grup fosfinowych, i 2,4 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 4.
P r z y k ł a d 5.
Chiralny poliamfolit z etylenodiaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 1:1:3. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: etylenodiaminę (0,60 g, 0,010 mola), wodę (2,5 cm3), L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), kwas fosfinowy (3,12 cm3, 0,030 mola), 12M kwas solny (0,50 cm3, 0,030 x 0,20 mola) i 37% formalinę (3 x 2,66 cm3, razem 0,108 mola), a reakcję prowadzi się w temperaturze 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit MP119R, który zawiera 6,3 mmola/g grup aminowych i 6,3 mmola/g grup fosfinowych, i 2,1 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 5.
1
Widmo 1H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 6.
Chiralny poliamfolit z etylenodiaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 1:2:4. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: etylenodiaminę (0,60 g, 0,010 mola), wodę (2,5 cm3), L-glutaminę (2,92 g, 0,020 mola), kwas fosfinowy (4,17 cm3, 0,040 mola), 12M kwas solny (0,67 cm , 0,040 x 0,20 mola) i 37% formalinę (3 x 3,56 cm , razem 0,144 mola), a reakcję prowadzi się w temperaturze 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit, który zawiera 5,6 mmola/g grup aminowych i 5,6 mmola/g grup fosfinowych, i 2,8 mmo1 la/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 6. Widmo H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 7.
Chiralny poliamfolit z heksametylenodiaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 1:1:3. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: heksametylenodiaminę (1,16 g, 0,010 mola), wodę (3,5 cm3), L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), kwas fosfinowy (3,12 cm3,
0,030 mola), 12M kwas solny (0,50 cm3, 0,030 x 0,20 mola) i 37% formalinę (3 x 2,66 cm3, razem
PL 221 470 B1
0,108 mola), a reakcję prowadzi się w temperaturze 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit RW115R, który zawiera 5,6 mmola/g grup aminowych i 5,6 mmola/g grup fosfinowych, i 1,9 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 7. Widmo H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 8.
Chiralny poliamfolit z heksametylenodiaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 1:2:4. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: heksametylenodiaminę (1,16 g, 0,010 mola), wodę (3,5 cm3), L-glutaminę (2,92 g, 0,020 mola), kwas fosfinowy (4,17 cm3, 0,040 mola), 12M kwas solny (0,67 cm3, 0,040 x 0,20 mola) i 37% formalinę (3 x 3,56 cm3, razem 0,144 mola), a reakcję prowadzi się w temperaturze 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit RW109R, który zawiera 5,2 mmola/g grup aminowych i 5,2 mmola/g grup fosfinowych, i 2,6 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę 1 przedstawia wzór 8. Widmo H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 9.
Poliamfolit z dietylenotriaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 2:2:7. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: dietylenotriaminę (1,03 g, 0,010 mola), o o wodę (3,5 cm ), L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), kwas fosfinowy (3,65 cm , 0,035 mola), 12M kwas solny (1,0 cm3, 0,01 x 3+0,01-0,035+0,035 x 0,2=0,012 mola) i 37% formalinę (3 x 3,11 cm3, razem 0,126 mola), a reakcję prowadzi się w temp. 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit MP113R, który zawiera 7,1 mmola/g grup aminowych i 6,2 mola/g grup fosfinowych, i 1,8 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia 1 wzór 9. Widmo 1H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 10.
Chiralny poliamfolit z N-(2-aminoetylo)-1,3-diaminopropanu, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 2:2:7. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: N-(2-aminoetylo)-1,3-diaminopropan (2,34 g, 0,020 mola), wodę (3,5 cm3), L-glutaminę (2,64, 0,020 mola), kwas fosfinowy (3,65 cm3, 0,035 mola), 12M kwas solny (1,83 cm3, 0,01 x 3+0,02-0,035+0,035 x 0,20= 3 =0,022 mola) i 37% formalinę (2 x 3,11+1,56 cm , razem 0,105 mola), a reakcję prowadzi się w temp. 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit RW111R, który zawiera 6,9 mmola/g grup aminowych i 6,1 mmola/g grup fosfinowych, i 1,7mmola/g grup kar1 boksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 10. Widmo 1H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 11.
Chiralny poliamfolit z N-(3-aminopropylo)-1,3-diaminopropanu, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 2:2:7. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: N-(3-ami3 nopropylo)-1,3-diaminopropan (1,31 g, 0,010 mola), wodę (3,5 cm ), L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), kwas fosfinowy (3,65 cm3, 0,035 mola), 12M kwas solny (1,83 cm3, 0,01 x 3+0,02-0,035+0,035 x 0,20= 3 =0,022 mola) i 37% formalinę (2x3,11+1,56 cm , razem 0,105 mola), a reakcję prowadzi się w temp. 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit RW113Z, który zawiera 6,8 mmola/g grup aminowych i 5,9 mmola/g grup fosfinowych, i 1,7 mmola/g grup kar1 boksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 11. Widmo 1H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 12.
Chiralny poliamfolit z trietylenotetraminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 1:1:4. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: trietylenotetraminę (1,46 g, 0,010 o o mola), wodę (5,0 cm ), L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), kwas fosfinowy (4,17 cm , 0,040 mola), 12M kwas solny (0,67 cm3, 0,040 x 0,20 mola) i 37% formalinę (2 x 3,56+1,77 cm3, razem 0,120 mola), a reakcję prowadzi się w temp. 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit KG229R, który zawiera 7,7 mmola/g grup aminowych i 6,1 mmola/g grup fosfino8
PL 221 470 B1 wych, i 1,5 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną strukturę przedstawia wzór 12. Widmo H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 13.
Chiralny poliamfolit z bis(3-aminopropylo)etylenodiaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 1:2:5. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: bis(3-aminopropylo)etylenodiaminę (1,74 g, 0,010 mola), wodę (6,0 cm ), L-glutaminę (2,92 g, 0,020 mola), kwas fosfinowy (4,95 cm3, 0,050 mola), 12M kwas solny (0,83 cm3, 0,050 x 0,20 mola) i 37% formalinę 3 (2 x 4,44+2,22 cm , razem 0,150 mola), a reakcję prowadzi się w temperaturze 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit KG231R, który zawiera 6,5 mmola/g grup aminowych i 5,5 mmola/g grup fosfinowych, i 2,2 mmola/g grup karboksylowych, a jego re1 prezentatywną strukturę przedstawia wzór 13. Widmo H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 14.
Chiralny poliamfolit z tetraetylenopentaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 2:2:9. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: tetraetylenopentaminę (1,89 g, 0,010 mola), wodę (5,0 cm3), L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), kwas fosfinowy (4,69 cm3,
0,045 mola), 12M kwas solny (1,17 cm3, 0,050-0,045+0,045 x 0,20 mola) i 37% formalinę (2 x 4,00+ 3 +2,00 cm , razem 0,135 mola), a reakcję prowadzi się w temperaturze 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit KG233R, który zawiera 8,1 mmola/g grup aminowych i 6,1 mmola/g grup fosfinowych, i 1,4 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezen1 tatywną strukturę przedstawia wzór 14. Widmo 1H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 15.
Chiralny poliamfolit z pentaetylenoheksaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 1:1:5. Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że stosuje się: pentaetylenoheksaminę (2,32 g, 0,010 mola), wodę (5,0 cm3), L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), kwas fosfinowy (5,21 cm3,
0,050 mola), 12M kwas solny (1,67 cm3, 0,060-0,050+0,050 x 0,20 mola) i 37% formalinę (2 x 4,44+ 3 +2,22 cm3, razem 0,150 mola), a reakcję prowadzi się w temperaturze 345 K w czasie 5 godzin (1+1+3 w kolejnych etapach), otrzymuje się chiralny poliamfolit KG235R, który zawiera 8,4 mmola/g grup aminowych i 6,0 mmola/g grup fosfinowych, i 1,2 mmola/g grup karboksylowych, a jego reprezentatywną 1 strukturę przedstawia wzór 15. Widmo 1H NMR wskazuje na częściową hydrolizę grup amidowych glutaminy w tych warunkach reakcji. Obniżenie temperatury i wydłużenie czasu reakcji zapobiega hydrolizie grup amidowych.
P r z y k ł a d 16.
Chiralny poliamfolit z bis(heksametyleno)triaminy, L-glutaminy i kwasu fosfinowego w stosunku molowym 2:1:6.
W pierwszym reaktorze, do roztworu bis(heksametyleno)triaminy (4,31 g, 0,020 mola) w wodzie (4 cm ), dodaje się ostrożnie w temp. 300-310 K 12M kwas solny (0,83 cm , 0,010 mola), po czym
50% kwas fosfinowy (5,18 cm , 0,050 mola), a następnie 37% formalinę (4,44 cm , 0,060 mola), po czym mieszaninę utrzymuje się w temp. 345 K i kontroluje się przebieg reakcji mierząc widma 31P NMR. Po godzinie w mieszaninie nie ma już kwasu fosfinowego i wytwarza się mieszanina kwasów aminometylofosfinowych.
3
W drugim reaktorze, do wody (3 cm ), dodaje się L-glutaminę (1,46 g, 0,010 mola), a po roz3 puszczeniu, wkrapla się ostrożnie w temp. 300-310 K 12M kwas solny (0,17 cm , 0,0020 mola), po czym 50% kwas fosfinowy (1,04 cm , 0,010 mola), a następnie 37% formalinę (0,89 cm , 0,012 mola), po czym mieszaninę utrzymuje się w temp. 345K i kontroluje się przebieg reakcji mierząc widma 31P NMR. Po godzinie w mieszaninie pozostaje jeszcze około 5% nieprzereagowanego kwasu fosfinowego.
Zawartość obydwu reaktorów miesza się razem, a do tak uzyskanej mieszaniny dodaje się 37% 3 formalinę (5,32 cm , 0,072 mola) i kontynuuje się reakcję w temperaturze 345 K przez godzinę, co powoduje przereagowanie kwasów aminometylofosfinowych i wytwarza się polimeryczny produkt, który powoduje zżelowanie mieszaniny. Następnie dodaje się jeszcze jedną porcję 37% formaliny 3 (2,66 cm3, 0,048 mola), miesza z już wytworzonym żelem, i mieszaninę ogrzewa się ponownie w temPL 221 470 B1 peraturze 345 K przez 3 godziny, po czym wytworzony twardy żel rozdrabnia się, a następnie suszy się do stałej masy na płycie grzejnej o temperaturze 323-333 K. Otrzymuje się chiralny poliamfolit o właściwościach zbliżonych do opisanego w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 17.
Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast 50% roztworu kwasu fosfinowego stosuje się równoważną ilość roztworu sporządzonego z jednowodnego podfosforynu sodu (6,36 g, 0,060 mola), wody (10 g) i 12M kwasu solnego (5,0 cm , 0,060 mola), i otrzymuje się chiralny poliamfolit o właściwościach zbliżonych do właściwości poliamfolitu uzyskanego w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 18.
Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast 12M kwasu solnego stosuje się 6M 3 kwas siarkowy (1,00 cm , 0,0060 mola), otrzymuje się chiralny poliamfolit o właściwościach zbliżonych do opisanego w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 19.
Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast 12M kwasu solnego stosuje się 4M 3 kwas fosforowy (1,00 cm , 0,0040 mola), otrzymuje się chiralny poliamfolit o właściwościach zbliżonych do opisanego w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 21.
Postępuje się jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast L-glutaminy stosuje się D-glutaminę, otrzymuje się chiralny poliamfolit o właściwościach zbliżonych do opisanego w przykładzie 1, ale o odwróconej konfiguracji centrów stereogennych.
Claims (7)
- Zastrzeżenia patentowe1. Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy o wzorze I, w którym A oznacza fragment struktury kwasu dimetylofosfinowego, x oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, natomiast B oznacza fragment struktury polialkilenopoliaminy, w którym n i p mogą być takie same lub różne i oznaczają liczby całkowite od 2 do 12, natomiast q jest liczbą struktur aminopolialkenowych i wynosi od 2 do 6, y oznacza liczbę fragmentów poliaminopolialkenowych w polimerze, natomiast C oznacza fragment struktury glutaminy, a z oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, ponadto wolne miejsca fragmentu A mogą wiązać się tylko z wolnymi miejscami we fragmencie B i C.
- 2. Sposób wytwarzania chiralnych poliamfolitów pochodnych kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy, przedstawionych wzorem ogólnym I, w którym A oznacza fragment struktury kwasu dimetylofosfinowego, x oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, natomiast B oznacza fragment struktury polialkilenopoliaminy, w którym n i p mogą być takie same lub różne i oznaczają liczby całkowite od 2 do 12, natomiast q jest liczbą struktur aminopolialkenowych i wynosi od 2 do 6, y oznacza liczbę fragmentów poliaminopolialkenowych w polimerze, natomiast C oznacza fragment struktury glutaminy, a z oznacza liczbę takich fragmentów w poliamfolicie, znamienny tym, że w pierwszym etapie jedną część molową kwasu fosfinowego poddaje się reakcji z co najmniej jedną częścią molową formaldehydu zawartego w substancji wybranej z grupy formalina, trioksan i paraform, i co najmniej dwiema częściami molowymi grup -NH-, na które składa się suma grup -NH- pochodzących od polialkilenopoliaminy wybranej z grupy obejmującej bis(heksametyleno)triaminę, dietylenotriaminę, N-(3-aminopropylo)-1,3-diaminopropan, N-(2-aminoetylo)-1,3-diaminopropan, N,N'-bis(3-aminopropylo)etylenodiaminę, trietylenotetraminę, tetraetylenopentaminę, pentaetylenoheksaminę, 1,2-diaminoetan, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan, 1,5-diaminopentan, 1,6-diaminoheksan, 2-metylo1,5-diaminopentan, 1,2-diaminocykloheksan i aminowych grup -NH- pochodzących od glutaminy, a reakcję prowadzi się w temperaturze 273-373 K, w wodzie, w obecności aktywatora w postaci dowolnego kwasu Br0nsteda, aż do przereagowania substratów i utworzenia się mieszaniny kwasów aminometylofosfinowych, pochodnych polialkilenopoliamin i glutaminy, którą w drugim etapie poddaje się usieciowaniu co najmniej jedną częścią molową formaldehydu, w obecności aktywatora w postaci dowolnego kwasu Br0nsteda, aż do przereagowania substratów i utworzenia się chiralnego poliamfolitu zawierającego fragmenty strukturalne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliaminy i glutaminy, który w trzecim etapie poddaje się dosieciowaniu co najmniej 0,5 częściami molowymi formaldehydu, po czym tak otrzymany chiralny poliamfolit wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej.PL 221 470 B1
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że chiralny poliamfolit wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej przez dekantację, sączenie lub wirowanie lub przez odparowanie lotnych składników pod zmniejszonym ciśnieniem.
- 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że kwas Bronsteda stosuje się w ilości wynikającej z bilansu kwasowo-zasadowego, powiększonej o ułamek liczby moli kwasu fosfinowego, którą oblicza się ze wzoru: nH = nN - nP + w*nP, w którym nH oznacza liczbę moli protonów w kwasie Br0nsteda, nN oznacza sumaryczną liczbę moli atomów azotu w polialkilenopoliaminie i aminowych atomów azotu w glutaminie, nP oznacza liczbę moli kwasu fosfinowego, a w jest ułamkiem w zakresie od 0 do 0,6 dla pierwszego etapu i od 0,2 do 1,2 dla drugiego etapu reakcji.
- 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako kwas Br0nsteda stosuje się kwas solny.
- 6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wszystkie etapy reakcji realizuje się w sposób ciągły i stopniowo dozuje się formaldehyd do mieszaniny jednej części molowej kwasu fosfinowego z dwoma równoważnikami grup -NH- pochodzących od polialkilenopoliaminy i glutaminy, tak, aby końcowa ilość formaldehydu wynosiła co najmniej dwie części molowe.
- 7. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w pierwszym etapie wykonuje się osobno reakcję kwasu fosfinowego z formaldehydem i polialkilenopoliaminą, i osobno reakcję kwasu fosfinowego z formaldehydem i glutaminą, a następnie w drugim etapie miesza się produkty obydwu reakcji, dodaje się formaldehyd i kontynuuje sieciowanie poliamfolitu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406273A PL221470B1 (pl) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy oraz sposób ich wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406273A PL221470B1 (pl) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy oraz sposób ich wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL406273A1 PL406273A1 (pl) | 2014-07-07 |
| PL221470B1 true PL221470B1 (pl) | 2016-04-29 |
Family
ID=51063161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL406273A PL221470B1 (pl) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy oraz sposób ich wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL221470B1 (pl) |
-
2013
- 2013-11-27 PL PL406273A patent/PL221470B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL406273A1 (pl) | 2014-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL221470B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glutaminy oraz sposób ich wytwarzania | |
| US6562941B2 (en) | Process for production of polyasparagine and the high nitrogen content polymer formed thereby | |
| PL221869B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i kwasu glutaminowego oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL221868B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i kwasu asparaginowego oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL220181B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i alaniny oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL221471B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i waliny oraz sposób ich wytwarzania | |
| Mezhuev et al. | Effect of poly (ethylene oxide) on the kinetics of oxidative polymerization of aniline | |
| PL221292B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i metioniny oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL221472B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i leucyny, izoleucyny lub norleucyny, oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL223384B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i 1-fenyloetyloaminy oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL221465B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i asparaginy oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL215369B1 (pl) | Sposób wytwarzania poliamfolitów dimetylofosfinowych w postaci żywic polimerowych | |
| PL229948B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i 1,2-diaminocykloheksanu oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL221871B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i proliny oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL221870B1 (pl) | Poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i kwasu iminodioctowego oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL220576B1 (pl) | Poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i glicyny oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL223383B1 (pl) | Chiralne poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i fenyloalaniny oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL223359B1 (pl) | Poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i kwasu aminometylofosfonowego oraz sposób ich wytwarzania | |
| PL215956B1 (pl) | Sposób wytwarzania poliamfolitów dimetylofosfinowych w postaci żywic polimerowych zawierających grupy aminometylofosfonowe | |
| PL220148B1 (pl) | Poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i tauryny, oraz sposób ich wytwarzania | |
| JP7152467B2 (ja) | 均質ポリ(アルキレン)グアニジン及びその製造方法 | |
| PL210341B1 (pl) | Sposób wytwarzania nowych poliamfolitów w postaci nierozpuszczalnych w wodzie żywic polimerowych | |
| PL223385B1 (pl) | Poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i kwasu iminobis(metylofosfonowego) oraz sposób ich wytwarzania | |
| Ochirov et al. | Polymeric hydrogels based on polyhexamethylene guanidine hydrochloride and formaldehyde | |
| PL223386B1 (pl) | Poliamfolity pochodne kwasu dimetylofosfinowego, polialkilenopoliamin i N-fosfonometyloglicyny oraz sposób ich wytwarzania |