PL236945B1 - Bicykliczne czwartorzędowe pochodne fosfonowe oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są bicykliczne czwartorzędowe pochodne fosfonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza grupę C1-C10 alkilową, grupę C6-C14 arylową, grupę C5-C14 heteroarylową natomiast R2 oznaczają grupę alkoksylową lub grupę OH, znajdujące zastosowanie w chemii medycznej jako bloki budulcowe w procesie projektowania nowych leków. Zgłoszenie obejmuje też sposób wytwarzania bicyklicznych czwartorzędowych pochodnych fosfonowych w postaci fosfonianów o wzorze ogólnym 1, który charakteryzuje się tym, że H-fosfonian dialkilowy [(HP(O)(OAlkil)2] poddaje się reakcji addycji z cykliczną iminą o wzorze 2, po czym produkt oczyszcza się, na drodze chromatografii kolumnowej. Ponadto, w zgłoszeniu jest także sposób wytwarzania bicyklicznych czwartorzędowych pochodnych fosfonowych w postaci kwasów fosfonowych o wzorze ogólnym 1, który charakteryzuje się tym, że fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] poddaje się reakcji addycji z cykliczną iminą o wzorze 2 w obecności bromotrimetylosilanu (BrTMS), po czym odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny i pozostałość rozpuszcza się w alkoholu metylowym a następnie odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny i czysty produkt izoluje w postaci krystalicznej na drodze krystalizacji.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są bicykliczne czwartorzędowe pochodne fosfonowe w postaci aminofosfonianów i kwasów aminofosfonowych zawierające w swojej strukturze czwartorzędowe centrum stereogeniczne na atomie węgla. Przedmiotem wynalazku jest również wysoce stereoselektywny sposób ich wytwarzania. Fosfonowe pochodne bicykliczne, będące przedmiotem wynalazku znajdują zastosowanie w chemii medycznej jako bloki budulcowe w procesie projektowania nowych leków, w szczególności w terapii przeciwnowotworowej, selektywnych inhibitorów enzymów czy antybiotyków.

Z artykułów naukowych (S. Demkowicz, J. Rachoń, M. Daśko, W. Kozak RSC Adv., 2016, 6, 7101-7112 oraz A, Mucha, P. Kafarski, Ł. Berlicki J. Med. Chem., 2011,54, 5955-5980 a także C. S. Demmer, N. Krogsgaard-Larsen, L. Bunch Chem. Rev., 2011, 111, 7981-8006) wiadomo, że kwasy aminofosfonowe oraz ich estry (fosfoniany) wykazują pożądaną aktywność biologiczną i znajdują szerokie zastosowanie w chemii medycznej.

Ponadto, z artykułów naukowych (M. Garcia-Castro, S. Zimmermann, M. G. Sankar, K. Kumar, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 2-22 oraz M. Baumann, I. R. Baxendale Beilstein J. Org. Chem., 2013, 9, 2265-2319) znane jest to, że układy heterocykliczne a w szczególności 6-członowe pierścienie zawierające przynajmniej jeden atom azotu często występują w strukturach związków powszechnie stosowanych jako leki czy prekursory do ich otrzymywania.

W artykule przeglądowym (K. Moonen, I. Laureyn, C. V. Stevens Chem. Rev., 2004, 104, 61776216) opisano, że połączenie fragmentu heterocyklicznego z grupą zawierającą atom fosforu prowadzi do związków o szerokim spektrum aktywności biologicznej a w szczególności kandydatów do syntezy leków mogących znaleźć zastosowanie w terapii przeciwnowotworowej, selektywnych inhibitorów enzymów czy antybiotyków. Poszukiwanie nowych heterocyklicznych aminofosfonianów w postaci pojedynczych diastero- i enancjomerów oraz sposobów ich wytwarzania jest więc tematem bardzo aktualnym i ważnym z punktu widzenia ich potencjalnego zastosowania w chemii medycznej.

Ponadto, wykazano, że fenolowe pochodne bicykliczne, posiadają udowodnioną aktywność antyproliferacyjną wobec linii komórek gruczolakaoraka jelita grubego, gruczolakoraka okrężnicy opornego na doksorubicynę oraz ludzkich komórek białaczki szpikowej (J. Iwanejko E. Wojaczynska, J. Trynda, M. Maciejewska, J. Wietrzyk, A. Kochel, J. Wojaczynski, Tetrahedron, 2017, 73, 2276-2282 oraz polskie zgłoszenie patentowe nr. P416805). Pożądanej aktywności biologicznej towarzyszy selektywność względem zdrowych komórek, co zostało udowodnione w testach in vivo na mysich fibroblastach. Wprowadzenie do struktur bicyklicznych fosforowych grup funkcyjnych może znacząco polepszyć właściwości antyproliferacyjne tych związków.

Poszukując nowych inhibitorów enzymów, kwasy aminofosfonowe często włącza się do specjalnie przygotowanych struktur peptydowych i te cząsteczki bada się następnie pod kątem aktywności inhibitorowej. Pod tym względem wiadomo, że zastosowanie czwartorzędowych kwasów aminofosfonowych jako bloków budulcowych w syntezie peptydów zwiększa sztywność utworzonej struktury peptydu, a zatem poprawia jej aktywność biologiczną. Skuteczna synteza optycznie aktywnych kwasów aminofosfonowych zawierających czwartorzędowe centrum stereogeniczne jest zatem bardzo ważna z punktu widzenia projektowania i przygotowania nowych i bardziej aktywnych farmaceutyków czy ich prekursorów.

W publikacji „Synthesis of quaternary α-aminophosphonic acids” opublikowanej w czasopiśmie (M. Ordónez, F. J. Sayago, C. Cativiela, Tetrahedron 2012, 68, 6369-6412) podkreśla się, że najbardziej uniwersalną metodą syntezy tetrapodstawionych (czwartorzędowych) kwasów a-aminofosfonowych jest dwuetapowa reakcja polegająca w pierwszym etapie na addycji nukleofila fosforowego do podwójnego wiązania w ketiminach a następnie w drugim etapie hydroliza powstałych a-aminofosfonowych estrów co prowadzi do otrzymania odpowiednich czwartorzędowych kwasów a-aminofosfonowych. Niestety z reguły procedura ta wymaga podwyższonej temperatury, długiego czasu reakcji lub obecności dodatkowych, często kosztownych, reagentów (katalizatorów), które umożliwiają aktywację reagujących substratów w celu osiągnięcia zadowalających wydajności procesu. Konieczność stosowania specjalnych warunków reakcji jest wymuszona przez słabą elektrofilowość atomu węgla grupy ketiminowej (w przeciwieństwie do imin otrzymywanych z aldehydów) oraz dużą zawadę steryczną w okolicy centrum reakcyjnego spowodowaną obecnością dodatkowego podstawnika, innego niż atom wodoru. Ponadto, dodatkową niedogodnością tej metody jest konieczność dealkilacji otrzymanych a-aminofosfonowych estrów w celu otrzymania pożądanych kwasów a-aminofosfonowych, którą najczęściej prowadzi się w środowisku silnego kwasu nieorganicznego (na przykład HCl). Długotrwałe ogrzewanie

PL 236 945 Β1 substratów w podwyższonej temperaturze stosowane w procesie syntezy α-aminofosfonowych estrów oraz obecność silnego kwasu mineralnego w procesie ich hydrolizy do kwasów a-aminofosfonowych uniemożliwia zastosowanie tej procedury do syntezy związków wrażliwych na rozpad termiczny lub chemiczny do których należą pochodne heterocykliczne.

Istotą wynalazku są bicykliczne czwartorzędowe pochodne fosfonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ oznacza grupę metylową (CH3), izopropylową (iPr), fenylową (Ph) lub 2-tiofen natomiast R² oznaczają grupę etoksylową (OEt), izopropoksylową (OiPr) lub grupę OH.

Sposób wytwarzania bicyklicznych czwartorzędowych pochodnych fosfonowych w postaci fosfonianów o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ oznacza grupę metylową (CH3), izopropylową (iPr), fenylową (Ph) lub 2-tiofen natomiast R² oznaczają grupę etoksylową (OEt) lub izopropoksylową (OiPr) polega na tym, że H-fosfonian dietylowy [(HP(O)(OEt)2] lub H-fosfonian diizopropylowy [(HP(O)(OiPr)2] poddaje się reakcji z cykliczną iminą o wzorze 2, a następnie produkt wydziela się na drodze chromatografii kolumnowej.

Korzystnie, gdy reakcję prowadzi się w temperaturze 25°C (298 K) przez 120 h bez rozpuszczalnika stosując H-fosfonian w nadmiarze. Najkorzystniej H-fosfonian stosuje się w 4-krotnym nadmiarze.

Sposób wytwarzania bicyklicznych czwartorzędowych pochodnych fosfonowych w postaci kwasów fosfonowych o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ oznacza grupę metylową (CH3), izopropylową (iPr), fenylową (Ph) lub 2-tiofen natomiast R² oznaczają grupę OH polega na tym, że fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] poddaje się reakcji z cykliczną iminą o wzorze 2 w obecności bromotrimetylosilanu [BrTMS], Następnie, odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny i pozostałość rozpuszcza się w alkoholu metylowym. Po 24 h odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny i czysty produkt izoluje w postaci krystalicznej na drodze krystalizacji.

Korzystnie reakcję addycji fosforynu tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] z cykliczną iminą o wzorze 2 prowadzi się w obecności bromotrimetylosilanu [BrTMS] i w temperaturze pokojowej przez 120 h oraz w rozpuszczalniku aprotycznym: CH2CI2 lub CHCI3.

Korzystnie otrzymane bicykliczne czwartorzędowe kwasy aminofosfonowe oczyszcza się przez krystalizację z mieszaniny absolutny alkohol etylowy - eter dietylowy.

Zaletą sposobów według wynalazku jest stosunkowo krótki czas reakcji, brak konieczności ogrzewania mieszaniny reakcyjnej, brak konieczności stosowania katalizatora reakcji oraz możliwość użycia niedrogich i handlowo dostępnych reagentów.

Dodatkowo sposoby według wynalazku dotyczą prowadzenia reakcji bez konieczności stosowania atmosfery gazu inertnego oraz w specjalnie osuszanym, bezwodnym rozpuszczalniku.

Zasadniczą zaletą sposobu otrzymywania bicyklicznych czwartorzędowych kwasów aminofosfonowych według wynalazku jest fakt, że stosując jako nukleofil fosforowy fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] otrzymuje się oczekiwane kwasy aminofosfonowe w postaci wysoce stereoselektywnej (stosunek diastereoizomerów w surowej mieszaninie reakcyjnej [dr] >95:5). Pomiar rentgenograficzny wykonany dla kryształów uzyskanych z większościowego diastereoizomeru opisanego w przykładzie IV pozwolił na określenie konfiguracji absolutnej nowo utworzonego centrum stereogenicznego na atomie węgla sąsiadującym bezpośrednio z atomem fosforu jako R, co pokazano na fig. 1. Dodatkowo proces ten prowadzony jest w temperaturze pokojowej 25°C (298 K).

Dodatkową korzyścią sposobu według wynalazku jest fakt, że jego zastosowanie pozwala na otrzymanie bezpośrednio kwasów aminofosfonowych bez konieczności stosowania etapu kwaśnej hydrolizy odpowiednich estrów.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach wykonania, na załączonych wzorach oraz na fig. 1, która przedstawia strukturę rentgenograficzną czystego diastereoizomeru czwartorzędowego kwasu aminofosfonowego opisanego w przykładzie IV o konfiguracji R na atomie węgla sąsiadującym bezpośrednio z atomem fosforu.

Przykład I

PL 236 945 Β1

W kolbie okrągłodennej o pojemności 10 mL umieszcza się cykliczną iminę o wzorze 2 (0,5 mmol) gdzie R¹ = Me. Następnie dodaje się H-fosfonian dietylowy [HP(O)(OEt)2] (4.0 mmol, 0.258 mL). Całość ogrzewa się w temperaturze 90°C (363 K) przez 1 minutę (do uzyskania klarownego roztworu) a następnie kontynuuje reakcję w temperaturze 25°C (298 K) przez 120 h. Po tym czasie surowy czwartorzędowy bicykliczny aminofosfonian oczyszcza się na drodze chromatografii kolumnowej (CH2CI2: MeOH / 95:5). Bicykliczny aminofosfonian o wzorze ogólnym 1 w którym R¹ = Me a R² = Et otrzymuje się z wydajnością = 70% jako białe ciało stałe w postaci mieszaniny diastereozomerów (dr 30:70); ¹H NMR (400 MHz, CDCh): δ 5,92 (s, diamaj, 1H), 5,85 (s, diamin, 1H), 4.29-4.09 (m, diamaj + diamin, 8H), 30.16-3.05 (m, diamaj + diamin, 2H), 3.05-2,96 (m, diamaj + diamin, 2H), 2.101.68 (m, diamaj + diamin, 10H), 1.63 (d, J = 16.5 Hz diamin, 3H), 1.55 (d, J = 15.9 Hz diamaj, 3H), 1.431.13 (m, diamaj + diamin, 20H);¹³C NMR (100 MHz, CDCh): δ 169.7 (diamin), 169.7 (diamaj),

64.3 (d, J_C-p = 6.3 Hz, dia_min), 63.4 (d, Jc-p = 6.3 Hz, diamaj), 63.2 (d, Jc-p = 7.5 Hz, diamin), 63.2 (d, Jc-p= 7.5

Hz, diamaj), 61.9 (d, Jc-p ⁼ 132.6 Hz, diamaj), 61.8 (d, Jc-p ⁼ 162.8 Hz, diamin), 58.0 (diamaj), 57.8 (diamin), 54.9 (diamaj), 54.4 (d, Jc-p ⁼ Hz, diamin), 31.0 (diamin), 31.0 (diamaj), 30.6 (diamaj), 30.4 (diamin), 24.5 (diamin),

24.4 (diamaj), 23.8 (diamaj), 23.8 (diamaj), 23.7 (diamin), 22.1 (diamin), 16.7 (diamin), 16.6 (diamin), 16,6 (diamaj),

16.6 (diamaj); ³¹P NMR (162 MHz, CDCh): δ 24.97 (diamaj), 22.43 (diamin).

W kolbie okrągłodennej o pojemności 10 mL umieszcza się cykliczną iminę o wzorze 2 (0,5 mmol, 99 mg) gdzie R¹ = Ph i dodaje się H-fosfonian diizopropylowy [HP(O)(OiPr)2] (2.0 mmol, 0.33 mL) i ogrzewa w temperaturze 90°C przez 1 minutę (do rozpuszczenia iminy) a następnie kontynuuje się reakcję w temperaturze 25°C (298 K) przez 120 h. Bicykliczny aminofosfonian o wzorze ogólnym 1 w którym R¹ = Ph a R² = iPr otrzymuje się z wydajnością = 84%, stosunek diastereoizomerów dr = 85:15, i wydziela się główny diastereoizomerjako białe ciało stałe na drodze chromatografii kolumnowej, stosując jako eluent CH2CI2 : MeOH = 99.5:0.5 - 99.0:1.0. ¹H NMR (400 MHz, CDCh): δ 7.947.98 (m, 2H), 7.33-7.22 (m, 3H), 6.10 (s, 1H), 4.75 (m, 1H), 4.58 (m, 1H), 3.25-3.16 (m, 1H), 3.02-2.93 (m, 1H), 2.46 (s, 1H), 2.07-1.64 (m, 5H), 1.47-1.13 (m, 15H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCh): δ 168.0, 138.3, 128.1-127.8 (4C), 127.6 (d, Jc-p = 2.3 Hz), 72.7 (d, Jc-p= 7.6 Hz), 72.5 (d, Jc-p= 7.6 Hz), 67.9 (d, Jc-p = 141.1 Hz), 57.0, 55.8, 30.9 (2C), 24.4, 24.4 (d, Jc-p= 3.0 Hz). 24.3 (d, Jc-p = 2.8 Hz), 23.8, 23.7 (d, Jc-p ⁼ 6.5 Hz), 23.6 (d, Jc-p = 6.0 Hz); ³¹P NMR (162 MHz, CDCh): δ 19.78.

Przykład III

W kolbie okrągłodennej o pojemności 10 mL umieszcza się cykliczną iminę o wzorze 2 (0,5 mmol, 117 mg) gdzie R¹ = 2-tiofen i dodaje się H-fosfonian diizopropylowy [HP(O)(OiPr)2] (2,0 mmol, 0,33 mL) i ogrzewa w temperaturze 90°C przez 1 minutę (do rozpuszczenia iminy) a następnie kontynuuje się reakcję w temperaturze 25°C (298 K) przez 120 h. Po tym czasie surowy czwartorzędowy bicykliczny aminofosfonian oczyszcza się na drodze chromatografii kolumnowej (CH2CI2: MeOH / 95:5). Bicykliczny

PL 236 945 Β1 aminofosfonian o wzorze ogólnym 1 w którym R¹ = 2-tiofen a R^{* 2} = iPr otrzymuje się z wydajnością = 90%, stosunek diastereoizomerów dr = 90:10, i wydziela się główny diastereoizomer jako białe ciało stałe na drodze chromatografii kolumnowej, stosując jako eluent CH2CI2 : MeOH = 99.5:0.5 - 99.0:1.0. ¹H NMR (400 MHz, CDCI3): δ 7.47-7.50 (m, 1H), 7.16-7.19 (m, 1H), 6.98 (t, J = 4.4 Hz, 1H), 5.95 (s, 1H), 4.72-4.82 (m, 1H), 4.56-4.67 (m, 1H), 3.26 (s, 1H), 3.07 (s, 1H), 2.67 (s, 1H), 1.68-1.89 (m, 3H), 1.10-1.50 (m, 17H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCI3): δ 167.2, 143.3, 127.5 (d, Jc-p= 3.0 Hz), 126.6 (d, Jc-p = 4.7 Hz), 125.3 (d, Jc-p= 2.5 Hz), 73.5 (d, Jc-p= 7.4 Hz), 72.7 (d, Jc-p= 8.1 Hz), 65.7 (d, Jc-p =141.1 Hz), 56.8, 55.4, 30.8, 30.7, 24.6 (d, Jc-p= 1.8 Hz), 24.3, 24.1 (d, Jc-p = 3.5 Hz), 23.8 (d, Jc-p = 5.4 Hz), 23.8, 23.6 (d, Jc-p= 6.2 Hz); ³¹P NMR (162 MHz, CDCI3): δ 17.55.

Przykład IV

OSiMe₃

ÓSiMe,

Me

1· Br-Si-Me < CH₂CI₂ Me

2, MeOH

---------------------------------------------------»

W kolbie okrągłodennej o pojemności 10 mL umieszcza się cykliczną iminę o wzorze 2 (0,5 mmol) gdzie R¹ = Me i dodaje się 4 ml chlorku metylenu (CH2CI2). Następnie dodaje się fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] (0.55 mmol) i BrTMS (0.55 mmol) i całość miesza w temperaturze pokojowej przez 120 h. Po tym czasie odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny na próżniowej wyparce rotacyjnej i pozostałość zadaje się metanolem (5 ml) i miesza w temperaturze pokojowej przez 24 h. Po tym czasie rozpuszczalnik reakcyjny odparowuje się na próżniowej wyparce rotacyjnej. Bicykliczny czwartorzędowy kwas aminofosfonowy o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ = Me a R² = OH otrzymuje się z wydajnością = 80% jako jeden diastereoizomer i wydziela się jako białe ciało stałe na drodze krystalizacji z mieszaniny absolutny alkohol etylowy - eter dietylowy; ¹H NMR (600 MHz, D2O): δ 3.60-3.55 (m, 1H), 3.42-335 (m, 1H); 2.0-1-9.0 (m, 2H), 1.71.65 (m, 2H), 1.61 (d, Jh-p= 19.8 Hz, 3H), 1.46-1.22 (m, 4H); ¹³C NMR (151 MHz, D2O): δ 168.6, 63.0 (d, Jc-p = 189.9 Hz), 55.3, 54.1, 30.2, 27.1, 23.7, 22.5, 19.3; ³¹P NMR (243 MHz, D2O): δ 9.7 (s); HRMS (ESI-TOF) obliczono dla C9H18N2O4P [M+H]⁺ m/z: 249.1004; oznaczono: 249.1016.

Przykład V

OSiMej / F^-OSiMej

ÓSiMea

Me ¹ Br-Si-Me < CHjCI? Me . MeOH

W kolbie okrągłodennej o pojemności 10 mL umieszcza się cykliczną iminę o wzorze 2 (0,5 mmol) gdzie R¹ = iPr i dodaje się 4 ml chlorku metylenu (CH2CI2). Następnie dodaje się fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] (0.55 mmol) i BrTMS (0.55 mmol, 97 mg) i całość miesza w temperaturze pokojowej przez 120 h. Po tym czasie odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny na próżniowej wyparce rotacyjnej i pozostałość zadaje się metanolem (4 ml) i miesza w temperaturze pokojowej przez 24 h. Po tym czasie rozpuszczalnik reakcyjny odparowuje się na próżniowej wyparce rotacyjnej. Bicykliczny czwartorzędowy kwas aminofosfonowy o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ = iPr a R² = OH otrzymuje się z wydajnością = 90% jako jeden diastereoizomer i wydziela się jako białe ciało stałe na drodze krystalizacji z mieszaniny absolutny alkohol etylowy - eter dietylowy; [αβ° (C 0.38, H2O) -84.0; ¹H NMR (400 MHz, D2O): δ 3.51-3.44 (m, 1H), 3.40-3.34 (m, 1H), 2.86-2.74 (m, 1H), 2.10-2.07 (m, 1H), 1.97-1.95 (m,

1H), 1.79-1.76 (m, 1H), 1.691.66 (m, 1H), 1.57-1.48 (m, 1H), 1.37-1.56 (m, 3H), 1.02 (d, 3H, J = 7.2 Hz), 0.92 (d, 2H, J = 6.8 Hz); ¹³C NMR (100 MHz, D2O): δ 168.1,71.3 (d, Jc-p = 126.8 Hz), 56.4, 52.5, 32.2,

PL 236 945 Β1

30.4, 26.6, 23.6, 22.4, 16.4 (d, Jc-p = 10.5 Hz), 16.1; ³¹P NMR (162 MHz, D₂O): δ 8.9); HRMS (ESI-TOF) obliczono dla C11H22N2O4P [M+H]⁺ m/z: 277.1317; oznaczono: 277.1319.

Przykład VI

W kolbie okrągłodennej o pojemności 10 mL umieszcza się cykliczną iminę o wzorze 2 (0,5 mmol, 114 mg) gdzie R^{* 1} = Ph i dodaje się 4 ml chlorku metylenu (CH2CI2). Następnie dodaje się fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] (0.55 mmol, 0.184 mL) i BrTMS (0.55 mmol, 0.073 mL) i całość miesza w temperaturze pokojowej przez 120 h. Po tym czasie odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny na próżniowej wyparce rotacyjnej i pozostałość zadaje się metanolem (5 mL) i miesza w temperaturze pokojowej przez 24 h. Po tym czasie rozpuszczalnik reakcyjny odparowuje się na próżniowej wyparce rotacyjnej. Bicykliczny czwartorzędowy kwas aminofosfonowy o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ = Ph a R² = OH otrzymuje się z wydajnością = 80%, stosunek diastereoizomerów dr = 5:95 i wydziela się główny diastereoizomer jako białe ciało stałe na drodze krystalizacji z mieszaniny absolutny alkohol etylowy-eterdietylowy; ¹H NMR (600 MHz, D2O): δ 7.557.36 (m, 5H); 3.66-3.63 (m, 1H), 3.45-3.40 (m, 1H), 2.10-1.99 (m,2H), 1.76-1.68 (m, 2H), 1.40-1.20 (m, 4H); ¹³CNMR(151 MHz, ϋ2Ο):δ166.7, 133.8 129.5, 129.1, 128.3, 69.7 (d, Jc-p= 185.8 Hz), 55.8, 53.0, 30.3, 27.0, 23.5, 22.5; ³¹P NMR (243 MHz, D2O): δ 8.5; HRMS (ESI-TOF) obliczono dla C14H20N2O4P [M+H]⁺ m/z: 311.1161; oznaczono: 311.1169.

Przykład VII

OSiMe₃

F*~OSiMe₃

OSiMe₃

Me

Bf-Si-Me . CHpCIj. Me

MeOH -

W kolbie okrągłodennej o pojemności 10 mL umieszcza się cykliczną iminę o wzorze 2 (0,5 mmol, 117 mg) gdzie R¹ = 2-tiofen i dodaje się 4 ml chlorku metylenu (CH2CI2). Następnie dodaje się fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] (0.55 mmol, 0.184 mL) i BrTMS (0.25 mmol i 0.037 mL) i całość miesza w temperaturze pokojowej przez 120 h. Po tym czasie odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny na próżniowej wyparce rotacyjnej i pozostałość zadaje się metanolem (5 ml) i miesza w temperaturze pokojowej przez 24 h. Po tym czasie rozpuszczalnik reakcyjny odparowuje się na próżniowej wyparce rotacyjnej. Bicykliczny czwartorzędowy kwas aminofosfonowy o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ = 2-tiofen a R² = OH otrzymuje się z wydajnością = 90%, stosunek diastereoizomerów dr = 25:75 i wydziela się równomolową mieszaninę diastereoizomerów jako białe ciało stałe na drodze krystalizacji z mieszaniny absolutny alkohol etylowy - eter dietylowy jako mieszaninę diastereoizomerów 50:50;

¹H NMR (600 MHz, D2O): δ 7.41 (d, J = 6 Hz, diai, 1H), 7.31 (d, J = 5 Hz, dia2, 1H), 7.23-7.22 (m, diai, 1H), 7.16-7.14 (m, dia2, 1H), 6.98-6.90 (m, diai + dia2, 2H), 3.75-3.65 (m, diai, 1H), 3.49-3.40 (m, diai, 1H), 3.383.30 (m, dia2,1H), 3.10-3.00 (m, dia2, 1H), 2.18-1.50 (m, diai + dia2, 8H), 1.50-1.10 (m, diai + dia2, 8H); ¹³C NMR (100 MHz, D2O): δ 166.1 (d, Jc-p = 3.1 Hz, diai), 166.0 (d, Jc-p = 3.8 Hz, dia₂), 134.9 (d, Jc-p = 5.6 Hz, diai), 134.5 (d, Jc-p = 4.6 Hz, dia₂), 130.1 (d, Jc-p = 5.5 Hz, diai), 128.7 (diai), 127.8 (dia₂), 127.6 (d, Jc-p = 4.9 Hz, dia₂), 127.3 (diai), 127.1 (dia₂), 66.6 (d, Jc-p = 131.9 Hz, diai), 66.2 (d, Jc-p = 122.1 Hz, dia₂), 55.7 (diai), 54.0 (d, Jc-p = 2.9 Hz, dia₂), 53.2 (diai), 53.0 (dia₂), 30.5 (diai), 30.2 (diai), 27.1 (dia₂), 26.6 (dia₂), 23.6 (diai), 23.5 (dia₂), 22.5 (diai), 22.5 (dia₂); ³¹P NMR (243 MHz, D₂O): δ 7.49 (diai), 7.38 (dia₂).

Claims (7)

1. Bicykliczne czwartorzędowe pochodne fosfonowe o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ oznacza grupę metylową (CH3), izopropylową (iPr), fenylową (Ph) lub 2-tiofen natomiast R² oznaczają grupę etoksylową (OEt), izopropoksylową (OiPr) lub grupę OH.

2. Sposób wytwarzania bicyklicznych czwartorzędowych pochodnych fosfonowych w postaci fosfonianów o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ oznacza grupę metylową (CH3), izopropylową (iPr), fenylową (Ph) lub 2-tiofen natomiast R² oznaczają grupę etoksylową (OEt) lub izopropoksylową (OiPr), znamienny tym, że H-fosfonian dietylowy [(HP(O)(OEt)2] lub H-fosfonian diizopropylowy [(HP(O)(OiPr)2] poddaje się reakcji addycji z cykliczną iminą o wzorze 2 po czym produkt oczyszcza się na drodze chromatografii kolumnowej.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję addycji prowadzi się w temperaturze 25°C (298 K) przez 120 h bez rozpuszczalnika stosując H-fosfonian w nadmiarze.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że H-fosfonian stosuje się w 4-krotnym nadmiarze.

5. Sposób wytwarzania bicyklicznych czwartorzędowych pochodnych fosfonowych w postaci kwasów fosfonowych o wzorze ogólnym 1, w którym R¹ oznacza grupę metylową (CH3), izopropylową (iPr), fenylową (Ph) lub 2-tiofen natomiast R² oznaczają grupę OH, znamienny tym, że fosforyn tris(trimetylosilylowy) [P(OSiMe3)3] poddaje się reakcji addycji z cykliczną iminą o wzorze 2 w obecności bromotrimetylosilanu (BrTMS), po czym odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny i pozostałość rozpuszcza się w alkoholu metylowym a następnie odparowuje się rozpuszczalnik reakcyjny i czysty produkt izoluje w postaci krystalicznej na drodze krystalizacji.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że reakcję addycji prowadzi się w temperaturze pokojowej przez 120 h, w roztworze rozpuszczalnika aprotonowanego: CH2CI2 lub CHCI3.

7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że otrzymane czwartorzędowe kwasy aminofosfonowe oczyszcza się przez krystalizację z mieszaniny absolutny alkohol etylowy - eter dietylowy.