PL167814B1 - Sposób wytwarzania triestrów fosforu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania triestrów foi^i^oru o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową, A i B są takie same lub różne i oznaczają grupy alkilowe, arylowe, alkiloaminowe, aryloaminowe oraz alkoksylowe, pochodne alkoholi pierwszo- i drugorzędowych, znamienny tym, że związek o wzorze 3, w którym A i B mają wyżej podane znaczenie, a R oznacza grupę alkilową lub arylową, poddaje się reakcji z trifluorooctanem rtęci o wzorze 4, generując mieszany bezwodnik fosforowo-trifluorooctowy o ogólnym wzorze 2, w którym A i B mają wyżej podane znaczenie, który następnie poddaje się reakcji z alkoholem pierwszo- lud dragorzędowym o wzorze ROH, gdzie R. ma wyżej podane znaczenie, po czym produkt wyodrębnia się w znany sposób.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania triestrów fosforu o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową, A i B są takie same lub różne i oznaczają grupy alkilowe, arylowe, alkiloaminowe, aryloaminowe oraz alkoksylowe, pochodne alkoholi pierwszo- i drugorzędowych, ze związków o wzorze 3, w którym A i B mają wyżej podane znaczenie, a R oznacza grupę alkilową lub arylową.

Istnieje szereg metod rozerwania wiązania fosfor-selen, przy czym następujące przebiegają stereoselektywnie:

1. Solwoliza (metanoliza, etanoliza) w obecności AgNO3, prowadzona w warunkach analogicznych jak metoda według wynalazku, po 24 godzinach prowadzi do otrzymania około 25% estru, H.J.Stec, Bull.Acad.Polon.Sci., ser.sci.chim., 21, 709 (1973).

2. Solwoliza za pomocą alkoholanów; reakcje z halogenami w alkoholach C.R.Hall, Th.D.Inch, Tetrahedron Lett., 4θ, 3645 (1976).

3. Reakcja z odczynnikami halogenującymi, biegnąca wielokierunkowo i prowadząca do szeregu produktów ubocznych B.Krawiecka, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 62, 199 (1991).

Proponowana metoda według wynalazku charakteryzuje się w porównaniu ze znanymi procesami:

1. bardzo krótkim czasem (t<5 min).

2. wysoką regio-stereoselektywnością.

3. możliwością uzyskania produktów z dużymi wydajnościami.

Sposób wytwarzania triestrów fosforu o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza grupę alkilową, A i B są takie same lub różne i oznaczają grupy alkilowe, arylowe, alkiloaminowe, aryloaminowe oraz alkoksylowe, pochodne alkoholi pierwszo- i drugorzędowych, polega według wynalazku na tym, że związek o wzorze 3, w którym A i B mają wyżej podane znaczenie,

167 814 a R oznacza grupę alkilową lub arylową, poddaje się reakcji z trifluorooctanem rtęci o wzorze 4, generując mieszany bezwodnik fosforowotrifluorooctowy o ogólnym wzorze 2, gdzie A i B mają wyżej podane znaczenie, który następnie poddaje się reakcji z alkoholem pierwszo- lub drugorzędowym o wzorze R'OH, gdzie R ma wyżej podane znaczenie, po czym produkt· wyodrębnia się w znany sposób.

Sposób według wynalazku prowadzi się, korzystnie w warunkach bezwodnych, w nieprotonowym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w acetonitrylu, tetrahydrofuranie lub chlorku metylenu.

Wariant sposobu wytwarzania triestrów fosforu o ogólnym wzorze 1, w którym R¹ oznacza grupę alkilową, A i B są takie same lub różne i oznaczają grupy alkilowe, arylowe, alkiloaminowe, aryloaminowe oraz alkoksylowe, pochodne alkoholi pierwszo- i drugorzędowych, polega na tym, że związek o wzorze 3, w którym A, B i R mają wyżej podane znaczenie poddaje się reakcji z trifluorooctanem rtęci o wzorze 4, w obecności alkoholu pierwszo- lub drugorzędowego o wzorze RlOH, gdzie Ri ma wyżej podane znaczenie, po czym produkt wyodrębnia się w znany sposób.

Sposób według wynalazku prowadzi się, korzystnie w warunkach bezwodnych, w nieprotonowym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w acetonitrylu tetrahydrofuranie lub chlorku metylenu.

Pierwszy wariant sposobu, będący przedmiotem wynalazku polega na wytworzeniu mieszanego bezwodnika fosforowo-trifluoroacetylowego o ogólnym wzorze 2, gdzie A i B mają znaczenie jak wyżej, ulegającego solwolizie w wyniku reakcji z alkoholami pierwszo- lub drugorzędowymi. Produktami alkoholizy są triestry kwasów fosforu o wzorze ogólnym 1, gdzie Ri-O oznacza grupę alkoksylową, pochodzącą z alkoholu.

Sposób według wynalazku jest procesem uniwersalnym, który pozwala na otrzymanie szeregu estrów kwasów fosforu o ogólnym wzorze 1. Występujący w opisanej metodzie produkt pośredni - mieszany bezwodnik fosforowo-trifluoroacetylowy 2, może być otrzymany w sposób stereokontrolowany i wyizolowany znanymi metodami.

Mieszane bezwodniki fosforowo-acetylowe stanowią ważną grupę wysokoenergetycznych związków fosforu. Mieszane bezwodniki fosforowo-acetylowe znalazły szerokie zastosowanie między innymi w syntezie peptydów, jako prekursory wolnych grup karboksylowych C-końca tworzącego się łańcucha peptydowego.

Wykorzystanie rozdzielonych na izomery P-chiralnych substratów o wzorze 3 umożliwia otrzymanie optycznie czynnych produktów o wzorze 2 i wzorze 1.

Sposób według wynalazku opiera się na nieopisanej dotąd w literaturze reakcji podstawienia nukleofilowego przy atomie fosforu w selenolowych estrach kwasów fosforu za pomocą grupy trifluoroacetylowej. Reagentami są estry o wzorze ogólnym 3, w których A i B posiadają podane wyżej znaczenie, oraz trifluorooctan rtęci 4. Otrzymany bezwodnik o wzorze 2 ulega następnie reakcji z odpowiednim alkoholem R*-OH (schemat 1). Produkty reakcji o wzorze 1 wydziela się przez destylację, krystalizację lub stosownymi metodami chromatograficznymi.

W wariancie sposobu według wynalazku przeprowadza się opisaną powyżej reakcję z pominięciem etapu generowania bezwodnika 2, w taki sposób, że do substratu o wzorze 3 i odpowiedniego alkoholu w rozpuszczalniku organicznym, dodaje się roztwór trifluorooctanu rtęci 4, a powstający ester o wzorze 1 izoluje się podanymi wyżej metodami (schemat 2).

Wynalazek ilustrują podane niżej przykłady, nie ograniczające jego zakresu.

Przykład I. Etanoliza selenofosforanu 0,0,Se-trietylowego

Do roztworu selenofosforanu 0,0,Se-trietylowego (0,24g, 1 mmol) i etanolu (0,5 ml) w suchym acetonitrylu (5 ml) dodano roztwór trifluorooctanu rtęci (0,43g, 1 mmol) w suchym acetonitrylu. Widmo ^3lp NMR potwierdziło całkowite przereagowanie substratu i obecność fosforanu trietylowego jako jednego produktu reakcji (100% wydajności, ³¹P NMR). Produkt oczyszczono na drodze destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem; tw: 120°C/30 mmHg.

3‘P NMR σ: -0,81 ppm (CDCb), 85% H3PO4 jako wzorzec wewnętrzny.

Przykład II. Metanoliza selenofosfamidu 0,Se-dimetylo-N-fenylowego

Postępując analogicznie jak w przykładzie I, otrzymano fosfamid 0,0-dimetylo-N-fenylowy z wydajnością 85%. 3*P NMR σ: 5.5 p ppm (CDCI3 ),55% CpOOztjaoo wzorzec wewnrtrzny.

167 814

Przykład III. Metanoliza 2-metyloseleno-2-oxo-4-metylo-1,3,2-dioksa-fosforinanu (rozdzielonych izomerów cis i trans)

Postępując analogicznie jak w przykładzie I, przeprowadzono reakcję pomiędzy metanolem i rozdzielonymi izomerami cis i trans substratów. Z izomeru cis-substratu wytworzono produkt-trans z wydajnością 80% (³Ψ NMR σ: -5,2 ppm, CDCI3, 85% H3PO4 jako wzorzec wewnętrzny). Z izomeru trans-substratu wytworzono produkt-cis z wydajnością 82% (3‘P NMR σ: -5.5 ppm, DCCI 3, wzorzecj.w.).

Przykład IV. Etanoliza Rp,Rc-O,Se-dimetylo-N-(a-metylobenzylo) selenofosfamidu

Postępując analogicznie jak w przykładzie I, przeprowadzono reakcję RpRc-substratu, otrzymując produkt -SpRc z wydajnością 95% (3*P NMR).

3*P NMR σ: 9.32 ppm (CDCb), wzorzec j.w.

‘H NMR 1.09 ppm (t, 3H, ³Jhh=6.8 Hz, CH3CH2O); 1.46 ppm, 1.50 ppm (2d, 3H, ³Jhh=6,8 Hz, CH 3CH); 3.68 ppm (d, 3j_p.h=11.3 Hz, CH3O), 3.80-3.90 ppm (m, 2H, CH2O); 4.28 (m, 1H, CH3CH); 7.2-7.9 ppm (5Harc_m).

Przykład V. Solwoliza 0,0,Se-trietylofosforanu za pomocą propanolu-2

Postępując analogicznie jak w przykładzie I, otrzymano fosforan 0,0-dietylo-0-isopropylowy z wydajnością 76%., 3*P NMR σ: -0,55 ppm (CDCI3), wzorzec j.w.

Przykład VI. Synteza 2-trifluoroacetoksy-2-okso-4-metylo-l,3,2-dioksafosforinanu (cis)

Do roztworu cis-2-selenometylo-2-okso-4-metylo-1,3,2-dioksafosforinanu (0.230g, 1 mmol) w suchym acetonitrylu, dodano jednorazowo w temperaturze pokojowej roztwór trifluorooctanu rtęci (0.426g, 1 mmol) w suchym acetonitrylu. Po 5 minutach do mieszaniny reakcyjnej dodano 10 ml suchego heksanu. Odsączono osad i zatężono roztwór pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymany oleisty produkt surowy destylowano pod zmniejszonym ciśnieniem, tw: 50-55/0.1 mmHg; 3*P NMR σ: -2 2pmm; wydajnoś6 55%.

Przykład VII. Metanoliza 2-trifluoroacetoksy-2-okso-4-metylo-l,3,2- dioksafosforinanu (cis)

Do roztworu cis-substratu (0.025g, 0.1 mmol) w suchym acetonitrylu (0.5 ml) dodano metanol (40 μi ) i otrppmwny ododu kt podono oóróbcajak pa zrzyklzdzie I. Ο^ρήμο tran2-2metoksw:·2-okso-4-metylo-1,3,2-dioksafosforinan z wydajnością 85%; 3*P NMR σ: -6.5 ppm (CDC13), wzorzec j.w.

167 814

167 814 α^οβ’

Β'^Ο

A,

B^/SOCCP,

II

O

B^ZSeR . Z a wzór 1 wzór 2 wzór 3 ^f (CF_sCOO)Hg

B SeB wzór 3 wzór 4 schemat I v°

B ^SOCCF₃ • β θ wzór § , , [BOH . βΛ wzór 1 ^A)iA + Sta + (οϊ,αοοχΗ< —►

B SeB ⁸⁰ wzór ³ wzór 4 schemat XI wzór 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 150 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania triestrów fosforu o ogólnym wzorze 1, w którym R¹ oznacza grupę alkilową, A i B są takie same lub różne i oznaczają grupy alkilowe, arylowe, alkiloaminowe, aryloaminowe oraz alkoksylowe, pochodne alkoholi pierwszo- i drugorzędowych, znamienny tym, że związek o wzorze 3, w którym A i B mają wyżej podane znaczenie, a R oznacza grupę alkilową lub arylową, poddaje się reakcji z trifluorooctanem rtęci o wzorze 4, generując mieszany bezwodnik fosforowo-trifluorooctowy o ogólnym wzorze 2, w którym A i B mają wyżej podane znaczenie, który następnie poddaje się reakcji z alkoholem pierwszo- lub drugorzędowym o wzorze R’OH, gdzie R‘ ma wyżej podane znaczenie, po czym produkt wyodrębnia się w znany sposób.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się go w warunkach bezwodnych, w nieprotonowym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w acetonitrylu, tetrahydrofuranie lub chlorku metylenu.
3. 3. Sposób wytwarzania triestrów fosforu o ogólnym wzorze 1, w którym Ri oznacza grupę alkilową, A i B są takie same lub różne i oznaczają grupy alkilowe, arylowe, alkiloaminowe, aryloaminowe oraz alkoksylowe, pochodne alkoholi pierwszo- i drugorzędowych, znamienny tym, że związek o wzorze 3, w którym A i B mają wyżej podane znaczenie, a R oznacza grupę alkilową lub arylową, poddaje się reakcji z trifluorooctanem rtęci o wzorze 4, w obecności alkoholu pierwszo- lub drugorzędowego, po czym produkt wyodrębnia się w znany sposób.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że prowadzi się go w warunkach bezwodnych, w nieprotonowym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w acetonitrylu tetrahydrofuranie lub chlorku metylenu.