Способ получения N-дизамещенных 0,0-диэтил (аминометил) фосфонитов Советский патент 1992 года по МПК C07F9/48 C07F9/553 

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений,а именно к новому способу получения новых М-дизаме- щенных 0,0-диэтил(аминометил)фосфони- тов общей формулы

(C2H50)2PCH2NRRi,

где R RI - низший алкил или R и RI составляют (CH2)s или (СН2)гО(СН2)2, или (СН2)зСНСООСНз.

Эти соединения (I) включают фрагменты P-C-N и функциональные группы и могут быть использованы в качестве лигандов при получении разнообразных комплексов с соединениями металлов-, а

осно к ме- ни-

(О

RI или

ен мотвеных в-, а

также в качестве полупродуктов для синтеза новых фосфорсодержащих гетероцик- лов, фосфорных аналогов аминокислот, новых комплексообразователей и экстра- тентов.

Целью изобретения является разработка простого и универсального способа получения целевых продуктов (I) - новых ключевых веществ для синтеза новых лигандов, комплексонов, экстраген- тов, фосфорсодержащих гетероциклов, необычных фосфорных аналогов аминокислот.

Поставленная цель достигается способом получения N-дизамещенных 0,0- диэтил(аминометил)фосфонитов общей

VJ

4 СЛ v| ГО 00

формулы (I), который заключается в том, что 0,0-диэтилпивалоилфосфонит подвергают взаимодействию с М-дизаме- щенным этоксиметиламином общей формулы C2HsOCH2NRRi, где R и RI имеют указанные значения, в среде этанола при 50-70°С в присутствии катализатора - эфирата трехфтористого бора, взятого в количестве 2-5 мол,% от стехиометрии & атмосфере инертного газа. N-дизамещенный этоксиметиламин лучше использовать в 20-30%-ном избытке от стехиометрии:

(С2Н50)гРС(0)Ви-трет -CjJjsOgH NRR, . BF3 - Ј,г О . С2 Н5 ОН - с tOC ( О ) Ви - трет

где R и RI имеют указанные значения.

Предлагаемый способ получения целевых продуктов (I) позволяет получать эти соединения с выходом до 88% на основе легкодоступных реагентов с разнообразными заместителями у атома азота, в том числе циклическими и содержащими функциональные группы. Это, а также наличие эток- сильных заместителей у атома фосфора, делает целевые продукты (I) ценными полупродуктами элементоорганического синтеза. Мягкие условия проведения процесса, гомогенность среды, незначительное количество используемого, органического растворителя - этанола делают предлагаемый способ препаративным и легко воспроизводимым.

Предлагаемый способ основан на оригинальной реакции: аминометилирование 0,0-диэтилпивалоилфосфонита с разрывом связи Р-С в исходном соединении, созданием новой связи Р-С с сохранением трехко- ординированного фосфора в целевых продуктах (I).

Оптимальным условием процесса является нагрева ние смеси от 50 до 70°С в среде этанола, который обеспечивает гомогенность среды. При более низких температурах скорость процесса резко замедляется и выход целевых продуктов снижается. При более высоких температурах наблюдается снижение выхода за счет существенного разложения исходных реагентов и целевых продуктов,

Катализатор процесса - эфират трехфтористого бора, необходимо использовать в количестве от 2 до 5 мол.% от стехиометрии. Меньшие количества катализатора приводят к значительному замедлению реакции с падением выхода целевых продуктов. Большие количества катализатора приводят к существенному снижению выхода целевых продуктов за

счет возникновения побочных процессов разложения исходных соединений и возникновения ряда конкурентных процессов.

Атмосфера инертного газа позволяет

избежать окисления исходных и целевых продуктов и обеспечивает активность катализатора,

N-Дизамещенный этоксиметиламин

лучше использовать в 20-30%-ном избытке от стехиометрии, что позволяет быстро вести процесс и максимально использовать исходный 0,0-диэтилпивалоилфосфонит. Увеличение избытка N-дизамещенного этоксиметиламина не приводит к увеличению выхода, а уменьшение количества амина снижает выход целевых продуктов (I).

Полученные соединения (I) - стабильные бесцветные жидкости, перегоняющиеся при пониженном давлении, могут храниться в атмосфере аргона в течение длительного времени без изменения. Состав и строение целевых продуктов (I) подтверждбны данными элементного анализа, ЯМР1Н; 13Си31Р.

Все реакции и выделение целевых продуктов (I) проводят в атмосфере сухого аргона с использованием абсолютных реагентов

и растворителей.

Пример 1. 0,0-Диэтил(диэтиламино- метил)фосфонит (la).

Смесь 5,7 г (0,0276 моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 4,3 г (0,0331 моЛь. 20%ный избыток) этокеиметилдиэтиламина, 2

мл этанола и 0,12 г(8, моль, 3 мол.%)

эфирата трехфтористого бора выдерживают

при 50°С в течение 1,5 ч.затем перегоняют.

Получают 5 г соединения (la), выход 88%,

т.кип. 56°С (1 мм рт.ст.).

Фрагмент PCH2N: 5н 2,73 м.д., д, 2JpH 7,68 Гц; (5с 59,45 м.д., д. Ърс 7,14 Гц; др 173,67 м.д. Найдено, %: С 52,03; Н 10,61; Р 14,83.

CgH22N02P

Вычислено, %: С 52,16; Н 10,70; Р 14.94.

П р и м е р 2. 0,0-Диэтил(дипропилами- нометил)фосфонит 06).

Аналогично примеру 1 из 5,7 г (0,0276 моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 5,5 г (0,0346 моль, 25%-ный избыток)

этоксиметилдипропиламина, 2 мл этанола и 0,16 г (1,1 -10 3моль. 4 мол.%) эфирата трехфтористого бора при 55°С получают 4,9 г соединения (16). Выход 75%, т.кип. 62°С (1 мм рт.ст.).

Фрагмент PCH2N: бн 2,76 м.д., д. 2Jpn 7,69 Гц; дс 59,07 м.д., д. 1Jpc 6,65 Гц: др 174,47 м.д.

Найдено, %: С 56,23; Н 11,20; Р 13.01.

СцН2бМ02Р

Вычислено, %: С56.15; Н 11,14; Р 13,16.

ПримерЗ. 0,0-Диэтил(диизопропила- минометил)фосфонит (le).

Аналогично примеру 1 из 5,8 г (0,0281 моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 5,8 г (0,0368 моль, 30%-ный избыток) этокси- метилдиизопропиламина,2 мл этанола и 0,08 г (5,62-10 4 моль, 2 мол.%) эфирата трехфтористого бора при 70°С получают 4,4 г соединения (в). Выход 67%, т.кип.57°С (1 мм рт.ст.).

Фрагмент РСНаМ: 5н 2,81 м.д., д, 2JpH 8,54 Гц; дс 51,48 м.д., д, 1Jpc 2,98 Гц; 5р 176,09 м.д.

Найдено, %: С 56,22; Н 11,08; Р 13,20.

СцН2бМ02Р

Вычислено, %: С 56,15; Н 11.14; Р 13,16.

П р и м е р 4.0,0-Диэтил(пиперидиноме- тил)фосфонит (г).

Аналогично примеру 1 из 4.5 г (0,0218 моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 3,8 г (0,0266 моль, 25%-ный избыток) N-этокси- метилпиперидина, 1.5 мл этанола и 0,09 г (6,54-10 4 моль, 3 мол.%) зфирата трехфтористого бора при 65°С получают 3,5 г соединения (1г). Выход 73%, т.кип. 64°С (1 мм рт.ст.).

Фрагмент PCH2N: он 2,65 м.д.. д, JPH 6,86 Гц; дс 64,86 м.д., д, jjpc 8,62 Гц; др 171,83 м.д.

Найдено, %: С 54.63; Н 10.01; Р 14,31.

C10H22N02P

Вычислено, %: С54,78; Н 10.11; Р 14,13.

П р и м е р 5. 0,0-Диэтил(морфолиноме- тил)фосфонит (д).

Аналогично примеру 1 из 6 г (0,0291 моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 5,5 г (0,0377 моль, 30%-ный избыток) М-этокси- метилморфолина, 2 мл этанола и 0,2 г (1,45-10 моль, 5 мол.%) эфирата трехфтористого бора при 60°С получают 5 г соединения (1д). Выход 78%, т.кип. 68°С (1 мм рт.ст.).

Фрагмент PCH2N: 5н 2,60 м.д.. д, рн 6,47 Гц; дс 64,20 м.д., д. 1Jpc 9,09 Гц; др 170,78 м.д.

Найдено. %: С 48,69; Н 9,03; Р 14.06.

C9H20N03P

Вычислено, %: С 48,86; Н 9,10; Р 14.00

П р и м е р 6. 0,0-Диэтил(0-метилпропи- нометил)фосфонит (le).

Аналогично примеру 1 из 4,8 г (0,0233

моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 5,3 г

(0,0283 моль, 20%-ный избыток) метилового

эфира М-этоксиметилпролина, 2 мл этанола

и 0,13 г (9,32-10 4 моль, 4 мол %) эфирата

трехфтористого бора при 70°С получают 4 г

соединения (le). Выход 66%, т.кип. 103°С (1

мм рт ст.).

Фрагмент PCH2N: 5н 2,7-2,9 м.д., м АВХ;бс 62,07 м.д..д, 1ирс9,76Гц;др 170.46 м.д. Найдено, %: С 50,32; Н 8,36; Р 11,96.

C11H22NCMP

i

Вычислено, %: С 50,18; Н 8,42; Р 11,77

П р и м е р 7. 0,0-Диэтил(диэтиламино метил)фосфонит (la).

Аналогично примеру 1 из 5,5 г (0,0267 моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 3,5 г (0,0267 моль, нет избытка) этоксиметилдиэтиламина, 1,5 мл этанола и 0,11 г (8,01- моль, 3 мол.%) эфирата трехфтористого бора при 50°С получают 3,6 г соединения (la). Выход 65%, физико-химические константы идентичны полученным в примере 1.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать целевые продукты (I) с высокими выходами, отличается простотой, не требует сложного аппаратурного оформления и при необходимости может быть легко распространен на целевые соединения (I) разнообразного строения - важные полупродукты фосфорорганического синтеза, необычные фосфорные аналоги аминокислот.

Способ является первым примером создания фрагмента P-C-N на основе аминометилирования 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, сопровождающимся разрывом Р-С связи и сохранением трехкоординированного атома фосфора.

Формула изобретения 1. Способ получения М-дизамещенных 0,0-диэтил(аминометил)фосфонитов общей формулы

(C2HsO)2PCH2NRRi,

где R и RI - низший алкил или R и RI состав- ляют (CH2)s или (СН2)20(СН2)2, или (СН2)зСНСООСНз,отличающийся тем. что 0.0-диэтилпивалоилфосфонит подвергают взаимодействию с N-дизамещенным этоксиметиламином общей формулы

717457288

pa, взятого в количестве 2-5 мол,% от стехи- C2HsOCH2NRRi,ометрии, в атмосфере инертного газа.

2. Способ по п.1,отличающийся

где R и Ri имеют указанные значения,тем, что N-дизамещенный этоксиметиламин

в среде этанола при 50-70°С в присутствии 5 используют в 20-30%-ном избытке от стехи- катализатора - эфирата трехфтористого бо- ометрии.

Изобретение касается замещенных фосфонитов, в частности получения соединений общей ф-лы: (C2HsO)2P-CH2-NRRi, где R Ri - низший алкил или R и R2 - -(СН2)5-. или -(СН2)2-0-(СН2)2-. или -(СН2)(0)-ОСНз -, которые могут быть использованы в качестве лигандов в синтезе комплексов или в качестве полупродуктов для синтеза фосфорорганических ге- тероциклов. Цель - создание новых полезных веществ указанного класса новым способом. Его уведут реакцией 0,0-диэтил- пивалоилфосфонита с соответствующим N- замещенным этоксиметиламином в среде этанола при 50-70°С в присутствии катализатора - эфирата трехфтористого бора, взятого в количестве 2-5 мол.% от стехиометрии, в атмосфере инертного газа. Исходный амин лучше брать с 20-30%-ным избытком от стехиометрии. Выход, %: т.кип., °С(мм рт.ст.), брутто ф-ла: 1)88,56(1). C9H22N02P; 2) 75. 62(1), CnH26N02P; 3) 67, 57(1). CitH26N02P; 4) 73, 64(1), СюН22М02Р; 5) 78, 68(1), C9H20N03P; 6) 66, 103(1), CnH22N04P. 1 з.п. ф-лы. (Л С