Способ получения о-триметилсилилбис N-(0-метилпролино)метил/фосфината Советский патент 1993 года по МПК C07F9/32 

Изобретение относится к химии фос- форорганических соединений, а именно к новому способу получения нового 0-триме- тилсилилбис М-(0-метилпролино)метмл фос фината формулы

(CH3)(CH2N- -GOOCH5)2 (О

о

Это соединение является фосфорным аналогом трипептидз и включает фрагмент NCPCN наряду с двумя остатками важной аминокислоты - пролина, может быть использовано в качестве полидентатных ли- гэндов в разнообразных комплексах с соединениями металлов, а также для синтеза фосфорсодержащих гетероциклов, новых комплексообразовзтелей и экстрагентов фосфорзамещенных полипептидов.

Среди фосфорорганических соединений, включающих фрагмент пролина, описан 0,0-дизтмл М-(0-метилпролино) метил фосфинат, полученный взаимодействием 0,0-диэтилпивалоилфосфонита с N- этоксиметил-0-метилпролином в присутствии этанола и катализатора - эфирата трехфтористого бора при нагревании до 70°С в атмосфере аргона. Этим способом, однако, невозможно получить целевой продукт (1).

Известен способ получения простейших 0-триметилсилилбис(диалкиламиноме- тил)фосфинатов, который заключается во взаимодействии бис(триметилс. токси)фос- фина с бис(диалкиламино)метанами в присутствий катализатора - хлористого цинка, взятого в количестве от 2 до 4 мольных процентов от стехиометрии при температуре от

Ч Ю

Os

О СО

о

90 до 100°С в атмосфере инертного газа - аргона. В реакции используют 15-20%-ный избыток бис(диалкиламино)метана от стехиометрии, Однако в условиях этого способа провести успешный синтез целевого про- дукта (1) не удается из-за недостаточно высокой температуры процесса, незначительного количества катализатора - хлористого цинка, а также небольшого избытка бис(диалкиламино)метана..

Известен также способ получения N.N- тетразамещенных 0-триметилсилил- бис(аминометил)фосфинатов, в том числе включающих карбонильную группу в молекуле, взаимодействием бис(триметилсили- локси)фосфина с N-дизамёщенным хлорметиламином в среде органического растворителя в присутствии триэтиламина при комнатной температуре в атмосфере инертного газа. Этот способ, однако, также непригоден для синтеза целевого продукта (1) ввиду нестабильности исходного М-хлор- метилпролина.

Таким образом, способ получения целевого продукта (1) и само соединение (1) в литературе не описаны и являются новыми,

Целью изобретения является разработка простого и универсального способа получения целевого продукта (1) - нового ключевого вещества для синтеза новых лигандов, комплексонов, экстрагентов, фос- форзамещенных полипептидов.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения 0-триметилси- лилбис М-(0-метилпролино)метил фоефина та (1), который заключается в. том, что бис(триметилсмлокси)фосфин подвергают взаимодействию с Г Ш -метиленбис(0-ме- тилпролином) при температуре от 120 до Т40°С в присутствии катализатора - хлори- стого цинка, взятого в количестве от 5;до 7 мольных процентов от стехиометрии в атмосфере инертного газа. М -Метилен- бис(О-метилпррлин) лучше использовать в 25-35%-ном избытке от стехиометрии.

(MesSiO PHt 2СН,(0сооиё:

02

- -

-He3SiN-T-4COOMe,

-Hvj-L-f

-ны- -соойе Me 3Si OP(СНг1$-1 COOMe),

0

I

Способ получения целевого продукта (1) позволяет получать это соединение с выходом до 93% на основе легкодоступных исходных реагентов. Гомогенность среды и отсутствие растворителей делает этот спо

5 0

5

0

5 0 5

0

5

соб легко воспроизводимым и препаратив- ным. Способ основан на оригинальной реакции двойного аминомети.пирования бис(триметилсилокси)фосфина с использованием .производного пролина.

Оптимальными условиями процесса является нагревание смеси от 120 до 140°С. При более низких температурах скорость процесса резко замедляется и выход целевых продуктов снижается; при более высоких температурах наблюдается снижение выхода целевого продукта за счет его разложения и осмоления исходных соединений.

Катализатор процесса - хлористый цинк необходимо использовать в количестве от 5 до 7 мол.% от стехиометрии. Меньшие количества катализатора приводят к значительному замедлению реакции и резкому падению выхода целевого продукта (1); большие количества катализатора приводят к существенному снижению выхода целевого продукта (1) за счет разложения исходных соединений и возникновения побочных процессов.

Атмосфера инертного газа позволяет избежать окисления исходных и целевого продуктов и обеспечивает активность катализатора..

N,N-Метиленбие(О-метилпролин) лучше использовать в 25-35%-ном избытке от стехиометрии. Увеличение избытка не приводит к увеличению выхода целевого продукта, а уменьшение избытка снижает выход целевого продукта.

Полученное соединение (1) - бесцветная жидкость, перегоняющаяся при пониженном давлении, может храниться в атмосфере аргона в течение длительного времени без изменения. Состав и строение целевого продукта (1) подтверждены данными элементного анализа и ЯМР Н, С, 31Р.

Все реакции и выделение целевого продукта (Т) проводят в атмосфере сухого аргона. Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение.

Пример Т. 0-Триметилсилилбис М-(0- метилпрОлино)метил фосфи.нат (1).

Смесь 4,9 т бис(триметилсилокси)фос- фина (0,023 моль), 15,5 г М,1 -метиленбис(0- метилпролина) (0,0575 моль, 25%-ный избыток) и 6,15 г хлористого цинка (1,1 мольх ,5 мол.%) нагревали до 120°С в течение 2:ч, затем перегнали. Получили 9 г соединения (1), выход 93%, т.кип. 183-185°С (0,5 мм рт,.ст,), по20 1,4810, Спектр ПМР: ё(Ме350 0,29 м.д,, с; д (МеО) 3,48 м.д., с; д (PCHaN) 2,6-3,3 м.д., м АВХ; 6(М(СН2)зСН) 1,5-2,0 м.д. - наложение мультиплетов. Спектр ЯМР13С: 5(Мез50 1,34 м.д., с;-б (МеО)51,08

м.д., с; 5(ОО) 173,63 м.д.. с: с(СНМ) 60,03 м.д., д, 3Jpc 10,86 Гц; d(NCH2) 45.06 м.д.. с: d(CH2CH2) 29.29 и 23.72 м.д., с; d(PChbN) 53.70 м.д.. д, 1Jpc 155.3 Гц. Спектр ЯМР3Т: dp 38,58 м.д., с.

Найдено, %: С 48,23; Н 7.80

Ci7H33N206PSi

Вычислено, %: С 48,56; Н 7,91,

П р и м е р 2. 0-Триметилсилилбис М-(0- метилпролино)метил фосфинат (1).

Смесь 5 г (0,024 моль) бис(триметилси- локси)фосфина, 17,5 г (0,065 моль, 35%-ный избыток) К|,1Ч -метиленбис(0-метилпролина) и 0,21 г (1,5 10 моль, 7 мольных процен- - тов) хлористого цинка нагревали при 140°С втечение 1 ч, затем перегнали. Получили 9,1 г соединения (1), выход 90%, физико-химические константы совпадают с приведенными выше (пример 1).

П р и м е р 3. 0-Триметилсилилбис М-0- метилпролино)метил фосфинат (1),

Смесь 6 г (0,029 моль) бис(триметилси- локси)фосфина, 20,1 г К,1 Г-мётйленбис(0- метилпролина) (0,74 моль; 30%-ный избыток); 0,23 г (1,7 моль. 6 мольных процентов) хлористого цинка нагревали при 130°С втечение 1,5ч. затем перегнали. Получили 10,6 г соединения (1), выход 88%, фи0

5

0

5

зико-химические константы совпадают с приведенными выше (пример 1).

Пример 4. 0-Триметилсилилбис М-(0- метилпролино)метил фосфинат (1).

Смесь 4 г (0,019 моль) бис.(триметилси- локси)фосфина, 10,3 г (0,038 моль, нет избытка) N,N -метиленбис(0-метилпролина) и 0,13г(0,95 моль, 5 мольных процентов) хлористого цинка нагревали при 120°С в течение 2 ч, затем перегнали. Получили 5,8 г соединения (1), выход 72%, физико-химические константы совпадают с приведенными выше (пример 1).

Таким образом, описываемый способ позволяет получать целевой продукт (1) с высокими выходами, отличается простотой, не требует сложного аппаратурного оформления и при необходимости может быть легко распространен на аналоги целевого продукта (1), включающие разнообразные фрагменты аминокислот наряду с фосфорсодержащей группой.

Способ является первым примером создания фрагмента NCPCN, симметрично включающего остаток метилового эфира пролина, на основе оригинального амино- метилирования бис(триметилсилокси)фос- фина без участия функциональных групп аминокислотного остатка.

Изобретение касается химии фосфо- рорганических соединений, в частности способа получения нового 0-триметилсилилбис М-(0-метилпролино)метил -фосфина- та, который может быть использован в качестве полидентатного лиганда в разнообразных комплексах с соединениями металлов, для синтеза фосфорсодержащих гетероцик- лов, комплексообразователей и экстраген- тов. Цель - разработка простого и универсального способа получения нового ключевого вещества. Синтез ведут реакцией бис(триметилсилокси)-фосфина с N,N -мети- ленбис(О-метилпролином) при 120-140°С в присутствии катализатора - хлористого цинка, взятого в количестве 5-7 мол.% от стехиометрии в атмосфере инертного газа. М,Ы-метиленбис(0-метилпролин) используют в 25-35%-ном избытке от стехиометрии. Выход 93%, т.кип. 183-185°С (0,5 мм рт.ст.), по26 1,4810, С17Нзз№ОбР51. 1 з.п.ф-лы.

Формула изобретения 1. Способ получения 0-триметилсилил- (0-метилпролино)метил фосфината формулы. .

(CH3)3SiOP(CH2bD-COOCH:

И

о

з)2

заключающийся в том, что бис(триметилси- локеи)-фосфин подвергают взаимодействию с N,N1 -метиленбис(О-метилпролином) при температуре 120-140°С в присутствии катализатора - хлористого цинка, взятого в количестве 5-7 молярных процентов от стехиометрии в атмосфере инертного газа.

2. Способ по п, 1, заключающийся в том, что Н -метиленбис О-метилпролин) используют в 25-35%-ном избытке от стехиометрии.