Способ получения n-дизамещенных 0,0-диэтил (аминометил) фосфонитов

 

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 гетероциклов. Цель - создание новых полезных веществ указанного класса новым способом. Его уведут реакцией 0,0-диэтилпивалоилфосфонита 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 F 9/48, 9/553 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

> ! ° цр (C2Hg0)2P CH2NRR1, (21) 4787929/04 (22) 31,01.90 .(46) 07.07.92. Бюл. N. 25 (71) Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова (72} А.А.Прищенко, М,В.Ливанцов, Д.А.Писарницкий и В.С.Петросян . (53) 547.26 118.241.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1659420, кл, С 07 F 9/48; 1989.

Авторское свидетельство СССР

N. 1549960, кл. С 07 F 9/48, 1988. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-ДИЗАМЕЩЕ Н Н ЫХ О,О-ДИЭТИЛ(АМ И НОМ ЕТИЛ)ФОСФОНИТОВ (57} Изобретение касается замещенных фосфонитов, в частности получения соединений общей ф-лы: (С2НБО)2Р-СН2-ЙКЯ1, где R= R1 — низший алкил или R u

R2 — -(СН2)6-, или -(СН2}2-0-(СН2)2-, или

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к новому способу получения новых N-дизамещенных 0,0-диэтил(аминометил)фосфонитов общей формулы где R = R1 — низший алкил или R u R1 составляют (СН2)6 или (СН2)20(СН2}2, или (СН2)зСН СООСНз.

Эти соединения (1) включают фрагмен- . ты P-С-N и функциональные группы и мо- гут быть использованы в качестве лигандов при получении разнообразных комплексов с соединениями металлов; а

5U 1745728 А1 — (СН2)з-CH(C(0} — ОСНЗ) —, которые могут быть использованы в качестве лигандов в синтезе комплексОв или в качестве полупродуктов для синтеза фосфорорганических гетероциклов. Цель — создание новых полезных веществ указанного класса новым способом, Его уведут реакцией 0,0-диэтилпивалоилфосфонита с соответствующим Nзамещенным этоксиметиламином в среде этанола при 50 — 70 С в присутствии катализатора — эфирата трехфтористого бора, взятого в количе тве 2-5 .мол. от стехиометрии, в атмосфере инертного газа.

Исходный амин лучше брать с 20 — 30 -ным избытком от стехиометрии. Выход, о т.кип„ С (мм рт.ст.). брутто ф-ла: 1} 88, 56(1), С9Н22й02Р; 2) 75, 62(1), C11H26N02Pi 3) 67, 57(1), С11Н26И02Р; 4) 73, 64(1), C10H22N02P;

5) 78; 68(1), С9Н20ИОЗР; 6) 66, 103(1), С11Н22Й04Р. 1 З.п. ф-лы. также в качестве пол уп родуктов для синте- ф за новых фосфорсодержащих гетероцик- у лов, фосфорных аналогов аминокислот, новых комплексообразователей и экстрагентов, с3

Целью изобретения является разработка простого и.универсального способе певучее ив целевых продуктов (1) — ) > новых ключевых веществ для синтеза но- ъ вых лигандов, комплексонов, экстрагентов, фосфорсодержащих гетероциклов, необычных фосфорных аналотов аминокислот.

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

1745728 формулы (I), который заключается в том, что 0,0-диэтилпивалоилфосфонит подвергают взаимодействию с N-дизамещенным этоксиметиламином общей формулы С2Н50С l2NRR1, где R и R1 имеют укаэанные значения, в среде этанола при 50 — 70 С в присутствии катализатора — эфи рата трехфтористого бора, взятого в количестве 2-5 мол. от стехиометрии в атмосфере инертного газа. N-дизамещенный этоксиметиламин лучше использовать в 20 — 30 -ном избытке от стехиометрии: (С2НБО)трС(О)ре-тр т 2 ОСН2 NRR1, ВЕз . Еiт О. Ст Hs OH — е тОС (О ) Bu — трет где R и В1 имеют указанные значения.

Предлагаемый способ получения целевых продуктов (I) позволяет получать эти соединения с выходом до 88l на основе легкодоступных реагентов с разнообразными заместителями у атома азота, B TDM числе циклическими и содержащими функциональные группы. Это, а также наличие этоксильных заместителей у атома фосфора, делает целевые продукты (I) ценными полуи родуктами 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 P-С в исходном соединении, созданием новой связи P-С с сохранением трехкоординированного фосфора ц целевых продуктах (I).

Оптимальным условием процесса является нагревание 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.

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

N-Дизамещенный этоксиметиламин

10 лучше использовать в 20 — 30 -ном избытке от стехиометрии, что позволяет быстро вести процесс и максимально использовать исходный 0,0-диэтилпивалоилфосфонит, Увеличение избытка N-ди15 замещенного этоксиметиламина не приводит к увеличению выхода, а уменьшение количества амина снижает выход целевых продуктов(1).

Полученные соединения (I) — стабиль20 ные бесцветные жидкости, перегоняющиеся при пониженном давлении, могут храниться в атмосфере аргона в течение длительного времени без изменения. Состав и строение целевых продуктов(l) под25 тверждены данными элементного анализа, ДМР 1 . 13С 31Р

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

30 и растворителей.

Пример 1. О,О-Диэтил(диэтиламинометил)фосфон ит (I а).

Смесь 5,7 r (0,0276 моль) 0,0-диэтилпи35 валоилфосфонита, 4,3 г (0,0331 моЛь. 20 ный избыток) этокеиметилдиэтиламина, 2 мл этанола и 0,12 г (8,28 IO "моль; 3 мол. ) эфирата трехфтористого бора выдерживают при 50 С в течение 1,5 ч,затем перегоняют.

40 Получают 5 r соединения (la), выход 88%, т.кип. 56 С(1 мм рт,ст.), Фрагмент РСН2й: дн 2,73 м.д., д,,урн

7,68 Гц; дс 59,45 м,д., д, Jpc 7,14 Гц; др 173,67 м.д.

Найдено, 7 : С 52,03; Н 10,61; P 14,83.

СЯН22М02Р

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

Пример 2. О,О-Диэтил(дипропиламинометил)фосфонит (1б).

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

55 этоксиметилдипропиламина, 2 мл этанола и

0,16 г(1,1 10 моль. 4 мол. ) эфирата трехфтористого бора при 55 С получают 4,9 г, соединения (!б). Выход 75%, т.кип. 62 С (1 мм рт.ст.).

1745728

Фрагмент РСН2Й: дн 2,76 м.д., д, Jp!<

7,69 Гц; дс 59,07 м.д., д. Jpc 6;65 Гц: др 174,47 M.ä.

Найдено, %: С 56,23; Н 11,20; Р 13,01. C11Hz6N0zP

Вычислено, %: C 56,15; Н 11,14; P 13,16.

Пример 3. О.О-Диэтил(диизопропиламинометил)фосфонит (1в).

Аналогично примеру 1 из 5,8 г (0,0281 моль) О,О-диэтилпивалоилфосфонита, 5,8 г "О (0,0368 моль, 30 -ный избыток) этоксиметилдиизопропиламина, 2 мл этанола и

0,08 г (5,62 10" моль, 2 мол.%) эфирата трехфтористого бора при 70 С получают

4,4 г соединения (lв). Выход 67%, т. кип. 57ОС

{1 мм рт.ст.).

Фрагмент РСН2й: дн 2,81 м.д., д, Jph

8,54 Гц; дс 51,48 м.д., д, "Jpc 2,98 Гц; др 176,09 м.д..

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

C11H26NO2P

Вычислено, : C56,15; Н,11,14; Р13,16, Пример 4. О,О-Диэтил(пиперидиноме- 25 тил)фосфонит (lr).

Аналогично примеру 1 из 4,5 г (0,0218 моль) О,О-диэтилпивалоилфосфонита, 3,8 г (0,0266 моль, 25%-ный избыток) N-этоксиметилпиперидина, 1;5 мл этанола и 0,09 г 30 (6,54 10 " моль, 3 мол. ) зфирата трехфто-. ристого бора при 65ОС получают 3,5 r соединения (lr). Выход 73%, т,кип. 64ОС (1 мм рт,ст.).

Фрагмент PCHzN: дн 2.65 м.д„д, 1рн

6,86 Гц; дс 64,86 м.д., д, .1рс 8,62 Гц; др 171,83 м.д.

Найдено, %: С 54,63; Н 10,01; Р 14,31.

C10H22N02P

Вычислено, %: С 54,78; Н 10,11; P 14;13;

Пример 5. О,О-Диэтил(морфалинометил)фосфонит (lд).

Аналогично примеру 1 из 6 г (0,0291 моль) О.О-диэтилпивалоилфосфонита, 5,5 г (0,0377 моль, 30 -ный избыток) N-этокси- метилмозофолина, 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 PCHzN: дн 2,60 м.д., д,. рн

6,47 Гц; дс 64,20 м.д., д, Jpc 9,09 Гц; 55 др 170,78 м.д;

Найдено. %: С 48,69; Н 9,03; P 14.06. С9820Й03Р

Вычислено, %: С 48,86; Н 9,10; P 14,00.

fl р и м е р 6. О,О-Диэтил(О-метилпропинометил)фосфонит. (1е)..

Аналогично примеру 1 из 4,8 г (0,0233 моль) 0,0-диэтилпивалоилфосфонита, 5,3 r (0,0283 моль, 20%-ный избыток) метилового эфира N-этоксиметилпролина, 2 мл этанола и 0,13 r (9,32 10 моль, 4 мол. %) эфирата трехфтористого бора при 70 С получают 4 r соединения (1е). Выход 66%, т.кип. 103 С (1 мм рт,ст.).

Фрагмент РСН2К: дн 2,7 — 2,9 м.д., м.

АВХ; дс 62,07 м.д„д,,1рс 9,76 Гц; др 170,4Г м.д.

Найдено, %: С 50.32; Н 8,36; P 11,96.

С11Н22Й04Р

j .Вычислено, %: С 50,18; Н 8,42; P 11,77.

Пример 7.-0,0-Диэтил(диэтиламино . метил)фосфонит (la).

Аналогично примеру 1 из 5,5 г (0,0267 моль) О,О-диэтилпивалоилфосфонита, 3,5 г (0,0267 моль, нет избытка) этоксиметилдиэтиламина, 1,5 мл этанола и 0,11 г (8,01 10 моль, 3 мол.%) эфирата трехфтористого бора при 50 С получают 3,6 r соединения (la).

Выход 65%, физико-химические константы идентичны полученным в примере 1.

Таким. образом, предлагаемый способ позволяет получать целевые продукты (1) с высокими выходами, отличается простотой, не требует сложного аппаратурного оформления и при необходимости может. быть легко распространен на целевые соединения (1) разнообразного строения — важные полупродукты фосфорорганического синтеза, необычные фосфорные аналоги аминокислот, Способ является первым примером создания фрагмента P-С вЂ” N на. основе аминометилирования О,О-диэтилп ивалоилфосфонита, сопровождающимся разрывом

P-С связи и сохранением трехкоординированного атома фосфора.

Формула изобретения

: 1. Способ получения N-дизамещенных

О,О-диэтил(аминометил)фосфонитов общей формулы (CzHgO)zPCH2NRR ), где R u Rg — низший алкил или R и И! составляют (СН2)в или (CHz)z0(CHz)z, или (СН2)зСН СООСНз, отличающийся тем, что О,О-диэтил пи валоилфосфонит подвергают взаимодействию с N-дизамещенным этоксиметиламином общей формулы

1745728

7 ра, взятого в количестве 2-5 мол, от стехиометрии, в атмосфере инертного газа.

2, Способ по п1. отл ич а ю щи йс я тем, что Й-дизамещенный этоксиметиламин

5 используют в 20-30 -ном избытке от стехиометрии, CzHgOCHzNRR1, где R и R1 имеют указанные значения, в среде зтанола при 50-70 С в присутствии катализатора — эфирата трехфтористого боСоставитель Л.Карунина

Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор И.Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2363 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5