Способ получения комплексов диоксомолибдена (vi) с аминокислотами
Сущность изобретения: продукт ф-лы 1 где R-CH СЛМ2СНг н. снз(сн2)2 НООС(СН ) v 22 НООС(СН ) С,Н СН С Н NCH (СН ) СН СН ОН. Реагент 1: во.лный раствор этандиолата диоксомолибдена. Реагент 2: водный раствор соответствующей аминокислоты. Условия реакции: соотношение соли молибдена и аминокислоты равен 2:1. Соединениеф-лы1 ± (НО) Мо-0-{ OH-NH ) -О- МоО ( ОН) -0. 2||3 22 I
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (oH) О Ио .а, 0 C-СН-%3 в 0 В (nnxx) oo
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4935176/04 (22) 09.04.91 (46) 15.1 2.9Э бюл. ¹ 45-46 (71) Казанский государственный университет (72) Чичирова НД; Антипина EA. Абдуллин И.P.;
Вульфсон С.Г„Сальников Ю.И (73) Казанский государственный университе (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ДИОКСОМОЛИБДЕНА (Vl) С АМИНОКИСЛОТАМИ (57) Сущность изобретения; продукт ф-лы f где
R-СН С Н и СН Н, СНЗ(СН ) HGOC(CH ), (в) RU (и) 2ОО4547 С1 (Я) 5 CO
НООС(СН ) C Н СН С Н NCH (СН ) СН СН OH. г в 5„5 э 6 г Зг г
Реагент 1: вопчый раствор зтандиолата диоксомолибдена, Реагент 2: водный раствор соответствующей аминокислоты. Условия реакции: соотношение соли молибдена и аминокислоты равен 2: 1. Соединение ф-лы 1
+ (НО) Mo — Π— ((0H-NH ) — 0 — Mo0 (OH) -О. г — — з — — г г
Изобретение касается способа синтеза комплексов диоксомолибдена {Vl) с аминокислотами — эффективных катализаторов для процессов гидратации органических соединений.
Известен ряд способов получения комплексов диоксомолибдена (VI) с аминокислотами. В (1) описано получение дир-оксо-бис(ди-,и-гидроксо-фа -алан и ната)диоксогидроксомолибдена (Vl)), (Мо40з(ОН)6(СНзСН(ЬЗН2)СОДА. Дан н ый способ применяют также для синтеза комплекса Mo(VI) c P-аланином-,и-гидроксо-ф-фаланината)-бис(диоксогидроксомолибдена (VI). (Moz04(OH)a(HgNCHzCHzCOz)). Очевидным недостатком способа является использование в синтезе большого количества се ребра — драгоценного металла.
В (1)описан также способ получения другого комплекса Мо(И)-(диоксобис-(L-цистеинат)молибдат(Ч1) натрия)(диметилформамид)
Naz(MoOz(SCHzCH(NHz)COz)z)H CON(C Ha)z., Однако, полученный таким способом комплекс содержит диметилформамид в своем составе. Попытки удалить его путем нагревания в вакууме приводят к разложению комплекса.
Известен способ получения бисглицината диоксомолибдена (Ч!) (MoOz(Cz H Методика синтеза гидратированной натриевой соли гистидината триоксомолибдена (Vl) Na(MoOa{CeHeNaOz)) НрО описана в (1). Кроме укаэа ных недостатков общим для всех способов — аналогов является их многостадийность. Кроме того, они применимы для синтеза только конкретных соединений и не могут быть распространены на весь класс комплексов молибдена(Ч1) с аминокислотамии. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ синтеза комплексов общей формулы MozO7H3(COzCHRNHz) с DL-аленином, 1= лейцином, О1=глицином, 01-метионином— способ-прототип. Способ заключается в следующем (на примере синтеза метионината димолибдена (Vl), МогОтНз(С Н 1pNOzS)): 1,50 г (10 ммолей) DLметионина растворяют в минимальном количестве 1 н. HCI, В другой колбе растворяют 4,80 г (20 ммолей) дигидрата молибдата натрия NazMoO< 2HzO в 10 мл HzO. Два раствора смешивают и доводят рН смеси до 1 добавлением 6 н. НО, Смесь нагревают до кипения и длительно кипятят до растворения осадка. Выпадающий обильный осадок отфильтровывают, промывают раствором 0,1 н. HCI, этанолом, диэтиловым эфиром в данном порядке. сушат в вакуумном зксикаторе в течение 24 ч при комнатной температуре. Недостатком способа-прототипа является невысокий массовый выход комплексов Mo(VI) с аминокислотами, что 10 обусловлено ограниченной растворимостью солей Mo(VI) в воде, особенно в кислых средах. Другим существенным недостатком является необходимость поддержания рН 15 среды дополнительным введением минеральных кислот, что усложняет проведение способа и регенерацию растворов. Еще одним недостатком способа-прототипа является его ограниченность. Как ука20 эывают авторы (3), по этому способу не удается получить комплексы Мо{И) с рядом аминокислот: фенил-аланином, гистидином, валином, глутаминовой и аспарагиновой кислотами. Авторы (4) синтезировали по 25 способу-прототипу 17 комплексов диоксомолибдена с аминокислотами. Однако им также не удалось получить комплексы с фенил-аланином, глутаминовой и аспарагиновой кислотами, а комплексы с валином, З0 серином, изолейцином, а-аминомасляной, антраниловой, 2-хлор, 5-аминобензойной кислотами содержали кристаллизациоиную воду. Повышение растворимости требует З5 длительного нагревания и кипячения. Все это затрудняет использование способа-прототипа при наработке больших количеств продукта, Предлагаемый способ получения комп- . 40 лексов Mo(VI) с аминокислотами ликвидирует недостатки способа-прототипа. Цель изобретения — повышение выхода продуктов, упрощение способа и расширение его синтетических воэможностей. 45 Поставленная цель достигается тем, что для получения комплексов Mo(VI) с аминокислотами используют водный раствор этандиолата диоксомолибдена (Vl) МоОгСа04Ню, который смешивают с вод50 ным раствором соответствующей аминокис. лоты при мольном соотношении зтандиолат Mo(VI):аминокислота=2:1. Реакцию проводят при комнатной температуре и времени, достаточном для завершения реакции и вы55 падении осадка. В случае мало растворимых аминокислот проводят их растворение с нагреванием. Образующиеся продукты белого и бледно-желтого цветов промывают дистиллированной водой и высушивают. Выход 2004547 от 40 до 80 от теоретического в зависимости от типа аминокислоты. Существенными отличиями предлагаемого способа являются следующие. Во-первых, использование в качестве исходного соединения этандиолата диокосомолибдена (Vl), что позволяет достичь положительный эффект. Этандиолат диоксомолибдена (Ч1) является хорошо растворимым в воде соединением, чем отличается от применяемых s способе-прототипе молибдата натрия и молибденового ангидрида. Последние, будучи хорошо растворимыми в щелочных средах, в области низких значений рН, при которых происходит образование комплексов с аминокислотами, растворяются в воде незначительно. Поэтому использование этандиолвта диоксомолибдена (Vl) позволяет проводить реакцию при комнатной температуре без длительного нагревания для растворения осадка Кроме того, использование именно этандиолата диоксомолибдена (VI) позволяет исключить необходимость регулировки рН и обойтись без введения в раствор минеральных кислот, Показано, что при диссоциации этандиолата Mo(VI) в растворе устанавливается рН 2,42, что является оптимальным для получения комплексов диоксомолибдена (Vl) с аминокислотами. Все это позволяет повысить выход целевых продуктов, упростить способ и расширить его синтетические возможности, т.е. получать комплексы со всеми аминокислотами, которые не удалось получить по способу-прототипу. Предлагаемый способ был осуществлен в лаборатории в следующем порядке. 1 r (4 ммоля) этандиолата Mo(VI) растворяют в минимально возможном количестве дистиллированной воды (3-5 мл). Отдельно в 8-10 мл дистиллированной воды растворяют навеску (2 ммоля) соответствующей аминокислоты. Растворы сливают в колбу и закрывают пробкой. Смесь имеет бледно-желтый цвет. После этого реакционную смесь оставляют стоять 0,5-24 ч, Выпадение осадка полностью заканчивается через 24 ч, При этом цвет раствора из желтого становится бесцветным. прозрачным, Осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром и сушат под вакуумом масляного насоса не менее 6 ч при комнатной температуре. Были выделены 10 комплексов диоксомолибдена (Vl) с аминокислотами, при этом шесть комплексов получены впервые (табл.1). Результаты элементного анализа выделенных нами комплексов Mo(VI) с аминокислотами свидетельствуют, что на два атома 45 молибдена приходится одна молекула аминокислоты, С целью прояснения вопроса о способах координации аминоки лоты были выполнены ЯМР исследования на ядрах 95Мо. Наличие единственного сигнала ЯМР 95Мо с химическим сдвигом в очень узком диапазоне от 60 до 70 м.д. для различных комплексов дает воэможность утверждать о равноценности лигандного окружения атомов молибдена. то возможно, если äîïóстить координацию через атомы кислорода карбоксильной группы аминокислоты и наличие мостикового атома кислорода. В ИК-спектрах всех выделеннйх соединений полосы поглощения 898-955 см1 отнесены к валентным колебаниям групп Мо=0. Полосы поглощения 760-775 см отнесены к валентным колебаниям мостиковых групп Мо-О-Мо (3,4). Координацию с атомом азота исключает появление полос валентных колебаний NH-группы в спектрах соединений в области от 3150 до 3200 см.1. Бидентатный характер карбоксильных групп проявляется в появлении полос симметричных валентных колебаний С00 в области 1440-1470 см и асимметричных валентных колебаний в области 16001625 см Все:-то дает основание предложить следующую структуру для выделенных комплексов диоксомолибдена (VI) с аминокислотами (ОН)О,Мо (о О. -С-СН- йН ИЛИ / (ОН О,мо иО Отн (О сснй м н ) Ниже приведены примеры осуществления способа. Пример 1. 1 r (4 ммоля) этандиолата Мо(И) растворяют в минимально яозможном количестве дистиллированной воды (3-5 Mn), Отдельно в 8-10 мл Н20 растворяют 2 ммоля аминокислоты, Растворы сливают в колбу, закрывают пробкой оставляют стоять до полного выпадени>. осадка, о чем. свидетельствует изменение цвета раствора из желтого до бесцветного. Осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром, сушат под вакуумом масляного насоса 6 ч. Пример 2. В случае синтеза комплексов Мо(Ж) с аминокислотами, которые плохо растворимы в воде, навеску аминокислоты (в табл.1 М 5-10) (2 ммоля) растворяют в минимальном количестве воды при нагрева2004547 Таблица 1 Выход. 7 Навеска аминокислоты Растворимость Цвет осадка Аминокислота Рез-ты элемент. анализа Литер. рез-ты элемент. анализа Дополнит. условия 0,498 0,178 Белый ДМФА DMSO L -аленин Вычисл.: С 9,11 Н 2,28 N 3,54 Найдено: С 9,23 Н 2,14 N 3,39 Вычисл.: С 9,11 Н 2,28 N 3,54 Найдено: С 9,41 Н 2,09 N 3.57 (3) ДМФА ДМЯО 0,310 0,608 Белый L-гистидин Вычисл.: С 20,22 Н 3,36 N 10,48 нии или кипячении в колбе с обратным холодильником. Полученный раствор аминокислоты смешивают с холодным раствором 4 ммоля этандиолата Mo(VI). Смесь нагревают до появления бледно-желтой окраски раствора. Через 0,5 ч начинает выпадать осадок. Полное завершение реакции наступает после изменения цвета раствора над осадком от желтого к бесцветному. Если через 24 ч выпадение осадка не происходит, проводят его высаживание ацетоном или этиловым спиртом при соотношении раствор:спирт-1:1, Осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром и сушат под вакуумом масляного насоса 6 ч. Пример 3. Смешивают растворы этандиолата Мо(%) в 3-5 мл Н20 и (:а -аланина, взятые в различных соотношениях, t-25 С и выдерживают в течение 24 ч. Результаты зависимости выхода продукта от соотношения исходных реагентов приведен ы в табл.2. При соотношениях зтандиолата диоксомолибдена (Vl) и аминокислоты, отличных от 2:1, выпадает осадок одного и toro же состава, различие лишь в изменении процентного выхода. Пример 4. 1 г (4 ммоля) этандиолата диоксомолибдена (Vl), растворенный в 35 мл НрО, смешивают с раствором 0,178 г (2 ммоля) L-а -аланина. Реакцию проводят при различных значениях рН, Выпадающий из раствора желтого цвета белый осадок отфильтровывают через 24 ч, промывают и сушат под вакуумом масляного насоса. Данные приведены в табл. 3. Максимальный выход продукта достигается при рН 2,43, соответствующем раствору этандиолата Мо(Ч1) и L.à -aqqHqH3, взятых в соотношении 2;1. Повышение кислотности среды снижает выход в связи с разрушением этандиолата Mo(VI), с другой 5 стороны, повышение рН приводит к полному разрушению комплексов Mo(VI) с аминокислотами. Пример 5. Раствор 1 г этандиолата 10 диоксомолибдена (И) смешивают с раствором 0,178 г L à -аланина. Реакцию проводят при различных температурах. Выпадающий белый осадок отфильтровывают, промывают и сушат под вакуумом масляного насоса. 15 Данные приведены в табл. 4. Значительное повышение температуры смеси понижает чистоту продукта, а следовательно, его выход. Это связано с образованием молибденовых синей. Таким образом, описание и полученные результаты свидетельствуют о преимуществах предлагаемого способа. Прежде всего это универсальность способа: способ позво25 ляет синтезировать комплексы Mo(VI) c аминокислотами, которые не удается получить по способу-прототипу- с гистидином, глутаминовой, аспарагиновой кислотами, фенилаланином, валином, серином. 30 (56} Кау F.. Mitcheli P.Ñ.Н//3.Chem, Soc, (А), 1970, ч, 14, р. 2421-2428. Butcher Й I„Powell H.Ê.I., Wilkins C.1., Young S.Н.//Dalt, 1976, ч.4, р. 356-359. 35 Eguchl Н., Tekeuchi Т., Ouchi А., Puruhashi А,//Bull. Chem. Soc. Jàðàï, 1969, ч.42; и 12, р. 3585-3588. Фелин M.Ã., Левицкий А,М. — Ж. Неорган, химии, 1990, т. 35, М 7, с. 1707-1709. 2004547 Цвет осадка Аминокислота Найдено: 0,160 N 10,49 Белый Вычислено: Вычислено: 01=глицин 01=м В1=ас Гин К(-гл новая Раствори- Навеска мость аминокислоты ДМФА ДМЗО 0,518 Реэ-ты элемент. аналиэа С 19,97 Н 3.18 С 6.30 Н 1,84 Продолжение табл. 1 Литер, реэ- Допол.ты зле- нит, усломент. вия анализа С 6,30 Н 1.84 2004547 Продолжение табл. 1 Выход, Навеска аминокислоты Реэ-ты элемент. аналиэа Цвет осадка Растворимость Литер. реэ- Дополты эле- нит. усломвнт, вил анализа Аминокислота Найдено: С 13,39 Н 2.32 N 305 Вычислено: С 22,92 Н 2,76 N2,97 Найдено: С 22,61 Н 2,48 и 2,98 Вычислено: С 25,90 Н 2,54 N 5,49 Найдено; С 25,77 Н 2,41 N 5.39 „С-(Снг -Сн Но ""г 0,330 0-Р -ффенил ДМФА ° а-алании ДМ$0 0,471 Белый ;о, Фв- Н2-СМ-С о Желтокоричн. 0,500 0,400 Вычислено: С 25,90 H 2,54 N 5,49 Найдено: С 25,80 Н 2,75 N 5,51 (4) OL- panto- ДМФА фвн ДМ$0 (:Н2-СН-С КН! МН2 Вычислено: С 14,18 Н 3,07 N 3,31 Найдено: С 14,13 Н 2,76 и 3,26 Вычислено С 8,76 Н 2,19 N 3,41 Найдено: С 8,90 Н 2,08 N 3,53 Продукт высаживаютт ацетоном (1:1) 0,234 Белый 0,482 L-валин ДМФА ДМ$0 нзс ф З н 2 0,210 Белый! =серии ДМФА ДМ$0! 1-Си -cH-С о 2 -OH 0,493 Продукт высаживеют зтилоаым спиртом (1:1) Таблица 2 Ф ис™динат Мо(!) еыделлли из диметилформамидных растворое, расчеты ьроаодили на следующую формулу (МогОтЩСзНзйгСНгСН(ИНг)СОО)} CqHqNO 2004547 Таблица 3 Таблица 4 Составитель С.Смирнова Редактор А,Самерханова Техред М,,Моргентал Корректор А.Обручар Заказ 3377 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ДИОКСОМОЛИБДЕНА (Vl) С АМИНОКИСЛОТАМИ общей формулы Ъ„ о -сн»ня (аи)о иь 2 где R " СНз СзНэ 42СН21 Н, СНЗ S (СН2)2 НООС (СН, HGOC (СНг), С,Н,СН,, CsHsNCH2, (СНз)гСН, СН2ОН. реакцией в водных растворах растворимой соли диоксомолибдена (Ш) и аминокислоты в молярном соотношении 2: 1, отличаю10 щийся тем, что в качестве растворимой соли диоксомолибдена (И) используют атандиолат Мо (И), аминокислоту выбирают из ряда (- а -аланин, L-гистидин, DLглицин, DL-метионин, L-глутаминовая 15 кислота, DL-аспэрагиновая кислота, О- р фенил- а -аланин, DL-триптофан. L-валин, 1=серин и процесс ведут при 20 -30 С.
