Способ получения 5-диалкиламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5- фосфаспиро [4,4] нонанов

 

Использование: в качестве полупродуктов в синтезе комплексообразователей и экстрагентов. Сущность изобретения: продукт - 5-диметиламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро 4,4 нонан, выход 75%, т кип. 89°С(1 мм рт.ст), по20 1,4760. 5-Дизтиламинометил-1 .4,6,9-тетраокса-5-фосфас- .4 нонан. выход 70%, т.кип. 115°С (1 мм рт.ст.). 5-Диизобутиламинометил- 1,4,6,9-тетрэокса-5-фосфаспиро 4,4 нонан. выход 68%, т.кип. 125°С(1,5мм рт.ст.), по 1,4597. 2,3,7,8-Тетраметил-5-диэтиламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро 4,4 нонан. выход 69%, т.кип. 102°С(1 мм рт.ст.), по20 1,4565. 5-М-Пиперидинометил-1,4,6,9- тетраокса -5- фосфр пиро 4,4 нонан, выход 71%, т.кип. 108°С (1 мм рт.ст.), пом 1,4875. Реагент 1-R-T-ON xo-r-R R-M xl4o-LR CHZNR 2 где R - водород, метил. Реагент 2: CICH2NR21, где R1 - низший алкил или 2R1 составляют (CH2)s. Условия реакции: в среде хлористого метилена в присутствии триэтиламина при комнатной температуре в атмосфере инертного газа. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 F 9/535

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861563/04 (22) 21.08.90 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) УГУ им.M.Â.Ëîìîíîñîâà (72) А.А.Прищенко, M.Â.Ëèsàíöîâ, Д.А.Писарницкий и В.С.Петросян (53) 547.241.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1154284, кл. С 07 F 9/535, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1599374, кл. С 07 F 9/535, 1988. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-ДИАЛКИЛАМ И HQM ЕТИЛ-1,4,6,9-ТЕТРАОКСА-5-ФОСФАСП И Р 0(4,4)Н О НАНО В (57) Использование: в качестве полупродуктов в синтезе комплексообразователей и экстрагентов, Сущность изобретения: продукт — 5-диметиламинометил-1,4,6.9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонан, выход 75%, т.кип, 89 С (1 мм рт.ст.), nD 1,4760. 5-ДиэИзобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к новому способу получения 5-дивлкиламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонанов общей формулы

,1 ;.;-,1, где R — водород или метил;

R - низший алкил или 2R со.:тавляют (С H2)5, включающих фрагмент P-С-N наряду с фрагментом краун-эфира у атома пятикоординированного фосфора, которые могут быть использованы в качестве полидентатных лигандов при получении разнообразных комп5U 1731782 А1 тиламинометил-1.4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонан, выход 70%, т.кип. 115 С (1 мм рт.ст.). 5-Диизобутиламинометил1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,41нонан выход 68%, т.кип. 125 С (1 5 мм рт.ст.), пр

1,4597. 2,3,7.8-Тетраметил-5-диэтиламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5-фосфас и и ро(4,4) нонан, выход 69 . т.кип, 102 С (1 мм рт,ст.), пр 1,4565. 5-N-Пиперидинометил-1,4,6,920 тетраокса -5- фосфР".пиро (4.4 1нонан, выход 71%, т,кип. 108 С (1 мм рт.ст,), пр "

1,4875. Реагент 1 я о o R Р ) снтня где R — водород, метил. Реагент 2;

CICH2NR2, где R — низший алкил или 2R

1 1 1 составляют (СН2)Б. Условия реакции: в среде хлористого метилена в присутствии триэтиламина при комнатной температуре в атмосфере инертного газа. лексов с соединениями металлов, для синтеза необычных фосфорных аналогов аминокислот, новых комплексообразователей, экстрагентов, биологически активных соединений.

Среди представителей этого класса соединений описаны отдельные вещества простейшего строения, не содержащие диалкиламинометильных I ðónï у атома фосфора.

Известен способ получения метилзамещенных 1,4,6,9-тетраокса -5- фосфаспиро(4,4)нонанов взаимодействием хлорметилдихлорфосфина с 1,2- или 2,3-гликолем в присутствии триэтиламина в среде

1731782 диэтилового эфира при температуре от -70 до -50 С в атмосфере инертного газа.

Однако этим способом невозможно получить спирофосфораны с функциональными группами или гетероатомами в а-по- 5 ложении к атому фосфора, в том числе целевые продукты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения 5-диал- 10 киламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5-фосфас. пира(4,4)нонанов взаимодействием 1,4,6,9тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонана с замещенным метилдиалкиламином при

90-120 С в атмосфере инертного газа. Заме- 15 щенный метилдиалкиламин использовали в 10-20 -ном избытке от стехиометрии. В ыход целевых продуктов достигает 71 .

К недостаткам способа следует отнести жесткие условия проведения процесса и его 20 высокую энергоемкость, а также использование избытка исходного метилдиалкиламина.

Целью изобретения является упрощение процесса (уменьшение его энергоемко- 25 сти).

Поставленная цель достигается спосо. бом получения 5-диалкиламинометил1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонанов указанной формулы, который заключается в том, что 1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспи- 30 ро(4,4)нонан подвергают взаимодействию с хлорметилдиалкиламином в среде хлористого метилена в присутствии триэтиламина при комнатной температуре в атмосфере инертного газа. 35

Процесс можно представить следующей схемой: где R — водород или метил;

R — низший алкил или 2R составляют (CH )s 45

Предлагаемый способ получения целевых продуктов позволяет получать эти соединения с выходом до 75 на основе легкодоступных веществ в мягких условиях, не требует больших энергозатрат, что дела- 50 ет целевые продукты особенно ценными полупродуктами элементоорганического синтеза и позволяет испольэовать их полезные свойства.

Предлагаемый способ основан на реак- 55 ции диалкиламинометилирования РН-фос-форана в мягких условиях с образованием связи фосфор-углерод и сохранением спи рофосфоранового фрагмента.

Оптимальными условиями процесса является использование в качестве среды хлористого метилена, что обеспечивает гомогенность процесса, и проведение реакции в присутствии триэтиламина при комнатной температуре. Эти мягкие условия способствуют максимально высоким скоростям реакции и препятствуют образованию побочных продуктов.

Полученные соединения — устойчивые жидкости или кристаллы, перегоняющиеся при пониженном давлении, могут храниться в атмосфере инертного газа в течение длительного времени. Строение целевых поодуктов подтверждено данными ЯМР "Н, С, Р, физико-химические константы соединений (la-r) совпадают с литературными данными, Синтез и выделение целевых продуктов проводили в атмосфере сухого аргона с использованием абсолютных хлористого метилена и триэтиламина.

Пример 1, 5-Диметиламинометил1,4,6,9-тетра окса-5-фосфас пи р с(4,4)н 0 H а н.

К смеси 14 г (0,092 моль1 1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонана и 9,3 г (0,092 моль) триэгиламина в 50 мл хлористого метилена при перемешивании и комнатной температуре медленно добавили пс каплям раствор 8,6 г (0,092 моль) хлорметилдимети-. ламина в 100 мл хлористого метилена, Затем растворитель отогнали, добавили 200 мл диэтилового эфира, осадскотфильтровали, эфир отогнали, остаток перегнали. Получили 14,4 г указанного соединения. Выход 75%, т,кип. 89 С (1 мм рт,ст.), no 1 4760. Фрагмент РСН2М; дн 2,80 м,д., д, 3рн 8,6 Гц; дс 60,98 м. д.,д, Jpc 183,9 Гц; др -9,52 м.д, Пример 2. 5-Диэтиламинсметил1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспирс(4,4)нонан.

Аналогично примеру 1 иэ 15,2 г (0,1 моль) 1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонана, 10,1 r (0,1 моль) триэтиламина и 12,2 r (0,1 моль хлорметилдиэтилам на в тех же количествах растворителей получили 16,6 r указанного соединения, выход

70 о, т. кип. 115 С (1 мм рт,ст,), т. пл, 38-40 С, Фрагмент Р СН2М: дн 2,98 м.p... д, 3 рн 6,9 Гц; дс 55.16 м.д„д, Jpc 180,7 Гц; др -7,64 м,д.

Пример 3, 5-Диизобутиламинометил1,4,6,9-тетраскса-5-фосфаспирс(4,4)нснан, Аналогично примеру 1 иэ 7,6 r (0,05 мол ь) 1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонана, 5,1 г (0,05 моль) триэтилами-. на и 8,9 г (0,005 моль) хлорметилдииэобутиламина получили 10 г указанного соединения. Выход 68 /, т.кип, 125 С (1,5 мм рт.ст,), пр 1,4597. Фрагмент

1731782

Состагитель А. Прищенко

Редактор О, Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1555 Тираж Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

РСН2М: дн 3,36 м.д„д, Jpp 4,5 Гц; дс 56,79 м.д., д, Jpc 182,1 Гц; Dp -6,1 м.д, Пример 4. 2,3.7,8-Тетраметил-5-диэтиламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонан, Аналогично примеру 1 из 12,5 г (0,06 моль)

2,3,7,8-тетраметил-1,4,6,9-тетраокса-5-фос .. фаспиро(4,4)нонана, 6,1 r (0,06 моль) триэтиламина и 7,3 г (0.06 моль) хлорметилдиэтиламина получили 12,1 г указанного соединения. Выход 69, т.кип. 102"С (1 мм рт,ст.), по 1,4565. Фрагмент РСН2М: дн 2,7-3,2 м.д„м; дс 56,45м.д„д, Згс 190,3

Гц и 55,52 м.д„д, Jpc 177,2 Гц; др 14;2 м.д. и -15 м.д., соотношение 2:1 (смесь стереои зоме ров).

Пример 5. 5-N-Пиперидинометил1,4,6,9-тетраокса-5-фосфаспиро(4,4)нонан.

Аналогично примеру 1 из 9 г (0,059 моль)

1,4,6,9-тетра окса-5-фосфас пи ро(4,4)н он а на.

6 г (0,059 моль) триэтиламина и 7,9 г (0,059 моль) N-хлорметилпиперидина получили

10,4 r указанного соединения. Выход 71Я„ т.кип. 108 С(1 мм рт.ст,), пр 1 4875. Фрагмент РСН21ч: дн 3,03 м,д., д, ЗРн 8,9 Гц;

1 дс 60,94 м,д., д, Jpc 189,4 Гц; дг -9,63 м.д, Найдено, Д, С.47,94; Н 8,65; P 12,03.

С10Н20М04Р

Вычислено, О/: С 48,119; Н 8,82; P 12,43.

Таким образом предлагаемый способ позволяет получать продукты с высоким выходом„отличается простотой, мягкими условиями проведения процесса, не требует сложного аппаратурного оформления и при необходимости может быть легко распространен на целевые продукты разнообразного строения — важные полупродукты элементоорганического синтеза, необычные фосфорные аналоги аминокислот, включающие фрагмент краун-эфира, Способ является

5 первым примером создания связи фосфоруглерод в мягких условиях на основе реакции диалкиllàìèíометилирования

PH-фосфоранов.

Формула изобретения

10 Способ получения 5-диалкиламинометил-1,4,6,9-тетраокса-5-фосфасп иро(4.4)нонанов общей формулы к О! О,R

15 сн2ив2 где R — водород или метил;

R — низший алкил или 2R составляют (СН2)5, взаимодействием 1,4,6,9-тетраокса-5-фос20 фаспиро(4,4)нонана общей формулы ,I,-", 1,"

25 где R имеет указанные значения, с замещенным метилдиалкиламином в атмосфере инертного газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве замещенного метилдиалкилами30 на используют хлорметилдиалкиламин общей формулы

С! СН2ЙВ2 где R имеет указанные значения, и процесс ведут в среде хлористого метиле35 на в присутствии триэтиламина при комнатной температуре.