Синтез О,О-диэтил [этил (триметилсилил) аминометил] фосфоната
Физические и химические свойства аминофосфонатов. Основные методы их синтеза. Аминоалкилирование соединений фосфора с образованием фосфоруглеродных связей. Синтез диэтилфосфита и диэтилтриметилсилилфосфита. Характеристика реакция Кабачника-Филдса.
| Рубрика | Химия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.01.2011 |
| Размер файла | 284,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Введение
2. Литературный обзор
2.1. Физические свойства б-аминофосфонатов
2.2. Химические свойства б-аминофосфонатов
2.3. Методы синтеза б-аминофосфонатов
2.3.1. Аминоалкилирование соединений фосфора с образованием фосфоруглеродных связей
2.3.2. Реакция Кабачника-Филдса
2.3.3. Аминирование фосфорорганических соединений без образования новых фосфоруглеродных связей
2.2.4. Силированные б-аминофосфонаты
3. Экспериментальная часть
3.1. Синтез диэтилфосфита
3.2. Синтез диэтилтриметилсилилфосфита
3.3. Синтез О,О-диэтил [этил(триметилсилил)аминометил] фосфоната
4. Обсуждение результатов
5. Выводы
6. Список литературы
1. Введение
Б-аминофосфонаты привлекают пристальное внимание химиков, биологов, фармакологов, медиков и других специалистов, изучающих биологически активные соединения. Будучи структурными аналогами б-аминокарбоновых кислот б-аминофосфонаты проявляют разнообразную биологическую активность. Замена карбоксильной группы в «нормальных» аминокислотах на фосфонатную приводит к тому, что б-аминоалкилфосфосфоновые кислоты проявляют ингибирующий эффект по отношению к ферментам или рецепторам, с которыми обычно связываются природные аминокислоты. Поэтому б-аминоалкилфосфосфоновые кислоты являются их антагонистами. Ингибирующее действие этих соединений предопределяет их физиологическую активность как антибактериальных препаратов, нейроактивных агентов, антибиотиков, канцеростатических, цитостатических и других веществ, имеющих фармакологическое значение. Аминоалкильные фосфорорганические соединения используются в качестве комплексообразователей с хелатными свойствам, экстрагентов, гербицидов, инсектицидов, моющих средств, фармацевтических препаратов, ионообменников и т.д.
Хотя биологическая активность, безусловно, весьма ценное и наиболее привлекательное свойство б-аминофосфонатов, она далеко не исчерпывает всех возможностей их практического использования. Сами б-аминоалкилфосфосфоновые кислоты, их производные и аналоги относятся к полифункциональным фосфорорганическим соединениям. Они способны образовывать комплексные соединения, в которых выступают в качестве моно-, ди- и полидентантных лигандов. Центрами координации служат электронодонорные атомы азота и фосфорильного кислорода, кислотные группы б-аминоалкилфосфосфоновых кислот образуют соответствующие соли, а специально вводимые к атомам азота, фосфора и б-атомам углерода подходящие функциональные группы могут обеспечивать дополнительное связывание с ионами металлов. Эти же свойства используют как стереорегулирующий фактор в энантиомерном синтезе б-аминофосфонатов. Новое перспективное направление использования б-аминофосфонатов связано с тем, что за счет способности к комплексообразованию они могут служить переносчиками б-гидрокси- и б-аминокислот через липофильные жидкие мембраны.
В связи с широким практическим использованием б-аминофосфонатов очень большое внимание уделяется разработке методов синтеза этих соединений. Целью данной работы является синтез О,О-диэтил [этил (триметилсилил) аминометил] фосфоната. Триметилсилильная группа у атома азота может быть легко заменена на различные функциональные группы, поэтому данное вещество представляет большой интерес для синтеза разнообразных б-аминофосфонатов.
2. Литературный обзор
2.1 Физические свойства б-аминофосфонатов
Первые члены ряда аминометилфосфонатов (RR1NCH2PO(OR2)2, R, R1 = H, Me, Et; R2 = Me, Et) растворимы в воде, их соли (хлор-, бромгидраты, пикраты) лучше растворимы в воде и плохо растворимы в органических растворителях (спирт, эфир). Это свойство часто используется для их выделения и очистки. Кислые эфиры аминофосфоновых кислот, аминофосфоновые и аминофосфиновые кислоты в той или иной степени растворимы в воде и значительно хуже в органических растворителях.
2.2 Химические свойства б-аминофосфонатов
Химические свойства б-аминофосфонатов определяются наличием в их составе фосфорного остатка, аминогруппы, метиленовой или метиновой групп, связанных непосредственно с атомами фосфора или азота. Эти группы во многих реакциях ведут себя так же, как в соответствующих одноатомных соединениях. Но вследствие взаимного влияния аминогруппы и фосфорного фрагмента для б-аминофосфонатов характерны и специфические реакции. Одной из наиболее важных реакций, протекающих с участием фосфорорганического остатка, является гидролиз эфиров б-аминоалкилфосфоновых кислот до свободных кислот при нагревании эфиров с соляной кислотой при 100-140є в течение нескольких часов.
H2NC(R)(R1)P(O)(OR2)2 Cl-H3N+C(R)(R1)PO3H2
Для удаления хлористого водорода из хлоргидратов аминоалкилфосфоновых кислот их в некоторых случаях обрабатывают окисью серебра и затем сероводородом или окисями алкиленов. Для удаления только одной алкильной группы, т.е. для получения кислого эфира, удобным является метод термического разложения хлор- и бромгидратов аминоалкилфосфонатов до полного удаления галоидного алкила.
R2NCH2P(O)(OR1)2.HCl = R2NCH2P(O)(OR1)(OH) + RX
(X = Cl, Br; R = Me, Et; R1 = Et, Bu).
N-алкилзамещенные и незамещенные аминоалкильные фосфорорганические соединения образуют устойчивые соли с кислотами, алкилируются, ацилируются по атому азота. Значительные препаративный интерес имеет реакция диазотирования этих соединений. Реакции с участием б-углеродного атома обычно протекают с разрывом углерод - азотной, фосфор - углеродной связей или с отщеплением б-водородного атома и образованием фосфорилированных илидов азота.
2.3 Методы синтеза б-аминофосфонатов
Аминофосфоновые кислоты являются аналогами карбоновых кислот, в которых карбоксильная группа (СООН) заменена на остаток фосфорной кислоты (РО3Н2). Эти соединения присутствуют в природных объектах, а их синтетические аналоги обладают ценными биологическими свойствами. Существует большое количество методов синтеза аминозамещенных фосфорорганических соединений. Последовательность азот-углерод-фосфор может быть получена либо одновременным созданием связей С-N с использованием реакции типа Манниха, либо образованием связи С-Р с использованием реакции типа Михаэлиса-Беккера или Михаэлиса-Арбузова, равно как аминоалкилированием диалкилфосфитов, либо образование связи C-N путем трансформации карбоксильных групп в аминогруппы или в результате реакций электрофильного или нуклеофильного аминирования.
Таким образом, по исходным веществам и особенностям введения аминогруппы все методы синтеза можно разделить на две группы. К первой группе относятся методы, приводящие к образованию новых фосфоруглеродных связей. Ко второй группе относятся методы, основанные на преобразовании различных функциональных групп фосфорорганических соединений в аминогруппу. Эти реакции являются реакциями аминирования фосфорорганических соединений без образования новых фосфоруглеродных связей.
2.3.1 Аминоалкилирование соединений фосфора с образованием фосфоруглеродных связей
Общим признаком группы методов аминоалкилирования фосфорных соединений с образованием фосфоруглеродных связей является применение в качестве одного из компонентов реакций соединений трехвалентного фосфора, включая таутомерные P-H кислоты. По механизму эти превращения имеют сходство с широко используемыми в химии фосфора реакциями образования фосфоруглеродных связей - реакциями Михаэлиса-Беккера, Арбузова и присоединения соединений трехвалентного фосфора к системе с кратными связями.
Реакция диалкил- и триалкилфосфитов с галогеналкиламинами в соответствии с миханизмом реакции Михаэлиса-Бекера или Арбузова приводит к образованию связи C-P б-аминофосфоновых кислот. Первый в истории путь синтеза аминофосфоновой кислоты - аналога глицина - использует реакцию Михаэлиса-Бекера.
Более реакционноспособные б-хлоралкиламины способны вступать в реакцию непосредственно с диалкилфосфитами с образованием хлоргидратов аминофосфонатов с выходами 47-95 %.
R2NCH(R1)Cl + (R'O)2PHO = R2NCH(R)P(O)(OR')2.HCl
R2 = (CH2)4, (CH2)5; R1 = H, Et, i-Pr, CONC5H10; R' = Me, Et.
По реакции Михаэлиса-Арбузова реагируют многие органические соединения.
Из вторичных аминов, альдегидов и триалкилфосфитов получены аминофосфонаты с выходами 21-94 %.
В присутствии уксусной кислоты при 100-160є триалкилфосфиты способны аминометилироваться аминоацеталями формальдегида и диэтиламиноацетонитрилом. Роль уксусной кислоты сводится либо к увеличению полярности среды либо к переэтерификации аминоалкилирующего агента.
Действие PCl3 на аминоацетали также в конечном итоге приводит к аминоалкилфосфонатам. Предполагается, что реакция протекает через стадию образования б-хлорметиламина и фосфита. Сходным образом реагируют с аминоацеталями хлорфосфиты и хлорфосфины.
Взаимодействием PCl3 c N-(гидроксиметил)фенилкетоном или с 1,3,5-триацилгексагидро-1,3,5-триазином, получающимся из нитрила и формальдегида, приводит к образованию б-аминофосфоновой кислоты [11].
Реакции присоединения соединений со связью фосфор-водород к кратным углерод-азотным и углерод-углеродным связям.
Диалкилфосфаты легко присоединяются к ароматическим основаниям Шиффа с образованием б-аминоалкилфосфонатов с выходами 67-91 %. Реакция медленно протекает уже при смешивании реагентов на холоду без растворителя и быстро - в присутствии каталитических количеств алкоголятов щелочных металлов или кислот (HCl, SnCl2) в спирте.
Рассматриваемый метод синтеза представляет несомненный интерес, хотя и ограничивается получением только N-монозамещенных б-аминоалкильных производных фосфора. Полезность его определяется прежде всего доступностью ароматических оснований Шиффа и хорошими выходами целевых веществ. Изучению механизма реакции присоединения соединений со связью фосфор-водород к основаниям Шиффа посвящено несколько исследований. Для случая катализа реакции алкоголятами предложена следующая схема.
(RO)2PHO + RONa = (RO)2PONa + ROH
(RO)2PONa + R1R2C=NR3 = (RO)2P(O)C(R1)(R2)N(Na)R3
(RO)2P(O)C(R1)(R2)N(Na)R3 + (RO)2PHO = (RO)2P(O)C(R1)(R2)NHR3 + (RO)2P(O)Na
Каталитическое действие кислот объясняется как повышением электрофильности основания Шиффа, так и увеличением содержания диалкилфосфита в реакционноспособной симме тричной (трехвалентной) форме.
Применение силилированных фосфитов, полученных in situ, позволяет осуществлять реакцию при умеренных температурах. Выходы по сравнению с термическими реакциями и использованием диалкилфосфитов существенно повышаются.
Триазины реагируют с диалкилфосфитами или трихлоридом фосфора с образованием б-аминофосфоновых кислот.
В работе [6] б-аминофосфонаты синтезировали по реакции Манниха с использованием иминиевой соли и различных нуклеофильных агентов. Этим методом были синтезированы виниловые, ароматические и гомоаллильные б-аминофосфонаты. На первом этапе была получена С-фосфорилалидиминиевая соль из диэтилфосфоната и (диметоксиметил)диметиламин, котораый взаимодействует с енамином с образованием б-аминофосфоната. Образующийся б-аминофосфонат дальше подвергается реакции элиминирования с образованием винилфосфоната.
Также было показано, что иминиевая соль не взаимодействует с кетонами, а в реакции с альдегидами образуются б-аминофосфонаты, устойчивые к элиминированию.
В работе [7] для синтеза N-(бензотиазол-2-ил)-1-(фторфенил)-О,О-диалкил-б-аминофосфоната по реакции Манниха использовали 2-аминобензотиазол, диалкилфосфит и 2-фторбензальдегид в ионном растворителе. Синтезированное вещество представляет большую ценность, так как является ингибитором раковых клеток. Среди б-аминофосфонатов большую значение имеют те соединения, которые содержат в своем составе гетероциклы, такие как тиофен, пиррол, 1,3,4-тиадиазол. Например, б-аминофосфонат, содержащий бензотиазол проявляет ярко выраженную фунгицидную активность.
В работе [8] описан путь получения оптически активных R или S производных б-аминофосфоновых кислот из имина Ph2CHN=CMe2 и фосфорной кислоты в присутствии катализатора на основе La.
2.3.2 Реакция Кабачника-Филдса
Реакция Кабачника-Филдса относится к классическим методам синтеза фосфорорганических соединений. В 1952 году независимо друг от друга Кабачник, Медведь и Филдс предложили новый общий метод синтеза б-аминофосфонатов реакцией диалкилфосфитов, альдегидов или кетонов с аммиаком (Кабачник и Медведь) и аминами (Филдс). Аминофосфонаты получаются уже при непродолжительном нагревании компонентов в растворителях (вода, спирт) или без них. Выходы аминофосфонатов колеблются в широких пределах и зависят от строения исходных реагентов.
Основная проблема в понимании механизма реакции сводится к установлению последовательности стадий. Изучение взаимодействия гидрофосфорильных соединений с альдегидами позволило предположить схему аминоалкилирования кислых фосфитов и фосфонатов, предусматривающую присоединение гидрофосфорильного соединения по связи С=О с последующим замещением гидроксильной группы б-гидроксифосфоната на аминогруппу.
Филдс использовал в трехкомпонентной смеси, содержащей диалкилфосфиты и карбонильные соединения, вместо аммиака первичные и вторичные амины. Он полагал, что взаимодействие проходит по типу реакции Манниха. Сначала в результате взаимодействия амина с альдегидом получается б-аминоспирт, который при реакции с гидрофосфорильным соединением превращается в конечный б-аминофосфонат. Основанием для этого предположения послужило отсутствие обмена оксигруппы на диалкиламиногруппу при нагревании О,О-диэтилоксиметилфосфоната с диэтиламином.
По мнению Филдса, реакция с первичными аминами может протекать и через промежуточное образование иминов. Образующийся на первой стадии имин - продукт дегидратации б-аминоспирта - легко присоединяет гидрофосфорильное соединение.
Заместить гидроксильную группу на аминогруппу удается лишь в присутствии алкоголята натрия, роль которого сводится к разложению гидроксифосфоната на исходные вещества - кислый фосфит и карбонильное соединение. Далее процесс идет через стадию образования имина, присоединяющего гидрофосфорильное соединение.
При комплексном исследовании, включающем кинетические, спектроскопические и препаративные методы было получено подтверждение возможности протекания реакции Кабачника-Филдса по обоим механизмам - гидроксифосфонатному и иминному. Были исследованы трехкомпонентные системы гидрофосфорильное соединение-карбонильное соединение - амин, в которых широко варьировались природа каждого из реагентов и условия проведения реакции (растворитель, добавки различного типа). Изучались также возможные бимолекулярные процессы в парах гидрофосфорильное соединение - карбонильное соединение, гидрофосфорильное соединение - амин, гидроксифосфонат - амин, гидрофосфорильное соединение - имин. Оказалось, что каждый из партнеров реакции оказывает определенное влияние как на эффективность реакции, так и на маршрут ее протекания. В общем случае решающим фактором при выборе маршрута реакции является основность амина. Слабоосновные амины, склонные к Н-донорному взаимодействию с гидрофосфорильными соединениями, направляют реакцию по иминному пути. Важное значение имеет и природа гидрофосфорильного соединения. При замене акцепторных алкоксильных групп в гидрофосфорильном соединении на донорные алкильные происходит смена маршрута реакции с гидроксифосфонатного на иминный.
Реакция Кабачника-Филдса имеет большое количество преимуществ: возможность варьирования функциональных групп в карбонильной и аминной компоненте, участие в реакции производных трехвалентного фосфора различного типа, протекание процессов в относительно мягких условиях, возможность дальнейшей модификации получающихся б-аминофосфонатов без их специальной очистки и выделения. Но при этом реакция применима в основном к синтезу б-аминофосфонатов с относительно простой структурой.
Существует большое количество раличных модификаций реакции Кабачника-Филдса.
При аминоалкилировании фосфористой кислоты в одну стадию с высокими выходами получаются аминолкилфосфоновые кислоты. Отличием этого метода является то, что удовлетворительное течение реакции наблюдается лишь в сильнокислых средах (рН 1-3). Реакция проводится при нагревании до 120-150є в течение 1-2 часа и протекает практически нацело. Выходы продуктов колеблются в пределах 46-96 %.
Аминогруппу не всегда вводят из аммиака или аминов. Реакция карбаматов с альдегидами или кетонами и фосфитом после кислотного гидролиза приводит к б-аминофосфоновым кислотам.
В аналогичной реакции также использовали амид, фосфорным соединением была фосфористая кислота.
В работе [5] показано, что б-аминофосфонаты состава (OR)2P(O)C(R1)(R2)N(R3)(R4) могут быть синтезированы путем взаимодействия диэфиров фосфорной кислоты с альдегидами или кетонами и аминами или различными производными аминов. Метод синтеза, состоящий в смешении N-оксиметиламид с трихлоридом фосфора в присутствии уксусной кислоты и последующим гидролизом, имеет ряд недостатков, таких как длительное время реакции (от 7 до 12 часов) и маленький выбор аминопроизводных метилфосфоновых кислот.
C17H35C(O)NHCH2OH + PCl3 = NH2CH2P(O)(OH)2 + C17H35CO2H
В статье показано, что реакция дэтилфосфита с формальдегидом и первичным или вторичным амином с выходом в 94 % приводит к получению диэтилового эфира аминометилфосфоновой кислоты. Вероятно, на первой стадии образуется диэтиламинометанол, который затем реагирует с диэтилфосфитом с образованием конечного продукта.
CH2O + (C2H5)2NH = (C2H5)2NCH2OH
(C2H5)2NCH2OH + HP(O)(OC2H5)2 = (C2H5)2NCH2P(O)(OC2H5)2 + H2O
Так как в процессе реакции образуется вода, то были предложены другие методы синтеза, позвояющие полностью избежать образования воды. Один из них основывается на взаимодействии диэтилфосфита с тетраэтиламинометаном, другой на реакции между диэтилфосфитом и б-диэтиламинометиловым(?) эфиром.
CH2(N(C2H5)2)2 + HP(O)(OC2H5)2 = (C2H5)2NCH2P(O)(OC2H5)2 + (C2H5)2NH
CH2(OCH3)(N(C2H5)2) + HP(O)(OC2H5)2 = (C2H5)2NCH2P(O)(OC2H5)2 + CH3OH
Описано также применение монозамещенных мочевин и тиомочевин [3, 10]. В этих случаях после проведения конденсации для получения целевого продукта необходимо снятие защиты с аминогруппы.
Также был предложен метод синтеза, обеспечивающий получение непосредственно б-аминофосфонатов, из альдегида, диалкилфосфита и аммониевой соли в качестве аммониевой компоненты. Аммониевая соль играет роль не только источника аммиака, но и кислотного катализатора для образования и активации иминного интермедиата.
В работе [4] описан новый очень удобный каталитический вариант синтеза б-аминофосфонатов и б-аминофосфоновых кислот на основе реакции Кабачника-Филдса в присутствии тетра-бутилфталицианина. Метод позволяет получать б-аминофосфонаты с хорошими выходам из различных кетонов, в том числе циклических и стерически затрудненных. Механизм реакции еще полностью не изучен.
2.3.3 Аминирование фосфорорганических соединений без образования новых фосфоруглеродных связей
Метод преобразования карбоксильной и карбонильной группы в аминогруппу (реакции Курциуса, Гофмана, Лоссеня и Бекмана) неоднократно применялся для синтеза аминозамещенных фосфорорганических соединений. Последовательным действием на эфиры фосфинилкарбоновых кислот гидразином и азотистой кислотой получают азиды, которые после перегруппировки Курциуса, алкоголиза и гидролиза превращаются в аминофосфоновые кислоты.
Описано получение диэтилового эфира б-аминобензилфосфоновой кислоты разложением амида б-диэтоксифосфинилфенилуксусной кислоты по Гофману. аминофосфонат аминоалкилирование фосфор диэтилфосфит
Другие методы синтеза рассматриваемых веществ основаны на восстановлении азотсодержащих органических соединений фосфора. Восстановлением p-нитрофенилгидразона диэтилового эфира бензоилфосфоновой кислоты сульфидом натрия или амальгамой алюминия с последующим гидролизом получена б-аминобензилфосфоновая кислота с выходом до 50 %.
Восстановление p-нитрофенилгидразона диэтилового эфира формилфосфоновой кислоты цинком в уксусной кислоте и последующий гидролиз приводит к аминометилфосфоновой кислоте.
Оксимы и о-метилоксимы б-кетофосфонатов также восстанавливаются до б-аминофосфонатов либо дибораном, либо с помощью каталитического гидрирования.
О,О-диалкил-1-аминобензилфосфонат высокой чистоты и с хорошим выходом был получен путем каталитического гидрогенолиза 1-бензиламинобензилфосфоната [9].
При взаимодействии с субстратом данный фосфонат образует дипептиды, которые в свою очередь могут образовывать целый ряд фосфонотрипептидов. Трипептиды проявляют поразительную ингибиторную специфичность по отношению к трипсину, играющему важную роль в обеспечении нормального функционирования сердечно-сосудистой системы.
Все перечисленные методы имеют ряд недостатков: малая доступность исходных веществ, невысокие выходы целевых продуктов и большие ограничения при синтезе сложных аминоалкилфосфорорганических соединений. Поэтому эти методы редко применяются.
Более важным является метод синтеза аминофосфорорганических соединений по Гофману, заключающийся в алкилировании галоидалкилфосфорорганическими соединениями аммиака и аминов. Таким способом (действием водного раствора аммиака на 1-фенил-1хлорэтилфосфоновую кислоту при 20є) получена 1-фенил-1-аминоэтилфосфоновая кислота с выходом 12 %.
Для фосфорилирования часто используется хлорметилфосфоновую кислоту. Например, взаимодействием ее с иминобисуксусной кислотой в щелочной среде получена диоксифосфинилметиламинобисуксусная кислота.
Существенным недостатком методов является образование трудноразделимой смеси веществ, однако из-за доступности исходных продуктов, широкого спектра применяемых аминов и простых условий синтеза этот метод относится к перспективным.
2.3.4 Силированные аминофосфонаты
Реакция присоединении гидрофосфорильных соединений к аминам позволяет достаточно просто и с хорошим выходом получать разнообразные б-аминофосфонаты, которые благодаря присутствию в молекуле вторичной аминогруппы могут быть легко модифицированными и служить базовыми объектами для синтеза разнообразных линейных и циклических фосфорорганических соединений [12]. Присоединением диэтилфосфита к бензальметиламину с высоким выходом был получен диэтил-б-метиламинобензилфосфонат. Последний легко силируется под действием триметилхлорсилана в присутствии основания с образованием диэтил-б-(N-метил-N-триметилсилил)аминобензилфосфоната.
Карбонильные соединения реагируют с силиламинами, давая продукты внедрения по связи N-Si. Поэтому реакция силилированного фосфоната с альдегидами и кетонами должна приводить к наращиванию длины функционального фрагмента и получению силокси (алкиламино) алкилфосфонатов, у которых появляется возможность внутримолекулярной циклизации с элиминированием этоксисилана.
Взаимодействие триметилсилиловых эфиров кислот трехвалентного фосфора с разнообразными карбонильными соединениями является удобным методом синтеза ряда замещенных гидроксиметилфосфоновых и -фосфиновых кислот, которые представляют интерес как перспективные лиганды и биологически активные вещества. В работе [13] изучено взаимодействие диэтилтриметилсилилфосфита с различными ароматическими альдегидами.
1,3,5-триэтилгексагидро-1,3,5-триазин реагирует с диэтил(триметилсилил)фосфитом в присутствии хлорида цинка с образованием N-кремнийзамещенного аминометилфосфоната, который относится к труднодоступному типу соединений [13].
Амиды органических кислот фосфора разнообразного строения широко используются в органическом синтезе в качестве высокореакционноспособных синтонов и лигандов в ряду каталитических систем, а также представляют интерес как биологически активные соединения. N-триметилсилиламинометилфосфонаты являются удобными соединениями для синтеза многих перспективных фосфорсодержащих амидов карбоновых кислот и сульфонамидов с разнообразными заместителями у атомов азота и серы. Так при взаимодействии фосфоната с хлорангидридами органических кислот трех- и четырехкоординированного фосфора в среде хлористого метилена получены фосфорзамещенные амиды с высокими выходами [14].
Взаимодействие фосфоната с сульфохлоридами протекает в хлористом метилене и приводит с высоким выходом к сульфонамиду [15].
Вывод: анализ полученных результатов свидетельствует о том, что главная проблема в химии б-аминофосфонатов - создание б-алкиламинофосфильного фрагмента P(O)-CH2-N - наилучшим образом может быть решена с помощью реакции, основанной на использовании
3. Экспериментальная часть
3.1 Синтез диэтилфосфита
В трехгорлую колбу на 500 мл, снабженную магнитной мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником с отводом для поглощения HCl (хлоркальциевая трубка) поместили 85 мл абсолютного этилового спирта. Колбу охладили льдом до 0єС, и в течение 1 часа по каплям прибавляли 43,5 мл PCl3. Реакционную смесь довели до 20єС при постоянном перемешивании и перелили в колбу Кляйзена. Выделяющийся HCl отгоняли в вакууме до тех пор, пока не установилось давление 6 - 8 мм. рт. ст. (1 час). На следующий день остаток перегнали в вакууме. Сначала отогнали хлорэтан, затем, когда температура поднялась до ? 70є, отогнали диэтилфосфит (р = 10 мм. рт. ст.). По литературным данным nD20 = 1,4086, Ткип = 66-67єС / р = 8 мм. рт. ст. ЯМР 31Р д 6 м.д. Выход
3.2 Синтез диэтилтриметилсилилфосфита Чернышев Е.А., Бутеренко Е.Ф. и др., ЖОХ, 1975, т.45, вып.1, с.242.
Смесь 17 мл (18,19 г) диэтилфосфита, 26,14 мл (21 г) бис(триметилсилил)амина кипятили при 140єС на плитке около двух часов до прекращения выделения NH3. Полученный остаток перегнали в вакууме. Отогнали при 72-73єС (р = 12 мм. рт. ст.) диэтил(триметилсилил)фосфит. По литературным данным nD20 = 1,4116, Ткип = 60-62єС / р = 11 мм. рт. ст. Выход
3.3 Синтез О,О-диэтил [этил (триметилсилил) аминометил] фосфоната Прищенко А.А., Ливанцов М.В. Кустря Д.Н., Григорьев Е.В., Лузиков Ю.Н., ЖОХ. 1994,т.64.,вып. 9, с. 1575.
Смесь 7,05 г диэтил(триметилсилил)фосфита, 1,9 г 1,3,5-триэтилгексагидро-1,3,5-триазина и 0,1 г хлористого цинка нагревали в токе аргона в течение часа на плитке при 130-140 єС в колбе Кляйзена. Перегнали в вакууме на масляном насосе. Получили 2 фракции с температурами кипения 87єС и 150єС (р = 1 мм. рт. ст.). По литературным данным nD20 = 1,4395, Ткип = 102єС / р = 1 мм. рт. ст. Выход
4. Обсуждение результатов
Синтез диэтилфосфита
3C2H5OH + PCl3 = (C2H5O)2P(O)H
Механизм реакции:
Выход г ( от теории, от методики), nD20 =
Синтез диэтилтриметилсилилфосфита
Механизм реакции:
Синтез О,О-диэтил[этил(триметилсилил)аминометил]фосфоната
Механизм реакции:
Полученные результаты показали, что выбранный нами метод оказался весьма успешным и позволил с хорошим выходом получить необходимое вещество N-кремнийзамещенный аминометилфосфонат, который относится к труднодоступному типу соединений. О,О-диэтил [этил (триметилсилил) аминометил] фосфонат является ценным веществом в химии фосфорорганических соединений, так как триметилсилильная группа, входящая в его состав, может быть легко заменена на многие функциональные группы, что открывает путь к синтезу большого числа разнообразных фосфорорганических соединений [14, 15]. Метод, применяемый для синтеза, имеет ряд преимуществ перед методами, описанными в литературном обзоре. Он позволяет получать б-аминофосфонаты не только простой структуры, в отличие от реакции Кабачника-Филдса, используются доступные исходные реагенты, реакция проходит с хорошим выходом целевого продукта.
5. Выводы
1. Собрана литература, посвященная способам синтеза б-аминофосфонатов.
2. Проведен трехстадийный синтез О,О-диэтил [этил (триметилсилил) аминометил] фосфоната.
3. Структура полученного соединения доказана методом ЯМР. Размещено на Allbest.ru
6. Список литературы
1. Петров, чаузов, аминоалкильные фосфорорганические соединения.
2. Черкасов Р.А., Галкин В.И. Реакция Кабачника-Филдса: синтетический потенциал и проблема механизма.
3. Синтез рацемических и оптически активных б-аминофосфоновых кислот.
4. A novel catalytic three-component synthesis (Kabachnick-Fields reaction) of б-aminophosphonates from ketones.
5. The synthesis of esters of substituted amino phosphonic acids.
6. An afficient synthesis of novel б-aminophosphonates based on a Mannich-type reaction.
7. Synthesis, X-ray crystallographic analysis, and antitumor activity of N-(benzothiazole-2-yl)-1-(fluorophenyl)-O,O-dialkyl-б-aminophosphonates.
8. Process for the preparation of optically active 1-aminophosphonic acid derivatives and novel phosphonate compounds.
9. Substrate related O,O-dialkyldipeptidylaminophosphonates, a new type of thrombin inhibitor.
10. Synthesis of aminoalkanephosphonic acids from ureidoalkanephosphonates.
11. Comments on the synthesis of aminomethylphosphonic acid.
12. Силированные аминофосфонаты и некоторые их свойства.
13. Взаимодействие триметилсилилфосфитов с функционально-замещенными ароматическими альдегидами.
14. Взаимодействие 1,3,5-триэтилгексагидро-1,3,5-триазина с триметилсилиловыми эфирами кислот трехвалентного фосфора.
15. Синтез фосфорзамещенных амидов фосфорорганических кислот, содержащих фрагменты PCH2N.
16. Синтез фосфорзамещенных сульфонамидов, включающих фрагмент PCH2N.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение методов синтеза силильных эфиров кислот фосфора и их производных, способы получения аминоалкильных соединений фосфора и возможные пути их дальнейшей модификации. Осуществление простого синтеза бис-(триметилсилил)-диметиламинометил фосфоната.
курсовая работа [662,3 K], добавлен 29.01.2011Способы получения акридина и его производных, область их применения, основные химические и физические свойства. Общие методы синтеза 9-аминоакридина и орто-аминофенола. Методика перекристаллизации и хроматографического анализа 9-ортогидроксифенилакридина.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.05.2011Цепочка химического синтеза Mg(NO3)2-MgO-MgCl2. Физико-химические характеристики веществ, участвующих в химических реакциях при синтезе MgCl2 из Mg(NO3)2, их химические свойства и методы качественного и количественного анализа соединений магния.
практическая работа [81,6 K], добавлен 22.05.2008Молекулярная формула, физические и химические свойства 3,5-дифенилпиразолина, анализ методик его получения: синтез пиразольных соединений из гидразина или его производных, синтез пиразолов из алифатических диазосоединений. Уравнение основных реакций.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.04.2017Производные пантоевой кислоты. Соли 4 (5Н) – оксазолония, их синтез и свойства. Методы синтеза и очистки исходных соединений, анализа и идентификации синтезированных соединений. Порядок проведения экспериментов и исследование полученных результатов.
дипломная работа [237,2 K], добавлен 28.01.2014Насыщенные и ароматические альдегиды. Синтез альдегидов. Физические свойства, строение альдегидов. Реакция Канниццаро, электрофильного замещения. Методика синтеза м-нитробензальдегида путем нитрования бензальдегида смесью нитрата калия и серной кислоты.
курсовая работа [251,1 K], добавлен 02.11.2008Общая характеристика бензальацетона: его свойства, применение и методика синтеза. Способы получения альдегидов и кетонов. Химические свойства бензальацетона на примере различных реакций образования соединений, конденсации, восстановления и окисления.
курсовая работа [723,0 K], добавлен 09.11.2008Формула соединения, его названия, химические и физические свойства. Методы получения этилбензоата методом синтеза. Применение в парфюмерной промышленности, в качестве реагента в основном органическом синтезе. Расчет и экспериментальное получение вещества.
практическая работа [172,1 K], добавлен 04.06.2013Методы синтеза ароматических соединений и поиск новых, ранее неизвестных соединений пиразольного ряда. Характеристика опасных и вредных факторов при проведении работы и методы защиты. Организация исследований и рабочего места в химической лаборатории.
дипломная работа [170,8 K], добавлен 20.05.2011Общая характеристика, основные физические и химические свойства оксогидроксида марганца (III), триоксалатоманганата (III) калия, диоксалатодиакваманганата (III) калия, порядок их образования и сферы применения. Синтез MnO(OH) и других соединений.
практическая работа [20,0 K], добавлен 23.03.2011
