專利名稱：手性(1－苯乙氨基)甲基膦酸及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有手性的(1-苯乙氨基)甲基膦酸[(1-phenylethylamino)methylphosphonic acid]及其合成方法。
背景技術(shù)：
Nature(1978，272，56)、Science(1989，246，917)等雜志報(bào)道了具有氨基甲基膦酸酯衍生物具有抗真菌的功能；波蘭化學(xué)工作者Pawel Kafarski在Phosphorus Sulfur Silicon(1991，61，193)報(bào)道了生物活性與氨基膦酸的光學(xué)活性有重要聯(lián)系。此后，J.A.C.S，Org.Lett，J.O.C，J.Med.Chem等雜志陸續(xù)報(bào)道了具有光學(xué)活性和生物活性的氨基甲基膦酸衍生物的合成；在專利號(hào)03102377.0中，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所報(bào)道了手性馬拉硫磷類農(nóng)藥。Organic & Biomolecular Chemistry(2006，4，2091)、Tetrahedron Letter(1999，40，2565)報(bào)道了手性氨基膦酸衍生物催化有機(jī)不對(duì)稱合成反應(yīng)，因此，手性的(1-苯乙氨基)甲基膦酸可以作為不對(duì)稱有機(jī)合成反應(yīng)的催化劑，并且可能具有抗菌等生物功能，在具有光學(xué)活性的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料領(lǐng)域也有潛在應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的手性甲基膦酸——(1-苯乙氨基)甲基膦酸，并提供一種產(chǎn)率較高的手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸的合成方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸，它具有如下結(jié)構(gòu) 一種上述手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸的合成方法，它包括下列步驟步驟1.將(R)-或(S)-1-苯乙胺和等物質(zhì)的量的亞磷酸二乙酯，在75℃油浴中加熱反應(yīng)一小時(shí)，
步驟2.在步驟1反應(yīng)后的溶液中分批加入等物質(zhì)的量的多聚甲醛(半小時(shí)內(nèi)分批加入)，混合物在85℃反應(yīng)2小時(shí)，步驟3.在步驟2所得的溶液中以每摩爾反應(yīng)物加入濃鹽酸100mL的比例加入鹽酸，混合物在110-120℃反應(yīng)8小時(shí)，步驟4.將步驟3所得的溶液蒸干，加入25mL 0-5℃乙醇攪拌，得到白色晶體狀的(R)-或(S)-(1-苯乙氨基)甲基膦酸。
上述的手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸合成方法，所述的步驟2中，在反應(yīng)2小時(shí)后可以減壓蒸餾除去雜質(zhì)，然后進(jìn)行步驟3和步驟4操作。
本發(fā)明的手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸可以作為不對(duì)稱有機(jī)合成反應(yīng)的催化劑，用它制備的手性無機(jī)-有機(jī)雜合材料能用于手性拆分或作為新型光學(xué)、多功能材料。
本發(fā)明的合成手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸的方法有如下優(yōu)點(diǎn)1.引進(jìn)手性原子實(shí)驗(yàn)中用具有手性的1-苯乙胺作為原料，它在反應(yīng)中沒有發(fā)生外消旋化，因此，可以較容易的得到光學(xué)純度較高的膦酸產(chǎn)品。
2.除雜及產(chǎn)品提純方法簡便在本發(fā)明的合成方法中，反應(yīng)產(chǎn)物中的主要雜質(zhì)是1-苯乙胺和亞磷酸二乙酯以及亞磷酸，它們易溶于乙醇，所以可得到很純的產(chǎn)品。
3.產(chǎn)率高我們首先運(yùn)用Mannich反應(yīng)制備有機(jī)膦酸酯，然后膦酸酯通過濃鹽酸水解，產(chǎn)率較高，達(dá)68％。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸的合成
將(R)-或(S)-1-苯乙胺(40mmol，4.87g)和亞磷酸二乙酯(40mmol，5.48g)在100ml的三口圓底燒瓶中混合均勻，然后在75℃的油浴中加熱。反應(yīng)1小時(shí)后，分批加入1.2g多聚甲醛，混合物在85℃的油浴中回流2小時(shí)。然后向反應(yīng)溶液中加入4ml濃鹽酸，在110℃回流8小時(shí)。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將反應(yīng)后溶液完全蒸干，向其中加入25ml冷乙醇攪拌，得到大量白色晶體，過濾，乙醇洗滌，干燥得白色晶體6.84g，產(chǎn)率68％?；瘜W(xué)式C9H14NO3P·HCl。元素分析理論值C，42.94；H，5.96；N，5.57％；實(shí)驗(yàn)值C，43.09；H，6.10；N，5.76％。
紅外光譜(KBr，cm-1)3446(w)，3031(w)，2987(m)，2933(w)，2852(w)，2739(w)，2655(w)，2549(w)，2448(w)，2381(w)，2227(w)，1951(w)，1882(w)，1632(s)，1484(m)，1453(w)，1375(w)，1353(w)，1339(w)，1282(w)，1215(w)，1149(s)，1118(m)，1110(m)，1076(m)，1043(w)，976(m)，940(m)，898(w)，838(m)，775(w)，758(m)，701(s)，595(w)，560(w)，526(s)，469(m)，446(w)，419(m).
實(shí)施例2.手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸的合成將(R)-或(S)-1-苯乙胺(40mmol，4.87g)和亞磷酸二乙酯(40mmol，5.48g)在100ml的三口圓底燒瓶中混合均勻，然后在75℃的油浴中加熱。反應(yīng)1小時(shí)后，分批加入1.2g多聚甲醛，混合物在85℃的油浴中反應(yīng)2小時(shí)。反應(yīng)后，在油泵減壓條件下，加熱到100℃，蒸餾出雜質(zhì)，然后冷卻到常溫，向蒸餾后溶液中加入4ml濃鹽酸，在120℃回流6小時(shí)。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將反應(yīng)后溶液完全蒸干，冷卻，向其中加入25ml冷乙醇攪拌，得到大量白色晶體，過濾，乙醇洗滌，干燥得白色晶體6.97g，產(chǎn)率69％?；瘜W(xué)式C9H14NO3P·HCl。元素分析理論值C，42.94；H，5.96；N，5.57％；實(shí)驗(yàn)值C，43.09；H，6.10；N，5.76％。
權(quán)利要求
1.手性的(1-苯乙氨基)甲基膦酸，其特征是它具有如下結(jié)構(gòu)
2.一種權(quán)利要求1所述的手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸的合成方法，其特征是它由下列步驟組成步驟1.將(R)-或(S)-1-苯乙胺和等物質(zhì)的量的亞磷酸二乙酯，在75℃的油浴中加熱，反應(yīng)一小時(shí)，步驟2.在步驟1反應(yīng)后的溶液中分批加入等物質(zhì)的量的多聚甲醛，混合物在85℃反應(yīng)2小時(shí)，步驟3.在步驟2所得的溶液中以每摩爾反應(yīng)物加入濃鹽酸100mL的比例加入鹽酸，混合物在110-120℃反應(yīng)8小時(shí)，步驟4.將步驟3所得的溶液蒸干，加入25mL 0-5℃乙醇，攪拌，得到白色晶體狀的(R)-或(S)-(1-苯乙氨基)甲基膦酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手性(1-苯乙氨基)甲基膦酸合成方法，其特征是所述的步驟2中，在反應(yīng)2小時(shí)后減壓蒸餾除去雜質(zhì)，然后進(jìn)行步驟3和步驟4操作。
全文摘要
手性的(1－苯乙氨基)甲基膦酸，它具有如下結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的手性(1－苯乙氨基)甲基膦酸可以作為不對(duì)稱有機(jī)合成反應(yīng)的催化劑，用它制備的手性無機(jī)－有機(jī)雜合材料能用于手性拆分或作為新型光學(xué)、多功能材料。本發(fā)明公開了其制法。
文檔編號(hào)C07F9/38GK101054391SQ20071002293
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者劉訓(xùn)高, 鄭麗敏 申請(qǐng)人:南京大學(xué)