Amino-foszfonsavak és foszfinsavak sztereoszelektív szintézise  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
60284
típus K
Vezető kutató Mártonffyné Jászay Zsuzsa
magyar cím Amino-foszfonsavak és foszfinsavak sztereoszelektív szintézise
Angol cím Stereoselective synthesis of amino phosphonic and phosphinic acids
magyar kulcsszavak amino-foszfonsav, amino-foszfinsav, királis katalízis, királis segédanyag
angol kulcsszavak amino phosphonic acid, amino phosphinic acid
megadott besorolás
Szerves kémia (Matematikai, Fizikai, Kémiai és Mérnöki Tudományok)100 %
zsűri Kémia 2
Kutatóhely Szerves Kémia és Technológia Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
résztvevők Bakó Péter
Petneházy Imre
Toke László
projekt kezdete 2006-02-01
projekt vége 2011-01-31
aktuális összeg (MFt) 8.000
FTE (kutatóév egyenérték) 4.45
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
Az amino-foszfon-, és foszfinsavak az aminosavak foszfor analogonjainak tekinthetők, ezért mind önmagukban, mind peptidláncba építve számos érdekes felhasználási területtel rendelkeznek. Biológiai szerepükből adódóan fontos a királis szénatomot tartalmazó származékok egyes enantiomerjeinek előállítása is.
Kutatócsoportunk a korábbi OTKA-ban (1998-2001 és 2002-2005) elért eredményekre építve kívánja folytatni az α-mino-foszfon-, és foszfinsavak sztereoszelektív szintézisének kutatását.
α-Amino-foszfonsavak körében először sikerült katalitikus enantioszelektív Michel reakciót sikeresen végrehajtanunk (cukor tartalmú koronaéter, ill. királis diol) jelenlétében. Célunk újabb királis ligandumok előállítása és vizsgálata további Michael addiciókban és alkilezésekben. A fent említett sztereoszelektív szén-szén kötés kialakításon túl, vizsgálni kívánjuk a foszfor-szén kötés sztereoszelektív létrehozásának lehetőségeit is királis katalizátorok jelenlétében.
α-Amino-foszfinsavak körében kutatócsoportunknak először sikerült tiszta enantiomereket előállítani királis csoportot tartalmazó iminekből és alkil/aril-foszfinátokból. A reakció szelektivitását kelátképző bázisok jelenlétében is fel kívánjuk deríteni.
Külön alcsoportot képeznek az amino-ciklopropán-foszfinsavak. Megoldottuk a ciklopropán gyűrű diasztereoszelektív kialakítását, és ígéretesnek mutatkozik az intermedierek kinetikus reszolválása is. Célunk, hogy ebben az új, irodalomban nem szereplő vegyületcsoportban is tiszta enantiomereket állítsunk elő.
angol összefoglaló
Amino phosphonates and phosphinates as the phosphorus analogues of naturally occurring α-amino acids are finding increasing interests as building blocks of phosphopeptides, and as interesting model compounds in enzyme research. The preparation of the single enantiomers of these compounds still remains partly unsolved and needs new synthetic methods.
Present project is a continuation of an ongoing research aiming the stereoselective synthesis of α-amino phosphonic and phosphinic acids (OTKA projects 1998-2001 and 2002-2005).
Recently, we were able to synthesise enantiomerically enriched α-amino phosphonates from an achiral substrate and Michael acceptor in the presence of a chiral catalyst. Our next goal is to check further Michael acceptors and to design new chiral ligands, and to extend our examinations to the alkylating reactions of the achiral substrate, too. We also plan to get the enantiomerically enriched α-amino phosphonates by a catalytic enantioselective P-C forming reaction.
We described the first synthesis of enantiopure α-amino phosphinates by the phosphorylation of chiral Schiff bases. We wish to perform the reaction in the presence of chelate forming bases, too.
α-Amino cyclopropane phosphinates form a separate subgroup, being conformationally restricted amino acids, therefore as potential enzyme inhibitors. We developed a diastereoselective cyclopropanation reaction, and the enzymatic kinetic resolution experiments of the intermediates are also promising. We intend to perform the forthcoming reaction steps and get the final products as single isomers.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
A projekt célja aminofoszfonátok és foszfinátok katalitikus sztereoszelektív szintézise volt. Különböző és -aminofoszfonát prekurzorokból kiindulva C-C kötés kialakításával állítottunk elő egyik enantiomerben gazdagabb C-atomon szubsztituált foszfonátokat. Megállapítottuk, hogy a Michael-addicióban alkalmazható királis katalizátor típusa a prekurzor foszfonát helyzetű CH-csoportjának savasságától függ. A legkevésbé savas védett foszfoglicin származékból D-glukóz-, ill. R-BINOL alapú N-tartalmú koronaéteekkel erős bázis jelenlétében igen magas enantiomer-, és diasztereomer felesleget sikerült elérni akril-nitrilek Michael-addiciójában. Ciano-metilfoszfonátot, mint viszonylag könnyen deprotonálható -aminofoszfonsav prekurzort organokatalizátorokkal kalkonok Michael-addiciójában tudtuk hasznosítani. Katalizátorként cinkona-, és TADDOL-alapú tiokarbamid származékokat alkalmaztunk. Az nitro-etilfoszfonát, mint helyzetben kvaterner C-atomot tartalmazó aminofoszfonsav származék prekurzora organokatalizált Michael-addicióban aril-akrilátokkal magas enantioszelektivitással eredményezte a megfelelő adduktot, melyet katalitikus hidrogénezéssel aminofoszfonáttá alakítottunk. Katalitikus P-C kötés kialakításával dialkil-foszfitokból és iminekből is előállítottunk közel enantiomertiszta aminofoszfonát-származékokat TADDOL-ok titán-komplexeit alkalmazva Lewis-sav katalizátorként. Többlépéses szintézisben - az irodalomban eddig nem szereplő vegyületcsalád egyik képviselőjét - amino-ciklopropán-foszfinsavat állítottunk elő. Az egyik intermedierre enzimatikus kinetikus reszolválási módszert dolgoztunk ki.
kutatási eredmények (angolul)
The aim of the project was the catalytic stereoselective synthesis of aminophosphonates and aminophosphinates. Several -, and -aminophosphonate precursors were used in C-C-bond forming reactions resulting in nonracemic -substituted aminophosphonates. It was established that the character of the catalyst suitable in the Michael addition was strongly influenced by the acidity of the - CH-group of the precursor. The least acidic protected phosphoglycine derivative could be applied in the Michael addition of acrilonitriles by using strong base and D-glucose/R-BINOL-based crown ethers as catalysts resulting in the adducts in high enantio-, and diastereoselectivity. Cyanomethyl phosphonate as an easily deprotonable -aminophosphonate precursor could be utilized in an organocatalytic Michael addition of chalchones. As catalysts chincona-, and TADDOL-based thioureas were applied. Nearly the single isomer of -aminophosphonates having quaternary carbon atom next to the phosphorus were obtained from -nitro ethylphosphonate by means of aryl acrilate in an organocatalysed Michael addition followed by catalytic hydrogenation. Nearly the single isomer of -aminophosphonates were also synthesised from dialkyl phosphites and imines in P-C bond formation reaction using TADDOL-Ti complex as catalyst. A substituted aminocyclopropanephosphinic acid as the first member of a new family of compound was synthesised in a multistep reaction. An enzymatic kinetic resolution was succesfully applied on one of the intermediates.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=60284
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Jászay Zs; Nagy É; Bakó P; Petneházy I; Tőke L: Chiral crown ethers in the synthesis of non racemic alpha-amino-, and alpha-hydroxyphosphonates, Chemistry Today 24, 24-26., 2006
Nagy É; Petneházy I; Jászay Zs: alfa-Amino-foszfonátok szintézise enantioszelektív Kabacsnyik-Fields reakcióban, Centenáriumi Vegyészkonferencia 357., 2007
Jászay Zs; Pham T S; Németh G; Bakó P; Petneházy I; Tőke L: alfa-Amino-foszfonátok szintézise katalitikus sztereoszelektív Michael addicióval, XIII. Nemzetközi Vegyészkonferencia Kolozsvár 44-48., 2007
Pham T S, Jászay Zs, Bakó P, Petneházy I, Tőke L: Új királis katalizátorok alkalmazása aszimmetrikus Michael addicióban, Vegyészkonferencia, Hajdúszoboszló, 2008
Pham T S, Jászay Zs, Bakó P, Petneházy I, Tőke L: The synthesis of alpha-amino phasphonates by catalytic stereoselective Michael addition, 9th Tetrahedron Symposium Challenges in Organic and bioorganic Chemistry, Berkeley, USA, 2008
Jászay Zs; Pham T. S.; Németh G.; Bakó P; Petneházy I; Tőke L: Asymmetric Synthesis of Substituted alpha-Amino Phosphonates with Chiral Crown Ethers as Catalysts, Synlett 1429-1432., 2009
Jászay Zs; Pham T S; Gönczi K; Petneházy I; Tőke L: Efficient solid/liquid phase-transfer catalytic diazo transfer synthesis, Synthetic Communication 40, 1574-1579, 2010
Pham T. S.; Balázs L.; Petneházy I; Jászay Zs.: Enantioselective Michael addition of diethyl cyanomethylphosphonate to chalcones using bifunctional cinchona-derived organocatalysts: synthesis of chiral precursors of alpha-substituted beta-aminophosphonates, Tetrahedron: Asymmetry 21, 346-351., 2010
Pham T. S.; Czirok J. B.; Balázs L.; Pál K.; Kubinyi M.; Bitter I.; Jászay Zs.: BINOL-based azacrown ether catalyzed enantioselective Michael addition: asymmetric synthesis of alpha-aminophosphonates, Tetrahedron: Asymmetry 22, doi:10.1016/j.tetasy.2011.02.002, 2011




vissza »