专利名称：N-磷酰化物及其合成新法的制作方法
技术领域：
本发明涉及含氨基的伯仲胺类或氨基酸、肽类以其酯在含水体系中直接磷酰化合成N-磷酰化物的方法，属有机化合物的制备技术领域。
已有技术曾有过用二烃基磷酰氯进行氨基酸的N-磷酰化或O-磷酰化的报道。如EP0085488A，特开昭58-297921，但都是在非水体系中进行的。为了增加其溶解性，前者需将羧基酯化，后者需氨基、羧基同时保护。再进行N-或O-磷酰化，最后需皂化、酸化才能获得N-磷酰氨基酸。不但步骤繁杂，而且收率低，产物纯度差。皂化时容易发生严重的消旋，磷酰基上的烃氧基也易水解。此外，以往所选用的二烃基磷酰氯大多是苯基和苄基的，实验表明，它们的N-磷酰产物稳定性较差。也有在水体系中获得磷酰化氨基酸或肽的方法。如用三氯氧磷或用二烷基硫代磷酰氯(R2P(S)Cl)在水体系中直接N-磷酰化氨基酸或小肽。但前者收率低，反应剧烈，难以控制，产物复杂不易提纯。后者产物与天然磷酰氨基酸结构差异甚大，失去了研究的意义。苯基磷酰二氯(POP(O)Cl2在Ba(OH)2水溶液中可与甘(Gly)、丙(ALa)、苯丙(Phe)、缬(Val)、亮(Leu)等少数氨基酸反应得到磷酰胺单苯基酯的钡盐，但大多数氨基酸和肽并不适用。
本发明的目的是设计一种简便而又易于实现的用二烃基磷酰氯(或烃基上带有管能基的磷酰氯)直接在水溶液中高选择性N-磷酰化各种氨基酸、小肽或其脂类、伯仲胺类，而且产物的收率高，纯度高。
本发明的内容是N-磷酰化合物通过下列反应获得
其中R1和R2分别是碳原子数为0-18的烃基或带有羟基、芳基、卤素、糖基、烷氧基、酯基、保护氨基和咪唑基中的任何一种官能基的羟基。R1和R2可以相同，也可以不同。R1和R2可以是环状、直链或支链，可以相互连接成环。R3或R4可以与R1和R2相同，还可以是任何天然或人工合成氨基酸或其衍生物、小肽等。总之，R3和R4可以是任何含伯、仲氨基的化合物。
制备上述化合物的方法是将一定量的氨基酸或氨基酸酯或胺类溶于水-醇-碱-四氯化碳混合溶液中，如乙醇-水-三乙胺(过量)中，加入含有等当量或稍过量的磷酰氯的四氯化碳溶液，在0-20℃下搅拌反应0.5-20小时，最好是5-6小时，旋去溶剂，用无机酸酸化到PH值为1-3(如盐酸、硫酸、磷酸)或有机酸水溶液洗涤，用一般的有机溶剂(如三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲苯)或混合溶剂，如(三氯甲烷-甲醇、二氯甲烷-异丙醇、石油醚-叔丁醇、环己烷-丁醇、乙酸乙酯-叔丁醇等)萃取、洗涤、干燥、旋干可获得对应产物。
溶剂水是为了改善氨基酸或肽的溶解性以利于其顺利N-磷酰化而加入的，对于其酯类或伯、仲氨类，可以不必加水。不过含水体系反应照样顺利。
醇是为了增加油水互溶性而加入的，C1-C5的任何醇均可，此外四氢呋喃、二氧六环效果亦好。如不加醇，收率将显著降低。且反应不完全，付产物多。
四氯化碳在提高反应选择性和提高产物纯度，收率方面，作用不可低估。
碱性试剂可以是任何无机碱如氢氧化钠、碳酸钠，碳酸氢钠或有机碱如三甲胺、三乙胺、二甲苯胺、N-甲吗啉、二乙苯胺、六次甲基四胺等缚酸剂，它们的作用是维持体系碱性，中和产生的盐酸，以利于氨基的游离。
反应温度在室温即可，必要时可降温或升温。反应时间根据反应物不同，可以从半小时到24小时，氨基酸酯类时间延长并无好处。
反应后的混合物可加入10-100ml水，以使两相有效分离。用乙醚或乙酸乙酯或其它有机溶剂萃取除去杂质。用盐酸或硫酸酸化使溶液呈酸性，再萃取产物，用水洗涤二～三次，干燥旋干即得纯品。
本发明用混合溶剂萃取时，获得了非常满意的效果。萃取剂溶剂之一可以是乙醚、氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯，另一种是极性较强而又沸点和水溶性适中的C4-C5的任何伯仲叔醇。二者的比例可根据产物特性任意调节。并可用无水Na2SO4或MgSO4干燥。因此上述混合溶剂体系可望在极性物质萃取方面获得广泛应用。
以下是本发明的实施例。
实例1表示氨基酸及小肽的直接N-磷酰化方法。其过程是将10mol的氨基酸(或肽)溶于水-乙醇-三乙胺的混合体系中，三者含量为H2O5ml，乙醇5ml，三乙胺10ml，置于水溶中搅拌下加入磷酰氨12mol和CCl45ml继续搅拌5小时，然后加入50ml水，分去有机相，用乙醚洗二遍(2×15ml)，用盐酸酸化至PH值为2，再用混合溶剂叔丁醇-乙酸乙酯(1∶1.5)萃取三次(3×40ml)，用饱和食盐水洗涤二次(2×20ml)最后用无水Na2SO4或MgSO4干燥、旋干，即得纯品，收率为70-95%。
(参见表1)实例2，用10mol二十种天然氨基酸的混合物(每种氨基酸均为0.5mol，与10mol，0，0-二异丙基磷酰氯反应，操作以后处理条件与实例1同，可获得2.7克的N-磷酰氨基酸混合物，收率约90%。
实例3，不加醇，其余用量及操作同实例1，用丙氨酸磷酰化，收率仅有65%。
实例4，氨基酸酯或胺类的直接N-磷酰化将10ml氨基酸酯或胺类或其盐酸盐，直接溶于醇-水-碱体系中(用量同实例1)，反应操作条件同实例1，搅拌反应2小时后，用乙酸乙酯萃取三次(3×20ml)，合并，再用稀酸洗去碱性杂质，饱和食盐水洗二次，干燥，旋干即得纯品，收率75-95%。(参见表2)
权利要求
1.一种N-磷酰化物，其特征在于N-磷酰化物通过下列反应式获得
其中R1和R2分别是碳原子数为0-18的烃基或带有羟基、芳基、卤素、糖基、烷氧基、酯基，保护氨基和味唑基中的任何一种官能团的烃基，R1和R2分别是环状、直链或支链的，或相互连接成环；R3和R4分别是烃基或带有羟基、芳基、卤素、糖基，烷氧基、酯基、保护氨基、咪唑基中的任何一种官能团的烃基，或者是天然氨基酸、合成氨基酸、氨基酸衍生物和小肽中的任何一种。
2.如权利要求1所述的N-磷酰化物，其特征在于其中的R1、R2、R3和R4是同一种如权利要求1所述的烃基类或氨基酸。
3.如权利要求1所述的N-磷酰化物，其特征在于其中的R1、R2、R3和R4是不同种如权利要求1所述的烃基类或氨基酸。
4.一种制造如权利要求1所述的N-磷酰化物的方法，其特征在于制造方法是将一定量的氨基酸或氨基酸酯或胺类溶于水-醇-碱-四氯化碳的混合溶液中，加入含有等当量或稍过量的磷酰氯的四氯化碳溶液，在0-20℃下搅拌，使其反应0.5-20小时，旋去溶剂，用无机酸酸化至PH值为1-3，或用有机酸水溶液洗涤，最后用有机溶剂或混合溶剂萃取、洗涤、干燥、旋干。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的水-醇-碱-四氯化碳混合溶液中的碱是无机碱氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢纳和有机碱三甲胺、三乙胺、二甲苯胺、N-甲吗啉、二乙苯胺、六次甲基四胺中的任何一种。
6.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的反应时间是0.5-6小时。
7.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的用以酸化的无机酸是盐酸、硫酸和磷酸中的任何一种。
8.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的用以萃取的有机溶剂是三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚和甲苯中的任何一种，或用混合溶剂三氯甲烷-甲醇、二氯甲烷-导丙醇、石油醚-叔丁醇、环己烷-丁醇、乙酸乙酯-叔丁醇中的任何一种。
全文摘要
本发明涉及含氨基的伯仲胺类或氨基酸、肽类及其脂在含水体系中直接磷酰化合成N-磷酰化物的方法，属有机高分子化合物的制备技术领域。N-磷酰化合物通过下列反应式获得
文档编号C07B47/00GK1079726SQ9310398
公开日1993年12月22日 申请日期1993年4月9日 优先权日1993年4月9日
发明者赵玉芬, 尹应武, 麻远, 李永芳, 谭波 申请人:清华大学
技术领域：
本发明涉及含氨基的伯仲胺类或氨基酸、肽类以其酯在含水体系中直接磷酰化合成N-磷酰化物的方法，属有机化合物的制备技术领域。
已有技术曾有过用二烃基磷酰氯进行氨基酸的N-磷酰化或O-磷酰化的报道。如EP0085488A，特开昭58-297921，但都是在非水体系中进行的。为了增加其溶解性，前者需将羧基酯化，后者需氨基、羧基同时保护。再进行N-或O-磷酰化，最后需皂化、酸化才能获得N-磷酰氨基酸。不但步骤繁杂，而且收率低，产物纯度差。皂化时容易发生严重的消旋，磷酰基上的烃氧基也易水解。此外，以往所选用的二烃基磷酰氯大多是苯基和苄基的，实验表明，它们的N-磷酰产物稳定性较差。也有在水体系中获得磷酰化氨基酸或肽的方法。如用三氯氧磷或用二烷基硫代磷酰氯(R2P(S)Cl)在水体系中直接N-磷酰化氨基酸或小肽。但前者收率低，反应剧烈，难以控制，产物复杂不易提纯。后者产物与天然磷酰氨基酸结构差异甚大，失去了研究的意义。苯基磷酰二氯(POP(O)Cl2在Ba(OH)2水溶液中可与甘(Gly)、丙(ALa)、苯丙(Phe)、缬(Val)、亮(Leu)等少数氨基酸反应得到磷酰胺单苯基酯的钡盐，但大多数氨基酸和肽并不适用。
本发明的目的是设计一种简便而又易于实现的用二烃基磷酰氯(或烃基上带有管能基的磷酰氯)直接在水溶液中高选择性N-磷酰化各种氨基酸、小肽或其脂类、伯仲胺类，而且产物的收率高，纯度高。
本发明的内容是N-磷酰化合物通过下列反应获得
其中R1和R2分别是碳原子数为0-18的烃基或带有羟基、芳基、卤素、糖基、烷氧基、酯基、保护氨基和咪唑基中的任何一种官能基的羟基。R1和R2可以相同，也可以不同。R1和R2可以是环状、直链或支链，可以相互连接成环。R3或R4可以与R1和R2相同，还可以是任何天然或人工合成氨基酸或其衍生物、小肽等。总之，R3和R4可以是任何含伯、仲氨基的化合物。
制备上述化合物的方法是将一定量的氨基酸或氨基酸酯或胺类溶于水-醇-碱-四氯化碳混合溶液中，如乙醇-水-三乙胺(过量)中，加入含有等当量或稍过量的磷酰氯的四氯化碳溶液，在0-20℃下搅拌反应0.5-20小时，最好是5-6小时，旋去溶剂，用无机酸酸化到PH值为1-3(如盐酸、硫酸、磷酸)或有机酸水溶液洗涤，用一般的有机溶剂(如三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲苯)或混合溶剂，如(三氯甲烷-甲醇、二氯甲烷-异丙醇、石油醚-叔丁醇、环己烷-丁醇、乙酸乙酯-叔丁醇等)萃取、洗涤、干燥、旋干可获得对应产物。
溶剂水是为了改善氨基酸或肽的溶解性以利于其顺利N-磷酰化而加入的，对于其酯类或伯、仲氨类，可以不必加水。不过含水体系反应照样顺利。
醇是为了增加油水互溶性而加入的，C1-C5的任何醇均可，此外四氢呋喃、二氧六环效果亦好。如不加醇，收率将显著降低。且反应不完全，付产物多。
四氯化碳在提高反应选择性和提高产物纯度，收率方面，作用不可低估。
碱性试剂可以是任何无机碱如氢氧化钠、碳酸钠，碳酸氢钠或有机碱如三甲胺、三乙胺、二甲苯胺、N-甲吗啉、二乙苯胺、六次甲基四胺等缚酸剂，它们的作用是维持体系碱性，中和产生的盐酸，以利于氨基的游离。
反应温度在室温即可，必要时可降温或升温。反应时间根据反应物不同，可以从半小时到24小时，氨基酸酯类时间延长并无好处。
反应后的混合物可加入10-100ml水，以使两相有效分离。用乙醚或乙酸乙酯或其它有机溶剂萃取除去杂质。用盐酸或硫酸酸化使溶液呈酸性，再萃取产物，用水洗涤二～三次，干燥旋干即得纯品。
本发明用混合溶剂萃取时，获得了非常满意的效果。萃取剂溶剂之一可以是乙醚、氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯，另一种是极性较强而又沸点和水溶性适中的C4-C5的任何伯仲叔醇。二者的比例可根据产物特性任意调节。并可用无水Na2SO4或MgSO4干燥。因此上述混合溶剂体系可望在极性物质萃取方面获得广泛应用。
以下是本发明的实施例。
实例1表示氨基酸及小肽的直接N-磷酰化方法。其过程是将10mol的氨基酸(或肽)溶于水-乙醇-三乙胺的混合体系中，三者含量为H2O5ml，乙醇5ml，三乙胺10ml，置于水溶中搅拌下加入磷酰氨12mol和CCl45ml继续搅拌5小时，然后加入50ml水，分去有机相，用乙醚洗二遍(2×15ml)，用盐酸酸化至PH值为2，再用混合溶剂叔丁醇-乙酸乙酯(1∶1.5)萃取三次(3×40ml)，用饱和食盐水洗涤二次(2×20ml)最后用无水Na2SO4或MgSO4干燥、旋干，即得纯品，收率为70-95%。
(参见表1)实例2，用10mol二十种天然氨基酸的混合物(每种氨基酸均为0.5mol，与10mol，0，0-二异丙基磷酰氯反应，操作以后处理条件与实例1同，可获得2.7克的N-磷酰氨基酸混合物，收率约90%。
实例3，不加醇，其余用量及操作同实例1，用丙氨酸磷酰化，收率仅有65%。
实例4，氨基酸酯或胺类的直接N-磷酰化将10ml氨基酸酯或胺类或其盐酸盐，直接溶于醇-水-碱体系中(用量同实例1)，反应操作条件同实例1，搅拌反应2小时后，用乙酸乙酯萃取三次(3×20ml)，合并，再用稀酸洗去碱性杂质，饱和食盐水洗二次，干燥，旋干即得纯品，收率75-95%。(参见表2)
权利要求
1.一种N-磷酰化物，其特征在于N-磷酰化物通过下列反应式获得
其中R1和R2分别是碳原子数为0-18的烃基或带有羟基、芳基、卤素、糖基、烷氧基、酯基，保护氨基和味唑基中的任何一种官能团的烃基，R1和R2分别是环状、直链或支链的，或相互连接成环；R3和R4分别是烃基或带有羟基、芳基、卤素、糖基，烷氧基、酯基、保护氨基、咪唑基中的任何一种官能团的烃基，或者是天然氨基酸、合成氨基酸、氨基酸衍生物和小肽中的任何一种。
2.如权利要求1所述的N-磷酰化物，其特征在于其中的R1、R2、R3和R4是同一种如权利要求1所述的烃基类或氨基酸。
3.如权利要求1所述的N-磷酰化物，其特征在于其中的R1、R2、R3和R4是不同种如权利要求1所述的烃基类或氨基酸。
4.一种制造如权利要求1所述的N-磷酰化物的方法，其特征在于制造方法是将一定量的氨基酸或氨基酸酯或胺类溶于水-醇-碱-四氯化碳的混合溶液中，加入含有等当量或稍过量的磷酰氯的四氯化碳溶液，在0-20℃下搅拌，使其反应0.5-20小时，旋去溶剂，用无机酸酸化至PH值为1-3，或用有机酸水溶液洗涤，最后用有机溶剂或混合溶剂萃取、洗涤、干燥、旋干。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的水-醇-碱-四氯化碳混合溶液中的碱是无机碱氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢纳和有机碱三甲胺、三乙胺、二甲苯胺、N-甲吗啉、二乙苯胺、六次甲基四胺中的任何一种。
6.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的反应时间是0.5-6小时。
7.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的用以酸化的无机酸是盐酸、硫酸和磷酸中的任何一种。
8.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于其中所述的用以萃取的有机溶剂是三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚和甲苯中的任何一种，或用混合溶剂三氯甲烷-甲醇、二氯甲烷-导丙醇、石油醚-叔丁醇、环己烷-丁醇、乙酸乙酯-叔丁醇中的任何一种。
全文摘要
本发明涉及含氨基的伯仲胺类或氨基酸、肽类及其脂在含水体系中直接磷酰化合成N-磷酰化物的方法，属有机高分子化合物的制备技术领域。N-磷酰化合物通过下列反应式获得
文档编号C07B47/00GK1079726SQ9310398
公开日1993年12月22日 申请日期1993年4月9日 优先权日1993年4月9日
发明者赵玉芬, 尹应武, 麻远, 李永芳, 谭波 申请人:清华大学
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