A One-Pot Conversion of α-Aminoalkylphosphonous Acids into Monomethyl α-Aminoalkylphosphonates

Abstract

An excellent method for a one-pot conversion of N-protected α-aminoalkylphosphonous acids into the corresponding monomethyl phosphonates, using thionyl chloride in methanol, has been devised. N-Protected monomethyl α-aminoalkylphosphonates are valuable intermediates in the preparation of phosphapeptides.

Key words

α-aminoalkylphosphonous acids - α-aminoalkylphosphonate monomethyl esters - thionyl chloride - oxidation - selective esterification

References

• 1a Hanson JE. Kaplan AP. Bartlett PA. Biochemistry  1989,  28:  6294 
• 1b Grobelny D. Goli UB. Galardy RE. Biochemistry  1989,  28:  4948 
• 2a Hirschmann R. Yager KM. Taylor CM. Witherington J. Sprengeler PA. Phillips BW. Moore W. Smith AB. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  8177 
• 2b Babine RE. Bender SL. Chem. Rev.  1997,  97:  1359 ; and references cited therein
• 3a Lerner RA. Benkovic SJ. Schultz PG. Science  1991,  252:  659 
• 3b Hirschmann R. Smith AB. Taylor CM. Benkovic PA. Taylor SD. Yager KM. Sprengeler PA. Benkovic SJ. Science  1994,  265:  234 
• 3c Smithrud DB. Benkovic PA. Benkovic SJ. Taylor CM. Yager KM. Witherington J. Philips BW. Sprengeler PA. Smith AB. Hirschmann R. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  278 
• 3d Mader MM. Bartlett PA. Chem. Rev.  1997,  97:  1281 
• 4 Malachowski WP. Coward JK. J. Org. Chem.  1994,  59:  7616 
• 5 Morgan BP. Scholtz JM. Ballinger MD. Zipkin ID. Bartlett PA. J. Am. Chem. Soc.  1991,  113:  297 
• 6 Campagne J.-M. Coste J. Jouin P. J. Org. Chem.  1995,  60:  5214 
• 7a Campbell DA. J. Org. Chem.  1992,  57:  6331 
• 7b Campbell DA. Bermak JC. J. Org. Chem.  1994,  59:  658 
• 8a Yamauchi K. Ohtsuki S. Kinoshita M. J. Org. Chem.  1984,  49:  1158 
• 8b Gobec S. Urleb U. Molecules  2002,  7:  394 
• 9a Natchev IA. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1988,  61:  3705 
• 9b Natchev IA. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1988,  61:  4491 
• 9c Yamauchi K. Kinoshita M. Imoto M. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1972,  45:  2528 
• 10 Chen S. Lin C.-H. Kwon DS. Walsh CT. Coward JK. J. Med. Chem.  1997,  40:  3842 
• 11a Atherton FR. Oppenshaw HT. Todd AR. J. Chem. Soc.  1945,  660 
• 11b Sampson NA. Bartlett PA. J. Org. Chem.  1988,  53:  4500 
• 12 Burger A. Anderson J. J. Am. Chem. Soc.  1957,  79:  3575 
• 13 Gilmore WF. McBride HA. J. Pharm. Sci.  1974,  63:  965 
• 14a Wasielewski C. Hoffmann M. Witkowska EJ. Rocz. Chem.  1975,  49:  1795 ; Chem. Abstr. 1976, 84, 90218
• 14b Wasielewski C. Hoffmann M. Witkowska E. Rachon J. Rocz. Chem.  1976,  50:  1613 ; Chem. Abstr. 1977, 86, 89948
• 15 Hoffmann M. Synthesis  1986,  557 
• 16 Galéotti N. Coste J. Bedos P. Jouin P. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  3997 
• 17a Jacobsen NE. Bartlett PA. J. Am. Chem. Soc.  1981,  103:  654 
• 17b Bartlett PA. Hanson JE. Giannousis PP. J. Org. Chem.  1990,  55:  6268 
• 18 Hol A. Synthesis  1998,  381 
• 19 Salomon CJ. Breuer E. Tetrahedron Lett.  1995,  36:  6759 
• 20a Gray MDM. Smith DJH. Tetrahedron Lett.  1980,  21:  859 
• 20b Malachowski WP. Coward JK. J. Org. Chem.  1994,  59:  7625 
• 21a Saady M. Lebeau L. Mioskowski C. J. Org. Chem.  1995,  60:  2946 
• 21b Hoffman M. Phosphorus, Sulfur Silicon Relat. Elem.  1998,  134/135:  109 
• 22a Hoffmann M. J. Prakt. Chem.  1988,  330:  820 
• 22b Brachwitz H. Ölke M. Bergmann J. Langen P. Bioorg. Med. Chem. Lett.  1997,  7:  1739 SS> 
• 22c Patel DV. Rielly-Gauvin K. Ryono DE. Tetrahedron Lett.  1990,  31:  5591 
• 23a Daub GW. Van Tamelen EE. J. Am. Chem. Soc.  1977,  99:  3526 
• 23b Norbeck DW. Kramer JB. Lartey PA. J. Org. Chem.  1987,  52:  2174 
• 23c Campbell DA. Bermauk JC. J. Am. Chem. Soc.  1994,  116:  6039 
• 24a Yamauchi K. Kinoshita M. Imoto M. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1972,  45:  2531 
• 24b Ikeda K. Achiwa K. Bioorg. Med. Chem. Lett.  1997,  7:  225 
• 25 Green M. Hudson RF. J. Chem. Soc.  1958,  3129 
• 26 Karanewsky DS. Badia MC. Tetrahedron Lett.  1986,  27:  1751 
• 27 Fastrez J. Jespers L. Lison D. Renard M. Sonveaux E. Tetrahedron Lett.  1989,  30:  6861 
• 28a Smith WW. Bartlett PA. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  4622 
• 28b Giannousis PP. Bartlett PA. J. Med. Chem.  1987,  30:  1603 
• 29a Yang K.-W. Brandt JJ. Chatwood LL. Crowder MW. Bioorg. Med. Chem. Lett.  2000,  10:  1085 
• 29b Quang-Vo Y. Gravey AM. Simonneau R. Quang-Vo L. Lacoste AM. Le Goffic F. Tetrahedron Lett.  1987,  28:  6167 
• 29c Musiol H.-D. Grams F. Rudolph-Böhner S. Moroder L. J. Org. Chem.  1994,  59:  6144 
• 29d Camp NP. Perrey DA. Kinchington D. Hawkins PCD. Gani D. Bioorg. Med. Chem.  1995,  3:  297 
• 29e Camp NP. Hawkins PCD. Hitchcock PB. Gani D. Bioorg. Med. Chem. Lett.  1992,  2:  1047 
• 29f Chen S. Lin C.-H. Kwon DS. Walsh CT. Coward JK. J. Med. Chem.  1997,  40:  3842 
• 30 Bartlett PA. Kezer WB. J. Am. Chem. Soc.  1984,  106:  4282 
• 31 Campbell DA. Bernak JC. Burkoth TS. Patel DV. J. Am. Chem. Soc.  1995,  117:  5381 
• 32 Gobec S. trancar K. Urleb U. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  167 
• 34 Baylis EK. Campbell CD. Dingwall JG. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1984,  2845 
• 35a Dumy P. Escale R. Girard JP. Parello J. Vidal JP. Synthesis  1992,  1226 
• 35b Georgiadis D. Matziari M. Yiotakis A. Tetrahedron  2001,  57:  3471 
• 36 Kaboudin B. As-habei N. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  4243 
• 37 McCleery PP. Tuck B. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1989,  1319 
• 38 Dumy P. Escale R. Girard JP. Parello J. Vidal JP. In Peptides 1990, Proc. Eur. Pept. Symp.   Giralt E. Andreu D. ESCOM Sci. Publ.; Leiden: 1991.  p.440 

33

α-Aminoalkylphosphonous acids were N-protected by Cbz and Fmoc protecting group using standard methods. [34] [35] The structures of new N-protected α-aminoalkylphosphonous acids 1g [Pg = Fmoc, R = CH₂CH(CH₃)₂] and 1h [Pg = Fmoc, R = CH(CH₃)CH₂CH₃] were confirmed by ¹H NMR, ³¹P NMR, IR, mass spectra, and elemental analysis.