Способ получения комплексов диоксомолибдена (vi) с аминокислотами

) - О - М н)о Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Казанский государственный университет(73) Казанский государственный университе(64) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ДИОКСОМОЛИБДЕНА (Ч) С АМИНОКИСЛОТАМИ(57) Сущность изобретения: продукт ф-лы Х гдей-СН С Н й СН Н, СНЗ(СН ) НООС(СН ) НООС(СН )2 Реагент 1: в либдена. Ре щей аминоки соли молибд динение Н ИСН (СН ) СН СН ОН, вор зтандиолата диоксомодный раствор соответствуюовия реакции; соотношение окислоты равен 2: 1. Соеф - лы 1Изобретение касается способа синтеза комплексов диоксомолибдена (Ч 1) с аминокислотами - эффективных катализаторов для процессов гидрэтации органических соединений,Известен ряд способов получения комплексов диоксомолибдена (Ч) с аминокислотами, В 1 описано получение дир-оксо-бисди-,и-гидроксо-р-(а -алан и ната)- диоксогидроксомолибдеца (Ч), Мо 40 з(ОН)6(СНзСН(йН 2)С 02)2. Данный способ применяют также для синтеза комплекса Мо(Ч 1) С ф-аланином-,и-гидроксо-р 4-фаланината)-бисдиоксогидроксомолибдена (Ч 1). Мо 204(ОН)з(НзйСН 2 СН 2 С 02). Очевидным недостатком способа является использование в синтезе большого количества серебра - драгоценного металла.В 1 описантакжеспособполучениядругого комплекса Мо(Ч)-диоксобис-(:цистеинат)- молибдат(Ч 1) натриядиметилформамид ча 2 Мо 02(ЗСН 2 СН(й Н 2)С 02)2 Н СОМ(СНЗ)2., Однако, полученный таким способом комплекс содержит диметилформамид в своем составе. Попытки удалить его путем нагревания в вакууме приводят к разложению комплекса.Известен способ получения бисглицината диоксомолибдена (Ч) Мо 02(С 2 Н 4 МО 2 Ц 2. Недостатком способа является использование больших количеств ядовитого метилового спирта.Методика синтезэ Гидрэтировднной нэтриевой соли гистидината триоксомолибдена (Ч 1) йаМоОз(С 6 Нвчз 02)Н 20 описана в 1,Кроме укаэанных недостатков общим для всех способов - аналогов является их многостадийность, Кроме того, они применимы для синтеза только конкретных соединений и не могут быть распространены на весь класс комплексов молибдена(Ч 1) с аминокислотами.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ синтеза комплексов общей формулы М 0207 Нз(СО 2 СНВЙН 2) с О.-аленином, 1: лейцином, О 1:глицином, 01.-метионином - способ-прототип. Способ заключается в следующем (на примере синтеза метионината димолибдена (Ч), Мо 207 Нз(С 5 Н 1 ой 023; 1,50 г (1 0 ммолей) О: метионина растворяют в минимальном количестве 1 н. НС 1, В другой колбе растворяют 4,80 г (20 ммолей) дигидрата молибдата натрия ча 2 Мо 04 2 Н 20 в 10 мл Н 20. Два раствора смешивают и доводят рН смеси до 1 добавлением б н. НО, Смесь нагревают до кипения и длительно кипятят до растворения осадка, Выпадающий обильный осадокотфильтровывают, промывают раствором0,1 н. НО, этанолом, диэтиловым эфиром вданном порядке. сушат в вакуумном зксика 5 торе в течение 24 ч при комнатной температуре.Недостатком способа-прототипа является невысокий массовый выход комплексов Мо(Ч 1) с аминокислотами, что10 обусловлено ограниченной растворимостью солей Мо(Ч 1) в воде, особенно в кислыхсредах.Другим существенным недостаткомявляется необходимость поддержания рН15 среды дополнительным введением минеральных кислот, что усложняет проведениеспособа и регенерацию растворов.Еще одним недостатком способа-прототипа является его ограниченность, Как ука 20 эывают авторы 3, по этому способу неудается получить комплексы Мо(Ч 1) с рядомаминокислот: фенил-аленином, гистидином,валином, глутаминовой и аспарагиновойкислотами. Авторы 4 синтезировали по25 способу-прототипу 17 комплексов диоксомолибдена с аминокислотами, Однако имтакже не удалось получить комплексы с фенил-аланином, глутаминовой и аспарагиновой кислотами, э комплексы с валином,З 0 серином, изолейцином, а-аминомасляной,антраниловой, 2-хлор, 5-аминобензойнойкислотами содержали кристаллизациоинуюводу.Повышение растворимости требуетЗ 5 длительного нагревания и кипячения. Всеэто затрудняет использование способа-прототипа при наработке больших количествпродукта,Предлагаемый способ получения комп 40 лексов Мо(Ч 1) с аминокислотами ликвидирует недостатки способа-прототипа,Цель изобретения - повышение выходапродуктов, упрощение способа и расширение его синтетических воэможностей.45 Поставленная цель достигается тем, чтодля получения комплексов Мо(Ч 1) с аминокислотами используют водный растворэтандиол эта диоксомолибдена (Ч 1)Мо 02 С 404 Ню, который смешивают с вод 50 ным раствором соответствующей аминокис. лоты при мольном соотношении зтандиолатМо(Ч 1):аминокислота=2;1. Реакцию проводят при комнатной температуре и времени,достаточном для завершения реакции и вы 55 падении осадка. 8 случае мало растворимыхаминокислот проводят их растворение с нагреванием. Образующиеся продукты белогои бледно-желтого цветов промывают дистиллированной водой и высушивают. Выходот 40 до 80 от теоретического в зависимости от типа аминокислоты.Существенными отличиями предлагаемого способа являются следующие, Во-первых, использование в качестве исходного соединения этандиолата диокосомолибдена (Ч), что позволяет достичь положительный эффект. Этандиолат диоксомолибдена (Ч 1) является хорошо растворимым в воде соединением, чем отличается от применяемых в способе-прототипе молибдата натрия и молибденового ангидрида. Последние, будучи хорошо растворимыми в щелочных средах, в области низких значений рН, при которых происходит образование комплексов с аминокислотами, растворяются в воде незначительно. Поэтому использование этандиолзта диоксомолибдена (И) позволяет проводить реакцию при комнатной температуре без длительного нагревания для растворения осадкаКроме того, использование именно этандиолата диоксомолибдена (И) позволяет исключить необходимость регулировки рН и обойтись без введения в раствор минеральных кислот, Показано, что при диссоциации этандиолата Мо(И) в растворе устанавливается рН 2,42, что является оптимальным для получения комплексов диоксомолибдена (И) с аминокислотами.Все это позволяет повысить выход целевых продуктов, упростить способ и расширить его синтетические возможности, т,е. получать комплексы со всеми аминокис. лотами, которые не удалось получить по способу-прототипу,Предлагаемый способ был осуществлен в лаборатории в следующем порядке. 1 г (4 ммоля) этандиолата Мо(Ч 0 растворяют в минимально возможном количестве дистиллированной воды (3-5 мл). Отдельно в 8-10 мл дистиллированной воды растворяют навеску (2 ммоля) соответствующей аминокислоты, Растворы сливают в колбу и закрывают пробкой, Смесь имеет бледно-желтый цвет. После этого реакционную смесь оставляют стоять 0,5-24 ч, Выпадение осадка полностью заканчивается через 24 ч, При этом цвет раствора из желтого становится бесцветным, прозрачным, Осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром и сушат под вакуумом масляного насоса не менее 6 ч при комнатной температуре.Были выделены 10 комплексов диоксомолибдена (Ч 1) с аминокислотами, при этом шесть комплексов получены впервые (табл,1).Результаты элементного анализа выделенных нами комплексов Мо(Ч 0 с аминокислотами свидетельствуют, что на два атома5 10 15 20 25 30 40 45 молибдена приходится одна молекула аминокислоты,С целью прояснения вопроса о способах координации аминокислоты были выполнены ЯМР исследования на ядрах 95 Мо, Наличие единственного сигнала ЯМР 5 Мо с химическим сдвигом в очень узком диапазоне от 60 до 70 м.д. для различных комп- лексов дает воэможность утверждать о равноценности лигандного окружения атомов молибдена. то возможно, если допустить координацию через атомы кислорода карбоксильной группы аминокислоты и наличие мостикового атома кислорода.В ИК-спектрах всех выделеннйх соединений полосы поглощения 898-955 см 1 отнесены к валентным колебаниям групп Мо=0. Полосы поглощения 760-775 см отнесены к валентным колебаниям мостиковых групп Мо-О-Мо (3,4). Координацию с атомом азота исключает появление полос валентных колебаний ЙН-группы в спектрах соединений в области от 3150 до 3200 см. 1, Бидентатный характер карбоксильных групп проявляется в появлении полос симметричных валентных колебаний СОО в области 1440-1470 см и асимметричных валентных колебаний в области 1600- 1625 смВсе:-то дает основание предложить следующую структуру для выделенных комплексов диоксомолибдена (И) с аминокислотами(ОН)О,МоМООуН(ОССНЙМН)Ниже приведены примеры осуществления способа.П р и м е р 1. 1 г (4 ммоля) этандиолата Мо(И) растворяют в минимально яозможном количестве дистиллированной воды(3-5 мл), Отдельно в 8-10 мл Н 20 растворяют 2 ммоля аминокислоты, Растворы сливают вколбу, закрывают пробкой л оставляют стоять до полного выпадени, осадка, о чем. свидетельствует изменение цвета раствораиз желтого до бесцветного. Осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром, сушат под вакуумом масляного насоса бч.П р и м е р 2. В случае синтеза комплексов Мо(Ж) с аминокислотами, которые плохо растворимы в воде, навеску аминокислоты(в табл.1 М 5-10) (2 ммоля) растворяют в минимальном количестве воды при нагреваБелый 1:гистидин Вычисл.:С 20,22Н 3,36й 10,48 нии или кипячении в колбе с обратным холодильником.Полученный раствор аминокислотысмешивают с холодным раствором 4 ммоляэтандиолата Мо(Ч 1). Смесь нагревают до появления бледно-желтой окраски раствора.Через 0,5 ч начинает выпадать осадок, Полное завершение реакции наступает послеизменения цвета раствора над осадком отжелтого к бесцветному. Если через 24 ч выпадение осадка не происходит, проводят его высаживание ацетоном илиэтиловым спиртом при соотношении раствор:спирт 1:1, Осадок отфильтровывают,промывают диэтиловым эфиром и сушатпод вакуумом масляного насоса 6 ч.П р и м е р 3. Смешивают растворыэтандиолата Мо(Ч 1) в 3-5 мл Н 20 и 1:а -аланина, взятые в различных соотношениях,1-25 С и выдерживают в течение 24 ч. Результаты зависимости выхода продукта отсоотношения исходных реагентов приведены в табл.2,При соотношениях зтандиолата диоксомолибдена (Ч 1) и аминокислоты, отличных от2:1, выпадает осадок одного и 1 ого же состава, различие лишь в изменении процентно го выхода,П р и м е р 4. 1 г (4 ммоля) этандиолатадиоксомолибдена (Ч 1), растворенный в 35 мл Н 20, смешивают с раствором 0,178 г(2 ммоля) 1.-а -аланина. Реакцию проводятпри различных значениях рН, Выпадающийиз раствора желтого цвета белый осадокотфильтровывают через 24 ч, промывают исушат под вакуумом масляного насоса. Данные приведены в табл. 3.Максимальный выход продукта достигается при рН 2,43, соответствующем раствору этандиолата Мо(Ч 1) и 1 а -аланина, взятых в соотношении 2;1. Повышение кислотности среды снижает выход в связи с разрушением этандиолата Мо(Ч 1), с другой 5 стороны, повышение рН приводит к полному разрушению комплексов Мо(Ч 1) с аминокислотами. П р и м е р 5. Раствор 1 г этандиолата 10 диоксомолибдена (Ч 1) смешивают с раствором 0,178 г 1:а -аланина. Реакцию проводят при различных температурах, Выпадающий белый осадок отфильтровывают, промывают и сушат под вакуумом масляного насоса.15 Данные приведены в табл. 4.Значительное повышение температурысмеси понижает чистоту продукта, а следовательно, его выход. Это связано с образованием молибденовых синей.20Таким образом, описание и полученныерезультаты свидетельствуют о преимуществах предлагаемого способа. Прежде всего этоуниверсальностьспособа:способ позво ляет синтезировать комплексы Мо(Ч 1) с аминокислотами, которые не удается получить по способу-прототипу- с гистидином, глутаминовой, аспарагиновой кислотами, фенилаланином, валином, серином.30Цветосадка Найдено: Мфсн;сн-с,ОН2 0,160 й 10,49 Вычислено: Вычислено: Белый 01:глицин Кновая ОфсО ДМФА ДМЗО Навескааминокислоты 68 0,518Белый ДМФА ДМЗО БНВ-СН 2-О+-СФо2 Желтокоричн. 49 0,500Вычислено:С 14,18Н 3,07Й 3,31Найдено:С 14.13Н 2,76Й 3,26ВычисленоС 8,76Н 2,19Й 3,41Найдено:С 8,90Н 2,08Й 3,53 Продукт высаживаютт ацетоном (1:1) 0,234 Белый 57 0,482Продукт высаживеют этиловым спиртом (1;1) И-СИ -СН-СОн2 Таблица 2 ФЬстидинат Мо(а) выделяли из диметюформамидных растворов, расчеты проводили на следующую формулу(аи)о нь2где й - СНз, СзНзМ 2 СНг, Н, СНз 3 (СН 2)2,НООС (СН)з, НООС (СНг), СвнвСНг,Составитель С.СмирноваРедактор А,Самерханова Техред ММоргентал Корректор А.Обручар Заказ 3377 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретенияСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ДИОКСОМОЛИБДЕНА (У) С АМИНОКИСЛОТАМИ общей формулы СвНвМСН 2, (СНз)2 СН, СНзОН, реакцией в водных растворах растворимой соли диоксомолибдена (Ш) и аминокислоты в молярном соотношении 2: 1, отличаю 10 щийся тем, что в качестве растворимой соли диоксомолибдена (УО используют атандиолат Мо (В), аминокислоту выбирают из ряда .- а -аланин, 1:гистидин, О: глицин, О:метионин, 1:глутаминовая15 кислота, О:аспэрагиновая кислота, О- р- фенил- а -аланин, О.-триптофан. 1.-валин, 1:серин и процесс ведут при 20 -30 С.