на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Функціоналізовані енаміни в синтезі фосфоровмісних гетероциклів
а основі енаміну 21 був запропонований зручний метод синтезу метиленфосфорильованого ізоксазолу 32, який використовується для синтезу аналогів таких природних сполук, як, наприклад, лейкотриен та гаруганін.

Продукт гідролізу енамінів 21a,б, г-фосфорильований ацетооцтовий естер 23, реагує з гідразинами з утворенням піразолонів 33, а також дає дигідропіридин 34а реакцією Ганча та конденсовані дигідропіримідини 34б,в в трикомпонентній взаємодії з амінотриазолом(тетразолом) і альдегідом. Сполука 23 була також успішно використана в реакціях Біджинелі та Фрідландера в присутності триметилхлорсілану як дегідратуючого реагенту, що дозволило синтезувати ряд метиленфосфорильованих дигідропіримідинів 35а-е, хінолін 36, тієнопіридин 37 та піразолопіридин 38.

СИНТЕЗ л5-ФОСФІНІНІВ ЗА СХЕМОЮ [5+1]-ЦИКЛОКОНДЕНСАЦІЇ

На сьогоднішній день 6-р-електроциклізація гексатриенових систем є невід'ємною частиною базових методів синтетичної органічної хімії, що широко застосовується у синтезі нових фармакологічних та агрохімічних препаратів, тотальному синтезі природних сполук та їх аналогів.

Виходячи з того факту, що в багатьох реакціях атом фосфору веде себе подібно атому вуглецю, можливо допустити, що заміна атома вуглецю на атом фосфору в гексатриеновій системі не порушить її здатність до циклізації.

Перевірити це припущення ми вирішили на прикладі 5_фосфагексатриенових систем типу А. Вихідні сполуки 42а-в для побудови таких систем були синтезовані виходячи із фосфорильованих енамінів 18а, 19а, 39 за схемою 14. Останні реагують з диметилацеталем диметилформаміду з утворенням фосфорильованих лінійних діенамінів 40a-в з високими виходами. Нам не вдалося провести відновлення за літературними методиками ні фосфіноксиду 40a, ні фосфінтіооксиду 40б до відповідного фосфіну 41. Тому наш вибір зупинився на селеновій похідній. Нагрівання фосфінселеніду 40в у бензені з гексаметилфосфотриамідом приводить з високими виходами до фосфіну 41, який надалі був in situ перетворений у фосфонієві солі 65 взаємодією з алкілгалогенідами.

Для отримання фосфагексатриенових систем солі 42 були оброблені сильною основою. Так, нагрівання солей 42a-в у ДМФА при 130°С з 2 еквівалентами діазобіциклоундецену (ДБУ) в усіх трьох випадках приводить до утворення цільових фосфінінів 44a-в. Вихід останніх в значній мірі залежить від структури замісника R. Зокрема, бензилфосфонієва сіль 42в реагує за 30 хв. з 70% виходом, натомість метилфосфонієва сіль 42a у таких самих умовах після 4 год перетворюється у фосфінін 44a з виходом 50%, а етилфосфонієва сіль 42б реагує при довготривалому нагріванні не селективно і після 10 год у реакційній суміші фіксуються тільки слідові кількості фосфініну 44б.

Таким чином, при дії основи солі 42 перетворюються у проміжні іліди 43 - 5-фосфагексатріенові системи, які зазнають електроциклізації. Нещодавно, в публікаціях присвячених дослідженням електроциклізацій 1-аміно-1,3,5-гексатриенів чітко показано, що електроно-акцепторні замісники в положеннях 2 та 4 значно знижують бар'єр активації електроциклічного закриття циклу. В цьому є аналогія з нашими результатами, оскільки проміжні сполуки 43 містять нітрильну групу в положенні 4 та атом водню, метильну або фенільну групи в положенні 6, відповідно. При цьому циклізація найбільш легко проходить для солі 42в, яка містить фенільну групу в положенні 6.

Введення в положення 6 фосфагексатриенової системи ще більш акцепторного фенацилу, алкілуванням фосфіну 41 2-бромоацетофенонами, приводить до спонтанної циклізації і нам не вдається зафіксувати навіть проміжну фосфонієву сіль.

Для синтезу діенамінових солей 42 була також досліджена реакція фосфонієвих солей 46a-в, 47a-в, 48а-в (отриманих при алкілуванні згаданих вище фосфіну 17а та фосфаміду 5а) з ДМАДМФ, проте їх взаємодія приводить безпосередньо до утворення похідних л5-фосфінінів 44,45 та 49.

Виходячи з того, що л5-фосфініни 44 утворюються при дії основ на солі 42, ми припустили, що у реакціях з солями 46-48, ДМАДМФ виступає не тільки як реагент, а як і сильна основа, що узгоджується з літературними даними.

Для перевірки цього припущення ми випробували солі 42 в умовах, при яких відбувався синтез фосфінінів із солей 46, а саме, нагріванню у ДМАДМФ. Неочікувано, поведінка цих солей виявилась відмінною. Так, сіль 42в після 4 год нагрівання дає цільовий фосфінін 44в з виходом 55%. При переході до етильної похідної 42б, результатом 5-ти денного нагрівання були слідові кількості фосфініну 44б разом з розкладом вихідної солі. І нарешті реакція з метилфосфонієвою сіллю 42a приводить до утворення двох продуктів майже в однакових кількостях, серед яких основним продуктом був очікуваний фосфінін 44a, а другим продуктом виявилось формільована похідна 50.

Утворення формільованого продукту 50 вписується в схему реакції при якій вклинення диметиламінометиленової групи проходить по метильній групі біля атома фосфору в солі 42а.

Враховуючи вищезазначені результати можна зробити висновок, що при утворенні фосфінінів 44, 45, 49 на початковій стадії проходить вклинення диметиламінометиленової групи в метильну групу біля атому фосфору з утворенням інтермедіату 51, а надалі йде дегідрогалогенізація, електроциклізація та елімінування диметиламіну.

СИНТЕЗ л5-ФОСФІНІНІВ ЗА СХЕМОЮ [4+2]-ЦИКЛОКОНДЕНСАЦІЇ

При вивчені реакцій [5+1]-циклоконденсацій було показано принципову можливість циклізацій 3-фосфагексатриенових систем 52. Тому ми припустили, що фенацилфосфонієві солі 47, синтезовані алкілуванням фосфіну 17а 2_бромоацетофенонами, можуть служити вихідними сполуками для побудови фосфагексатриенових систем, та синтезу відповідних фосфінінів 55.

Взаємодія солей 47 з такими основами як водний розчин соди або триетиламін приводить до утворення стабілізованих ілідів 54a-в (схема 20). У літературі відомі приклади циклізацій вуглецевих аналогів ілідів 54a-в в похідні бензену при дії основ. Одначе у нашому випадку, за рахунок стабілізації ілідної структури, сильно знижено електрофільність C=O групи порівняно з вуглецевими аналогами і циклізація не відбувається. Спроби підвищити температуру реакції утворення іліду з надлишком триетиламіну або обробка ілідів 54 сильними основами, такими як ДБУ в ДМФА (100C) та літійдіізопропіламід (ЛДА) в ТГФ (_78C), приводили до осмолення реакційних сумішей, і цільові фосфініни 55 отримувались з виходом 10-15% за даними 31P ЯМР спектрів та хроматомас-спектрометрії.

Аналіз масс-спектрів сполуки 54а показує, що при електронному ударі (ЕІ, 70eV, температура камери прямого введення 200С) в мас-детекторі не фіксуються молекулярний іон, натомість отримується спектральна картинка з максимальним піком 420, який можна віднести до фосфініну 55а. Цей факт, навів нас на думку, що цільові продукти можна одержати в умовах флеш-вакуум піролізу. Дійсно, при нагріванні ілідів 54a-в без розчинника впродовж 5 хв. при 150С і 0.03 мм рт. ст., із наступною кристалізацією з метанолу були отримані фосфініни 55a-в з препаративними виходами 33-35%. Таким чином іліди 54 зазнають термічної циклізації з утворенням циклічних ілідів 57 і наступною дегідратацією з утворенням фосфінінів 55.

У той же час кип'ятіння солей 47 у присутності каталітичних кількостей таких органічних основ, як триетиламін або діізопропілетиламін приводить до продуктів 58. Слід зазначити суттєвий вплив розчинника на перебіг даної реакції. Найзручніше виявилося проводити її в неполярних розчинниках типу бензену або толуену, в яких не розчинні як вихідні солі 47, так і кінцевий продукт 58. При цьому всі ймовірні побічні продукти реакції переходять в розчин, що є зручним для виділення основного продукту.

З нашого погляду утворення солей 58 відбувається через іліди 54, за схемою з каталітичним циклом зображеним вище. Ця схема підтверджується проведенням реакції з використанням замість органічної основи, 0.1 еквіваленту відповідного іліду 54.

Циклічні солі 58, очевидно, є прекурсорами для синтезу фосфінінів 55. Дійсно, вдалося одержати фосфініни 55 при мікрохвильовому опроміненні солі 58 у ДМФА при 220C. Використання оцтового ангідриду як водовіднімаючого реагента, у присутності ацетату натрію, приводить до ацильованих фосфінінів 59a-в. Останні, ймовірно, утворюються при ацилюванні проміжних циклічних ілідів. Реакції супроводжуються сильним осмоленням і фосфінін 59в нам вдалося зафіксувати тільки в слідових кількостях. Структура фосфінінів 59 була строго доведена з використанням експериментів ядерного ефекту Оверхаузера.

При взаємодії ДМАДМФ (сильної основи та дегідратуючого реагента) із солями 58a-в поряд з очікуваними фосфінінами 55 були отримані ацильовані фосфініни 45 у різних співвідношеннях.

Утворення фосфініну 55 відбувається при дегідрогалогенізації та дегідратації вихідних фосфонієвих солей. В той же час появу фосфінінів 45 можливо пояснити за допомогою схеми 22, яка на завершальному етапі включає циклізацію фосфагексатриенової системи.

СИНТЕЗ 1,2л5-АЗАФОСФІНІНІВ ЗА СХЕМОЮ [5+1]_ЦИКЛОКОНДЕНСАЦІЇ

Для синтезу 1,25-азафосфінінів була використана синтетична схема [5+1]_циклоконденсації, розроблена для 5-фосфінінів. Взаємодія фосфамідів 5а,б з гексахлоретаном приводить до утворення хлорфосфонійхлоридів, які при дії аміаку дають відповідні амінофосфонійхлориди 63a,б. Слід зазначити що останні є синтетичними аналогами алкілованого фосфаміду 48а. Справді, подальше нагрівання амінофосфонійхлоридів 63a,б з ДМАДМФ приводить до утворення відповідних 1,25-азафосфінінів 64. Сумарний вихід послідовності перетворень від вихідного енаміну 1а, через фосфаміди 5, до кінцевих 1,25-азафосфінінів 64 складає 25-40%, що робить дуже перспективним подальше вивчення цього класу сполук.

Структура всіх нових речовин отриманих у дисертаційній роботі була підтверджена комплексом спектральних методів (1H, 13C, 31Р ЯМР та ІЧ спектроскопією, мас-спектрометрією) та елементним аналізом. Для співвіднесення сигналів у ЯМР спектрах використовувались методи двовимірної спектроскопії (COSY, HMQS та HMBS). У випадку сполук 8в, 9в та 16б було проведене рентгеноструктурне дослідження.

ВИСНОВКИ

1. Запропонований новий метод синтезу 5-фосфінінів, який базується на 6-р електроциклізації фосфагексатриенових систем, які були отримані двома методами:

- взаємодією фосфонієвих солей, похідних „пуш-пульних” енамінів, з диметилацеталем диметилформаміду;

- взаємодією (ІІІ)фосфорильованих енамінів з 2-бромоацетофенонами.

2. Синтезовані 1,25_азафосфініни циклізацією фосфаазагексатриенів, створених реакцією амінофосфонійхлоридів, похідних „пуш-пульних” енамінів, з диметилацеталем диметилформаміду, .

3. Знайдено, що напрямок фосфорилювання „пуш-пульних” енамінів галогенідами фосфору(ІІІ) залежить як від природи енаміну, так і фосфорилюючого агента, і протікає по в- або в'-положенню.

4. Показано, що в- та в'-фосфорильовані енаміни є зручними будівельними блоками для синтезу ациклічних сполук (фосфорильовані ацетооцтові естери і діенаміни), а також для С-фосфорильованих та метиленфосфорильованих азотистих гетероциклів (ізоксазолу, піразолонів, дигідропіримідинів, хіноліну, тієнопіридину та піразолопіридину).

5. Запропонований новий метод синтезу поліфункціональних фосфорильованих бензенів вінілформілюванням в'-фосфорильованих енамінів.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ

1. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Lysenko N.V., Tolmachev A.A., Pinchuk A.M. Structural sensitivity in phosphorylation of enamines--derivatives of -aminocrotonic acid with diphenylchlorophosphine // Tetrahedron Lett. - 2003. - Vol. 44, №34. - P. 6487-6491. (Svyaschenko Y.V. - проведення експериментальних досліджень реакцій фосфорилювання енамінів - похідних -амінокротонової кислоти, аналіз спектральних даних, встановлення будови отриманих сполук).

2. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M. New approach to 5-posphinines // Tetrahedron - 2005. - Vol. 61, №39. - P.9263-9272. (Svyaschenko Y.V. - проведення експериментальних досліджень реакцій [5+1]_циклоконденсації фосфонієвих солей, похідних диалкіламінокротононітрилів, з ДМАДМФ, аналіз спектральних даних, встановлення будови отриманих сполук).

3. Svyaschenko Y.V., Kostyuk A.N., Barnych B.B., Volochnyuk D.M. A convenient approach to 5-phosphinines via interaction of phosphorylated 3_pyrrolidinocrotonitrile with 2_bromoacetophenones // Tetrahedron - 2007. - Vol. 63, №25. - P. 5656-5664. (Svyaschenko Y.V. - проведення експериментальних досліджень реакцій [4+2]_циклоконденсації 2_(дифенілфосфіно)-3-піролідин-1-ілбут-2-енонітрилу з бромацетофенономи, аналіз спектральних даних, встановлення будови отриманих сполук).

4. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M. 2,2-dimorpholin-4-yl-4-pyrrolidin-1-yl-1,25-azaphosphinine-3-carbonitrile and 2,2,4-tripyrrolidin-1-yl-1,25-azaphosphinine-3-carbonitrile // The chemistry and biological activity of synthetic and natural compounds: Nitrogen-containing heterocycles. - Vol. 2. - Moscow. - 2006. - Ed. by prof. V.G. Kartsev. - P. 322-323. (Священко Ю.В. - проведення експериментальних досліджень реакцій [5+1] циклоконденсації амінофосфоній хлоридив похідних диалкіламінокротононітрилів з ДМАДМФ, аналіз спектральних даних, встановлення будови отриманих сполук)

5. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Sibgatulin D.A., Pinchuk A.M. A novel approach to л5-phosphinines and л5-azaphosphinines // 16th International conference on phosphorus chemistry ICPC2004, Birmingham, England, July 4-9, 2004, PS1-090, P. 127.

6. Священко Ю.В., Костюк А.Н., Волочнюк Д.М., Пинчук А.М., Толмачев А.А. Фосфорилирование енаминов - производных
-аминокротоновой кислоты галогенидами трехвалентного фосфора // ХХ Українська конференція з органічної хімії, присвячена 75-річчю з дня народження акад. О.В.Богатського, м. Одеса, 20-24 вересня 2004 р., c. 485.

7. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Pinchuk A.M. Phosphorylated derivatives of push-pull enamines // XIV International conference on chemistry of phosphorus compounds ICСPCХIV, Kazan, Russia, June 27 - July 1, 2005, OP3.

8. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M. Synthesis of 1,2л5_azaphosphinines // International conference on chemistry of nitrogen containing compounds CNCH2006, Kharkiv, Ukraine, October 2-6, 2006, P. 166.

9. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V., Volochnyuk D.M., Sibgatulin D.A., Pinchuk A.M. Synthesis and properties of л5-phosphinines and л5-azaphosphinines // 17th International conference on phosphorus chemistry ICPC2007, Xiamen, China, April 15-19, 2007, O-1, P. 12.

10. Svyaschenko Y.V., Kostyuk A.N., Barnych B.B., Volochnyuk D.M. A convenient approach to 5-phosphinines // 4th International chemistry conference Toulouse-Kiev, Toulouse, France, June 6-8, 2007, P.76.

11. Священко Ю.В., Костюк О.М., Барнич Б.Б., Волочнюк Д.М., Пінчук О.М. Нові підходи до синтезу функціоналізованих 5-фосфінінів та 1,25_азафосфінінів // ХХI Українська конференція з органічної хімії, м. Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р., c. 58.

Страницы: 1, 2


© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.