Реферат: Функціоналізовані енаміни в синтезі фосфоровмісних гетероциклів

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ

СВЯЩЕНКО

ЮРІЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

УДК 547.233.3’313 + 547.819 + 546.18

ФУНКЦІОНАЛІЗОВАНІ ЕНАМІНИ

В СИНТЕЗІ ФОСФОРОВМІСНИХ ГЕТЕРОЦИКЛІВ

02.00.08 – хімія елементоорганічних сполук

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук

КИЇВ – 2008

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми . Зростаючий інтерес до гетероциклічних сполук перш за все пов’язаний з їх широким практичним застосуванням. Фосфоровмісні гетероцикли є значно менш поширеними та менш доступними в порівнянні з їх класичними азото- та сірковмісними аналогами. Разом із тим, фосфоровмісні гетероцикли, особливо такі, що містять ендоциклічний Р-С зв’язок, викликають велику зацікавленість, яка обумовлена їх широким використанням, зокрема, як модельних об’єктів для фундаментальних досліджень, лігандів для нових каталізаторів, важливих будівельних блоків у дизайні медичних препаратів, а також органічних р-спряжених полімерів та олігомерів.

Особливе місце серед фосфоровмісних гетероциклів займають л³ - та л⁵ ‑фосфініни, в яких валентність фосфору суттєвим чином впливає на їх властивості. Зокрема, л³ -фосфініни відносять до ароматичних сполук і порівнюють з бензеном та піридином, натомість л⁵ -фосфініни розглядають як циклічні іліди. Ці сполуки були синтезовані більше 40 років тому та інтенсивно вивчалися німецькими хіміками переважно з теоретичної точки зору, хоча аналіз сучасної хімічної літератури вказує на можливість їх практичного застосування. Наприклад, л³ -фосфініни були використані як ліганди для ефективних каталізаторів асиметричного гідроформілювання та гідрування, а паладієві комплекси l⁵ -фосфінінів виступають ефективними каталізаторами в реакції Мяурі (синтез боронових кислот сполученням пінаколборанів с арилйодидами). В той же час, практичне використання фосфінінів обмежується відсутністю зручних препаративних методів синтезу і тому їх розробка є актуальним завданням.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами . Робота виконувалась в рамках бюджетних наукових тем відділу фосфорорганічних сполук Інституту органічної хімії “Ациклічні енаміни як С_в нуклеофіли” (№ держреєстрації 0103U000608) та “Нові методи синтезу л⁵ -фосфінінів та л⁵ -азафосфінінів” (№ держреєстрації 0105U000152).

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягала у розробці зручних методів синтезу л⁵ -фосфінінів та 1,2л⁵ -азафосфінінів на основі реакцій циклоконденсації легкодоступних ациклічних похідних фосфору.

Для досягнення поставленої мети необхідно було розв’язати наступні завдання:

- на основі лінійних енамінів сконструювати фосфоровмісні сполуки, які мають ациклічний вуглецевий скелет і здатні вступати в реакції циклоконденсації та розробити препаративні методи їх синтезу.

- знайти умови та реагенти для перетворення ациклічних фосфоровмісних похідних енамінів в л⁵ ‑фосфініни та їх азааналоги.

Об’єкт дослідження – фосфорильовані похідні лінійних енамінів, що містять в b-положенні p-електроноакцепторний замісник (далі "пуш-пульні" енаміни), а в a-положенні – метильну групу (b‑діалкіламінокротонати та b‑діалкіламінокротонітрили).

Предмет дослідження – електрофільна функціоналізація "пуш-пульних" енамінів галогенідами тривалентного фосфору (далі - фосфорилювання), вивчення хімічних та фізичних властивостей фосфорильованих похідних, а також їх використання в синтезі л⁵ ‑фосфінінів та їх азааналогів.

Методи дослідження – органічний синтез, ЯМР-спектроскопія на ядрах ¹ H, ¹³ C, ¹⁹ F та ³¹ P, двовимірна ЯМР-спектроскопія, ІЧ-спектроскопія, мас-спектрометрія, хроматомас-спектрометрія, елементний аналіз, рентгеноструктурне дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано два нових методи синтезу l⁵ -фосфінінів, які ґрунтуються на [5+1]-циклоконденсації відкритоланцюгових похідних фосфору (V) з диметилацеталем диметилформаміду (ДМАДМФ) та [4+2]-циклоконденсації відкритоланцюгових похідних фосфору(ІІІ) з 2-бромацетофенонами. Перший тип перетворень був також використаний для синтезу 1,2l⁵ ‑азафосфінінів.

Розроблено метод синтезу фосфорильованих енамінів, похідних діалкіламінокротонової кислоти. Вперше встановлено, що напрямок фосфорилювання „пуш-пульних” енамінів галогенідами тривалентного фосфору залежить від структури енаміну та фосфорилюючого агента. Знайдено, що більшість вивчених типів галогенфосфінів реагує за класичною схемою електрофільної функціоналізації в в-положення енаміну, при цьому стабільність С-Р(ІІІ) зв’язку в фосфорильованих енамінах суттєво залежить від структури енамінів. Дифенілгалогенфосфіни, на відміну від інших вивчених галогенфосфінів, реагують по метильній групі енаміноестерів з утворенням метиленфосфорильованих енамінів. На основі останніх запропоновані методи синтезу г-фосфорильованого ацетооцтового естеру, нових типів фосфорильованих діенамінів, ряду метиленфосфорильованих азотистих гетероциклів та поліфункціональних фосфорильованих бензенів.

Практичне значення одержаних результатів полягає у створенні нових препаративних підходів до синтезу фосфорильованих похідних діалкіламінокротононітрилів, діалкіламінокротонатів, ацетооцтових естерів та показана можливість їх використання для синтезу метиленфосфорильованих гетероциклів. На основі ациклічних похідних фосфору розроблені препаративні методи синтезу л⁵ -фосфінінів та 1,2л⁵ ‑азафосфінінів. Ці методи можуть бути використані в синтезі нових типів фосфінових лігандів та в цілеспрямованому конструюванні нових або важкодоступних функціоналізованих фосфорорганічних сполук.

Особистий внесок здобувача . Систематизація літературних даних, основний обсяг експериментальної роботи, узагальнення отриманих результатів, аналіз спектральних досліджень та встановлення будови отриманих сполук виконані особисто здобувачем. Постановка завдання дослідження та обговорення результатів проведено разом з науковим керівником к.х.н. О.М. Костюком, окремих етапів роботи разом з к.х.н. Д.М. Волочнюком, з д.х.н. О.М. Пінчуком та д.х.н. А.О. Толмачовим. Синтез вихідних сполук для проведення досліджень здійснено у співпраці з к.х.н. М.В. Лисенком (вихідні енаміни, дифенілбромофосфін) та Б.Б. Барничем (2-(дифенілфосфіно)-3-піролідин-1-ілбут-2-еннітрил у кількостях, необхідних для подальших досліджень). Рентгеноструктурне дослідження здійснено у співробітництві з д.х.н. О.М. Чернегою.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи були представлені і доповідались на національних та міжнародних конференціях: XXIX та XXX конференціях молодих вчених з органічної хімії та хімії елементоорганічних сполук (м. Київ, 2003 та 2004 рр.), XX Українській конференції з органічної хімії, присвяченій 75-річчю з дня народження О.В.Богатського (м. Одеса, 2004 р.) та 16 Міжнародній конференції з хімії фосфору ICPC2004 (м. Бірмінгем, Англія, 2004 р.), XIV Міжнародній конференції з хімії сполук фосфору ICСPCХIV (м. Казань, Росія, 2005 р.), Міжнародній конференції з хімії азотовмісних гетероциклів CNCH2006 (м. Харків, 2006 р.), 17 Міжнародній конференції з хімії фосфору ICPC2007 (м. Ксямень, Китай, 2007 р.), 4^тій Міжнародній конференції з хімії Тулуза-Київ (м. Тулуза, Франція, 2007 р.), XXІ Українській конференції з органічної хімії (м. Чернігів, 2007 р.).

Публікації . За темою дисертаційної роботи опубліковано 3 статті у провідних міжнародних журналах, 1 у науковому збірнику та 7 тез доповідей на конференціях.

Структура і обсяг роботи. Дисертація викладена на 152 сторінках і складається з вступу, чотирьох розділів, висновку, переліку використаних джерел (149 найменувань) та 2 додатків, містить 13 малюнків, 75 схем та 2 таблиці. Перший розділ (літературний огляд) присвячений синтезу та властивостям л⁵ -фосфінінів. В другому розділі розглядаються реакції "пуш-пульних" енамінів, які містять у a-положенні метильну групу з галогенідами тривалентного фосфору. В третьому розділі описується синтез фосфоровмісних гетероциклічних сполук – л⁵ -фосфінінів та 1,2л⁵ ‑азафосфінінів, виходячи з фосфорильованих похідних "пуш-пульних" енамінів. Четвертий розділ є експериментальною частиною дисертаційної роботи.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Всі відомі нечисленні методи синтезу l⁵ -фосфінінів або базуються на багатостадійному синтезі з низьким сумарним виходом, або вимагають роботи з нестабільними на повітрі і важкодоступними вихідними сполуками і, окрім того, обмежують можливість варіації замісників у фосфініновому кільці.

На основі результатів дослідження фосфорилювання енамінів галогенідами тривалентного фосфору, які проводилися в ІОХ НАН України, ми припустили, що перспективними будівельними блоками для синтезу l⁵ -фосфінінів І могли б бути функціоналізовані енаміни типів II як 1,5-бінуклеофіли в реакціях [5+1]-циклоконденсації з 1,1-біелектрофілами, та III як 1,4-бінуклеофіли в реакціях [4+2]-циклоконденсації з 1,2-біелектрофілами.

Для досліджень цих реакцій нами були обрані лінійні енаміни, похідні b‑амінокротонової кислоти (схема 2), які у b-положенні енаміну містять естерну (-COOEt) або нітрильну (-CN) групи, а як амінний замісник піролідин та морфолін, які істотно відрізняються в основності (піролідин: pK_a =11.27, морфолін: pK_a =8.33), що суттєво впливає на реакційну здатність енамінів.

РЕАКЦІЇ ПОХІДНИХ в‑АМІНОКРОТОНОВОЇ КИСЛОТИ З ТРИХЛОРИДОМ ФОСФОРУ

Взаємодію енамінів 1a-б та 2a-б з трихлоридом фосфору було детально досліджено за допомогою спектроскопії ЯМР ³¹ Р. Встановлено, що оптимальними умовами для перебігу реакції є кімнатна температура, бензен або дихлорметан як розчинник та триетиламін як основа.

Показано, що піролідинові енаміни 1a і 2a реагують з PCl₃ селективно з утворенням дихлорфосфінів 3a і 4a майже з кількісними виходами (схема 3).

Була вивчена взаємодія дихлорфосфінів 3a і 4a з рядом таких нуклеофілів як аміни та спирти. На основі нітрильної похідної 3a були отримані похідні тривалентного фосфору 5a,б та 6 , утворення яких підтверджено спектроскопією ЯМР ³¹ Р, хоча виділити в аналітично чистому вигляді вдається тільки аміди 5a,б . В подальшому сполуки 5 , 6 були окиснені в розчині до похідних п’ятивалентного фосфору 7, 8, 9, 10 .

Взаємодія дихлорфосфіну на основі естерного енаміну 4а з діалкіламінами або спиртами при кімнатній температурі супроводжується розривом С-Р зв'язку і виділити продукт фосфорилювання не вдається. При проведенні реакції сполуки 4а з морфоліном при ‑70°С в толуолі через 0.5 год утворюється виключно фосфамід 11 , який фіксується за допомогою спектроскопії ЯМР ³¹ P. Останній виявився стабільним при 0°С впродовж 30-40 хв., що дозволило перевести його в сполуки 12 , 13, 14 . Крім того, якщо реакцію з нуклеофілами проводити при кімнатній температурі в присутності окисника, наприклад сірки або фенілазиду, то також вдається виділити похідні п'ятивалентного фосфору 12, 13б, 15 .

Реакції фосфорилювання енамінів 1 , 2 метилдихлорфосфіном та фенілдихлорфосфіном перебігають так само як з трихлоридом фосфору.

Фосфорильований енамін 13б був використаний для синтезу С‑фосфорильованих гетероциклів. Наприклад, реакцією з гідразином та метилгідразином нами були отримані піразолони 16 . Слід зазначити, що арилгідразини в цю не реакцію вступають.

РЕАКЦІЇ ПОХІДНИХ в‑АМІНОКРОТОНОВОЇ КИСЛОТИ З ДИФЕНІЛГАЛОГЕНФОСФІНАМИ

Регіоселективність фосфорилювання енамінів 1 , 2 дифенілхлорфосфіном залежить від їхньої структури. Так, енаміни 1а,б, які містять в в-положенні нітрильну групу, фосфорилюються дифенілхлорфосфіном по класичному в-положенню з утворенням третинних фосфінів 17a,б , які були переведені у похідні фосфору (V) 18 і 19 .

В той же час енаміни 2a,б , які містять в в-положенні карбетоксильну групу, фосфорилюються дифенілхлорфосфіном не в b-положення енаміну, а по метильній групі з утворенням фосфінів 20a,б . Слід зазначити, що реакція чутлива до умов її проведення. Так, у бензені в присутності триетиламіну фосфорилювання не відбувається взагалі, у піридині реакція проходить неселективно і дуже повільно. Успішним виявилося фосфорилювання в хлористому метилені в присутності триетиламіну, що перебігає за 24 год і приводить до третинних фосфінів 20a,б . Останні також можна одержати при взаємодії більш активного фосфорилюючого агента дифенілбромфосфіну в бензені в присутності триетиламіну як основи. Фосфіни 20a,б реагують з пероксидом водню або сіркою з утворенням відповідних похідних 21a,б і 22a,б . У м'яких умовах вдається провести гідроліз похідних п’ятивалентного фосфору до відповідних g‑фосфорильованих ацетооцтових естерів 23 і 24 , що знаходять широке синтетичне застосування.

Реакції електрофільного заміщення по в’- положенню для пуш-пульних енамінів не є характерними. В літературі описано тільки декілька прикладів аналогічних реакцій з такими активними електрофільними агентами як хлораль, ангідрид трихлороцтової кислоти, естери трифлуоропіровиноградної кислоти.

Ми допускаємо, що реакція фосфорилювання по в’‑положенню починається з первинної атаки дифенілгалогенфосфіну на атом кисню з утворенням інтермедіата 26 , який внутрішньо- або міжмолекулярно перетворюється в продукт 20 .

СИНТЕТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ в’-ФОСФОРИЛЬОВАНИХ ЕНАМІНІВ

Енаміни 21a,б і 22a,б виявилися перспективними об’єктами для синтезу поліфункціональних фосфорильованих бензенів та метиленфосфорильованих азотистих гетероциклів. Так, формілювання їх по Вільсмаєру-Хааку приводить до фосфорильованого діенаміну 30б , натомість вінілформілювання в аналогічних умовах, дає фосфорильовані аніліни 31, 32 .

На 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 (100 °C) та літійдіізопропіламід (ЛДА) в ТГФ (‑78°C), приводили до осмолення реакційних сумішей, і цільові фосфініни 55 отримувались з виходом 10-15% за даними ³¹ P ЯМР спектрів та хроматомас-спектрометрії.

Аналіз масс-спектрів сполуки 54а показує, що при електронному ударі (ЕІ, 70eV, температура камери прямого введення 200°С) 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 150°С 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 220°C. 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 1,2l⁵ -азафосфінінів була використана синтетична схема [5+1]‑циклоконденсації, розроблена для l⁵ -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 1,2l⁵ -азафосфінінів 64 . Сумарний вихід послідовності перетворень від вихідного енаміну 1а , через фосфаміди 5 , до кінцевих 1,2l⁵ -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 (¹ H, ¹³ C, ³¹ Р 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 l⁵ -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 1,2l⁵ ‑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 b -aminocrotonic acid with diphenylchlorophosphine // Tetrahedron Lett. – 2003. – Vol. 44, №34. – P. 6487–6491. (Svyaschenko Y.V. - проведення експериментальних досліджень реакцій фосфорилювання енамінів – похідних b-амінокротонової кислоти, аналіз спектральних даних, встановлення будови отриманих сполук).

2. Kostyuk A.N., Svyaschenko Y.V. , Volochnyuk D.M. New approach to l⁵ -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 l⁵ -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-1,2l⁵ -azaphosphinine-3-carbonitrile and 2,2,4-tripyrrolidin-1-yl-1,2l⁵ -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
b -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 l⁵ -phosphinines // 4^th 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 l⁵ -фосфінінів та 1,2l⁵ ‑азафосфінінів // ХХI Українська конференція з органічної хімії, м. Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р., c. 58.