Функціоналізовані енаміни в синтезі фосфоровмісних гетероциклів - Автореферат

Зокрема, л3-фосфініни відносять до ароматичних сполук і порівнюють з бензеном та піридином, натомість л5-фосфініни розглядають як циклічні іліди. 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). Робота виконувалась в рамках бюджетних наукових тем відділу фосфорорганічних сполук Інституту органічної хімії “Ациклічні енаміни як Св нуклеофіли” (№ держреєстрації 0103U000608) та “Нові методи синтезу л5-фосфінінів та л5-азафосфінінів” (№ держреєстрації 0105U000152). 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 розвязати 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.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: PKA=11.27, морфолін: PKA=8.33), що суттєво впливає на реакційну здатність енамінів. На основі нітрильної похідної 3a були отримані похідні тривалентного фосфору 5а,б та 6, утворення яких підтверджено спектроскопією ЯМР 31Р, хоча виділити в аналітично чистому вигляді вдається тільки аміди 5а,б. 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.Запропонований новий метод синтезу l5-фосфінінів, який базується на 6-р електроциклізації фосфагексатриенових систем, які були отримані двома методами: - взаємодією фосфонієвих солей, похідних „пушпульних” енамінів, з диметилацеталем диметилформаміду; Знайдено, що напрямок фосфорилювання „пушпульних” енамінів галогенідами фосфору(ІІІ) залежить як від природи енаміну, так і фосфорилюючого агента, і протікає по в-або в’-положенню.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Запропонований новий метод синтезу l5-фосфінінів, який базується на 6-р електроциклізації фосфагексатриенових систем, які були отримані двома методами: - взаємодією фосфонієвих солей, похідних „пушпульних” енамінів, з диметилацеталем диметилформаміду;

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

2. Синтезовані 1,2l5-азафосфініни циклізацією фосфаазагексатриенів, створених реакцією амінофосфонійхлоридів, похідних „пушпульних” енамінів, з диметилацеталем диметилформаміду, .

3. Знайдено, що напрямок фосфорилювання „пушпульних” 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.

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 ICCPCXIV, 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 // 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 l5-фосфінінів та 1,2l5-азафосфінінів // ХХІ Українська конференція з органічної хімії, м. Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р., c. 58.