Кинетика и механизм реакций образования фосфабетаинов и реакций с их участием тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.08 ВАК РФ
|
Мальцев, Дмитрий Борисович
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2007
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.08
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах р>ког кси
МАЛЬЦЕВ ДМИТРИЙ БОРИСОВИЧ
КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ФОСФАБЕТАИНОВ И РЕАКЦИЙ С ИХ УЧАСТИЕМ
02 00 08 - Химия элементоорганических соединений
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Казань 2007
003071302
Работа выполнена на кафедре высокомолекулярных и элементоорганических соединений Химического института им А М Бутлерова Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Казанский государственный университет им В И Ульянова-Ленина" Министерства образования и науки Российской Федерации
Научный руководитель
Научный консультант
доктор химических наук, член-корреспондент Академии наук РТ, профессор Галкин Владимир Иванович кандидат химических наук, с н с Бахтиярова Юлия Валерьевна
Официальные оппоненты
доктор химических наук, вне Караси к Андрей Анатольевич кандидат химических наук, профессор Цупак Евгений Борисович
Ведущая организация
Казанский государственный технологический университет
Защита диссертации состоится "31 " мая 2007 года в 14 часов на заседании Диссертационного совета К 212 081 04 по химическим наукам при Казанском государственном университете им В И Ульянова-Ленина по адресу 420008, г Казань, ул Кремлевская, 18, Химический институт им А М Бутлерова, Бутлеровская аудитория
С диссертацией можно ознакомиться в научной бибчиотеке им Н И Лобачевского Казанского государственного университета
Отзывы на автореферат просим присылать по адресу 420008, г Казань, ул Кремлевская 18, Казанский государственный университет, Научная часть
Автореферат разослан "_" апреля 2007 года.
Ученый секретарь Г /
Диссертационного совета --""¿ТТ / ^^
кандидаг химических наук, доцент -г* Л Г Шайдарова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы Одним из интереснейших классов фосфорорганических соединений, интерес к которым резко возрос в последнее время, являются так называемые фосфабетаины, представляющие собой внутренние фосфониевые соли, в которых катионный фосфониевый и анионный центры соединены не только ионной, но и системой ковалентных связей
© е
X = С, 8, О, N
Фосфабетаины часто являются интермедиатами важнейших фосфорорганических реакций, а также своеобразными аналогами органических аминокислот с потенциально широким спектром биологической активности и других практически полезных свойств
При этом приходится констатировать, что если синтетические аспекты получения различных фосфабетаинов и их реакционная способность на экспериментальном уровне представлены в современной литературе достаточно широко, то механизмы реакций их образования и реакций с их участием (подчас, принципиально новых и совершенно неожиданных) до настоящего времени практически не изучены вовсе Хотя совершенно очевидно, что только через установление механизма подобных реакций можно эффективно управлять направленным синтезом и реакционной способностью этих своеобразных и в чем-то совершенно уникальных соединений
Цель работы Целью настоящей диссертационной работы являлось систематическое исследование основных кинетических закономерностей и механизма реакций образования карбоксилатных фосфабетаинов на основе третичных фосфинов и непредельных карбоновых кислот, а также принципиально новых, не известных ранее, реакций фосфабетаинов акричатного ряда и их органических аналогов с арилизоцианатачи
Научная новизна работы
Впервые проведено систематическое теоретическое и экспериментальное (кинетическое) исследование механизма образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов (трифенилфосфин и метилдифенилфосфин) с непредечьными карбоновыми кислотами (на примере акриловой кислоты)
Показано, что реакция протекает через промежуточное образование комплекса между третичным фосфином и С=С связью непредельной карбоновой кислоты Проведенный в рамках уравнения Коппеля-Пальма анализ влияния растворителей позволил сделать выводы о структуре переходного состояния и предложить механизм реакции, хорошо согласующийся со всей совокупностью полученных экспериментальных и расчетных данных
Спектрофотометрическим методом изучены кинетика и механизм нового типа С—ЯЧ миграции сложноэфирной и ацетильной групп в реакциях карбометокси(фенил)цианометил-натрия и 1-фенил-1-трибутилфосфоний-2,2-диадстилэтана с арилизоцианатами
Установлено, что реакции протекают с образованием предреакционного комплекса по согласованному механизму, в рамках которого нуклеофильная атака карбанионного центра на углерод изоцианатной группы и нуклеофильная атака атома азота на атом углерода сложноэфирной или ацетильной группы, приводящая к разрыву связи С-С, протекают относительно синхронно в рамках одного переходного состояния
Практическая значимость работы Установлены количественные закономерности и механизмы реакций образования фосфабетаинов и реакций с их участием, открывающие путь к разработке новых эффективных методов направленного синтеза фосфабетаинов и их производных с потенциально широким спектром биологической активности и других практически полезных свойств
Полученные в результате исследования новые данные включены в читаемый в Казанском государственном университете лекционный курс «Химия фосфорорганических соединений»
Апробация работы и публикации Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях республиканском конкурсе научных работ среди студентов и аспирантов на соискание премии им Н И Лобачевского (Казань, 2002 г, 2003 г), на студенческих научных конференциях химического факультета Казанского университета (2002 г, 2003 г), на XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003 г), на XIV Международной конференции по химии соединений фосфора (ICCPC-XIV, Казань, Россия, 2005 г), на ежегодных научных конференциях НОЦ КГУ (Казань, 2003-2006 гг), на международной конференции «От Бутлерова и Бельштейна до современности» (Санкт-Петербург, 2006 г)
По материалам диссертации опубликованы 2 статьи в журнале «Известия Российской Академии Наук Серия химическая» (включен в перечень ВАК) и журнале «Ученые записки Казанского государственного университета. Естественные науки», а также тезисы 8 докладов на международных, всероссийских и региональных конференциях
Работа выполнена на кафедре высокомолекулярных и элементоорганических соединений Химического Института им AM Бутлерова Казанского государственного университета и является частью исследований по основному научному направлению "Строение и реакционная способность органических, элементоорганических и координационных соединений"
Работа входит в планы РАН и Минобразования и науки РФ, выполнена при финансовой поддержке НТП "Университеты России" (грант № УР 05 01 005), Научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века» (грант REC-007 совместной российско-американской программы «Фундаментальные исследования и высшее образование» (BRHE)) и Академии наук Татарстана (гранты 07-7 1-20 /2006 (Г) и 07-7 2-276 (ПЛ)/2006 (Г))
Структура работы Диссертация изложена на 116 страницах, содержит 9 таблиц, 14 рисунков и библиографию, включающую 117 ссылок Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитированной литературы
В первой главе представлен обзор литературных данных по синтезу, строению и химическим свойствам элементоорганических бетаинов Основное внимание
уделялось фосфорорганическим бетаинам и имеющимся в литературе данным по кинетическому изучению их реакций
Во второй главе обсуждаются наши собственные результаты по изучению кинетики и механизма реакций образования фосфабетаинов и необычных реакций с их участием
Третья глава содержит краткое описание проведенных синтетических и кинетических экспериментов
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Настоящая диссертационная работа посвящена установлению основных кинетических закономерностей и механизма образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами (в частности, акриловой кислотой) и новой необычной реакции акрилатных фосфабетаинов с арилизоцианатами
1. Кинетика и механизм образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфннов с непредельными карбоновыми кислотами
Ранее в нашей группе были проведены систематические исследования синтеза, строения и реакционной способности ряда фосфабетаинов типа 1, полученных на основе трифенил- и трибутилфосфина и непредельных моно - и дикарбоновых кислот
Я'
Я3Р + К.'СН=С—СООН -». РЬзР^НСНССК?
Д„ I
к 1 Я"
а = рь, ви Я' = Н, РЬ, СООН Я" = н, сн3
Была получена широкая серия карбоксилатных фосфабетаинов, изучены их строение и реакционная способность в реакциях с различными электрофильными реагентами - галоидными алкилами, ацилами, арилизоцианатами, карбодиимидами Строение большинства ключевых структур было доказано прямым методом рентгеноструктурного анализа
В то же время, кинетические закономерности и механизм образования самих карбоксилатных фосфабетаинов в указанной выше реакции до настоящего времени вообще не исследовались, хотя эти данные являются исключительно важными для понимания особенностей их строения, термодинамической стабильности и реакционной способности
В этой связи нами проведено кинетическое исследование реакции третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами на примере взаимодействия трифенил- и метилдифенилфосфииа с акриловой кислотой в серии различных растворителей (хлороформе, дихлорэтане, метаноле, 2-пропаноле, бутаноле и ацетонитриле)
© ©
Я3Р + СН2=СН-СООН -ЯзР-СНгСНг-СОО
1
Проведенное методом спектрофотометрии кинетическое исследование неожиданно продемонстрировало достаточно сложный характер реакции
Во-первых, при анализе изменений УФ-спектра во времени вначале наблюдается быстрый и весьма существенный рост оптической плотности исследуемой реакционной смеси, после чего она начинает медленно снижаться (на выбранной длине волны практически до 0) с образованием конечного продукта (рис 1)
0 0 200 400 ВОО 800 1000 12СЮ w 1JOO etOOO 1800 0
Рис 1 Динамика изменения оптической плотности (фрагмент) реакционной смеси в реакциях третичных фосфинов с акриловой кислотой (290 нм, ацетонитрил, 20°С)
Первоначальный кратковременный «всплеск» оптической плотности в данной реакции был надежно и многократно подтвержден также методом «остановленной струи» (рис 2)
Time (sec)
Рис 2 Изучение быстрой стадии реакции методом «остановленной струи» (290 нм, ацетонитрил, 20°С)
Полученные данные однозначно свидетельствуют о предварительном образовании предреакционного комплекса с несколько большим коэффициентом экстинкции, чем у исходных соединений, который в последующей лимитирующей
стадии переходит в продукт реакции — фосфабетаин Судя по высокой скорости образования данного интермедиата, а также общего характера реакции и строения ее продукта, можно с большой степенью вероятности предположить, что, скорее всего, это комплекс с переносом заряда с неподеленной этектронной пары атома трехвалентного фосфора на электрофильную кратную связь акриловой кислоты
Во-вторых, для всех изученных растворителей, кроме ацетопитрила, установлен общий второй порядок реакции - первый по каждому из реагентов В то же время, в апротонном ацетонитриле установлен общий третий порядок - первый по третичному фосфину и второй по акриловой кислоте
Кинетические и активационные параметры изученных реакций трифенил- и метилдифенилфоефина с акриловой кислотой в среде ацетонитрила, протекающие по общему третьему порядку, представлены в таблице 1 Соответствующие параметры для реакций трифенилфосфина с акриловой кислотой в других изученных растворителях, протекающие по общему второму порядку, приведены в таблице 2
Таблица 1 Константы скорости и активационные параметры реакции трифенилфосфина с акриловой кислотой в ацетонитриле (20°С)
Фосфин кш, АН*, -ДБ",
нм л2/моль2 мин ккал/моль э е
РЬ3Р 290 2 34 70 41 2
МеРЬ2Р 290 30 96 6 6 37 4
Таблица 2 Кинетические и активационные параметры реакции трифенилфосфина с акриловой кислотой в различных растворителях (20°С)
Растворитель Порядок по кислоте кц, л/мочь-мин АН", ккал/моль -ДБ*, э е
2- пропанол 1 05 0 039 86 43 9
метанол 1 01 0 195 97 34 7
бутанол 1 00 0 122 11 2 32 5
хлороформ 1 07 1 506 66 43 4
дихлорэтан 1 00 1 284 70 42 3
диоксан Реакция не идет
ДМФА Выпадает осадок продукта
Наиболее существенные моменты, вытекающие из полученных кинетических данных, состоят в следующем
- Как следует из табл 1, более нуклеофильный метилдифенилфосфин обладает и заметно большей реакционной способностью в данной реакции, что свидетельствует о ее общем нуклеофильном характере
- Реакции предшествует образование предреакционного комгпекса Установленный выше общий нуклеофильный характер реакции лишний раз
подтверждает, что предреакционным комплексом, наиболее вероятно, является комплекс с переносом заряда
- Во всех растворителях, кроме ацетонитрила, порядок реакции по акритовой кислоте близок к первому В ацетонитриле имеет место отчетливый и многократно проверенный второй порядок по кислоте, что, очевидно, связано с участием в реакции второй молекулы акриловой кислоты в данном растворителе Это, кстати, хорошо согласуется с полученными ранее синтетическими экспериментальными данными, согласно которым фосфабетаин, полученный в среде ацетонитрила, стабилизирован дополнительной молекулой акриловои кислоты
- Реакции в протонодонорных растворителях (спиртах) протекают существенно медленнее, чем в апротонных Вероятно, это связано с сильной специфической сольватацией акриловой кислоты в спиртах, препятствующей ее вовлечению в реакцию
При этом следует отметить (как видно из табл 2 ), что скорость реакции весьма существенно зависит от природы растворителя, меняясь в ряду исследованных растворителей почти на два порядка.
Совокупность полученных экспериментальных данных вкупе с имеющимися представлениями о механизмах подобных нуклеофильных реакций на качественном уровне их интерпретации позволяет предложить следующий самый общий вариант механизма данной реакции
8- Кр ~ ' "*" к
рь3р - сн2 = сн-соон = [рь3р] • [сн2 —сн - соон] —->-
А
--[РЬ3® -СН2СН^СООН] *-- РЬ3Р-СН2-СНгСООЭ
в
Реакция начинается с взаимной ориентации трифенилфосфина и акриловой кислоты с образованием некоего комплекса А, не установленной пока природы (хотя предположительно это, скорее всего, может быть комплекс с переносом заряда), который затем по мономолекулярному механизму переходит в продукт реакции через некое переходное состояние — например, типа В
Поскольку строение продукта реакции установлено однозначно, для детализации механизма реакции требовалось обоснованно установить строение комплекса А и переходного состояния В С этой целью мы провели детальный количественный анализ полученных кинетических данных, а также ряд дополнительных экспериментальных исследований
Что касается комплекса А, то имелись две наиболее реальные версии его строения либо это предреакционный комплекс трифенилфосфина (ТФФ) с С-С связью (что наиболее реально, исходя из строения образующегося продукта), либо имеет место предварительное протонирование ТФФ акриловой кислотой с образованием или Н-комплекса «ТФФ-акриловая кислота», или (в случае полного переноса протона) соответствующей трифенилфосфониевой соли акриловой кислоты Последнее, правда, представлялось маловероятным, исходя из относительно слабой
основности ТФФ и его способности образовывать соли только с сильными и концентрированными минеральными кислотами типа НС1
Для проверки этих гипотез, мы провели экспериментальное исследование взаимодействия ТФФ с уксусной кислотой, примерно равной по силе акриловой, но не содержащей С=С связи, и метилметакрилатом, который, напротив, имеет С=С связь, но не содержит кислого протона карбоксильной группы УФ-спектральные исследования показали, что, как и ожидалось, в смеси «ТФФ-уксусная кислота» никаких взаимодействий не происходит, тогда как в системе «ТФФ-метилметакрилат» наблюдается увеличение оптической плотности, полностью аналогичное таковому в системе «ТФФ-акриловая кислота» - правда, без последующего ее уменьшения, поскольку дальнейшая реакция в этой системе по причине отсутствия карбоксильного протона просто невозможна. Отсюда следует однозначный вывод, что ТФФ образует комплекс именно по С=С связи акриловой кислоты и, скорее всего, это комплекс с переносом заряда от НЭП фосфина на электрофильную С=С связь акриловой кислоты (рис 3)
^ ОН
с.
н
\\ "н
Рис 3 Предреакционный тг-комплекс трифенилфосфина с акриловой кислотой (А)
Что касается структуры переходного состояния В, для ее более корректной и аргументированной оценки мы провели количественный анализ влияния растворителей (таблица 3) в рамках четырехпараметрового уравнения Коппеля-Пальма, учитывающего влияние на константу скорости основных параметров растворителей - полярности (У), поляризуемости (Р), характеризующих способность растворителя к неспецифической сольватации, а также электрофильности (или общей кислотности)(Е) и нуктеофильности (или общей основности)(В), которые характеризуют способность растворителя уже к специфической сольватации Для изученных растворителей указанные параметры представлены в таблице 3
Таблица 3 Параметры растворителей, используемые в уравнении Коппеля-Пальма
Растворитель е™ „20 п О У Р Е В
хлороформ 4 81 1 4180 0 3587 0 3357 33 14
дихчорэтан 10 36 1 4451 0 4309 0,3524 30 40
метанол 32 65 1 3286 0 4774 0 2767 14 9 218
2-пропанол 18 30 1 3773 0 4601 0 3096 87 236
бутанол 17 10 1 3992 0 4574 0 3238 10 3 231
ацетонитрил 37 50 1 3416 0 4803 0 2857 5 2 160
При этом также были получены весьма интересные результаты Вопреки ожиданиям, оказалось, что полярность растворителя никак не влияет на скорость реакции - ее вклад незначим, что, кстати, хорошо согласуется с литературными данными по близкой реакции образования дитиокарбоксилатного фосфабетаиьа в реакции трифенилфосфина с сероуглеродом В то же время, вклад всех трех остальных параметров оказался значимым и весьма существенным Получена превосходная зависимость очень высокого качества (уравнение 1)
^к = -(6 636+0 280) + (13 801+0 760)Р + N = 5, 11= 0 99999, 80 = 1 46 10"6
(0 159±0 006)Е-(0 00936 ± 0 00014)В
(1)
Из полученного уравнения (1) согласно интерпретации авторов подхода Коппеля и Пальма можно сделать следующие основные выводы
1
Переходное состояние является неполярным (отсутствие вклада полярности растворителя) и более поляризуемым (положительный коэффициент перед параметром Р), чем исходные реагенты, что позволяет исключить из рассмотрения предложенную выше первоначальную структуру переходного состояния В с существенным раздетением зарядов Таким образом, это раннее переходное состояние, структура которого ближе к исходным реагентам (точнее, к комплексу А), нежели к конечному бетаину
Значимый вклад обоих параметров специфической сольватации указывает на то, что в переходном состоянии одновременно с развитием нуклеофильной атаки агома фосфора на терминальную р-орбиталь С=С кратной связи начинается перенос карбоксильного протона к а-углеродному атому акриловой кислоты, те завязывание связей Р-С и С-Н происходит синхронно в рамках согласованного переходного состояния (рис 4) Это хорошо согласуется как с экспериментальными достаточно отрицательными значениями энтропии активации (около - 40 э е), так и со знаками параметров специфической сольватации положительный коэффициент перед параметром Е и отрицательный у параметра В
РЬзР,
Н-"
.гы
/
с=о
ф
Рис 4 Переходное состояние реакции трифенилфосфина с акриловой кислотой
Отсюда понятно, почему в растворителях, способных к образованию прочных водородных связей с карбоксильным протоном (спирты, ацетонитрил), реакция протекает намного медленнее, чем в растворителях, не обладающих такой способностью (хлороформ, дихлорэтан) Протоноакцепторные растворители не только лучше стабилизируют исходное состояние за счет специфической сольватации акриловой кислоты, но и дестабилизируют активированный комплекс, препятствуя переносу прогона на карбанионный центр в переходном состоянии В При этом в самом ряду протоноактивных растворителей наблюдается существенная разница между протонными и апротонными Так, спирты, замедляя перенос протона в
переходном состоянии В, не блокируют его вовсе, поскольку способны передать этот протон опосредованно через разветвленную сетку водородных связей Апротонные же растворители (ацетонитрил, диоксан) способны полностью подавить внутримолекулярный перенос протона в активированном комплексе Скорее всего, именно поэтому в ацетонитриле для протонирования карбанионного центра требуется вторая молекула акриловой кислоты, что и приводит к экспериментальному второму порядку по последней В среде же диоксана в выбранном диапазоне температур реакция не протекает вовсе
Кстати, различное сольватное состояние акриловой кислоты в различных растворителях - и в частности, в ацетонитриле и хлороформе — хорошо известно в ли гературе
Исходя из полученных экспериментальных и теоретических данных, окончательный механизм исследованной реакции можно представить в виде следующей схемы, хорошо отвечающей всему комплексу полученных экспериментальных и теоретических данных
РЬзР + сн2=сн-соон
РИ3Р
1Г
он
А
РЬ3Р
8+
Н
-О0-/
х=0
в
Скорость такой реакции будет описываться кинетическим уравнением (2)
Ос
И13Р-СН2-СН2-С
W = КРк1[РЬзР][ЛК]
(2),
которое, полностью согласуется с наблюдаемыми порядками реакции в большинстве растворителей, кроме ацетонитрила В последнем по описанным выше причинам переходное состояние типа В не может реализоваться, и для протонирования возникающего карбанионного центра требуется вторая молекула акриловой кислоты
Достоверность и единство предложенного механизма реакции для изученной реакционной серии в различных растворителях подтверждается также наличием изокинетической зависимости хорошего качества в координатах АН" - ДБ* (уравнение 3)
АН* = 25366 + 436 5 ДБ" (3)
N = 5, Я = 0,9811
Таким образом, в результате проведенного в настоящем разделе работы исследования впервые изучены кинетика и механизм образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами Показано, что реакция протекает через промежуточное образование комплекса с переносом заряда с участием неподеленной электронной пары третичного фосфина и электрофильной С=С связи непредельной карбоновой кислоты Это подтверждается специально проведенными модельными экспериментами Проведенный в рамках уравнения Коппеля-Пальма анализ влияния растворителей позволит сделать выводы о структуре переходного состояния и предложить механизм реакции, хорошо согласующийся со всей совокупностью полученных экспериментальных и расчетных данных
2 С—ЯЧ Миграция оксогрупп в реакциях арнл- и фосфоний — замещенных карбанионов с арилшоцианатамн Кинетика и механизм реакций
Ранее в группе профессора Гололобова (ИНЭОС РАН) была открыта новая интересная реакция цианоакрилатных фосфабетаинов типа 2 с фенилизоцианатом, которая протекает не по обычной схеме взаимодействия цвиттер-ионов с электрофилами, а приводит к продуктам внедрения последних в анионную часть
молекулы цвитгер-ионов с разрывом С-С связи
© © © ©
R3PCH2C—CN + Ph-NCO -»- R3PCH2C—CN
¿OOR' C=0
2 Ph—N—COOR'
3
Это принципиально новая реакция фенилизоцианата, не имеющая аналогий в литературе Строение вновь образующихся бетаинов 3 доказано методом рентгеноструктурного анализа Впоследствии данная реакция была распространена и на другие арилизоцианаты
В качестве наиболее вероятного механизма была предложена следующая схема реакции
cn
© © © r3pch2c-cn + Ph-nco -»- r3pch2-
"I
coor'
ox or'
О
Ол 0 "fr-Ph
r3p:
cn
I
сн2—с-с=о '1)1
c— n — Ph
or'
© © r3pch2c-cn
c=
I
о
Ph-N-COOR' 3
Отличительиой чертой этой схемы является постулированное авторами промежуточное образование неустойчивого фосфорана В, за счет которого обеспечивалось так называемое «электрофильное содействие» протеканию реакции
Однако, в результаге изучения кинетики и механизма этой необычной реакции в ряду замещенных арилизоцианатов, проведенного впоследствии на кафедре ВМ и ЭОС Казанского государственного университета совместно с группой Ю Г Гололобова, был предложен механизм, не предусматривающий образования интермедиата типа В В соответствии с этим механизмом нуклеофильная атака анионного центра фосфабетаина на угтерод изоцианатной группы и нукпеофильная атака атома азота на карбэтоксильную группу, приводящая к разрыву С-С связи, протекают относительно синхронно в пределах одного переходного состояния по согласованному механизму
СИ п -] * © I 1-Рг3РСН2—Ст-С<ч;© -*■
}? , N—Аг О ОЕ1
1-Рг,Р—СН,—С.
Аг-М=С=0
С=Ы
© /г-
1-Рг3РСН2— С<©
ЧС—О
1^1—Аг I
3
Движущей силой миграции карбэтоксильной группы к атому азота, как предполагалось, могли служить стерическая перегруженность активированного комплекса, а также энергетический выигрыш от более эффективной делокализации анионного заряда в образующемся продукте
Вывод об отсутствии непосредственного участия атома фосфора в этой реакции (так называемого «электрофильного содействия») был проверен в группе Гололобова экспериментально С этой целью в работах была изучена реакция арилизоцианатов с бесфосфорным карбанионом 4, которая дала точно такой же синтетический результат с миграцией сложноэфирной группы к атому азота, что
полностью подтвердило сделанные на основе кинетического исследования выводы " ©
РЬС—си ¿ООМе
- 4
5
В настоящей работе мы изучили кинетику и механизм этой реакции на примере взаимодействия карбометокси(фенил)цианометил-натрия 4 с орто-нитрофенилизоцианатом, обладающим согласно полученным ранее данным дчя фосфорсодержащего цвитгер-иона 2 наибольшей реакционной способностью в ряду арилизоцианатов Спектрофотометрическое изучение кинетики реакции в устовиях псевдопервого порядка относительно арилизоцианата [ацетонитрил, большая избыточная концентрации соли 4 (0 01-0 05 М), X 370 нм, 20°С] позволило
N3® + Аг-ЫСО
РЬ—С—СИ ¿=0 Аг—СООИ.'
Ка®
установить, что реакция протекает по общему второму порядку - первому по каждому из реагентов
Полученные кинетические и активационные параметры этой реакции оказались весьма близки к таковым для реакции фосфорсодержащего аналога 2 (табчица 4)
Таблица 4 Константы скорости и активационные параметры реакций о-нитрофенилизоцианата с карбанионом 4
и его фосфорсодержащим аналогом 2 (ацетонитрил, 20° С)
©
11-С-СК
I
СООМе
Заместитель Я кп, л/(моль мин) АН*, ккал/моль -ДБ* э е
РЬ (4) 33 48 76 33 6
1-Рг3РСН2 (2) 31 08 27 50 7
При этом бесфосфорный карбанион 4 обладает соизмеримой и даже несколько большей реакционной способностью, чем его фосфониевый аналог 2, что объясняется значительно меньшей акцепторной способностью фенильного заместителя по сравнению с фрагментом 1-Рг3Р+-СН2 и, как следствие, —*" более высокой нуклеофильностью данного карбаниона Вместе с тем, большая реакционная способность бесфосфорного карбаниона 4 ставит под сомнение высказанное ранее предположение о роли пространственных факторов как движущей силы миграции сложноэфирной группы Однако в любом случае полученные результаты свидетельствуют об отсутствии электрофильного содействия со стороны атома фосфора, а, следовательно, и стадии образования фосфорана типа В
Таким образом, можно констатировать, что изученная нами реакция протекает в полном соответствии с предложенным ранее в нашей группе механизмом для фосфорного цвиттер-иона 2 через согласованное циклическое переходное состояние с высокой степенью делокализации анионного заряда
/с=ы" ^Х
РЪ-С<-'ё' + Аг-м-с=0 х<2-о
¿Ме
4
С=_Ы РЬ—с<'© -ЧС—о
Оч | С—Ы—Аг
МеО7
РЬ-
™ о
£ , ¡4—Аг
О* чОМе
Дополнительным аргументом в пользу этого заключения может служить также установтенное нами относитечьно слабое влияние полярности растворителя на скорость обсуждаемой реакции карбаниона 4 величина кп (л/моль мин ) составляет в ацетонитриле 33 5, диоксане 23 8, в тетрагидрофуране 48 8 Столь незначительная чувствительность скорости реакции к изменению полярности среды характерна для согласованных процессов и, кстати, вполне соответствует результатам, полученным ранее в нашей группе для фосфорного аналога 2
Дальнейшие экспериментальные исследования в данной области показали возможность миграции к азотному центру не только сложноэфирной, но и других электрофильных групп - в частности, ацетильной, что побудило нас изучить кинетические закономерности и механизм и этой реакции
О
II
© е,с~Ме
Ви3РСН—С
' чС-Ме РЬ Ц
О
+ Аг— N=0=0
ВшРСН— с:
Ме
с=о
I
РЬ
\
с=о
^ N
^С Аг
I
Ме
Как и в предыдущих исследованиях, кинегику изучали спектрофотометрическим методом в растворе ацетонитрила в условиях псевдопервого порядка относительно арилизоцианатов при большой избыточной концентрации фосфонисвого карбаниона 6, которая варьировалась в пределах 0 010 05 М Установлено, что реакция протекает по общему второму порядку - первому по каждому из реагентов Полученные кинетические и активационные параметры данной реакции для бетаина 6 с серией арилизоцианатов представлены в табчице 5 Там же приведены длины волн для каждого из изученных арилизоцианатов, на которых проводился спектрофотометрический контроль за ходом реакции
Табпица 5 Кинетические и активационные параметры реакции бетаина 6 с
Аг кп, АН", -ДБ*,
нм л/моль мин ккал/моль э е
о-02МС6Н4 370 42 56 -6 4 80 4
3,4-С12С6Н3 320 0 270 77 43 8
о-МеС6Н4 330 0 076 92 41 3
В целом полученные кинетические данные (табл 5) хорошо согласуются с установленным нами ранее механизмом, хотя вносят и целый ряд существенных дополнений Так, нами впервые надежно установлен отрицательный температурный коэффициент для реакции изученного бетаина с о-нитрофенилизоцианатом - крайне редкое само по себе явление, свидетельствующее об образовании сильно экзотермичного предреакционного комплекса
Этот факт был надежно подтвержден многократным воспроизведением экспериментальных кинетических данных (не менее 5-6 дублей кинетических
экспериментов для каждой температуры) и не вызывает сомнений Температурная зависимость константы скорости второго порядка реакции фосфабетаина 6 с орто-нитрофенилизоцианатом в среде ацетонитрила представлена в таблице 6
Таблица 6 Температурная зависимость константы скорости второго порядка реакции фосфабетаина 6 с орто-нитрофенилизоцианатом в среде ацетонитрила
10 1 15 20 25 30 35 40 45 50
кц,л/моль*мин 83,71 (70,31 59,27 50,03 42,56 36,27 31,28 27,07 23,32
На рисунке 5 эта зависимость представлена в Аррениусовых координатах 1§кц - 1/Т
Рис 5 График температурная зависимости константы скорости второго порядка реакции фосфабетаина 6 с орто-нитрофенилизоцианатом в Аррениусовых
координатах
Высокое качество полученной аррениусовской зависимости не оставляет сомнений в достоверности определенных на ее основе и представленных в таблице 5 активационных параметров данной реакции - в том числе, отрицательный температурный коэффициент
Следует отметить, что и ранее (табл 4) в реакции фосфабетаина 2 именно с этим изоцианатом наблюдалась хотя и положительная, но очень небольшая величина энтальпии активации (2 7 ккал/моль), что, вероятнее всего, также обусловлено образованием соответствующего предреакционного комплекса Просто в том случае экзотермичности образования комплекса не хватило для экспериментальной фиксации отрицательного температурного коэффициента.
В данной же реакции этот факт надежно и многократно подтвержден экспериментально, что заставляет по-новому взглянуть и на механизм этой уникальной реакции, не меняя, впрочем, существенно его основных черт
Таким образом, полученные в настоящем исследовании кинетические данные позволяют существенно уточнить предложенный ранее механизм реакции, дополнив его образованием предреакционного комплекса С в соответствии с приведенной ниже схемой, которая, очевидно носит общий характер для всех подобных реакций
© Ме
Ви3РСН—С + Аг-Ы=С=0
РЬ
С-Ме
II
О
О II
С- Ме
© и~ч
Ви3РСН-СГ--С=0
I
РЬ
С---Ы— Аг
г/ \ о Ме
О
II
С-Ме
©
Ви3РСН-з,С-с=о
- Ъкл,
г/ 4
о Ме Б
Ме
¿=о © э/ Ви3РСН—С
РЬ с=°
%Ааг
I
7 Ме
Согласно этому механизму реакция начинается с образования циклического четырехчленного предреакционного комплекса С (за счет вполне очевидных для данной системы кулоновских и диполь-дипольных взаимодействий), предопределяющего выеокоупорядоченную структуру последующего переходного состояния Б, что хорошо согласуется с наблюдаемыми большими отрицательными значениями энтропии активации
Внутрикомплексная атака карбаниоиа на наиболее электрофильный в данной системе атом углерода изоцианатной группы является лимитирующей стадией процесса, после чего в образующемся активированном комплексе I) по концертному механизму следует быстрая атака атома азота на карбонильный углерод ацетильной группы, сопровождающаяся разрывом С-С связи этой группы с исходным остовом молекулы и образованием конечного продукта - цвиттер-иона 7, являющегося по сути продуктом внедрения арилизоцианата по упомянутой С-С связи
Общая скорость реакции в соответствии с данной схемой будет описываться кинетическим уравнением (4)
\У = Крк1[АгЫСО][карбанион] (4),
где Кр - константа равновесия образования предреакционного комплекса, 1<1-константа скорости внутрикомплексной лимитирующей стадии реакции, [АгЫСО] и [карбанион] - концентрации арилизоцианата и карбаниона соответственно
Согласно этому уравнению, наблюдаемая эффективная константа скорости реакции второго порядка равна произведению двух элементарных констант кц = Кркь т е сама не является элементарной константой Этот факт требует известной осторожности при интерпретации кинетических данных и, в частности, активационных параметров, которые определяются из температурной зависимости эффективной константы скорости кц и, следовательно, также являются лишь «эффективными» величинами В то же время, для подобных кинетических схем эти «издержки» сводятся к минимуму, поскольку константы равновесия существенно менее чувствительны к температуре, чем константы скорости
Предложенный механизм находится в полном соответствии с кинетическими результатами (как полученными ранее, так и в настоящей работе) и, в частности, хорошо объясняет наблюдаемую в кинетическом эксперименте весьма существенную разницу в реакционной способности изученной серии арилизоцианатов (таблица 5) Изоцианат с сильно акцепторной нитрогруппой в ароматическом кольце по реакционной способности более чем на два порядка превосходит арилизоцианаты с менее акцепторными (3,4-дихлорфенил) и донорными (о-толил) заместителями Это, в соответствии с предложенным механизмом, обусловлено двумя взаимосвязанными причинами прочностью предреакционного комплекса С (т е большей величиной константы равновесия его образования Кр) и легкостью постедующего переноса электронной плотности от карбаниона на атом углерода изоциаиатной группы (лимитирующей стадии процесса, характеризуемой константой скорости к^ В нашем конкретном случае обе эти константы с изменением электрофильности атома углерода изоцианатной группы (обусловленной, в свою очередь, введением донорных либо акцепторных заместителей в ароматическое кольцо арилизоцианатов) меняются симбатно, что и предопределяет столь значительный суммарный эффект
Таким образом, в результате проведенного в настоящем разделе работы кинетического исследования новой реакции, сопровождающейся С—ЯЧ миграцией карбэтоксильной и ацетильной групп как в фосфорзамещенных, так и в органилкарбанионах, мы установили ее общий характер, отличительной чертой которого является образование предреакционного комплекса и последующие согласованные реакции замещения, приводящие к новым высокосопряженным
бетаинам необычной структуры
* * *
В целом, в диссертационной работе на основе систематических кинетических исследований реакций третичных фосфинов с акриловой кислотой и реакций фосфорных цвиттер-ионов (бетаинов) и бесфосфорных анионов с арилизоцианатами получены принципиально новые экспериментальные и теоретические данные, проливающие дополнительный свет на механизмы образования фосфорорганических бетаинов и реакций с их участием
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1 На примере реакций трифенил- и метилдифенилфосфина с акриловой кислотой в серии растворителей впервые проведено систематическое исследование основных кинетических закономерностей и механизма образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами Установлено, что в большинстве растворителей реакция протекает по общему второму порядку - первому по каждому из реагентов, тогда как в ацетонитриле реакция имеет общий третий порядок - первый по фосфину и второй по акриловой кислоте
2 Показано, что реакция протекает через промежуточное образование комплекса между третичным фосфином и с=с связью непредельной карболовой кислоты Образование комплекса зафиксировано спектральными и модельными синтетическими экспериментами
3 Проведенный в рамках уравнения Коппеля-Пальма анализ влияния растворителей позволил сделать выводы о структуре переходного состояния и предложить механизм реакции, хорошо согласующийся со всей совокупностью полученных экспериментальных и расчетных данных
4 Слектрофотометрическим методом изучены кинетика и механизм нового типа С—>N миграции сложноэфирной и ацетильной групп в реакциях карбометокси(фенил)цианометил-натрия и 1 -фенил-1 -трибутилфосфоний-2,2-диацетилэтана с аричизоцианатами
5 Установлено, что реакции протекают с образованием предреакционного комплекса по согласованному механизму, в рамках которого нуклеофильная атака карбанионного центра на углерод изоцианатной группы и нуклеофильная атака атома азота на атом углерода сложноэфирной или ацетильной группы, приводящая к разрыву связи С-С, протекают относительно синхронно в рамках одного переходного состояния Предложен общий механизм для реакций подобного типа.
Основные результаты paGoiM изложены в следующих публикациях
1 Мальцев Д Б Синтез и строение новых фосфабетаинов на основе третичных фосфинов и непредельных карбоновых кислот /ДБ Мальцев, Ю В Бахтиярова, В И Галкин, Ю Г Гололобов, Р А Черкасов // IV Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века» - Казань, 2004 -С 49
2 Мальцев Д Б Кинетика и механизм реакции акриловой кислоты с чрифенилфосфином /ДБ Мальцев, Ю В Бахтиярова, А А Собанов, И В Галкина, В И Галкин, Р А Черкасов // Проблемы теоретической и экспериментальной химии Тез докл XV Рос мол науч коиф, посвящ 85-летию Уральского государственного университета им A M Горького, Екатеринбург, 19-22 апр 2005 г - Екатеринбург Изд-во Урал ун-та, 2004 - С 355
3 Мальцев Д Б Кинетика и механизм образования карбоксилатных фосфабетаинов на основе третичных фосфинов и непредельных карбоновых кислот /ДБ Мальцев, 10 В Бахтиярова, Р И Сагдиева, И В Галкина // V Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века» - Казань -2005 -С 58
4 Мальцев Д Б Кинетическое исследование механизма новой реакции внедрения арилизоцианатов по С-С связи цвиттер-ионов /Д Б Мальцев, Ю В Бахтиярова, В И Галкин, Ю Г Гололобов, Р А Черкасов // VIII Молодежная научная школа-конференция по органической химии - Казань - 2005 -С 143
5 Мальцев Д Б Кинетика и механизм реакции акриловой кислоты с трифенилфосфином /ДБ Мальцев, Ю В Бахтиярова, А А Собанов, И В Галкина, В И Галкин, Р А Черкасов // IV Международная конференция молодых ученых по органической химии «Современные тенденции в органическом синтезе и проблемы химического образования» - Санкт-Петербург - 2005 -С 185
6 Galkm V I Kinetics and mechanism of phosphabetaines formation /VI Galkm, D В Mal'tsev, JuV Bakhtiyarova, R I Sagdieva, A A Sobanov, I V Galkina,RA Cherkasov//
XIV international conference on chemistry of phosphorus compounds — Kazan, Russia, 2005 -P 47
7 Мальцев Д Б Кинетика и механизм реакции третичных фосфинов и непредечьных карбоновых кислот /ДБ Мальцев, В В Горохов, Ю В Бахтиярова, Собанов А А , И В Галкина // Тез докл международной конференции "Органическая химия от Бутлерова и Бейльштейна до современности" — Санкт-Петербург, 2006 - С 605
8 Мальцев Д Б Кинетика и механизм реакции акриловой кислоты с трифенилфосфином /ДБ Мальцев, А В Салин 10 В Бахтиярова, И В Галкина, В И Галкин // IV Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века» - Казань, 2006 - С 71
9 Галкин В И Кинетика и механизм образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов с непредельными карбоновыми киспотами / В И Галкин, Д Б Мальцев, А А Собанов, Ю В Бахтиярова, В Л Горохов // Ученые записки КГУ - 2006 -Т 148, кн 4 - С 10-20
10 Галкин В И С—»N-Миграция метоксикарбонильной и ацетильной групп в реакциях функционально замещенных карбанионов с арилизоцианатами / В И Галкин, Ю В Бахтиярова. Д Б Мальцев, И В Галкина Ю Г Гололобов, О А Линченко // Изв РАН Сер хим - 2006, №5 - С 850-853
Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательского центра Казанского государственного университета им В И Ульянова-Ленина Тираж 100 экз Заказ 4/61
420008, ул Профессора Нужина, 1/37 тел 231-53-59,292-65-60
Введение
Глава 1. СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ БЕТАИНОВ (Литературный обзор)
1.1. Органические и элементоорганические карбоксилатные бетаины
1.1.1. Азотсодержащие карбоксилатные бетаины
1.1.1.1. Карбоксилатные азотсодержащие бетаины в природных объектах
1.1.1.2. Синтез и строение азотсодержащих карбоксилатных бетаинов
1.1.1.3. Реакционная способность азотсодержащих карбоксилатных бетаинов
1.1.2. Карбоксилатные арсенобетаины
1.1.2.1. Карбоксилатные мышьяксодержащие бетаинов в природных объектах
1.1.2.2. Методы синтеза мышьяксодержащих карбоксилатных бетаинов
1.1.3. Серосодержащие карбоксилатные бетаины
1.1.4. Иодониевые карбоксилатные бетаины
1.2. Синтез, строение и реакционная способность фосфабетаиновых структур
1.2.1. Реакции третичных фосфинов с гетерокумуленами
1.2.2. Синтез, строение и реакционная способность карбоксилатных фосфабетаинов
1.2.3. Фосфабетаины на основе цианакрилатов
1.3. Реакции элементоорганических бетаинов с изо- и изотиоциана-тами
Глава 2. КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ФОСФАБЕТАИ-НОВ И РЕАКЦИЙ С ИХ УЧАСТИЕМ (<Обсуждение результатов)
2.1. Кинетика и механизм образования карбоксилатных фосфабетаи-нов в реакции третичных фосфинов с непредельными карбоно-выми кислотами
2.2. C->N Миграция оксогрупп в реакциях арил- и фосфоний - замещенных карбанионов с арилизоцианатами. Кинетика и механизм реакций
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Используемые реагенты
3.2. Очистка растворителей
3.3. Кинетические исследования
3.3.1. Кинетика реакций третичных фосфинов с акриловой кислотой
3.3.2. Кинетические исследования реакций карбанионов с арилизоцианатами
3.3.3. Кинетическое исследование реакции методом «остановленной струи»
3.4. Дополнительные спектральные исследования. 102 Основные результаты и выводы 103 Список литературы
Актуальность работы
Химия элементоорганических бетаинов - это относительно молодая и быстро развивающаяся область химии элементоорганических соединений. Большой интерес к этой области знаний обусловлен, прежде всего, широким разнообразием практически полезных свойств бетаинов и их удивительно широким спектром биологической активности. От мышьяксодержащего бетаина (арсенобетаин уксусной кислоты), выступающего в качестве детоксиканта морской биоты с очень низкой токсичностью (LD50 10 г/кг), до курареподоб-ных ядов в случае, казалось бы, безобидного бутиробетаина (бетаин амино-масляной кислоты).
Эти уникальные соединения представляют собой внутренние ониевые соли, в которых катионный ониевый и анионный центры соединены между собой не только ионной, но и системой ковалентных связей.
Элементоорганические бетаины широко используются в медицине в качестве лекарственных препаратов - например, ацидол {хлорид глицинбе-таина) как заменитель соляной кислоты для повышения кислотности желудочного сока. Аддукты бетаинов и различных карбоновых кислот предложено использовать для лечения заболеваний печени, дерматозов, ревматизма, диспепсии и других недугов человека. Среди бетаиновых производных найдены эффективные антидиабетические, гиполипидемические, гепато- и кар-диопротекторные лекарственные средства, а также большое число косметических препаратов.
Необходимо отметить большое будущее за элементоорганическими (и, в частности, фосфорорганическими) бетаиновыми структурами в качестве межфазных катализаторов. В большинстве случаев каталитическая активность изученных бетаинов превосходит таковую у обычных межфазных катализаторов - аммониевых солей.
Среди производных элементоорганических бетаинов найдены соединения, обладающие бактерицидными и дезинфицирующими свойствами.
Таким образом, области применения элементоорганических бетаинов и их производных весьма различны - это: моющие средства, косметика, получение текстильных и химических волокон, отделка и переработка кожи и меха, лаки, краски, флотация, добыча нефти, металлообрабатывающая промышленность, строительство, защита растений, катализ, пестициды и многое Другое.
В то же время, приходится констатировать, что на сегодняшний день химические свойства элементоорганических бетаинов - и, в частности, механизмы их образования и механизмы реакций с их участием, изучены явно недостаточно.
Особенно это касается фосфорорганических бетаинов, интерес к которым в последние годы проявляется во многих ведущих фосфорорганических лабораториях мира. Это обусловлено, прежде всего, тем, что очень часто подобные структуры возникают в качестве интермедиатов во многих важнейших фосфорорганических реакциях, хотя известно относительно небольшое число и стабильных фосфабетаинов. Если же учесть, что фосфабетаины кроме всего прочего являются и своеобразными аналогами органических аминокислот с широким спектром потенциальных химических и биологических свойств, то резко возрастающий в последнее время теоретический и практический интерес к этому классу соединений становится вполне понятным.
Настоящая диссертационная работа является продолжением проводимых в Казанском государственном университете систематических исследований в области синтеза, изучения строения и реакционной способности карбок-силатных фосфабетаинов, получаемых в реакциях третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами. Следует отметить, что к началу данного исследования в нашей исследовательской группе уже были достигнуты определенные успехи в области химии карбоксилатных фосфабетаинов и сформулированы некоторые основополагающие принципы их стабильности и реакционной способности. В то же время, механизмы реакций их образования и реакций с их участием (подчас, принципиально новые и совершенно неожиданные) до настоящего времени практически не изучены вовсе. Хотя совершенно очевидно, что только через установление механизма подобных реакций можно эффективно управлять направленным синтезом и реакционной способностью этих своеобразных и в чем-то совершенно уникальных соединений.
Установлению основных кинетических закономерностей и механизма образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами (в частности, акриловой кислотой) и новой необычной реакции цианоакрилатных фосфабетаинов с арилизоциа-натами и посвящена настоящая диссертационная работа.
Цель работы
Целью настоящей диссертационной работы являлось систематическое исследование основных кинетических закономерностей и механизма реакций образования карбоксилатных фосфабетаинов на основе третичных фосфинов и непредельных карбоновых кислот, а также принципиально новых, не известных ранее, реакций фосфабетаинов акрилатного ряда и их органических аналогов с арилизоцианатами.
Научная новизна работы и выносимые на защиту положения состоят в следующем:
Впервые проведено систематическое теоретическое (квантовохимиче-ское) и экспериментальное (кинетическое) исследование механизма образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов (трифе-нилфосфин и метилдифенилфосфин) с непредельными карбоновыми кислотами (на примере акриловой кислоты).
Показано, что реакция протекает через промежуточное образование комплекса между третичным фосфином и С=С связью непредельной карбоно-вой кислоты. Проведенный в рамках уравнения Коппеля-Пальма анализ влияния растворителей позволил сделать выводы о структуре переходного состояния и предложить механизм реакции, хорошо согласующийся со всей совокупностью полученных экспериментальных и расчетных данных.
Спектрофотометрическим методом изучены кинетика и механизм нового типа C-»N миграции сложноэфирной и ацетильной групп в реакциях кар-бометокси(фенил)цианометил-натрия и 1 -фенил-1 -трибутилфосфоний-2,2-диацетилэтана с арилизоцианатами.
Установлено, что реакции протекают с образованием предреакционного комплекса по согласованному механизму, в рамках которого нуклеофильная атака карбанионного центра на углерод изоцианатной группы и нуклеофильная атака атома азота на атом углерода сложноэфирной или ацетильной группы, приводящая к разрыву связи С-С, протекают относительно синхронно в рамках одного переходного состояния.
Практическая значимость исследования состоит в установлении количественных закономерностей и механизмов реакций образования фосфабе-таинов и реакций с их участием, открывающих путь к разработке новых эффективных методов направленного синтеза фосфабетаинов и их производных с потенциально широким спектром биологической активности и других практически полезных свойств.
Кроме того, полученные в результате исследования новые данные включены в читаемый в Казанском университете лекционный курс «Химия фосфорорганических соединений».
Апробация работы и публикации
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: республиканском конкурсе научных работ среди студентов и аспирантов на соискание премии им. Н.И. Лобачевского (Казань, 2002 г., 2003 г.), на студенческих научных конференциях химического факультета Казанского университета (2002 г., 2003 г.), на XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003 г.), на
XTV Международной конференции по химии соединений фосфора (ICCPC-XTV, Казань, Россия, 2005 г.), на ежегодных научных конференциях НОЦ КГУ (Казань, 2003-2006 гг.), на международной конференции «От Бутлерова и Белыптейна до современности» (Санкт-Петербург, 2006 г.)
По материалам диссертации опубликованы 2 статьи: в журнале «ИзвесI тая Российской Академии Наук. Серия химическая» (включен в перечень ВАК) и журнале «Ученые записки Казанского государственного университета. Естественные науки», а также тезисы 8 докладов на международных, всероссийских и региональных конференциях.
Опубликованные работы написаны в соавторстве с научным руководителем д.х.н. профессором В.И. Галкиным и научным консультантом к.х.н. с.н.с. Ю.В. Бахтияровой, а также профессором Р.АЛеркасовым, доцентом И.В.Галкиной и доцентом А.А.Собановым, принимавшими участие в обсуждении результатов исследования. Член-корр. НАН Украины, д.х.н. проф. Ю.Г.Гололобов и к.х.н. О.А.Линченко (ИНЭОС РАН, г. Москва) принимали участие в постановке задачи и обсуждении результатов совместной работы по изучению кинетики и механизма нового типа C-»N миграции сложноэфирной и ацетильной групп в реакциях карбометокси(фенил)цианометил-натрия и 1-фенил-1-трибутилфосфоний-2,2-диацетилэтана с арилизоцианатами.
Вся экспериментальная работа и основные выводы сделаны самим автором.
Автор выражает глубокую признательность всем принимавшим участие в настоящем исследовании за плодотворное сотрудничество.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 116 страницах, содержит 9 таблиц, 14 рисунков и библиографию, включающую 117 ссылок. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитированной литературы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. На примере реакций трифенил- и метилдифенилфосфина с акриловой кислотой в серии растворителей впервые проведено систематическое исследование основных кинетических закономерностей и механизма образования карбоксилатных фосфабетаинов в реакции третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами. Установлено, что в большинстве растворителей реакция протекает по общему второму порядку - первому по каждому из реагентов, тогда как в ацетонитриле реакция имеет общий третий порядок - первый по фосфину и второй по акриловой кислоте.
2. Показано, что реакция протекает через промежуточное образование комплекса между третичным фосфином и С=С связью непредельной карбоновой кислоты. Образование комплекса зафиксировано спектральными и модельными синтетическими экспериментами.
3. Проведенный в рамках уравнения Коппеля-Пальма анализ влияния растворителей позволил сделать выводы о структуре переходного состояния и предложить механизм реакции, хорошо согласующийся со всей совокупностью полученных экспериментальных и расчетных данных.
4. Спектрофотометрическим методом изучены кинетика и механизм нового типа C-»N миграции сложноэфирной и ацетильной групп в реакциях карбометокси(фенил)цианометил-натрия и 1-фенил-1-трибутилфосфоний-2,2-диацетилэтана с арилизоцианатами.
5. Установлено, что реакции протекают с образованием предреакционного комплекса по согласованному механизму, в рамках которого нуклео-фильная атака карбанионного центра на углерод изоцианатной группы и нуклеофильная атака атома азота на атом углерода сложноэфирной или ацетильной группы, приводящая к разрыву связи С-С, протекают относительно синхронно в рамках одного переходного состояния. Предложен общий механизм для реакций подобного типа.
1. Волков В.В. Выдающиеся химики мира / В.В. Волков, Е.В. Вонский, Г.И. Кузнецова. -М.: Высшая школа, 1991. -137 с.
2. Галкина И.В. Элементоорганические бетаины / И.В. Галкина, Ю.В. Бах-тиярова, В.И. Галкин. Казань: Б. и., 2005. - 39 с.
3. Большая медицинская энциклопедия. М., 1957. - Т. 3. - С. 859.
4. Браунпггейн А.Е. Биохимия аминокислотного обмена / А.Е. Браунштейн. М.: Мир, 1949.-127 с.
5. Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.-Г. Рем. М. : Мир, 2000.-164 с.
6. Sakai R. Novel Betaines from a Micronesian Sponge Dysidea herbacea / R. Sakai, K. Suzuki, K. Shimamoto, H. Kamiya // J. Org. Chem. 2004. - V.69. -P. 1180-1185.
7. Schmidt A. New Pyrazolium-carboxylates as Structural Analogues of the Pseudo-Cross-Conjugated Betainic Alkaloid Nigellicine / A. Schmidt, T. Ha-beck, M.K. Kindermann, M. Nieger // J. Org. Chem. 2003. - V. 68. - P. 59775982.
8. Кнунянц И.Л. Бетаины / И.Л. Кнунянц // Краткая химическая энциклопедия.-М., 1961.-Т1.-С. 428.
9. Казанцев О.А. Синтез карбокси- и сульфобетаинов на основе третичных аминов и ненасыщенных кислот / О.А. Казанцев, С.А. Казаков, К.В. Ширшин, С.М. Данов // Ж. орг. химии. 1999. - Т. 35, Вып. 3. - С. 363368.
10. Schmidt A. On Benzob. [ 1.4]diazepinium-olates, -thiolates and -carboxylates as Anti-HUckel Mesomeric Betaines. / A.Schmidt, A. Gholipour Shilabin, M. Nieger. // Org. Biomol. Chem. 2003. - V.l -P.4342-4350.
11. Wittmann H. Uber die Polyfonctionalitat von N- Betainen. / H. Wittmann, E. Ziegler // Oster. Chem. Z.-1988.- Bd.89, №7-8.- S. 217-220.
12. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 13 Mitt. Darstellung von Trihalo-genacetylmethyliden und ihrer Salze aus Betainen. / H. Wittmann, E. Ziegler // Monatsh. Chem. -1981.- Bd. 112.- S. 1333-1343.
13. Wittmann H. Reaktionen mit Betain, 14 Mitt. Darstellung von Trifluoracetyl-methylid-trifluoracetaten aus Betainen. / H. Wittmann, E. Ziegler // Monatsh. Chem.- 1982.-Bd. 113.- S. 723-730.
14. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 15 Mitt. Darstellung von stabilen Yliden aus Betainen. / H.Wittmann, E. Ziegler // Monatsh. Chem.- 1982.- Bd. 113.- S. 1451-1458.
15. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 21 Mitt. Uber die Bildung von For-mazilverbindu ngen durch Kupplung von S-Betainen mit 4-Nitrobenzol-diazonium-tetrafluorborat. / H. Wittmann, E. Ziegler // Monatsh. Chem.-1986.-Bd. 117.-S. 653-659.
16. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 23 Mitt. Uber Umsetzungen von N-und S-Betainen mit reaktiven Halogenverbindungen. / H. Wittmann, E. Ziegler //Monatsh. Chem.- 1988.-Bd. 119.- S. 103-111.
17. Wittmann H. Bis-Trifluormetansulfonate aus Monoacyl-Yliden./ H. Wittmann, E. Ziegler, H. Sterk // Monatsh. Chem.- 1987.- Bd. 118.- S. 531-533.
18. Ramirez F. Reaction of Trialkyl Phosphites and of Triaryl Phosphites with Chloranil. Synthesis of Hydroquinone Monoalkyl Ethers. / F. Ramirez, S. Der-showitz//J. Am. Chem. Soc.-1959.-V.81.-P.587-590.
19. Койжайганова Р.Б. Синтез и перспективы использования полимеров бе-таиновой структуры на основе этил-3-аминокротоната и акриловой кислоты. / Р.Б. Койжайганова, JI.A. Бимендина, С.Е. Кудайбергенов // Новости науки Казахстана. Алматы.-2006
20. Гамаюрова B.C. Мышьяк в экологии и биологии / B.C. Гамаюрова. М.: Наука, 1993.-208 с.
21. Edmonds I.S. Arseno-sugars from brown kelp (Ecklonia radiata) as intermediates in cycling of arsenic in a marine ecosystem / I.S. Edmonds, K.A. Frances-coni //Nature. -1981. V. 289, № 5798. - P. 602-604.
22. Шулаева М.М. Синтез и исследование арсенобетаинов и их галоидоводо-родных солей: дис. канд. хим. наук / М.М. Шулаева; Казан, технолог, унт. Казань, 1997. - 126 с.
23. Kaise Т. The acute toxicity of arsenobetaine / Т. Kaise, Sh. Watanabe, K. Jtoh // Chemosphere. -1985. Vol. 14, № 9. - P. 1327-1332.
24. Jongen W.M. Genotoxicity testing of arsenic in marine fisher products / W.M. Jongen, J.M. Cardinaals, P.M. Bos, P. Hagel // Food and Chem. Toxicol. -1985. Vol. 23, № 7. - P. 669-673.
25. Бенсон E. О мышьяке, водорослях, безоаровом камне и загрязнении среды / Е. Бенсон // Химия и жизнь. -1980. № 3. - С. 27-30.
26. Conway Н. A. Sorption of arsenic and cadmium and their effects in growth, mi-cronutrient utilization, and photosynthetic pigment composition of Asteionella Formosa / H.A. Conway // J. Fish Res. Board. Canad. 1988. - Vol. 35, № 3. -P. 286-294.
27. Zingaro R.A., Bottino N.R. Biochemistry of arsenic: Recent developments. In: Lederer WH & Fensterheim RJ (Eds) / Arsenic industrial, biomedical, environmental perspectives: proc. arsenic symp., Gaithersburg, 1983. P. 327-347.
28. Michaelis A. Uber das Betain und Cholindes Triphenylphosphins / A. Micha-elis, RV.Gimborn // Ber. -1894. Bd. 27. - S. 272-277.
29. Несмеянов H.A. Илиды мышьяка, стабилизированные ацильными заместителями. / Н.А. Несмеянов, В.В. Правдина, О.А. Реутов // Докл. АН СССР.- 1964.-Т. 155, №6.- С.1364 -1367.
30. Несмеянов НА. Илиды как стабилизированные карбанионы. // Ж. Всес. Хим. Общества им. Д.И.Менделеева.-1967.-Т.12.- №2.- С.42-52.
31. Ramirez F. Phosphinemethylenes. II. Triphenylphosphineacyl-methylenes. / F. Ramirez, S. Dershowitz//J. Org. Chem.-1957.-V.22.-№ 2.-P.235-239.
32. Michaelis A. Uber aromatishe Arsenverbindungen. // Lieb. Ann. 1902.-Bd.321.- S. 174-179.
33. Michaelis A. Uber aromatishe Arsenverbindungen. // Lieb. Ann. 1902.-Bd.321.- S. 208-211.
34. Ramirez F. Triphenylphosphyneacylmethylenes / F. Ramirez, S. Dershowits // J. Org. Chem. 1967. - V. 32, № 11. - P. 41-45.
35. Гамаюрова B.C. Синтез и исследование галоидных солей трифениларсе-нобетаинов / B.C. Гамаюрова, М.М. Шулаева, М.А. Сысоева, Ф.Г. Хали-тов // ЖОХ. -1997. Т. 67, Вып. 8. - С. 1294-1300.
36. Denney D.B. Synthesis and structure of some phosphabetaines / D.B. Denney, L.C. Smith//J. Org. Chem. -1962. V. 27, № ю. - P. 2214-2217.
37. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 3 Mitt. Uber das Verhalten von Be-tainen gegenuber Phenylisocyanat / H. Wittmann, E. Ziegler // Monatsh. Chem. 1969. - Bd. 100. - S. 1362 -1367.
38. Wittmann H. Uber die Polyfunktionalitat S-Betainen / H. Wittmann, E. Ziegler // Osterr. Chem. Z. 1988. - Bd. 89. - S. 259-261.
39. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 23 Mitt. Uber Umsetzungen von N-und S-Betainen mit reaktiven Halogenverbindungen / H. Wittmann, E. Ziegler //Monatsh. Chem. 1988. -Bd. 119. - S. 103-111.
40. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 20 Mitt. Senthesen stabiler S-Yliden / H. Wittmann, E. Ziegler, H. Sterk // Monatsh. Chem. 1985. - Bd. 116. - S. 1189-1198.
41. Forbes D.C. Sulfur Ylides via Decarboxylation of Carboxymethylsulfonium Betaines: A Novel and Mild Protocol for the Preparation of Oxiranes / D.C. Forbes, M.C. Standen, D.L. Lewis // Org. Lett. 2003. - V. 5, № 13. - P. 2283-2286.
42. Ratts K.W. Stable Sulfonium Ylids / K.W. Ratts, A.N. Yao // J. Org. Chem. -1966.-V.31.-P. 1185-1188.
43. Fieser L.F. 1,2,3,4-tetraphenylnaphthalene / L.F. Fieser, H. Haddadin // J. Org. Synth. Coll. -1973. V. 5. - P. 1037.
44. Beringer F.M. Rearrangement and Cleavage of 2-Aryliodoniobenzoates. Trapping Agents for Benzyne / F.M. Beringer, S.J. Huang // J. Org. Chem. -1964. -V. 29.-P. 445-448.
45. Пурдела Д. Химия органических соединений фосфора / Д. Пурдела, Р. Вылчану. М.: Химия, 1972. - 752 с.
46. Michaelis A. Ueber Triphenylphosphine und einige Derivate desselben. / A. Michaelis, H.V. Soden //Ann.- 1885.- Bd. 229.- S. 295-340.
47. Haszeldine R.N. Radical Exchange in Organometallic Compounds. / R.N. Haszeldine, B.O. West // J. Chem. Soc. -1956.- №10.- P. 3631-3637.
48. Jensen K.A. Uber die {Constitution einiger Additions Verbindungen von ter-tiaren Aminen und Phosphinen. // J. Prakt. Chem. 1937.- Bd.148.- S. 101106.
49. Margulis T.N. Crystal and molecular structure of the compound of the trieth-ylphosphine and disulfide / T.N. Margulis, D.H. Templeton // J. Am. Chem. Soc.-1961.- V.83, №4.-P. 995-996.
50. Исхакова Г.Г. Солевые и сольватационные эффекты в модельных органических процессах : дис. канд. хим. наук / Г.Г. Исхакова; Казань. Казанский гос. ун-т. Казань, 1997. -151 с.
51. Макитра Р.Г. Влияние характера растворителя на скорость и равновесие реакции трибутилфосфита с сероуглеродом. / Р.Г. Макитра, Я.Н. Пириг // Ж. общ. химии.-1998.-Т.68, Вып.З.-С.425-426.
52. Hofmann A. Beobachungen vermischten inhalts. // Ber. 1870.- Bd.3.- S. 761772.
53. Horner L. Zum Nachweis des polaren Characters in Doppelbindungs-Systemen. II. Phosphororganishe Verbindungen. / L. Homer, K. Klupfel // Ann.Chem.-1955.-591 .-№2.-P.69-98.
54. Выджак P.H. Взаимодействие 1,2,2,2,-тетрахлорэтилизотиоцианата с три-фенилфосфином / Р.Н. Выджак, B.C. Броварец, Б.С. Драч// Ж. общ. хи-мии.-1994.-Т 64, Вьш.5.- С.872-873.
55. Rogky H.W. Phosphorbetaine. / H.W. Rogky, Y. Sidiropoulos // Angew. Chem. 1976.- V. 88, N 22.- P. 759-762.
56. Брусиловец А.И. Реакция 1,3,2,4-оксаазафосфатитанетидинов с сероуглеродом. / А.И. Брусиловец, В.Г. Бджола // Докл. НАН Украины.- 1998.-№4.- С.171 -173. РЖ 1999 18Ж242 С.38.
57. Aksness G. Alkaline decomposition of some quarternary phousphonium compounds containingoxygen.//Acta. Chem. Scand.-1961.-V.15,№2.-P.438-440.
58. Narayanan Novel synthesis of ©-(diphenylphosphinyl)alkylcarboxylic acids from triphenyl-co-carboxyalkylphosphomum solts / Narayanan, S. Kolazi, K. Darell, Berlin // J. Org. Chem. 1980. - V. 45, № 7. - P. 2240-2243.
59. Бахтиярова Ю.В. Синтез, строение и реакционная способность фосфабетаинов на основе третичных фосфинов и непредельных карбоновых кислот : дис. канд. хим. наук / Ю.В. Бахтиярова; Казан, гос. ун-т. Казань, 2001.-124 с.
60. Сагдиева Р.И. Третичные фосфины в реакциях с непредельными дикар-боновыми кислотами. / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова // Сборник научных трудов №4. Успехи в химии и химической технологии. Том XVII.-Москва.-2003.-С.5 8-71.
61. Сагдиева Р.И. Синтез, строение и реакционная способность фосфабетаи-нов на основе реакций третичных фосфинов и с непредельными карбоно-выми кислотами и их производными : дис. канд. хим. наук / Сагдиева Р.И.; Казан, гос. ун-т. Казань, 2006. -117 с.
62. Нифантьев Э.Е. Химия фосфорорганических соединений / Э.Е. Нифанть-ев.-М.:Изд-во Москв. Ун-та, 1971.-352 с.
63. Horner L. Zur anionotropen Polymerisationsauslosung bei Olefinen. III. Ter-tiare Phosphine. / L. Horner, W. Jurgeleit K. Klupfel // Ann.Chem.-1955.-591.-№2.-P.108-l 17.
64. Ford J.A Cleavage Reactions of Phosphinemethylenes / J.A.Ford, C.V.Wilson // J. Am. Chem. Soc.-1961.- V.83, №5.-P. 1433-1437.
65. Гололобов Ю.Г. Стабильные цвиттер-ионы на основе этил-2-цианоакрилата и третичных фосфинов. / Ю.Г. Гололобов, Т.О. Крылова, Г.Д. Коломникова, И.А. Гарбузова // Ж. общ. химии-1994.-Т.64, Вып.З.-С.409-410.
66. Гололобов Ю.Г. Алкилирование Р-содержащих цвиттер-ионов на основе 2-цианакрилатов / Ю.Г. Гололобов, П.В. Петровский, Г.Д. Коломникова, Т.О. Крылова // Изв. РАН. Сер. Хим.-1994.- № 9.- С. 1641-1643.
67. Гололобов Ю.Г. Новая химия 2-цианакрилатов / Ю.Г. Гололобов, Г.Д. Коломникова, Т.О. Крылова // Ж. общ. химии -1994.-Т.64, Вып.З.- С.411-419.
68. Гололобов Ю.Г. Электрофильные 1,3-C-N"- и N-C' миграции в ненасыщенных системах. / Ю.Г. Гололобов, М.А. Галкина, О.В. Довгань, Т.И. Гусева, И.Ю. Кузьминцева, Н.Г. Сенченя, П.В. Петровский // Изв. РАН. Сер. Хим. -1999.- № 9.- С.1643-1647.
69. Гололобов Ю.Г. Внутримолекулярные электрофильные перегруппировки в насыщенных ациклических системах. Реакционная способность цвит-тер-иона на основе триизопропилфосфина и этил-2-цианакрилата по отношению к электрофилам различных типов. / Ю.Г.Гололобов,
70. М.А.Галкина, О.В.Довгань, И.Ю.Краснова, П.В.Петровский, М.Ю.Антипин, И.И.Воронцов, К.А.Лысенко, Р.Шмутцлер // Изв. РАН. Сер. Хим. -2001.- № 2.- С.269-275.
71. Wittmann Н. Synthesen von Heterocyclen, 62. Mitt.: Uber Reaktionen mit Be-tain. / H. Wittmann, E. Ziegler, F. Orlinger // Monatsh. Chem. -1965.- Bd. 96.-S. 208-211.
72. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 2 Mitt. / H. Wittmann, G. Moller, E. Ziegler//Monatsh. Chem.-1966.- Bd. 97.- S. 1207 -1215.
73. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 4 Mitt.: Uber das Thetin, Pyridin-und Nicotinsaurebetain. / H. Wittmann, P. Beutel, E. Ziegler // Monatsh. Chem.-1969.- Bd. 100.- S. 1619 -1623.
74. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 5 Mitt.: Uber die Umsetzung von Betainen mit Chlorsulfonyl Isocyanat. / H. Wittmann, P. Beutel, E. Ziegler // Monatsh. Chem.-1969.- Bd. 100.- S. 1624 -1627.
75. Wittmann H. Carbene Complexes of Nonmetals / H. Wittmann, E. Ziegler, H. Sterk, K. Peters, E.-M. Peters, H. G., M. Regitz, J. Hocker, B. Weber // Angew. Chem.-1970.- Bd. 82.- S. 517-520.(394-395)
76. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 6 Mitt.: Zur Chemie Malonester-enolbetaine. / H. Wittmann, J. Kuhn-Kuhnenfeld, H. Binder, H. Sterk und E. Ziegler//Monatsh. Chem.-1971.-Bd. 102.- S. 404 411.
77. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 7 Mitt.: Umsetzungen einiger Malonester-enolbetaine mit Phenylisocyanat. / H. Wittmann, J. Kuhn-Kuhnenfeld, E. Ziegler// Monatsh. Chem.-1971.- Bd. 102.- S. 1120 -1128.
78. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 16 Mitt.: Uber Betain und ihre Be-ziehungen zu N-Yliden Kristallstruktur von Trimethylammoniumtrifluoracetylmethylid. / H. Wittmann, К. Peters, E. Ziegler // Monatsh. Chem.- 1983.-Bd. 114.- S. 783 -787.
79. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 17 Mitt.: Synthese und Kristall-struktur von Pyridinium-di-trihalogenacyl-methyliden. / H. Wittmann, E. Ziegler, K. Peters, E.M. Peters und H.G. Schnering // Monatsh. Chem.- 1983.-Bd. 114.-S. 1097-1106.
80. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 19 Mitt.: Uber den Einflub der Sub-stitueten am Kationischen Zentrum von Betainen auf die Bildungstendenz der Di-trifluoracetyl-N-Ylide. / H. Wittmann, E. Ziegler // Monatsh. Chem.- 1985.-Bd. 116.- S. 821-829.
81. Wittmann H. Uber Reaktionen mit Betain, 22 Mitt.: Uber S-Betain und ihre Beziehungen zu stabilen S-Yliden. / Wittmann H., Ziegler E, Sterk H. // Monatsh. Chem.-1987.- Bd. 118.- S. 115-125.
82. Wittmann H. Bis-Trifluormethansulfonate aus Monoacyl-Yliden / Wittmann H., Ziegler E., Sterk H. // Monatsh. Chem.- 1987.- Bd. 118.- S. 531-533
83. Wittmann H., Ziegler E. Sterk H. Uber Reaktionen mit Betain, 24 Mitt.: Uber Umsetzungen von trimethylammoniumessigsaurebetain mit reactiven Halo-genverbindungen. //Monatsh. Chem.- 1989.- Bd. 120.- S. 907-912.
84. Гололобов Ю.Г. Новая реакция внедрения фенилизоцианата / Ю.Г. Гололобов, Г.Д. Коломникова, Т.О. Крылова // Изв. РАН. Сер. Хим. -1995.-№1.- С. 186-187.
85. Гололобов Ю.Г. Новая реакция внедрения фенилизоцианата / Ю.Г. Гололобов, Т.О. Крылова, О.В. Шишкин, Ю.Т. Стручков, Г.Д. Коломникова // Ж. общ. химии-1995.- Т.65, Вып.8.- С.1393-1397.
86. Gololobov Yu.G. Methylenephosphinophosphoranes. Unusual addition reaction in organophosphorus chemistry. / Yu.G. Gololobov, V.A. Pinchuk, H.
87. Thonnessen, P.G. Jones, and R. Schumtzler // Phosphorus, Sulfur and Silicon and Relat. Elem.-1996.- Vol. 109-110.- P.493-496.
88. Ю1.Гололобов Ю.Г. Новая электрофильная перегруппировка, включающая миграцию алкоксильной группы атома углерода к N-анионному центру / Ю.Г. Гололобов, П.В. Петровский, М.А. Галкина, И.Ю. Кузьминцева // Изв. РАН. Сер. Хим.-1998.-№ 9.- С. 1878-1879.
89. Гололобов Ю.Г. Обратимая C-N миграция этоксильной группы в ряду пиридиниевых илидов. / Ю.Г. Гололобов, А.В. Довгань, И.Ю. Краснова, П.В. Петровский, И.А. Гарбузова // Изв. РАН Сер. Хим. - 2000.- № 8.-С. 1496-1497.
90. Koppel A.I. The influence of the solvent in organic reactivity // Advances in Linear Free Energy Relationships. Ch.5 / A.I. Koppel, V.A. Palm, N.B. Chapman, J. Shorter - London - N.Y.: Plenum Press, 1972.- 486 p.
91. ПО.Батуев М.И. Оптическое исследование влияния водородной связи на сопряжение в акриловой и метакриловой кислотах. / М.И.Батуев, А.С.
92. Онищенко, А.Д. Матвеева, Н.И. Аронова // Журнал общей химии 1960.-Т.30, вып.2.- С.657-661.
93. Общий практикум по органической химии./ Под ред. Коста А.Н.// М. : Мир, 1965.-678 с.
94. Вайсбергер А. Органические растворители / А. Вайсбергер, Э. Проскауэр, Д. Ридцик, Э. Тупс. М.: Иностр. Лит., 1958. - 518 с.
95. Гордон А. Спутник химика / А.Гордон, Р.Форд. М.: - Мир. - 1976. -442с.
96. Рабинович В.А. Краткий химический справочник. / В.А Рабинович, З.Я.Хавин Л.: Химия. - 1977. -175 с.
97. Пб.Кормачев В.В. Препаративная химия фосфора. / В.В. Кормачев, М.С. Федосеева. Пермь: УрО РАН, 1992. - 457 с.
98. Григорьев А.П. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. / А.П. Григорьев, О.Я. Федотова. М.: - Высшая школа -1977 - 248 с.
