Синтез, строение и реакционная способность фосфабетаинов на основе реакций третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами и их производными тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.08 ВАК РФ

На правах рукописи

САГДИЕВА РИММА ИЛЬДАРОВНА

СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ФОСФАБЕТАИНОВ НА ОСНОВЕ РЕАКЦИЙ ТРЕТИЧНЫХ ФОСФИНОВ С НЕПРЕДЕЛЬНЫМИ КАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ И ИХ ПРОИЗВОДНЫМИ

02,00.08 - Химия элементоорганических соединений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Казань - 2006

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 паук, с. н. с. Бахтиярова Юлия Валерьевна

Официальные оппоненты

доктор химических паук, член-корреспондент РАН, профессор Антипин Игорь Сергеевич доктор химических наук, в. н. с. Бурилов Александр Романович

Ведущая организация

Казанский государственный технологический университет

Защита диссертации состоится " 21 " сентября 2006 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. Кремлёвская, 18, Химический институт им. А. М. Бутлерова, Бутлеровская аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н. И. Лобачевского Казанского государственного университета.

Отзывы на автореферат просим присылать по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлёвская 18, Казанский государственный университет, Научная часть.

Автореферат разослан августа 2006

года.

Учёный секретарь Диссертационного совета кандидат химических наук, доцент

Л.Г. Шайдарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Химия' бетаинов • - это относительно молодая и быстро развивающаяся область химии элементоорганических соединений. Большой интерес к этой области знаний обуёйовйен, Йрежде всегб, 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 (1ЛЭ50 10 г/кг), до курарейодобных ядов в Случае бутиробетаина (бетаин . масляной кислоты). -..■■■• .-,.. . .

Бетаины представляют собой внутренние ониевь1е 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. Среди-б'етайновых производных найдены эффективные антидиабетические,' ' гиполипидемичеёкие,' гепато- и кардиопротекторные лекарственные Средства, а такжё большое число косметических препаратов.. Установлено что .производные элементоорганических бетаинов обладают бактерицидными и дезинфицирующими свойствами. . , ■ , . ,

Необходимо .-отметить большое будущее за элементоорганическими (и, в частности, фосфорорганическими) бетаиновыми структурами в качестве межфазнцх . катализаторов. В ■ большинстве случае^ . каталитическая - активность бетаинов превосходит.таковую у обычных межфазных катализаторов - аммониевых солей.

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, инсектициды и многое другое.

' В то же время, приходится констатировать, что на'сегодняшний день строение, а, главное, химические свойства элементоорганических ■' бетаинов, 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 интерес к этому классу соединений становится вполне'понятным.

Цель работы. Настоящая диссертационная работа является продолжением проводимых' в Казанском государственном университете систематических исследований в области синтеза, изучения строения и реакционной способности карбоксилатных фосфабетаинов, получаемых в реакциях третичных фосфинов с непредельными карбоновыми кислотами. Следует отметить, что к началу"данного исследования уже были достигнуты определенные успехи в области химии карбоксилатных фосфабетаинов и сформулированы некоторые основополагающие принципы их стабильности и реакционной способности. В то же время, массив

накопленных экспериментальных данных оставался достаточно узким и не позволял сделать более строгие обобщающие выводы. В этой связи весьма актуальной задачей являлось продолжение начатых исследований с расширением как круга исходных третичных фосфинов, так и непредельных моно - и дикарбоновых/кислот и их важнейших производных - эфиров и амидов, которые ранее в подобных реакциях не исследовались. Это и составило цель данной работы.

Научная новизна работы. Впервые проведено систематическое исследование образования и стабильности карбоксилатных фосфабетаинов ..в реакциях различающихся по нукпеофильным свойствам третичных ; фосфинов (трифенилфосфин, метилдифенилфосфин и трибутилфосфин) с широким рядом непредельных моно - и дикарбоновых кислот. На этой основе получена широкая серил новых моно - и дикарбоксилатных фосфабетаинов, структура которых доказана комплексом физических методов, включая прямой метод рентгеноструктурного анализа (РСА).

Показано, что : стабильность полученных карбоксилатных фосфабетаинов в значительной степени определяется нуклеофильностью третичного фосфина и возрастает в ряду трифенилфосфин < метилдифенилфосфин < трибутилфосфин.

Природа исходной непредельной карбоновой кислоты также существенно влияет на стабильность получаемых фосфабетаинов. В ряду монокарбоксилатных фосфабетаинов это проявляется в равновесном характере реакций трифенил- и метилдифенилфосфина с кротоновой и хлоркоричной кислотами. В ряду дикарбоксилатных фосфабетаинов это проявляется в существенно более легком • декарбоксилировании бетаинов с a-расположением фосфониевой и карбоксилатной групп (бетаины на основе малеиновой кислоты) по сравнению с аналогами с (3-расположением этих групп (бетаины на основе итаконовой кислоты). Относительно устойчивые дикарбоксилатные фосфабетаины были выделены в реакциях итаконовой кислоты с метилдифенил- и трибутилфосфином.

В реакции трифенилфосфина с амидом акриловой кислоты впервые получен представитель' • амидатных фосфабетаинов, структура которого надежно доказана методом РСА. Этот бетаин для своей стабилизации так же, как и карбоксилатные аналоги, требует присутствия протонодонорных реагентов.

. В полученном впервые в данной работе фосфабетаине на основе реакции трифенилфосфина с диметиловым эфиром фумаровой кислоты установлено интересное явление фосфоротропии, отчетливо ' фиксируемое методом -' ЯМР спектроскопии. •

Практическая значимость работы. Разработаны новые эффективные методы синтеза карбоксилатных и амидатных фосфабетаинов и их производных — фосфониевых солей - 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 фосфорорганичсских 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 ХЫ

Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2003 г.), на Международном Менделеевском конкурсе научных исследований молодых ученых по химии и химической технологии (Москва, 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 XVI Международной конференции по химии фосфора (ICPC-XVI, Бирмингем, Англия, 2004 г.), на XIV Международной конференции по химии соединений фосфора (ICCPC-XIV, Казань, Россия, 2005 г.).

По материалам диссертации опубликованы 2 статьи в центральных научных журналах, 1 статья в сборнике научных трудов и тезисы 18 докладов.

Работа выполнена на кафедре высокомолекулярных и элементоорганических соединений Химического Института им. A.M. 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 входила в Федеральную целевую программу «Интеграция». Исследования проводились при финансовой поддержке РФФИ (грант № 04-03-32906) и НТП "Университеты России" (грант № УР. 05.01.005), совместной российско-американскрй программы "Фундаментальные исследования и высшее образование" (BRHE, грант REC-007), программы BRHE для молодых ученых (грант .N's Y1-C-07-07),

Структура работы. Диссертация изложена на 117 страницах, содержит 3 таблицы, 33 рисунка и библиографию, включающую 112 ссылок. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы.

В первой главе представлен обзор литературных данных по синтезу, строению и химическим свойствам элементоорганических бетаинов. Основное внимание уделено фосфорорганическим бетаинам.

Во второй главе обсуждаются наши собственные результаты в области синтеза, строения и реакционной способности карбоксилатных фосфабетаинов.

Третья глава содержит описание проведенных синтетических экспериментов и спектральных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Фосфабетаины - это внутренние фосфониевые соли, в которых катионный фосфониевый и анионный центры соединены не только ионной, но и системой ковалентных связей:

о

X = С, S.O.N

Наше внимание к ним обусловлено рядом причин.

Во-первых, фосфабетаины очень часто возникают в качестве интермедиатов во многих важнейших фосфорорганических реакциях, хотя известно относительно небольшое число и стабильных фосфабетаинов, некоторые из которых представлены ниже:

© ^

R3P—сСе vs

©

Л

r,P—с< e

Ar

® о © ©

R,P—(CH2)—r3pch2c-cn b COOR

Во-вторых, фосфабетаины являются своеобразными аналогами органических аминокислот с широким спектром потенциальных химических и биологических свойств.

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.

~ R'

R3P +R'CH=C—COOH -Ph-,P-CHCHCO(?

к" j А"

••:•.•• R . Ph, Ви

R' = Н, Ph, COOH R" = Н , CH3

Характеристика полученных ранее фосфабетаинов представлена в таблице 1. Таблица 1. Характеристика полученных ранее бетаинов типа 1 на основе трифенил- и

Акриловая кислота Метакриловая кислота Коричная кислота Малеиновая кислота

PhjP Уст.крист. ТШ1= 147 °С 5р= 25.2 мд Уст.крист. ТШ1=90°С 5р= 18.2 мд Реакция равновесная 8р= 31.0 мд Уст.крист. Тпл=144 °С 5Р = 21.0 мд

BujP Масло 5р = 23.0 мд Масло 8р = 55.0 мд - Масло 5р = 35.0 мд

В результате этих исследований была установлена существенная роль протонодонорных реагентов и растворителей в стабилизации фосфабетаиновых структур.

В то же время, массив накопленных экспериментальных данных оставался достаточно узким и не позволял сделать более строгие обобщающие выводы. В этой связи весьма актуальной задачей являлось продолжение начатых исследований с расширением как круга исходных третичных фосфидов, так и непредельных моно - и дикарбоновых кислот и их важнейших производных - эфиров и амидов, которые ранее в подобных реакциях не исследовались. Это и составило предмет настоящего исследования.

1. ТРЕТИЧНЫЕ ФОСФИНЫ В РЕАКЦИЯХ С НЕПРЕДЕЛЬНЫМИ МОНОКАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

В качестве третичных фосфинов нами исследовались существенно различающиеся по основности и нуклеофильности трифенил-, трибутил- и метилдифенилфосфин. При этом первые два вовлекались, в основном, в неизученные ранее реакции, а последний, занимающий по указанным свойствам промежуточное положение между ними, в подобных реакциях исследован впервые.

1.1. Равновесные реакции трифеиилфосфина с хлоркорнчной и крогоновой

кислотами

Взаимодействие трифеиилфосфина с неизученной ранее в этих реакциях кротоновой кислотой в ацетонитриле протекает медленно при комнатной температуре с образованием соответствующего фосфабетаина 2, который был получен в виде неустойчивых кристаллов, осмоляющихся на воздухе. Эта реакция является равновесной и по данным ЯМР 31Р ее не удается провести более чем на 60 %:

е е

Ph3P + СН3СН=СН—СООН Ph3P-CHCH2COO

• 2 СНз .

Реакция трифеиилфосфина с хлоркоричной кислотой в ДМФА по данным ЯМР 31Р спектроскопии реакционной смеси протекает на 76 % относительно исходного фосфина. Однако выделить продукт в чистом виде не удалось. При полном удалении растворителя продукт 3 полностью распадается на исходные реагенты, что однозначно указывает на равновесный характер и этой реакции.

Ph3P + С1С6Н4СН=СН—СООН . Ph3P—СНСН2СОС?

3 CfHiCI

Таким образом, в изученных реакциях' нам удалось впервые наблюдать равновесный характер образования карбоксилатных фосфабстаинов в обычном диапазоне температур. Ранее вероятность подобного равновесия только постулировалась.

1.2. Трибутилфосфин в реакциях с непредельными монокарбоновыми

кислотами

Ранее полученный по реакции трибутилфосфина с акриловой кислотой карбоксилатный фосфабетаин 4 был охарактеризован как масло (табл.1). Однако к настоящему времени нам удалось подобрать необходимые условия, при которых данный фосфабетаин образует кристаллы. Реакция трибутилфосфина с акриловой кислотой протекает в среде ацетонитрила. Если в реакционную смесь добавить небольшое количество диэтилового эфира, то через некоторое время наблюдается образование кристаллов, которые имеют температуру плавления 18-20°С. Согласно данным низкотемпературного РСА одна молекула растворителя приходится на четыре молекулы бетаина.

© ©

ВизР + СН2=СНСООН-»- Ви3Р—СН2СНг—соо

трибутилфосфонийэтилкарбоксилата 4 в кристалле трибутилфосфонийэтилкарбоксилата 4

(сольватная молекула растворителя не показана)

Реакция трибутилфосфина с кротоновой кислотой протекает с образованием соответствующего карбоксилатного фосфабетаина 5, причем, в отличие от изученной нами выше аналогичной реакции с менее основным трифенилфосфином, она не носит равновесного характера:

© е

Вц3Р + СН3СН=СН-СООН -»- Ви3Р-СНСН2СОО

5 СНз

Продукт 5 представляет собой маслообразную жидкость.

В реакции трибутилфосфина с коричной кислотой образуется соответствующая фосфониевая соль 6, Данный продукт был получен в виде кристаллов белого цвета, растворимых в большинстве полярных растворителей, Тпл 122 °С. Согласно данным рентгеноструктурного анализа (рис. 3) фосфониевая соль 6 представляет собой протонированный коричной кислотой соответствующий бетаин, связанный с анионом коричной кислоты сильной водородной связью.

Ви3Р * РЬСН=СН2СООН -»- ВизРСН-СНгСООН ••• О—ССН=СНР)1

РИ 6

Реакция трибутилфосфина с хлоркоричной кислотой протекает медленно при комнатной температуре. В результате этой реакции был выделен продукт 7. Это белые, устойчивые кристаллы с Та1 131-132 °С. Их строение было подтверждено методами ИК и ЯМР спектроскопии, состав - методом элементного анализа.

е ©

Ви3Р + СС,,Н4СН=СН—СООН-► Ви,Р—СНСН2СОО

7 С6ЩС1

Полученные бетаины были вовлечены в реакции алкилирования.

Ви3Р—СНСН2СО<? + С11,1 --- Ви3Ь-СНСИ2СООСН] Р

1 1 8 а-сн3,рь,сйн4с1

В результате этих реакций образуются соответствующие фосфониевые соли 8, структура которых доказана методами ИК и ЯМР спектроскопии. В ЯМР 31Р спектрах полученных продуктов во всех случаях наблюдается единственный сигнал в области (25 - 40 м.д.), характерной для фосфониевых солей. В ИК спектрах этих соединений присутствует полоса поглощения сложноэфирной группы 1740 см"1, и полностью исчезает полоса поглощения карбоксилат-аниона при 1600 см'1.

. 1.3. Метилдифенилфосфин в реакциях с непредельными монокарбоновыми

кислотами

В продолжение описанных выше исследований были изучены реакции различных непредельных карбоновых кислот с метилдифенилфосфином, который по своим нуклеофильным свойствам занимает промежуточное положение между изученными выше трифенил- и трибутилфосфином. Полученные в этих реакциях фосфабетаины типа 9 представлены в таблице 2.

СН,РР1ъ + я'сн=с—соон ^ .

я1« н, сн,, рь, ос,.ц,-

^ - Н. СИ,

Таблица 2. Фосфабетаины типа 9 на основе метилдифенилфосфина и непредельных

монокарбоновых кислот

Кислоты Характеристики Структура Элементный анализ

Вычислено, Найдено, %

Акриловая Масло бр = 24.9 мд е е рь2р— снг— сн2—соо Ме 9-8

Метакрнловая Уст.крист. Тпл= 151 - 154 °С 5р = 22.0 м.д. 0 в Р1ьР— сн,— сн— соо 1 9Н 1 ' Ме 9-Ь СН3 С 67.72 Н 6.78 С 67.54 Н 6.17

Кротоновая Масло 5р= 30.0 м.д. ® э РЬ,Р— сн— сн,— соо 1 ! 9-с Ме СН.,

Коричная Уст.крист. Т^ = 142 - 144 °С 8р= 27.3 м.д. © © рь,р—сн—сн,—соо 1 ' 9-Н Ме РЪ С 75.0 Н 5.85 С 74.59 Н 6.09

Хлоркоричная кислота Уст.крист. ТПЛ.= 160°С 5р = 27.5 м.д. © 0 РЪ2Р— сн— сн2— соо ' 1 9-е Ме р-ас^н» С 69.02 Н 5.23 Р 8.1 С 68.71 Н 4.95 Р 7.75

Ацетнлен-карбоновая Уст.крист. Тпл. = 140 - 142 °С 8Р= 26.96 м.д. © е РЬ2Р—сн=сн—соо Ме 9-1 С 63.69 Н5.31 С 63.10 Н 5.19

Следует отметить, что реакции метилдифенилфосфина с кротоновой и хлоркоричной кислотами, также как и аналогичные реакции с трифенилфосфином, являются равновесными. Однако, по сравнению с менее нуклеофильным трифенилфосфином, в данном случае равновесие смещено в сторону образования фосфабетаина. В то же время подобные реакции с наиболее основным

я'

® I в

РЫР— сн—с— соо

I I:

СН, I*

трибутилфосфином протекают быстро и носят явно неравновесный характер. Таким образом, в данных реакциях метилдифенилфосфин закономерно проявляет промежуточные нуклеофильные свойства между трифенил- и трибутилфосфином.

Интересно протекает реакция метилдифенилфосфина с ацетиленкарбоновой кислотой, содержащей не двойную, а тройную кратную связь.

® в

CHjPPhi + СН=С— COOH -- Ph2P— СН=СН-СОО

СН, 9-f 6р = 26.96 м.д.

vcoo=1600cM-i

Данная реакция протекает легко при комнатной температуре с образованием соответствующего фосфабетаина 9-f, который содержит двойную С=С связь. Реакция с полуторократным избытком кислоты протекает примерно на 93 % относительно исходного фосфина. В ходе этой реакции также образуется соответствующий фосфиноксид (рис. 4). Нам удалось выделить и охарактеризовать фосфабетаин 9-f, его выход составляет 70 %. Он получен в виде кристаллов белого цвета с Тпл. 140-142 0 С. В ИК спектре (рис. 6) присутствует характерная полоса поглощения карбоксилатной группы в области 1600 см'1, а, кроме того, отчетливая полоса средней интенсивности при 2100 см"1, которая свидетельствует о наличии в кристаллах продукта сольватной молекулы ацетиленкарбоновой кислоты, выступающей в качестве протонодонора и связанной с карбоксилатной группой сильной водородной связью.

Рис. 4. Спектр ЯМР 'МР реакционной смеси в реакции метилдифенилфосфина с пропиоловой кислотой

Рис. 5. Спектр ЯМР Р продукта реакции метилдифенилфосфина с пропиоловой кислотой (9-f)

Рис. 6. ИК спектр (вазелиновое масло) продукта реакции метилдифенилфосфина с пропиоловой кислотой (9-0

Рис. 7. Спектр ЯМР Н продукта реакции метилдифенилфосфина с пропиоловой кислотой (9-1)

В спектре ПМР бетаина 9-f обнаруживаются сигналы всех групп протонов с полным соответствием их интегральной интенсивности (рис. 7). Из соотношения интегральных интенсивностей можно сделать выводы о молекулярном составе полученного продукта, представляющего собой тримолекулярный комплекс фосфабетаин : пропиоловая кислота : вода в соотношении 1:1:1. Эти выводы были полностью подтверждены методом ДСК - ТГ (дифференциальная сканирующая калориметрия в сочетании с термогравиметрией). На полученной дериватограмме (рис. 8) первый отчетливо выраженный эндоэффект с максимумом при 103.3 °С сопровождается синхронной потерей массы в количестве 5.91 % что в пределах точности метода с учетом указанной температуры однозначно соответствует одной молекуле воды. Последующий эндоэффект в интервале 140-170 °С с максимумом при 154.3 °С сопровождается значительной потерей массы, что достаточно точно соответствует испарению двух молекул пропиоловой кислоты - как сольватной, так и отщепляющейся от молекулы фосфабетаина.

Следовательно, в данном интервале температур происходит не только десольватация бетаина, но и полное разрушение его молекулярного остова на исходные реагенты. Надо заметить, что температура начала этого разложения (140-142 °С) выше была принята нами за температуру плавления.

Рис. 8. Дериватограмма ДСК - ТГ фосфабетаина 9-f

Данные элементного анализа также соответствуют предполагаемой структуре.

Для химического доказательства наличия двойной С=С связи в данном бетаине была поставлена реакция с бромной водой. В ходе реакции наблюдалось обесцвечивание бромной воды, что однозначно указывает на наличие кратной С=С связи в бетаине 9-f.

© © + Вг2 (волн, р-р) ® ©

Ph2^~СН=СН—СОО -» Ph2P—СН—СН-СОО

СН, 9.Г СН,Вг Вг

Полученные на основе метилдифенилфосфина карбоксилатные фосфабетаины были вовлечены в реакции алкилнрования с йодистым метилом.

Ф G ® ^ ©

PhjP—CH-CH-COO + CH3I -»- Р1угР—СН-СН-СООСН, I

¿Н, ¿2 ¿Н,

9 а-* Ма-е

R2»H,R: = H(a),CH3(c),Ph(d), СС^Н, (е) R1 = H.R2 - СН, (Ь) ' ■

Было показано, что алкилирование бетаинов 9-а, 9-b, 9-с, 9-d и 9-е, полученных на основе реакций метилдифенилфосфина соответственно с акриловой, метакрйловой, кротоновой, коричной и хлоркоричной кислотами, протекает в соответствии с описанной ранее схемой. В результате этой реакции образуются соответствующие фосфониевые соли 10 а-е, строение которых доказано комплексом спектральных методов (ЯМР ('н, 31Р); ИК). В ИК спектрах продуктов алкилирования присутствует полоса поглощения сложноэфирной группы 1740 см'1, и полностью исчезает характеристическая полоса поглощения карбоксилат-аниона в области 1600 см"/.

': При этом следует отметить, что алкилирование фосфабетаина 9-f, полученного в реакции метилдифенилфосфина с ацетиленкарбоновой кислотой, протекает более сложно. ■ В результате этой реакции, проведенной в хлороформе, были получены кристаллы желтого цвета с Тгш 279-283 °С и 6Р = 26.47 м.д.

Однако в ИК спектре полученного продукта Ю-f отсутствуют полосы поглощения не только сложноэфирной группы при 1740 см"1, но и карбоксилат-аниона при 1600 см'1 (рис.

9).

Рис.,ИК спектр (вазелиновое масло) продукта 10-f

■и. Полученные данные свидетельствовали о возможности разложения фосфабетаина 9-f в процессе алкилирования с образованием диметилдифенилфосфоний йодида. Для проверки указанного предположения была проведена модельная реакция метилдифенилфосфина с йодистым метилом.

PhjPMc + СН,1

• PhjPMezl 11

ñp- 21.3 м.д

Фосфониевая соль 11 была получена в виде кристаллов белого цвета с Т„л. 249-25Д...°СЯ. Данные ИК и ЯМР спектроскопии, результаты элементного анализа диметилдифенилфосфоний йодида полностью отвечали его структуре, но не совпадали с соответствующими данными для продукта алкилирования фосфабетаина 9-Г ИК и ЯМР 'Н спектры фосфониевой соли 11 представлены соответственно на (рис. 10) и (рис. 11).

А

Рис. 10. ИК спектр (вазелиновое масло) диметилдифенилфосфоний йодида 11

Рис. 1L Спектр ЯМР 'Н (CDC1,, 300 МГц) диметилдифенилфосфоний Йодида 11

Более того, впоследствии оказалось, что реакционная смесь фосфабетаина и йодистого метила в хлороформу в процессе стояния претерпевает дальнейшие более глубокие превращения с образованием продуктов, вообще не содержащих фосфора. Таким образом, был сделан вывод, что реализовать реакцию алкилирования данного фосфабетаина в хлороформе в принципе невозможно.

Причина этого, скорее всего, состоит как раз в том, что карбоксилатная группа данного фосфабетаина, как было установлено выше, связана прочной водородной связью с гидроксильным протоном пропиоловой кислоты (возможно, вплоть до полного переноса этого протона) и поэтому не может выступать в качестве нуклеофильного центра в реакциях алкилирования.

Можно было ожидать, что проведение реакции алкилирования в среде другого более слабого протонодонора, выступающего в качестве растворителя, позволит высвободить карбоксилатную группу данного фосфабетаина и сделать ее доступной для алкилирующего агента. В этой связи была проведена реакция алкилирования в среде абсолютного этанола. В результате из реакционной смеси были выделены кристаллы с Т„л 152-154 °С. Однако, несмотря на различие в температуре плавления, ИК (рис. 12) и ЯМР ]Н (рис. 13) спектры полученного таким образом продукта практически полностью совпадали со спектрами исходного бетаина 9-Г (рис. 6, 7). По данным ЯМР !Н спектроскопии единственным отличием является присутствие в последнем продукте наряду с сольватными молекулами пропиоловой кислоты и воды еще и дополнительных молекул этилового спирта, который заместил часть молекул воды. По интегральной интенсивности соответствующих сигналов соотношение молекул этанола, воды и фосфабетаина можно оценить приблизительно как 1:2.5:5.

Рис. 12. ИК спектр (вазелиновое масло) продукта реакции алкилирования (растворитель - этиловый спирт)

Рис. 13. Спектр ЯМР 'н (СОС1,, 300 МГц) продукта реакции алкилирования (растворитель-этиловый спирт)

Это хорошо подтверждается и результатами элементного анализа полученного продукта. Включение в кристаллическую решетку молекул другого протонодонора как раз и объясняет некоторую разницу в температурах плавления - это свойство карбоксилатных фосфабетаинов хорошо известно.

2. ТРЕТИЧНЫЕ ФОСФИНЫ В РЕАКЦИЯХ С НЕПРЕДЕЛЬНЫМИ ДИКАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

2.1. Метилдифенилфосфин в реакции с малеиновой кислотой

Была изучена реакция мстилдифенилфосфина с малеиновой кислотой, вторая карбоксильная группа которой, по нашему мнению, могла бы выполнять роль внутреннего протонодонорного центра, и, таким образом, способствовала бы

увеличению стабильности образующегося бетаина. В результате этой реакции образуется кристаллический дикарбоксилатный бетаина 12, который стабилей только ггод слоем растворителя, однако, на воздухе быстро декарбоксилируется, с образованием фосфабетаина 13.

ЧьРМе t [I

а .с-Ч

РЬгР-<р|

-- РьгР—СН;СНг-СОО

СИ: Р 'С01 Ме О

о :г

Полученный дикарбоксилатный ¡бетаин был вовлечен в реакцию алхилирования йодистым метилом.-- .Однако и в этом случае избежать декарбоксилирования не удалось.

■ В результате был , получен устойчивый на воздухе кристаллический продукт 14 желтоватого цвета с Тпл 120122. °С, представляющий, собой метиловый эфир монокарбоксилатного бетаина ДЗ, строение которого; было доказано прямым методом РСА (рис,; 14).

.....Рис. 14. Молекулярная .структура

карбметоксиэтилметилдифенилфосфонийиодида

Р1цР—СИгСИг-СОО

Ме .

8 р - 24.6 м.д.

1]

сн/

fhJ?-CHiCH;-COOCнЛ ^ Ме J

14

Анализируя устойчивость дикарбоксилатных аддуктов, можно заметить, что фосфабетаины с а-расположением фосфониевого и карбоксилатного центров являются нестабильными и подвергаются декарбоксилированию с возникновением более термодинамически выгодного цвиттер-иона с р-расположением его анионной и катионной частей.

2.2. Третичные фосфины в реакциях с итаконовой кислотой

' Для подтверждения изложенных выше предположений в реакции с третичными фосфинами была вовлечена итаконовая кислота. Предполагалось, что продукты этих реакций будут более стабильными, так как ближайшая карбоксилатная группа в образующихся бетаинах будет находиться не в а-, а в р-положении по отношению к фосфониевому центру.

Реакция трифенилфосфина с итаконовой кислотой протекает с образованием единственного кристаллического, продукта 15, 8Р 23.9 м.д., Т.пл. 58-60 °С (с разложением). В его ИК спектре присутствуют полосы поглощения обоих карбоксильных центров - карбоксильной группы в области 1700 см"1, и карбоксилат-аниона в области 1600 см"1 (рис. 15)..

РЬ,Р +СН:=<р—СНг-СООН СООН

рь,р-снг-сн .

с=о со.

■ РЬ,Р—СН^СН^СНдСОО—-н—он 1«

Однако и в этом случае дикарбоксилатный адцукт 15, хотя и является более стабильным по сравнению с бетаином на основе мапеиновой кислоты, тем не менее, также не отличается высокой устойчивостью. При его плавлении или кипячении в среде хлороформа наблюдаются отчетливые признаки разложения с выделением СО2. Мы осуществили процесс декарбоксилирования и выделили продукт термического разложения — фосфабетаин 16.

Рис. 15. ИК спектр фосфабетаина 15 Рис. 16. ИК спектр продукта 16 в реакции

декарбоксилирования

Метилдифенилфосфин взаимодействует с итаконовой кислотой с образованием единственного кристаллического продукта - бетаина 17, 6Р 24.5 м.д. и

Тп,132°С(сразл.).

©

RjR'p—сн2-сн R2R'p + СН2=<р—СН2-СООН --*■ Огг^. <рн2

СООН S;Q J2—0

R = Ph,R1-Me(17) 17,18 Н-О

R.R1 = Bu(18)

В его ИК спектре проявляются полосы поглощения: как карбоксильной группы в области 1700 см'1, так и карбоксилат-аниона в характерной области 1600 см"1. Согласно данным элементного анализа продукт 17 представляет собой устойчивый дикарбоксилатный фосфониевый бетаин. В аналогичной реакции трибутилфосфина с итаконовой кислотой также образуется устойчивый дикарбоксилатный фосфабетаин 18 (6Р 34.0 м.д.).

3. ФОСФАБЕТАИНЫ НА ОСНОВЕ РЕАКЦИЙ ТРИФЕНИЛФОСФИНА С ЭФИРАМИ И АМИДАМИ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

В продолжение проводимых исследований реакций третичных фосфинов с моно - и дикарбоновыми кислотами несомненный интерес представляло вовлечение в реакции с третичными фосфинами не только свободных кислот, но и их производных, важнейшими из которых являются эфиры и амиды. Следует отметить, что ранее подобные реакции практически не изучались. Тем не менее, накопленный нами опыт в синтезе и выделении карбоксилатных фосфабетаинов позволял надеяться, что и в данных реакциях вполне могут образовываться стабильные фосфабетаиновые структуры.

- В этой связи в настоящей диссертационной работе мы предприняли попытку получения,..рекарбоксилатных фосфабётаиновых структур на основе . реакций трифенилфосфина с акриламидом и диметиловым эфиром фумаровой кислоты.

Оказалось, что амид акриловой кислоты взаимодействует с трифенилфосфином достаточно легко с образованием соответствующего бетаина 19, нерастворимого в большинстве органических растворителей.

' © У9

РЬ3Р + сн2=сн-сч -РЪ,Р—СН2СН2—С<.В

ш2

Рис. 17. Молекулярная структура бетаина 19 (без атомов водорода)

19 ™

Получить пригодные для РСА кристаллы нам удалось в' присутствии фумаровой кислоты, которая, совершенно очевидно, играет в данном случае роль и протонодонора, и сокристаллизующегося вещества. Оказалось, что, как и в случае карбоксилатных фосфабетаинов, в кристаллической решетке амидатного бетаина 19 присутствуют

стабилизирующие молекулы

протонодоноров: в данном. случае • -фумаровой кислоты и воды.

Выявленная способность фумаровой кислоты выступать в качестве протонодонора и сокристаллизующегося вещества, стабилизирующего фосфабетаиновые структуры, навело нас на мысль изучить реакции именно с ее производными.

В этой связи мы изучили взаимодействие трифенилфосфина с диметиловым эфиромфумаровой кислоты (ДМЭФК), которое, как . следует из комплекса подученных спектральных данных, протекает в соответствии со следующей очень интересной схемой:

СООМе г- .. '.. •'

РЬ,Р + нс=сн

MeOO¿

■ МеООС—СН-СН—СООМе :

©

® РРЬд

®РРЬ3

МеООС-

20

8" 6'. -СН—СН—СООМе

РРЬ3

: МеООС—СН—СН-СООМе

В среде хлороформа по данным ЯМР и ИК спектроскопии реакция протекает гладко с образованием единственного продукта 20 с бР 29.35 м.д., который представляет собой масло интенсивно желтого цвета. При этом сигнал исходного трифенилфосфина практически полностью исчезает (рис. 18), а в ЯМР-'Н спектре отчетливо фиксируются как протоны фенильных заместителей у фосфора, так и "сигналы соответствующих метильных и метановых протонов (рис. 19).

■7 м

Jlj ■ JL_

73 70 ÍS SO 53 3.0 4 i /о l'í 10 г'З

Рис. 19. Спектр ПМР (CDC1,, 300 МГц) реакционной смеси в реакции трифенилфосфина с диметиловым эфиром фумаровой кислоты .

При этом и метальные и метановые протоны проявляются в ПМР спекхре в виде синглетов, смещенных по сравнению с соответствующими протонами ДМЭФК в сторону слабых полей приблизительно на 0.2 м.д„ Эквивалентность метальных и метановых протонов в продукте реакции однозначно указывает на наличие быстрой в шкале времени ЯМР миграции трифенилфосфониевой группы между двумя эквивалентными углеродными центрами с образованием таутомерных форм, полностью идентичных по своей химической природе. Наблюдаемая «вырожденная» фосфонотропия является первым примером такого рода и по своей природе, вероятно, полностью аналогична хорошо известным в литературе явлениям «вырожденных» ацило- силило- и прототропных процессов. Обнаруженное явление не противоречит химической теории и не вызывает каких-либо сомнений, поскольку сам факт образования продукта (причем, - единственного) в этой реакции .отчетливо фиксируется спектральными методами.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые проведено систематическое теоретическое и экспериментальное исследование образования и стабильности карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях серии различающихся по нуклеофильным свойствам третичных фосфинов • (трифенилфосфин, метилдифенилфосфин и трибутилфосфин) с широким рядом непредельных моно - и дикарбоновых кислот. На этой основе получена широкая серия новых моно - и дикарбоксилатных фосфабетаинов, структура которых доказана комплексом физических методов, включая прямой метод РСА.

2. Показано, что стабильность полученных карбоксилатных фосфабетаинов в значительной степени определяется нуклеофильностью третичного фосфина и возрастает в ряду трифенилфосфин < метилдифенилфосфин ., < трибутилфосфин.

3. Установлено, что природа исходной непредельной карбоновой кислоты также существенно влияет на стабильность получаемых фосфабетаинов. В ряду монокарбоксилатных фосфабетаинов это проявляется в равновесном характере реакций трифенил- и метилдифенилфосфина с кротоновой и хлоркоричной кислотами. В ряду дикарбоксилатных фосфабетаинов это выражается в существенно более легком декарбоксилировании бетаинов с а-расположением фосфониевой и карбоксилатной групп (бетаины на основе малеиновой

,, И,- ■[„..

á '. 29 10 -1 7 '

Рис. 18. Спектр ЯМР реакционной смеси в реакции трифенилфосфина с диметиловым эфиром фумаровой кислоты

кислоты) по сравнению с аналогами с ß-расположением этих групп (бетаины на основе итаконовой кислоты). Относительно устойчивые дикарбоксилатные фосфабетаины были выделены в реакциях итаконовой кислоты с метилдифенил-и трибутилфосфином.

4. Алкилирование полученных карбоксилатных фосфабетаинов галоидными алкилами приводит к образованию соответствующих фосфониевых солей, которые в отличие от исходных бетаинов не склонны включать в кристаллическую решетку молекулы протонодонорных реагентов. Этот факт подтвержден методом РСА.

5. В реакции трифенилфосфина с амидом акриловой кислоты впервые получен представитель > амидатных. фосфабетаинов, структура которого надежно доказана методом РСА. Этот бетаин для своей стабилизации так же, как и карбоксилатные аналоги, требует присутствия протонодонорных реагентов.

6. Во'' впервые полученном нами фосфабетаине на основе реакции ~ трифенилфосфина с Димётиловым эфиром фумаровой кислоты установлено ' интересное 'явление вырожденной фосфоротропии, отчетливо фиксируемое

' методом ЯМР спектроскопии.

' Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Бахтиярова Ю.В. Синтез и строение новых фосфабетаинов на основе третичных • фосфинов и непредельных карбоновых кислот / Ю.В. Бахтиярова, A.A. Гаврилова, Р.И. Сагдиева, В.И. Галкин, P.A. Черкасов // И Научная конференция молодых ученых, аспйрантов и "студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века». - Казань, 2001.-С.13. . - ■

2. Bakhtiyarova Yu.V. Tertiary phosphinesin in reactions with unsaturated dicarboxylic acids / Yu.V. Bakhtiyarova, R.I. Sagdieva, V.l. Galkin, I.V. Galkina, R.A. Cherkasov // 13th International Conference on Chemistry of Phosphorus Compounds (ICCPC-XIII). 4th International Symposium on chemistry and application of organic phosphorus, sulfur arid silicoft compounds «St.-Petersburg Meetings» (ISPM-IV). St.-Petersburg., 2002. -P.216.

3. Бахтиярова Ю.В. Синтез и строение ' карбоксилатных фосфабетаинов / Ю.В. Бахтиярова, A.A. Гаврилова, Р.И. Сагдиева, В.И. Галкин, P.A. Черкасов //-Третья мблодежная школа-конференция по органическому синтезу «Органический синтез в нйвол^столетии». - Санкт-Петербург, 2002; -"С.70.~

4. Сагдиева Р.И. Третичные фосфины в реакциях с непредельными дикарбоновыми "кислотами / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова, В.И. Галкин // Третья молодежная Школа-конференция по органическому синтезу «Органический синтез в новом столетии». - Санкт-Петербург, 2002. - С. 162.

5. Сагдиева Р.И. Третичные фосфины в реакциях с непредельными дикарбоновыми кислотами / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова, В.И. Галкин // Республиканский конкурс Научных работ среди студентов и аспирантов на соискание премии им. Н.И. Лобачевского.-Казань, 2002. - С.89-90. . ■'-..;■

6. Сагдиева Р.И. Сопоставительное экспериментальное и теоретическое изучение ' образования фосфа- и арсенобетаинов / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова, В.И.

Галкин, P.A. Черкасов // XIII Российская ■ студенческая научная конференция

«Проблемы теоретической и экспериментальной химии». - Екатеринбург, 2003. -С.331.

7. Сагдиева Р.И. Трифенилфосфин в реакции с итаконовой кислотой / Р.И. Сагдиева // XLI Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс». -Новосибирск, 2003. - С.102-103.

8. Галкин В.И. Карбоксилатные фосфа- и арсабетаины / В.И. Галкин, Ю.В. Бахтиярова, Р.И. Сагдиева, И.В. Галкина, Р.А. Черкасов // Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. - Казань, 2003. - C.21S.

9. Сагдиева Р.И. Третичные фосфины в реакциях с непредельными дикарбоновыми кислотами / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова // XVII Международная конференция молодых ученых по химии и химической технологии «МКХТ-2003». Сборник научных трудов № 4. Успехи в химии и химической технологии. Том XVII. -Москва, 2003. - С.58-71.

10. Сагдиева Р.И. Карбоксилатные и амидатные фосфабетаины на основе третичных фосфинов и непредельных карбоновых кислот и их производных / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова // IV Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века». - Казань, 2004. - С.69.

11.Сагдиева Р.И. Трибутилфосфин в. реакциях с непредельными карбоновыми кислотами / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова, В.И. Галкин, Р.А. Черкасов // VII Молодежная научная школа-конференция по органической химии.' — Екатеринбург, 2004. - С.98.

12. Galkin V.I. The main regularities in synthesis, structure and reactivity of carboxylate phosphabetaines and their derivatives / V.I. Galkin, Yu.V. Bakhtiyarova, R.I. Sagdieva, I.V. Galkina, R.A. Cherkasov // 16,h international conference on phosphorus chemistry ICPC 2004. - Birmingham, UK, 2004. - P.29.

13. Сагдиева Р.И. Метилдифенилфосфин в реакциях с непредельными карбоновыми кислотами / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова, А.И. Салимгареева, В.И. Галкин, Р.А. Черкасов // VIII Молодежная научная школа-конференция по органической химии. - Казань, 2005. - С.115.

14. Сагдиева Р.И. Третичные фосфины в реакциях с кротоновой кислотой / Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова, 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.221.

15. Galkin V.I. Methyldiphenylphosphine in reactions with monocarboxylic acids / V.I. Galkin, Ju.V. Bakhtiyarova, R.I. Sagdieva, A.I. Salimgareeva, I.V. Galkina, R.A. Cherkasov // XIV international conference on chemistry of phosphorus compounds. -Kazan, Russia, 2005. - P.16.

16. Galkin V.I. Kinetics and mechanism of phosphabetaines formation / V.I. Galkin, D.B. Mal'tsev, Ju.V. Bakhtiyarova, R.I. Sagdieva, A.A. Sobanov, I.V. Galkina, R.A. Cherkasov // XIV international conference on chemistry of phosphorus compounds. -Kazan, Russia, 2005. - P.47.

17. Galkin V.I. Phosphabetaines formation in reactions of triphenylphosphine with carboxylic acids, amides and esters / V.I. Galkin, R.I. Sagdieva, Ju.V. Bakhtiyarova, I.V. Galkina, R.A. Cherkasov // XIV international conference on chemistry of phosphorus compounds. - Kazan, Russia, 2005. - P.49.

18.Салимгареева А.И. Метилдифенилфосфин в реакциях с непредельными карбоновыми кислотами / А.И. Салимгареева, Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова // IV Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века». - Казань, 2005. - С.73.

19.Стахеев В.В. Новые фосфабетаины на основе 1,2-бис(дифенилфосфино)этана и непредельных карбоновых кислот / В.В. Стахеев, М.С. Бондарь, Р.И. Сагдиева, Ю.В. Бахтиярова // VI Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века». - Казань, 2006. - С.105.

20. Бахтиярова Ю.В. Карбоксилатные фосфабетаины на основе третичных фосфинов и непредельных дикарбоновых кислот / Ю.В.Бахтиярова, Р.И. Сагдиева, И,В.Галкина, В.И.Галкин, Р.А.Черкасов, Д.Б.Криволапов, А.Т.Губайдуллин, И .А .Литвинов // Ж. орг. химии. - 2006. (принято к печати, per. № 410/05).

21.Galkin V.I. The synthesis and reactions of betaines formed in reactions of tertiary phosphines with unsaturated carboxylic acids and their derivatives / V.I.Galkin, Yu.V.Bakhtiyarova, R.I.Sagdieva, I.V.Galkina, and R.A.Cherkasov // Heteroatom Chemistry. - 2006. - V. 17, № 6.

Отпечатано « ООО «Печатный двор», г. Казань, ул. Журналистов, 1/16, оф.207

Тел: 272-74-59,541-76-41, 541-76-51. Лицензия ПД№7-0215 от 01.11.2001 г. Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МПТР РФ. Подписано в печать 04.0S.2006 г. Усл. п.л 1,25. Заказ № К-5096. Тираж 100 экз. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать - ризография.

Введение.

Глава 1. Синтез, строение и химические свойства элементоорганических ^ бетаинов (Литературный обзор).

1.1. Азотсодержащие бетаины

1.2. Мышьяксодержащие бетаины.

1.3. Серосодержащие бетаины.

1.4. Йодониевые бетаины.

1.5. Фосфорорганические бетаины.

1.5.1. Кремнийсодержащие фосфорорганические бетаины.

1.5.2. Карбоксилатные фосфабетаины.

Глава 2. Третичные фосфины в реакциях с непредельными карбоновыми ^ кислотами и их производными (Обсуждение результатов).

2.1. Третичные фосфины в реакциях с непредельными монокарбоновыми ^ кислотами

2.1.1. Трифенилфосфин в реакциях с хлоркоричной и кротоновой ^ кислотами.

2.1.2. Трибутилфосфин в реакциях с непредельными карбоновыми кислотами.

2.1.3. Метилдифенилфосфин в реакциях с непредельными 59 монокарбоновыми кислотами.

2.2. Третичные фосфины в реакциях с непредельными дикарбоновыми ^ кислотами.

2.2.1. Метилдифенилфосфин в реакции с малеиновой кислотой.

2.2.2. Третичные фосфины в реакциях с итаконовой кислотой.

2.3. Фосфабетаины на основе реакций трифенилфосфина с эфирами и ^ амидами непредельных карбоновых кислот.

Глава 3. Экспериментальная часть.

3.1. Синтез и очистка исходных соединений.

3.2. Синтетические эксперименты.

3.2.1. Получение карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях 92 третичных фосфинов с непредельными монокарбоновыми кислотами

3.2.1.1. Получение карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях 92 трифенилфосфина с непредельными монокарбоновыми кислотами

3.2.1.2. Получение карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях 93 трибутилфосфина с непредельными монокарбоновыми кислотами

3.2.1.3. Получение карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях 94 метилдифенилфосфина с непредельными монокарбоновыми кислотами

3.2.2. Получение карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях 97 третичных фосфинов с непредельными дикарбоновыми кислотами

3.2.2.1. Получение карбоксилатного фосфабетаина в реакции 97 метилдифенилфосфина с малеиновой кислотой.

3.2.2.2. Получение карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях 97 третичных фосфинов с итаконовой кислотой.

3.2.3. Реакции фосфабетаинов с галоидными алкилами.

3.2.4. Получение фосфабетаинов в реакциях трифенилфосфина с эфирами юз и амидами непредельных карбоновых кислот.

3.3. Спектральные и рентгеноструктурные исследования.

Актуальность работы

Химия 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 [1-7] и их удивительно широким спектром биологической активности. От мышьяксодержащего бетаина (арсенобетаин уксусной кислоты), выступающего в качестве детоксиканта морской биоты [8] с очень низкой токсичностью (LD50 10 г/кг), до курареподобных ядов [9] в случае, казалось бы, безобидного бутиробетаина (бетаин 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 [9].

Элементоорганические бетаины широко используются в медицине [9] в качестве лекарственных препаратов - например, ацидол {хлорид глициибетаина) 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 кардиопротекторные 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 [9] - 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, инсектициды и многое другое.

В то же время, приходится констатировать, что на сегодняшний день строение, а, главное, химические свойства элементоорганических бетаинов, 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 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 карбоксилатных 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 массив накопленных экспериментальных данных оставался достаточно узким и не позволял сделать более строгие обобщающие выводы. В этой связи весьма актуальной задачей являлось продолжение начатых исследований с расширением как круга исходных третичных фосфинов, так и непредельных моно- и дикарбоновых кислот. Не менее актуальным являлось вовлечение в эти реакции и важнейших производных этих кислот - эфиров и амидов, которые ранее в подобных реакциях не исследовались вовсе.

Цель работы

Целью настоящей диссертационной работы являлось систематическое исследование основных закономерностей синтеза, строения и реакционной способности карбоксилатных и амидатных фосфабетаинов на основе третичных фосфинов и непредельных моно - и дикарбоновых кислот и их важнейших производных - эфиров и амидов.

Научная новизна

Научная новизна работы и выносимые на защиту положения состоят в следующем:

Впервые проведено систематическое исследование образования и стабильности карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях различающихся по нуклеофильным свойствам третичных фосфинов (трифенилфосфин, метилдифенилфосфин и трибутилфосфин) с широким рядом непредельных моно -и дикарбоновых кислот. На этой основе получена широкая серия новых моно - и дикарбоксилатных фосфабетаинов, структура которых доказана комплексом физических методов, включая прямой метод РСА.

Показано, что стабильность полученных карбоксилатных фосфабетаинов в значительной степени определяется нуклеофилыюстыо третичного фосфина и возрастает в ряду трифенилфосфин < метилдифенилфосфин < трибутилфосфин.

Природа исходной непредельной карбоновой кислоты также существенно влияет на стабильность получаемых фосфабетаинов. В ряду монокарбоксилатных фосфабетаинов это проявляется в равновесном характере реакций трифенил- и метилдифенилфосфина с кротоновой и хлоркоричной кислотами. В ряду дикарбоксилатных фосфабетаинов это проявляется в существенно более легком декарбоксилировании бетаинов с а-расположением фосфониевой и карбоксилатной групп (бетаины на основе малеиновой кислоты) по сравнению с аналогами с ^-расположением этих групп (бетаины на основе итаконовой кислоты). Относительно устойчивые дикарбоксилатные фосфабетаины были выделены в реакциях итаконовой кислоты с метилдифенил- и трибутилфосфином.

В реакции трифенилфосфина с амидом акриловой кислоты впервые получен представитель амидатных фосфабетаинов, структура которого надежно доказана методом РСА. Этот бетаин для своей стабилизации так же, как и карбоксилатные аналоги, требует присутствия протонодонорных реагентов.

В полученном впервые в данной работе фосфабетаине на основе реакции трифенилфосфина с диметиловым эфиром фумаровой кислоты установлено интересное явление фосфоротропии, отчетливо фиксируемое методом ЯМР спектроскопии.

Практическая значимость

Практическая значимость исследования состоит в разработке новых эффективных методов синтеза карбоксилатных и амидатных фосфабетаинов и их производных - фосфониевых солей - 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 XLI Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2003 г.), на Международном Менделеевском конкурсе научных исследований молодых ученых по химии и химической технологии (Москва, 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 XVI Международной конференции по химии фосфора (ICPC-XVI, Бирмингем, Англия, 2004 г.), на XIV Международной конференции по химии соединений фосфора (ICCPC-XIV, Казань, Россия, 2005 г.)

По материалам диссертации опубликованы 2 статьи в центральных научных журналах, 1 статья в сборнике научных трудов и тезисы 18 докладов.

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.А. Черкасовым и доцентом И.В. Галкиной, принимавшими участие в обсуждении результатов исследования. Д. х. н. проф. В.В. Клочков и к. х. н. Р.А. Шайхутдинов принимали участие в записи и интерпретации ЯМР спектров, д. х. н., проф. И.А. Литвинов, д. х. н. А.Т. Губайдуллин и к. х. н. Д.Б. Криволапов проводили рентгеноструктурный анализ синтезированных соединений.

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 117 страницах, содержит 3 таблицы, 33 рисунка и библиографию, включающую 112 ссылок. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы.

Основные результаты и выводы

1. Впервые проведено систематическое теоретическое и экспериментальное исследование образования и стабильности карбоксилатных фосфабетаинов в реакциях серии различающихся по нуклеофильным свойствам третичных фосфинов (трифенилфосфин, метилдифенилфосфин и трибутилфосфин) с широким рядом непредельных моно - и дикарбоновых кислот. На этой основе получена широкая серия новых моно - и дикарбоксилатных фосфабетаинов, структура которых доказана комплексом физических методов, включая прямой метод РСА.

2. Показано, что стабильность полученных карбоксилатных фосфабетаинов в значительной степени определяется нуклеофильностью третичного фосфина и возрастает в ряду трифенилфосфин < метилдифенилфосфин < трибутилфосфин.

3. Установлено, что природа исходной непредельной карбоновой кислоты также существенно влияет на стабильность получаемых фосфабетаинов. В ряду монокарбоксилатных фосфабетаинов это проявляется в равновесном характере реакций трифенил- и метилдифенилфосфина с кротоновой и хлоркоричной кислотами. В ряду дикарбоксилатных фосфабетаинов это выражается в существенно более легком декарбоксилировании бетаинов с а-расположением фосфониевой и карбоксилатной групп (бетаины на основе малеиновой кислоты) по сравнению с аналогами с расположением этих групп (бетаины на основе итаконовой кислоты). Относительно устойчивые дикарбоксилатные фосфабетаины были выделены в реакциях итаконовой кислоты с метилдифенил- и трибутилфосфином.

4. Алкилирование полученных карбоксилатных фосфабетаинов галоидными алкилами приводит к образованию соответствующих фосфониевых солей, которые в отличие от исходных бетаинов не склонны включать в кристаллическую решетку молкулы протонодонорных реагентов. Этот факт подтвержден методом РСА.

5. В реакции трифенилфосфина с амидом акриловой кислоты впервые получен представитель амидатных фосфабетаинов, структура которого надежно доказана методом РСА. Этот бетаин для своей стабилизации так же, как и карбоксилатные аналоги, требует присутствия протонодонорных реагентов. Во впервые полученном нами фосфабетаине на основе реакции трифенилфосфина с диметиловым эфиром фумаровой кислоты установлено интересное явление вырожденной фосфоротропии, отчетливо фиксируемое методом ЯМР спектроскопии.

1. Lunde G. The analysis of arsenic in the lipid phase from marine and limnetic algae / G. Lunde // Acta. Chem. Scand. 1972. - V. 26, № 7. - P. 2642-2644.

2. Lunde G. The analysis of organically bound elements (As, Se, Br) and phosphorus in raw, refined, bleached and gedrogenated marine oils produced from fish of different quality / G. Lunde // J. Amer. Oil Chem. Soc. 1973. - V. 50, № 1. - P. 2628.

3. Lunde G. Isolation of an organoarsenic compound present in cod liver / G. Lunde // J. Sci. Foad Agr. 1975. - V. 26, № 9. - P. 1247-1255.

4. Lunde G. A comparison of arseno-organic compounds from different marine organisms / G. Lunde // Ibid. 1976. - V. 27, № 9. - P. 1257-1259.

5. Penrose W.R. Biosynhtesis organic arsenic compounds in broun trout (Salmo Trutta) / W.R. Penrose // J. Fish Res. Board Canad. 1975. - V. 32, № 12. - P. 23852390/

6. Byrne A.R. Arsenobetaine and other arsenic Species in mushrooms / A.R. Byrne, Z. Slejkovec, T. Stojve et.al. //Appl. Organometal. Chem. 1995. - V. 9, № 4. - P. 305-313. РЖ Химия 1996 ЗИЗбЗ.

7. Jongen W.M.F. Genotoxicity testing of arcenic in marine fisher products / W.M.F. Jongen, J.M. Cardinaals, P.M.J. Bos, P. Hagel // Foad and Chem. Toxicol. 1985. -V. 23, №7.-P. 669-673.

8. Галкина И.В. Элементоорганические бетаины / И.В. Гапкина, Ю.В Бахтиярова, В.И. Галкин. Казань : Б. и., 2005. - 39 с.

9. Дворецкий И.Х. // Латинско-русский словарь / изд. «Русский язык. Медиа». -М, 2003.- 102 с.

10. Волков В.В. Выдающиеся химики мира / В.В. Волков, Е.В. Вонский, Г.И. Кузнецова. М.: Высшая школа, 1991. - 137 с.

11. Кнунянц И.Jl. Бетаины / И.Л. Кнунянц // Краткая химическая энциклопедия. -М., 1961.-Т1.-С. 428.

12. Казанцева О.А. Синтез карбокси- и сульфобетаинов на основе третичных аминов и ненасыщенных кислот / О.А. Казанцева, С.А. Казаков, К.В. Ширшин, С.М. Данов // Ж. орг. химии. 1999. - Т. 35, Вып. 3. - С. 363-368.

13. Большая медицинская энциклопедия. М., 1957. - Т. 3. - С. 859.

14. Браунштейн А.Е. Биохимия аминокислотного обмена / А.Е. Браунштейн. М.: Мир, 1949.-127 с.

15. Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.-Г. Рем. М. : Мир, 2000. -164 с.

16. Schmidt A. New Pyrazolium-carboxylates as Structural Analogues of the Pseudo-Cross-Conjugated Betainic Alkaloid Nigellicine / A. Schmidt, T. Habeck, M.K. Kindermann, M. Nieger // J. Org. Chem. 2003. - V. 68. - P. 5977-5982.

17. 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. 11801185.

18. Padwa A. An Approach to the Isoschizozygane Alkaloid Core Using a 1,4-Dipolar Cycloaddition of a Cross-Conjugated Heteroaromatic Betaine / A. Padwa, A.C. Flick, Ik Lee Hyoung // Org. Lett. 2005. - V. 7, № 14. - P. 2925-2928.

19. Шейбани X. Синтез 2-арилметилиден-5-оксо-1,4-дифенил-2,5-дигидро-1#-2-пиразолий-3-олатов / X. Шейбани, Д. Лари, М. Ислами, К. Саиди // Изв. РАН Сер. хим. 2003. - № 6. - С. 1335-1336.

20. Гамаюрова B.C. Мышьяк в экологии и биологии / B.C. Гамаюрова. М. : Наука, 1993.-208 с.

21. Edmonds I.S. / I.S. Edmonds, К.А. Francesconi // Nature. 1981. - V. 289. - P. 602-604.

22. Шулаева M.M. Синтез и исследование арсенобетаинов и их галоидоводородных солей : дис. канд. хим. наук / М.М. Шулаева; Казан, технолог, ун-т. Казань, 1997. - 126 с.

23. Kaise Т. / Т. Kaise, Sh. Watanabe, К. 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.А. Sorption of arsenic and cadmium and their effects in growth, micronutrient utilization, and photosynthetic pigment composition of Asteionella Formosa / H.A. Conway // J. Fish Res. Board. Canad. 1988. - Vol. 35, № 3. - P. 286-294.

27. Bottino N.R. The effects of arsenate and arsenite on the marine incellular algae Tetraselnus Chui (chlorophyta) and Hymenomas Carterae (Chrysophyta) / N.R. Bottino, R.D. Newman, E.R. Cox // J. Exp. Biol. Ecol. 1978. - Vol. 33, № 1. - P. 153-168.

28. Zingaro R.A., Bottino N.R. / Arsenic industrial, biomedical, environmental perspectives: proc. arsenic symp., Gaithersburg, 1983. P. 327-341.

29. Michaelis A. Uber aromatishe Arsenverbindungen / A. Michaelis // Lieb. Ann. -1902. Bd.321. - S. 174-179.

30. Ramirez F. Triphenylphosphyneacylmethylenes / F. Ramirez, S. Dershowits // J. Org. Chem. 1967. - V. 32, № 11. - P. 41-45.

31. Несмеянов H.A. Илиды как стабилизированные карбанионы / Н.А. Несмеянов // ЖВХО. 1967. - Т. 12., № 2. - С. 42-52.

32. Гамаюрова B.C. Синтез и исследование галоидных солей трифениларсенобетаинов / B.C. Гамаюрова, М.М. Шулаева, М.А. Сысоева, Ф.Г. Халитов //ЖОХ. 1997. - Т. 67, Вып. 8. - С. 1294-1300.

33. Wittmann Н. Uber Reaktionen mit Betain, 3 Mitt. Uber das Verhalten von Betainen gegenuber Phenylisocyanat / H. Wittmann, E. Ziegler // Monatsh. Chem. 1969. -Bd. 100.-S. 1362-1367.

34. Wittmann H. Uber die Polyfunktionalitat S-Betainen / H. Wittmann, E. Ziegler // Osterr. Chem. Z. 1988. - Bd. 89. - S. 259-261.

35. 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.

36. 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.

37. 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.

38. Ratts K.W. Stable Sulfonium Ylids / K.W. Ratts, A.N. Yao // J. Org. Chem. 1966. -V.31.-P. 1185-1188.

39. Гудриниеце Э. Иодониевые производные р-кетонов. I. Реакция димедона с иодозобензолом / Э. Гудриниеце, О Я. Нейланд, Г.Я. Ванаг // ЖОХ. 1957. -Т. 27, Вып. 10. - С. 2737-2740.

40. Нейланд О.Я. О структуре некоторых енолят-бетаинов 5,5-диметилциклогександиона-1,3 / О.Я. Нейланд, Т.Я. Ванаг // ДАН СССР. -1959.-Т. 129, №2.-С. 337-340.

41. Krohnke F. Uber Enolbetaine / F. Krohnke // Ber. 1935. - V. 68., № 6. - P. 11771195.

42. Neilands O. Aryliodonium betaines (ylides) of p-dicarbonyl compounds: synthesis and use // Third Youth School-Conference on Organic Synthesis (YSCOS-3) «Organic Synthesis in New Century». St.-Petersburg. - 2002. - P. 47.

43. Fieser L.F., Haddadin H. // 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 Konstitution einiger Additions Verbindungen von tertiaren Aminen und Phosphinen / K.A. Jensen // J. Prakt. Chem. 1937. - Bd. 148. - S. 101106.

49. Margulis T.N. Crystal and molecular structure of the compound of the triethylphosphine and disulfide / T.N. Margulis, D.H. Templeton // J. Am. Chem. Soc. -1961. V. 83, № 4. - P. 995-996.

50. Макитра Р.Г. Влияние характера растворителя на скорость и равновесие реакции трибутилфосфита с сероуглеродом / Р.Г. Макитра, Я.Н. Пириг // ЖОХ. 1998. - Т. 68, Вып. 3. - С. 425-426.

51. Hofmann A. Beobachungen vermischten inhalts / A. Hofmann // Ber. 1870. - Bd. 3.-S. 761-772.

52. Horner L. Zum Nachweis des polaren Characters in Doppelbindungs-Systemen. II. Phosphororganishe Verbindungen / L. Horner, K. Klupfel // Ann.Chem. 1955. - V. 591,№2.-P. 69-98.

53. Horner L. Zur anionotropen Polymerisationsauslosung bei Olefinen. III. Tertiare Phosphine / L. Horner, W. Jurgeleit, K. Klupfel // Ann.Chem. 1955. - V. 591, № 2. - P. 69-98.

54. Ramirez F. The Structure of Quinone-Donor Adduct. I. The Action of triethylphosphine on p-Benzoquinone 2,5-Dichloro-P-benzequinone and Chloranil / F. Ramirez, S. Dershowits // J. Am. Chem. Soc. 1956. - V. 78, № 5 - P, 56145622.

55. Крылова Т.О. Стабильные цвиттер-ионы на основе этил-2-цианоакрилата и третичных фосфинов / Т.О. Крылова, Г.Д. Коломникова, И.А. Гарбузова, Ю.Г. Гололобов //ЖОХ. 1994. - Т. 64, Вып. 3. - С. 409-410.

56. Крылова Т.О. Алкилирование Р-содержащих цвиттер-ионов на основе 2-цианакрилатов / Т.О. Крылова, Т.Д. Коломникова, П.В. Петровский, Ю.Г. Гололобов // Изв. РАН. Сер. хим. 1994. - № 9. - С. 1641-1643.

57. Гололобов Ю.Г. Новая химия 2-цианакрилатов / Ю.Г. Гололобов, Г.Д. Коломникова, Т.О. Крылова // ЖОХ. 1994. - Т. 64, Вып. 3. - С. 411-419.

58. 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.

59. Крылова Т.О. Новая реакция внедрения фенилизоцианата / Т.О. Крылова, О.В. Шишкин, Ю.Т. Стручков, Ю.Г. Гололобов, Г.Д. Коломникова // ЖОХ. -1995. Т. 65, Вып. 8. - С. 1393-1397.

60. Polezhaeva N.A. Kinetic investigation of unusual Arbuzov Reaction / N.A. Polezhaeva, I.V. Loginova, E.V. Ovechkina, V.I. Galkin, R.A. Cherkasov, V.G. Sakhibullina // Phosph. and Sulfur and Silicon and the Related Elements. 1996. -V. 111.-P. 143.

61. Полежаева Н.А. Получение новых трифенилфосфониевых солей на основе 2,3-дихлор-4-оксобутеновой кислоты и ее эфиров / Н.А. Полежаева, И.В. Логинова, Е.В. Овечкина, В.И. Галкин, В.Г. Сахибуллина, Р.А. Черкасов // ЖОХ. 1996. - Т. 66, Вып. 6. - С. 927-929.

62. А.Т. Губайдуллин, И.А. Литвинов, В.А. Наумов // ЖОХ. 2000. - Т. 70, Вып. 6.- С. 927-929.

63. Seyferth D. Studies in Phosphinemethylene Chemistry. II. Adduct of Triphenylphosphinemethylene with Boron Compounds / D. Seyferth, S.O. Grim // J. Am. Chem. Soc. -1961. V. 83, № 2. - P. 1613-1616.

64. McClure J.D. New Stereospecific Synthesis of cis-p,y-unsaturated nitriles from aciylonitrile, triphenyl phosphine, and aliphatic aldehydes / J.D. McClure // Tetr. Lett. 1967. - № 25. - P. 2401-2405.

65. McClure J.D. Phosphacyclobutane as a possible intermediate in the reaction of carbethoxy-methylenetriphenylphosphorane with acrylonitrile / J.D. McClure // Tetr. Lett. 1967. - № 25. - P. 2407-2410.

66. Физер Л. Реагенты для органического синтеза / Л. Физер, М. Физер. М. : Мир, 1970. - Т. 3.-С. 402-412.

67. Puke С. Structural and Spectroscopic Evidence for the Occurrence of gauche-Betaine. Intermediates in the Thio Wittig Reaction / C. Puke, G. Erker, B. Wibbeling, R. Frohlich // Eur. J. Org. Chem. 1999. - P. 1831-1841.

68. Гуревич И.Е. Бетаинизация 2-пропен-2-(диметоксифосфорил)фосфоний хлоридов / И.Е. Гуревич, А. Тебби, А.В. Догадина, Б.И. Ионин // ЖОХ. 1997.- Т. 67, Вып. 2. С. 345-346.

69. Гололобов Ю.Г. Бетаины класса «фосфорилвинилхолинов» новый тип ингибиторов АХЭ / Ю.Г. Гололобов, А.С. Оганесян, Л.Ф. Касухин // Докл. АН СССР. Сер. хим. - 1990. ■ Т. 314, № 3. - С. 632-636.

70. Гололобов Ю.Г. Холиновые аналоги в ряду винилфосфатов / Ю.Г. Гололобов, А.С. Оганесян // Изв. АН. СССР Сер. хим. 1986. - № 10. - С. 2333-2334.

71. Гололобов Ю.Г. Четвертичные соли фосфония в ряду винилфосфатов / Ю.Г. Гололобов, А.С. Оганесян, П.В. Петровский // ЖОХ. 1988. - Т. 58, Вып. 1. -С. 225-226.

72. Хачатрян Р.А. Образование бетаинов из трифенил(фенилэтинил)фосфонийбромида и ди- или триалкилфосфитов / Р.А. Хачатрян, С.А. Залинян, А.С. Погосян, М.Ж. Овакимян, М.Г. Инджикян // ЖОХ. 1998. - Т. 68, Вып. 3. - С. 390-392.

73. Овакимян М.Ж. Аллильные миграции в фоефониевых соединениях с а,Р-непредельными группами / М.Ж. Овакимян, С.К. Барсегян, М.Г. Инджикян // ЖОХ. 1999. - Т. 69, Вып. 10. - С. 1663-1666.

74. Овакимян М.Ж. Пути стабилизации фосфабетаинов, образующихся при взаимодействии триалкилфосфинов с метоксиалленом / М.Ж. Овакимян, Г.Г. Минасян, П.В. Петровский, М.Г. Инджикян // Изв. РАН Сер. хим. 1999. - № 6.-С. 1165-1167.

75. 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.

76. Нифантьев Э.Е. Химия фосфорорганических соединений / Э.Е. Нифантьев. -М.: Изд-во Москов. ун-та, 1971. 352 с.

77. Yavari I. A Facile Synthesis of Stable 1,4-Diionic Phosphorus Compounds / I. Yavari, M.T. Maghsoodlou // Tetr. Lett. 1998. - V. 39. - P. 4579-4580.

78. Yavari I. Stable 1,6-Diionic phosphorus betaines derived from electron-deficient acetylenic compounds /1. Yavari, A. Alizadeh, M. Anary-Abbasinejad // Phosph., Sulfur and Silicon. 2002. - V. 177. - P. 2379-2383.

79. Yavari I. A Facile Synthesis of diastereoisomeric 1,4-Diionic organophosphorus compounds /1. Yavari, M.R. Islami, H.R. Bijanzadeh // Tetrahedron. 1999. - V. 55.-P. 5547.

80. Борисова И.В. Силафульвен интермедиат в реакции циклопентадиенилдиалкилхлорсиланов с фосфоранами / И.В. Борисова, Н.Н. Землянский, Ю.А. Устынюк, И.П. Белецкая, Е.А. Чернышев // Металлоорган. химия. - 1992. - № 5. - С. 548-556.

81. Борисова И.В. Реакция флуоренильных производных элементов IVA группы с илидами фосфора / И.В. Борисова, Н.Н. Землянский, Ю.Н. Лузиков, Ю.А. Устынюк, В.К. Вельский, Н.Д. Колосова, М.М. Штерн, И.П. Белецкая // Докл. АН СССР. 1983. - № 269. - С. 369-373.

82. Борисова И.В. Реакция 8-(диметиламино)метил-1-нафтил.фенилсилантиона с илидами фосфора / И.В. Борисова, Н.Н. Землянский, А.К. Шестакова, Ю.А. Устынюк // Изв. РАН. Сер. хим. 1993. - № 12. - С. 2140-2141.

83. Борисова И.В. Новый класс кремнийорганических бетаинов, содержащих фосфониевый катионный и тиолятный анионный центры / И.В. Борисова, Н.Н. Землянский, А.К. Шестакова, Ю.А. Устынюк, Е.А. Чернышев // Изв. РАН. Сер. хим. 1993. - № 12. - С. 2143-2144.

84. Борисова И.В. Элементорганические бетаины. Сообщение 3. Реакции бетаинов, содержащих фрагмент +P-C-Si-S" / И.В. Борисова, II.H. Землянский, А.К. Шестакова, В.Н. Хрусталев, Ю.А. Устынюк, Е.А. Чернышов // Изв. РАН. Сер. хим. 2000. - № 5. - С. 935-942.

85. Schmidbaur Н. Silylierte Aminophosphonium-Salze und Aminophosphonium-methylide / H. Schmidbaur, R. Pichl, G. Muller // Chem. Ber. 1987. - № 120. - P. 789-794.

86. Schmidbaur H. Organometallsubstituierte phosphinalkylene / H. Schmidbaur, W. Tronich // Chem. Ber. 1967. - № 100. - P. 1032-1050.

87. Veith M. Zur bildungsweise eines zwitterions mit einem phosphonium-kation und einem triorganylstannat-anion/M. Veith, V. Huch//J. Organomet. Chem. 1986. -№308.-P. 263-279.

88. Denney D.B. Synthesis and structure of some phosphabetaines / D.B. Denney, L.C. Smith //J. Org. Chem. 1962. - V. 27, № 10. - P. 2214-2217.

89. Narayanan Kolazi S. Novel Synthesis of (o-(Diphenylphosphinyl)alkylcarboxylic Acids from Triphenyl-to-carboxyalkylphos-phonium Solts / Kolazi S. Narayanan, K. Darell Berlin K. Darell // J. Org. Chem. 1980. - V. 45, № 7. - P. 2240-2243.

90. Corey H.S. The Wittig reaction. I. Synthesis of P,y-unsaturated acids / H.S. Corey, J.R.D. McCormick, W.E. Swensen // J. Org: Chem. 1962. - V. 27, № 10. - P. 3404-3408.

91. Галкин В.И. Синтез и свойства фосфабетаиновых структур. II. Синтез и молекулярная структура трифенилфосфонийэтилкарбоксилата и продуктов его алкилирования / В.И. Галкин, Ю.В. Бахтиярова, Н.А. Полежаева, И.В.

92. Галкина, Р.А. Черкасов, Д.Б. Криволапое, А.Т. Губайдуллин, И.А. Литвинов // ЖОХ. 2002. - Т. 72, Вып. 3. - С. 404-411.

93. 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.

94. Общий практикум по органической химии./ Под ред. Коста А.Н.// М. : Мир, 1965.-678 с.

95. Вайдберг А. Органические растворители / А. Вайдберг, Э. Проскауэр, Д. Риддик, Э. Тупс. М.: Иностр. Лит., 1958. - 518 с.

96. Кормачев В.В. Препаративная химия фосфора / В.В. Кормачев, М.С. Федосеев. Пермь : Б. и., 1992. - 457 с.

97. Altomare A., Cascarano G., Giacovazzo С. and Viterbo D. // Acta Crystallogr. (A).-1991.- V.47.-P. 744-748.

98. Straver L. H. and Schierbeek A. J. // MolEN. Structure Determination System. Nonius B.V. 1994. - № 1, 2. -180 p.

99. Spek A.L. // Acta Crystal. (A). -1990. V. 46, № 1. p. 34-40.