Исследование реакций 2-метилен и 2,4-диметилен01,5-дикетонов с О,О-бис (триметилсилил)фосфонитом тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Дальневосточный государственный университет

РГ6 од

на правах рукописи

Вилиткевич Александр Геннадьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИЙ 2-МЕТИЛЕН- И 2,4-ДИМЕТИЛЕН- 1,5-ДИКЕТОНОВ С 0,0-БИС(ТРИМЕТИЛСИЛИЛ)Ф0СФ0НИТ0М

02.00.03 - Органическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Владивосток - 1994

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете

Научный руководитель: доктор ХИМИЧССКИХ Наук,

профессор В.И. Высоцкий

Официальные оппоненты: ДОКТОр ХИМИЧвСКИХ Наук,

профессор В А. Стоник

кандидат химических наук, доцент Ю.В. Приходько

Ведущее предприятие: ИрКуТСКИЙ ИНСТИТУТ Органической

химии Сибирского Отделения РАН

Защита состоится " мая 1994 г. в часов на заседании Специализированного Совета К 064.58.02 по присуждению ученой степени кандидата химических наук при Дальневосточном государственном университете по адресу: 690600 Владивосток, ул. Октябрьская, 27, химический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ДВГУ (Владивосток; Океанский проспект, 37).

Автореферат разослан "/3" апреля 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета,

кхн, доцент АА. Капустина

Общая характеристика работы

Актуальность теш. Проблема поиска путей синтеза фосфорных гетероциклов в настоящее время остается актуальной. Фосфорилирова-ние ¿-метилен- и 2,4-диметилен-1,5-дикетонов сравнительно новое и достаточно перспективное направление в этой области. В связи с этим как теоретический, так и практический интерес представляло расширение круга фосфорилирукщих реагентов в данной реакции. Особый интерес для исследования стереохимии присоединения фосфорных нуклеофилов к метилен-1,5~диквтонам Еызывало введение в реакцию более активного реагента, чем использовавшиеся алкилгипофосфиты и фенилфосфин.

Целью работы являлось исследование реакций метаяен-1,5-дикетонов различного строения с представителем полных эфиров фэс-форноватистой кислоты - 0,0-бис(триметилсилил)фосфонитом. Основными задачами мы ставили детальное изучение состава образующейся смеси продуктов реакции и оценку влияния структурных изменений в субстрате и условий на направление и ход реакции.

Научная новизна. Впервые проведено систематическое исследование реакций 2-метилен- и 2,4-диметален~1,5-дикетонов с 0,0-бис-(триметилсилил)фзсфонитом. Выявлены стереохшические закономерности образования 3-бензоил- и 3,5-дабензоилфосфоринанов. Обнаружена легкая изомеризация некоторых бензоилфосфоринанов в условиях, способствующих енолизации карбонильных групп. Установлены структуры сопутствующих продуктов и некоторые факторы, благоприятствующие их образованию. Обнаружено новое направление присоединения нуклеофи-льного реагента к метилен-1,5-дикетонам - по сопряженной с С=С связью карбонильной группе. Получены первые представители новой группы фосфорорганических соединений - З-метиленфосфоринанов.

Практическое значение. Исследованная реакция может использоваться как метод стереоселективного синтеза бензоилфосфоринанов различной конфигурации, которые представляют интерес как потенциальные биологически активные вещества или полупродукты их синтеза.

Синтезировано и описано около 50 новых соединений. Подтверждены некоторые известные спектральные закономерности для фосфори-нанов и выявлены новые, которые могут быть использованы для установления конфигураций и конформационного анализа гетерациклов данного типа.

Публикации и апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Молодежном коллоквиуме им. А.Е.Арбузова по химии фосфор-органических соединений (Санкт-Петербург, 1992), конференции "Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов" (Саратов, 1992), IX Международной конференции по химии фосфорорганических соединений (Санкт-Петербург, 1993). По результатам исследования опубликовано четыре научные работы, в т.ч. две статьи в Журнале общей химии.

Объеи к структура работы. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы, включающего 115 наименований; содержит 15 таблиц, 5 рисунков и 10 схем.

В глзЕе "Литературный обзор" систематизированы опубликованные в литературе данные о реакциях нуклеофильного присоединения к 2-метилен- и 2,4-диметилен-1,5-дикетонам, а также приведены результаты реакций 0,0-бис(триметилсилил)фосфонита с карбонильными, непредельными и а,р-непредельными карбонильными соединениями. В главе "Обсуждение результатов" рассмотрены результаты реакций фосфо-рилирования метилен-1,5-динетонов 0,0-бис(триметилсилил)фосфони-том. В главе "Экспериментальная часть" описаны проведенные эксперименты.

Содержание работы

Наличие в молекулах метилендикетонов трек, з в молекулах ди-метилендикетонов - четырех реакционных центров, различающихся по активности обуславливает интерес к ним, как субстратам для синтеза новых карбо- и гетеро{0,Р,Юциклических соединений. Одно из направлений их синтетического использования - реакции нуклеофильного присоединения. Выполненная работа логически продолжает исследования в этой области, проводившиеся на кафедре органической химии ДВГУ.-В качестве фосфорилирувдего реагента мы использовали 0,0-бис(тримвтилсшшл)фосфониг (1_), который реагирует с карбонильными соединениями, в т.ч. а,ß-непредельными, при комнатной температуре, в отсутствие катализаторов. Это выгодно отличает его от применяв- ; шихся ранее фенилфосфина и алкилгипофосфитов.

Метилен-1,5-дикетоны, использовавшиеся в работе, по строению и результатам реакций мы условно разбили на три группы: I) арил- • алифатические 2-метилен-I,5-дикетоны, содержащие ароматическую карбонильную группу в положении 5 относительно электрофильных центров винилкетонной группировки (2-4); 2) семициклические 2-мети-лен-1,5-дикетоны, с алициклической карбонильной группой (5,6); 3) 2,4-диметилен-1,5-дикетоны (7,8).

Реакции со всеми метилендикетонами проводили в апротонном растворителе (диоксан, триэтиламин) в атмосфере сухого аргона. Для упрощения процедуры выделения продуктов реакции образующиеся первоначально силшшрованные аддукты разлагали 2%-водным раствором HCl и далее, действием даазометана, переводили в соответствующие метиловые эфиры.

I. Фосфорилироваше арилалнфапгческих 2-метилен-I,5-дакетонов

и тут

9а-г, 12а-г, 14а-г 10, 13

рь

р\[

ио^Х^он

СГ иМо

К = РИ(2,92^,10); Ме(3,12а-г,13) Н(4,14а-г)

Преобладающими продуктами в реакциях дикетонов 2 и 3 и единственными в .реакции дикетона 4 являются 5-бензоил-2-гидроксифосфо-ринаны 9а-г, 12а-г, 14а-г, выделенное в каждом случае в виде четырех стереоизомеров. Различия в конфигурации изомеров каждого квартета заключаются в характере ориентации Сензоильной группы и заместителей у фосфора. Такой вывод сделан на основе анализа спектра- : льных данных (ИК, ЯМР 1Н и31Р), способа получения метиловых эфиров и наблюдаемого в щелочной среде необратимого превращения изомеров "в" и "г" соответственно в "а" и "б".

Б изомерах "а" и "б" бензоильная группа ориентирована экваториально. Это подтверждается в спектрах ПМР наличием в сигнале а-бензоильного (Н5) протона двух констант спин-спинового взаимодействия (НССВ) 10-13 Гц, относящихся к вицинальному взаимодействию аксиальных протонов. КССВ с фосфором не превышает 5.0 Гц. Расщепление 'сигнала этого протона в спектрах изомеров "в" и "г" с одной большой константой (от 15.0-19.0 Гц в случае 14в,г до 25.5-

28.5 Гц в случае 9в,г), которая относится к взаимодействию с фосфором, и несколькими малыми свидетельствует, что в этих изомерах бензоильная группа занимает аксиальную позицию.. Уменьшение значения в ряду 9в,г... 12в,г... 14в,г мы связываем с искажением, конформацш "кресло" для пары 9в,г до "твист"-конформации для 14в,г. Это предположение вполне согласуется с различиями, в^иара-метрах протонов при атоме С в спектрах 9в,г, 12в,г с одной стороны и 14в ,г с другой'. • • Г'

При установлении•ориентации заместителей у фосфора .в бензоил-фосфоринанах 9а-г, 12а-г14а-г мы исходили из того, что соединения в парах 9а,б, 12а,б,>14а,б, 9в,г, 12в,г, 14в,г имеют одинаковую конфигурацию углеводородной части скелета., и, .следовательно, изомерны по фосфору. Для квартета 14а-г.последнее непосредственно <; гГ„ подтверждено результатами .. метилирования индивидуальных кислот 15а,б диазометаном:

Следуя литературным аналогиям, да приписали фосфорильной группе в изомерах "а" и.."в" аксиальную ориентацию. Относительно соответствующих. изомеров по фосфору эти соединения характеризуются меньшей частотой поглощения связи Р=0 в Ж-спектрах конденсированной фазы (Ду= г4...~69 см"1), большей частотой поглощения внутри-молекулярно.связанного гидроксила в МК-спектрах разбавленных растворов в ССЪд и СН2С1г (Дг>= 6...28 см"1}, частичным сдвигом в сильное поле .в,, .спектрах ПМР сигнала метоксильных протонов . (Дб=

о

о

15а 156

•-»• 14а,б 14в,г

-0.01.. .-0.27 м.д.) и в слабое поле - сигнала а-бензоильного про-

■ тона (Д5= 0.16...О.36 м.д.), большим значением хим. сдвига фосфора

' в спектрах ЯМР 31Р (Д5= 1.4...3.3 м.д.), а также более высоким ИГ

при хроматографировании пластинках БИиГо! и БогМП. н

9а, 12а, 14а пи " 96, 126, 140

н0 и

н н 9в, 12в, 14в но н 9г, 12г, 14г

■ Яг рь (9а-г); м» (12а-г); н (14а-г).

В минорных количествах в реакции дикетона 2 образуются фосфо-рилированный дикетон 10 и 3-метиленфзсфоринаны 11а,б; в реакции дикетона 3 - соединение 13.

Тип циклизации, ведущий к 3-метиленфосфоринанам в реакции метилен-1,5-дикетонов отмечен впервые. Наличие группы С=СН2 в этих соединениях подтверждается слабоинтенсивным поглощением связи С=С в Ж-спектрах (г> 1630-1632 см-1) и сигналами винильных протонов в спектрах ГВ1Р. Фенил у атома С4 в обоих изомерах ориентирован экваториально.

Концевая метиленовая группа в фосфоринановом цикле представляет синтетический интерес. Для нее возможны реакции электрофиль->кого присоединения. Это иллюстрирует самопроизвольная гидратация , по двойной связи образца изомера 11а, хранившегося несколько месяцев. В спектре ПМР обнаружены сигналы, принадлежащие соединению, структура которого изображена на рисЛ.

Суммарный выход преобладающих в реакции бензоилфосфоринанов

мало зависит от растворителя (триэтиламин, даоксан), температуры и продолжительности экспозиции, соотношения реагентов. Стереоизомер-ный состав смеси меняется в зависимости от условий обработки на стадии кислот. При метилировании смеси, обрабатывавшейся в кислых и нейтральных средах образуются преимущественно изомеры "в" и "г".

При воднощелочной обработке, наоборот, значительно преобладают изомеры "а" и "б". Варьируя условия, мы пришли к заключению, что изомеризация идет в щелочной среде и ведет к изомерам с более выгодной экваториальной ориентацией бензоила. Такие же превращения зафиксированы на уровне метиловых э$иров. При экспонировании рас-

я = рь(9а-г); не(12а-г); н(14а-г, 15а,б). мо(9а-г, 12а-г, 14а-г): н(15а,0).

творов изомеров "в" и "г" в присутствии каталитических количеств щелочи соответственно получены изомеры "а" и "б" как основные продукты. Стереоспецифичность изомеризации метиловых эфиров свидетельствует, что процесс идет без раскрытия фосфоринанового цикла и, следовательно, связан непосредственно с обращением конфигурации

РИ

рис Л

9в, 12в, ив 9т, 12г, 1_Дг 156

9а, 12а, 14а 96, 126, 146 15а

а-бензоильного углерода. Предпочтительным для данного превращения выглядит механизм включающий стадию енолизации карбонильной группы.

Результаты изомеризации позволяют заключить, что в реакции кинетически контролируется образование бензоилфосфоринанов с аксиальным бензоилом. При их образовании, вероятнее всего, реализуется механизм "несопряженного" просоединения реагента по двойной С=С связи винилкетонной группировки с мезшолекулярным переносом протона к анионному центру.

Образованию ациклических соединений 1_1_ и 13, напротив, в большей мере удовлетворяет механизм "сопряженного" I,4-присоединения с переносом 51Ме3- группы. При проведении реакции в силилированных средах СЕг2К31Ме3 или 10-кратный избыток НР(031Ме3)2) выход этих соединений несколько (на 3-5%) увеличивается, что, по нашему мнению, позволяет объяснить их образование блокированием в условиях реакции дальней по отношению к фосфонитному фрагменту карбонильной группы. По-видимому, им соответствуют интермедиаты со структурой соединения 20, координационно стабилизированные взаимодействием кремния триметилсилокси-группы с карбонильным кислородом.

2. Фо сформирование сешщиклических 2-ыетилен-1,5-дикетонов

Реакции сешщиклических метилен-1,5-дикетонов с 0,0~бис(три~ метилсилил)фосфонитом приводят к более сложной по составу смеси продуктов, хотя преобладающими (до 50%), как и в реакциях арилали-фатических метилен-1,5-дикетонов, являются бензоилфосфоринаны.

Особенностью является образование непосредственно в реакции .стереоизомеров .с экваториальным бензоилом: соединения 16а-в, 17, 24а-в в присутствии щелочи (ИаОН, ИаОМе) не претерпевают измене-

ний. Аксиальная ориентация а-бензоильного протона в пергидрофос-финолинах 1ба-в, 17 подтверждена данными спектров ПМР.

1.HP(OS¡Me3), (1) г.и2о

,h 3.CH,Na

h +

с/ \зме 16а-в,17,24а-в

+ м ч Y« +

1 43 МэОДХЗ

21 а,б.25а,б

х = н(22), онв(23);

н(1ба-в, 24а-в), s¡Me3(17); z = сн2(5, 1ва-в, 17, 21а,б, 22, 23), о(б, 24а-в, 25а,6, 26); я = H(5, 1ба-в, 17, 21а,б, 22, 23), Ме(6, 24а-в, 25а,б, 26).

Отдельныш экспериментами показано, что изомеры "а" и "б" образуются при метилировании одной исходной кислоты, а пергидрофос-финолин 17 является триметилсилильным производным пергидрофосфино-лина 166. Это, в совокупности с данными спектров ПМР соединений 166 и 17, где хорошо разрешен сигнал ангулярного (Н4а) протона, а также близким характером поглощения внутримолекулярно связанного гидроксила в ИК-спектрах разбавленных растворов 16а и 24а с одной стороны, и _16б и 246 с другой, позволили сделать заключение о транс-сочленении циклов в молекулах соединений 16а-в, 17, 24а-в.

Для определения ориентации заместителей у фосфора в этих соединениях мы использовали, по аналогии с решением такой же задачи для сензоилфосфоринанов 9а-г, 12а-г, 14а-г, значения частот поглощения vp=0 и vQn в ИК-спектрах и хим. сдвигов а-Оензоильного и ме-токсильных протонов в спектрах ПМР.

Перечисленные данные позволили заключить, что в парах 16а,б и 24а,б изомеры "а" имеют аксиально ориентированную фосфорильную группу: они характеризуются меньшей частотой поглощения -ур=0 в ИК-спектрах (Дг>= 54 см"1, 16а,б; 40 см"1, 24а,б), меньшим значением хим. сдвига протонов метокси-г-рупш (Д6= 0.11 м.д., 16а,6) и большим хим. сдвигом а-бензоильного протона (Дб= 0.55 м.д., 16а,б) в спектрах ПМР. В Ж-спектрах разбавленных растворов в СС14 и CH^Clg в случае изомеров "а" Енугримолекулярно связанному гидрок-силу соответствует пик с большей частотой (Ду= 30.. .50 см-1 в СС1Л; 12...42 см-1 в CHgGl,,).

,В молекуле изомера _|6в, выделенного с небольшим выходом, реализуется цис-сочленение циклов: сигнал ангулярного протона содержит только одну большую КССВ.

16а,24а

г = сна(1ба,б). о(24а,б); r = н(16а,б). ие(24а,б).

166,246

н

Н

В минорных количествах в реакции дикетона 5 мы получили З1

метиленпергидрофосфинолин 18, гидролитически стабильные триметил-силилсодержащие соединения 19, 20, 21а,б, гексагидрохромены 22, 23; в реакции дикетона 6 - соединения 25а,О и 26.

З-Метиленпергидрофосфшюлин имеет конфигурацию с транс-сочле-ненными циклами и экваториальным положением фенила у С4. Об этом свидетельствует характер расщепления сигнала ангулярного протона в спектре ГМР. Вероятнее всего, в экваториальной позиции находится и фенил у атома Сг, поскольку для 2,6-диолов, образующихся в реакциях 1,5-дакетонов характерны цис-диаксиальные позиции гидроксильных групп.

При низких температурах (-5°С) выход соединения 18 увеличивается до 19%. Понижение температуры, таким образом, отчасти нивелирует электрофильные центры винилкетонной группировки. Выделение продуктов, содержащих фосфоринановый цикл с мегиленовой группой в положении 3 в реакциях дикетонов 2 и 5 позволяет заключить, что такому направлению способствует объемный заместитель (фенил) в положении 3 дикетона. По-видимому, в данном случае .метиленовая группа менее доступна пространственно.

В молекулах моноциклических соединений 19, 20, 21а,б, 25а,б, по данным спектров ПМР отсутствует вращение в боковой цепи. Такая особенность, наряду с гидролитической стабильностью триметилсилок-си-группы и инертностью карбонила в положении 7, являются следствием координационного взаимодействия атома кремния с атомом кислорода циклогексаноновой (1_9, 20) или ароматической (21а,б, 25а,б) карбонильной группы. В силилированных средах СЕ1;2Ж1Ме3; избыток НР{031Ме3)2> выходы этих соединений пропорционально увеличиваются

(с 20%, в сумме, до 40«).

Образование гидроксигидропиранов 22, 23, 26 связано с общей склонностью семициклических 1,5-дикетонов давать внутримолекуляр-кне полуацетали. В обсуждаемой реакции их выход незначителен (менее 10%) и при проведении реакции в избытке триметилсилилсодержа-щих соединений сводится практически к нулю.

В целом, структуры и выходы выделенных соединений позволяют проводить прямые аналогии между реакциями дикетонов 5 и 6 с фосфо-нитом 1_. В свою очередь, сопоставление результатов реакций этих дикетонов и арилалифатических дикетонов 2-4 позволяет сделать вывод, что стереохимия присоединения фосфонита 1_ к дикетонам этих двух групп различна. Преобладающие в реакциях бензоилфосфоринаны отличаются ориентацией бензоильной группы.

Различия в реакциях этих двух групп дикетонов связаны с различным характером карбонильной группы, находящейся .в положении 5 относительно электрофильных центров винижетонной группировки. В семициклических дикетонах эта груша заключена в цикл, что делает более жесткой конструкцию углеводородного скелета и, как следствие, более прочной координацию кремния с кислородом карбонильной группы в интермедиатах. С другой стороны, атом углерода алицикли-ческой карбонильной группы имеет более выраженный электрофильный характер. Благодаря этому, в реакции конкурируют введение реагента по ней и по одному из центров винилкетонной группировки.

.3. Фосформирование 2,4-диметилен-1,5-дикетонов

В реакциях 2,4-даметилен-1,5-дикетонов 7 и 8, как и предполагалось преобладают 3,5-дибензоилфосфоринаны. Нам удалось выделить в реакции дикетона 7 пять, а в реакции дикетона 8 - шесть стерео-

изомеров. Обнаружено, что их соотношение меняется в зависимости от рН среды на стадии гидролиза. При обработке в кислых и нейтральных средах в конечной смеси 3,5-дибензоилфосфосфоринаны представлены изомерами 27в-д (реакция дикетона 7) или 29в-е (реакция дикетона 8). После дополнительной стадии воднощелочной обработки метилирование приводит к паре 27а,б или квартету 29з-г.

СН2 СН2 1.hpcos¡h.3Da ORO

Ph

MeO. ja Ck X>Me

7,8 t/ "^омв о рь о

27а-д, 29a-e 28

О Me V OMe

R = ph(7, 27а-д,): Me(8, 29a-e,). 30a,б

При установлении конфигураций изомеров, в т.ч. ориентации заместителей у фосфора, мы основывались на данных спектров ИК, ЯМР (1Н, 31Р) и результатах изомеризации метиловых эфиров "в", "г", "д", "е" в щелочной среде:

27в -» 276 29в -► 296 + 29в

27г -V 27а 29г -► 29а +• 29г

27д -> 27а 29д -> 29а + 29г

29е -► 296 + 29в

Данные позволили заключить, что изомеры "а" и "б" каждой серии соответствуют одной исходной кислоте с экваториальной ориентацией Оензоильных групп и заместителя у С4 и отличаются ориентацией заместителей у фосфора. В свою очередь, изомеры "в" и "г" соответ-

ствуют кислоте, в которой заместитель у С4 ориетирован аксиально. Изомерам "а" и "в" , исходя из меньшей частоты поглощения гр=0 в ИК-спектрах (1132-1246 см"1 по сравнению с 1258-1276 см-1 в спектрах "б" и "г"), сильнопольного сдвига сигналов метоксильных протонов в спектрах ПМР (Дб=-0.02...-0.41 м.д.) и слабопольных сдвигов сигнала а-бензоильного протона (Дб=0.2...0.3 м.д.) и фосфора (Дб»2 м.д., ЯМР 31Р) мы приписали аксиальную ориентацию фосфорильной

я = рь (27а-г). не (29а-г).

В соединениях 27д, 29д,е одна из бензоильных групп занимает ,аксиальное положение. Это облегчает инверсию фосфоринанового цикла в молекулах данных соединений. Благодаря такой конфигурации изомер 27д в растворе существует в виде смеси двух конформеров:

Заключение сделано на основе анализа спектров ЯМР (1Н, 31Р). Конфигурации1 предложены по результатам изомеризации в щелочной.

среде, В кристаллическом виде, судя по данным ИК-спектра, соединение стерически однородно. Картина в области поглощения группы Р=0 близка к наблюдаемой в спектрах изомеров "а" и "в", где Р=0 аксиальна. Характерное для изомеров с экваториальной Р=0 интенсивное поглощение У1268-1276 см"1 отсутствует.

Соединения 29д,е и в растворе, и в кристаллическом виде представлены одним конформером:

Различная ориентация метила в 29д и 29е следует из данных спектров ПМР. Подтверждением одинаковой ориентации заместителей у фосфора служат близкая картина в области поглощения Р=0 в ИК-спек-трах и малая разница хим. сдвигов фосфора в спектрах ЯМР 31Р (Л5<0.1 м.д.).

В реакциях обоих дикетонов при кинетическом контроле (обработка в условиях, позволяющих избежать изомеризацию) практически отсутствуют 3.5-дибензоилфосфоринаны с экваториальным положением заместителей у С3, С*, С5 ("а" и "О"). Это отличает обсуждаемую реакцию от реакций днметилен-1,5-дикетонов с другими фосфорилирую-щими реагентами. Соотношение симметричных изомеров с аксиальным заместителем у С4 ("в" и "г") и несимметричных ("д" и "е") в реакциях дикетонов 7 и 8 различно. В реакции дикетона 7 преобладают 27в,г, в реакции дикетона 8 - 29д,е. Наиболее приемлемой схемой, объяснящей эти особенности, является схема с последовательным "несопряженным" присоединением реагента по С=С связям обеих винил-кетонных группировок с межмолекулярным переносом протона в транс-

положение по отношению к фосфорному фрагменту. Конфигурации конечных продуктов определяются, видимо, термодинамическим фактором -устойчивостью двух возможных конформаций циклического ионного ин-термедиата с анионным центром у а-бензоильного углерода.

Помимо 3,5-дибензоилфосфоринанов в реакции дикетона 7 выделен дифосфорилированный дакетон 28 (выход 345Е.); в реакции дикетона 8 -5-бензоил-З-мегиленфэсфоринаны 30а,б (суммарный выход 15%). Для последних определена ориентация заместителей у С4 и С5. Бензоиль-ная группа в обоих изомерах ориентирована экваториально, метил у С4 занимает экваториальное'-.паложение в 30а и аксиальное - в 306.

Образование соединений 28, 30а,б, вероятнее всего, вызвано возникновением на стадии введения реагента."в молекулу субстрата интермедиагов в конформации, препятствующей сближению фосфонитного фрагмента с метиленовой группой. Стабилизирующим фактором для такой конформации может служить координация кремния триметилсилокси-группы с кислородом карбонильной группы, подобная имеющей место в соединении 20. Дальнейшее превращение такого интермедиата может идти в двух направлениях: либо путем быстрой внутримолекулярной циклизации по карбонильной группе (образование 30а,6), либо путем присоединения второй молекулы реагента (образование 28). Реализация этой схемы при образовании дафосфорилированного дикетона 28 подтверждается увеличением его выхода в присутствии диэтиламино-триметилсилана.

4. Заключение

Анализируя результаты наших исследований и опубликованные данные о реакциях метилен-1,5-дикетонов с алкилгипофосфитами и феншфосфшом мы пришли к заключению, что больший практический

интерес для синтеза 3(5)-бензоилфосфоринанов представляет реакция с 0,0-бис(триметилсилил)фосфонитом. Преимуществом является синтетическая доступность реагента и возможность проведения реакции в мягких условиях. Кроме того, реакция позволяет регулировать сте-реоизомерный состав смеси образующихся бензоилфосфоринанов. В реакциях с арилалифатическими 2-мвтилен-1,5-дикетонами 2-4 при кинетическом контроле преимущественно образуются 5-бензоил-2-гидрок-сифосфоринаны с аксиальным положением бензоила; в реакциях с 2,4-диметилен-1,5-дикетонами - 3,5-дибензоилфосфоринаны с аксиальным бензоилом или заместителем у С4. Дополнительная стадия воднощелоч-ной обработки на стадии гидролиза позволяет получить изомеры с экваториальным положением заместителей в цикле.

Хотя мы не ставили целью создание препаративных методик синтеза бензоилфосфоринанов, некоторые наблюдения могут быть полезны. Более перспективным является разделение получающихся кислот. На, этой стадии проще стереоизмерный состав смеси, так как отсутствует изомерия по фосфору. Триметилсилилсодержащие соединения, по нашим наблюдениям, препятствуют кристаллизации продуктов. Их избыток непосредственно в реакции способствует увеличению выхода большинства побочных продуктов. В связи с этим, актуальным выглядит про-' ведение реакции при соотношении реагентов, близком к эквимолярно-му, а также введение б реакцию смешанных эфиров фосфорноватистой кислоты - О-алкил-О-триалкилсилилфосфонитов, которые столь же активны в реакциях нуклеофильного присоединения, как 0,0-бис(три-метилсилил)фосфонит.

Данную реакцию можно рассматривать, в перспективе, как метод синтеза 3-метиленфосфоринанов. Нам не удалось достичь высоких выходов этих соединений в исследованных реакциях. Тем не менее, логично ожидать, что в реакциях дикетонов с более активной карбо-

нильной группой в винижетонной группировке их выход будет выше.

5. Выводы

1. Впервые проведено систематическое исследование реакций 2-метшген- :й"2,4-диметилен-1,5-дакетонов с полным триметилсилило-вым эфиром фосфорноватистой кислоты [0,0-бис(триметилсилил)фосфо-нитом].

2. Показано, что основными продуктами реакций 2-метилен- и 2,4-диметилен-1,5-дикетонов с 0,0-бис(триметилсилил)фосфонитом соответственно являются 5-0ензоил~2-гидрокси- и 3,5-дабензоил-фосфоринаны.

3. Показано, что кинетически контролируется образование : в реакции ациклических 2-метилен-1,5-дикетонов - 5-бензоил-2-гидрок-сифосфоринанов с аксиальной ориентацией бензоильной группы; в реакции 2/4-'диметилен-1,5-дикетонов - 3,5-дибензоилфосфоринанов с аксиальной ориентацией одной из бензоильных групп или,(и) аксиальной ориентацией заместителя у С*.

4. Обнаружено, что в присутствии каталитических количеств щелочи 5-бензоил-2-гидроксифосфоринаны с аксиальной ориентацией бензоильной группы и 3,5-дибензоилфосфоринаны с аксиальной ориентацией одной из бензоильных груш или(и) аксиальной ориентацией заместителя 'у С4-превращаются в соответствующие изомеры с экваториальной ориентацией бензоильных груш и заместителя у С4. Изомеризация метиловых' эфиров протекает стереоспецифично.

5. Впервые отмечено присоединение нуклеофильного реагента Ю,0-бис(триметилсилил)фосфонита) по сопряженной с С=С связью карбонильной группе 2-метилен-1.5-дикетонов. Получены первые представители неизвестной ранее группы фосфорорганических соединений -

3-метиленфосфоринанов.

6. Выявлено, что побочные процессы в реакциях 2-метилен- и 2.4-диметилен-1.5-дикетонов связаны с образованием интермедиатов, координационно стабилизированных взаимодействием атома кремния с атомом кислорода карбонильной группы, находящейся в положении 7.

7. Высказано сувдение о стереохимии присоединения 0.0-бис-(триметилсилил)фосфонита к винилкетонной группировке 2-метилен- и 2.4-диметилен-1.5-дике тонов.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Высоцкий В.И., Вилиткевич А.Г. Реакции 1,5-дикетонов. LIV. Взаимодействие 2-(2-бензоил~1-фешл-2-прошн-1-ил)циклогексэнона с 0,0-бис(трииетилсилил)фосфонитом.// Ж. общ. химии. 1933. Т.63. Вып.2. С.358-362.

2. Высоцкий В.И., Вилиткевич А.Г., Жвдмирова И.И. Реакции 1,5-дикетонов. LV. Реакция 2,4-диоензоил-3-фенил-1,4-пентадиена с 0,0-бис(триметилсилил)фосфонитом.// Ж. общ. химии. 1993. Т.63. Вып.7. ОЛ530-1533.

3. Вилиткевич А.Г., Высоцкий В.И. 2-Метилен-1,Ь-дикетоны в синтезе функционализированных фосфоринанов.// В сб.: Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов. Саратов: СГУ. 1992. 4.1. С.89.

4. Высоцкий В.И., Бирюков С.В., ВилиткеЕич А.Г., Леваньков С.В. Phosphororganic compounds on the basis or 1,4- and. 1,5- dice-tones and 0,0-bis(trimetiiylsilyl)phosphonite.// IX International symposium on phosphorus chemistry. Program and abstracts. St. Peterburg. May 1993. P.35.

Соискатель