Синтез и реакции салициловых производных фосфористой кислоты с электрофильными реагентами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.08 ВАК РФ

КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА.И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В. И. У ЛЬ ЯНОВ А-ЛЕНИН А

МАВЛЕЕВ Рустэм Абузарович

СИНТЕЗ И РЕАКЦИИ САЛИЦИЛОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ФОСФОРИСТОЙ КИСЛОТЫ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ РЕАГЕНТАМИ

02. 00. 08 - химия элементоорганических

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

На правах рукописи

соединений

КАЗАНЬ - 1992

Работа выполнена на кафедре высокомолекулярных и элемен-тоорганических соединений Казанского орденов Ленина и Трудо-

вого Красного Знамени В.И.Ульянова-Ленина.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

государственного университета имени

доктор химических наук, профессор И.В.Коновалова

кандидат химических наук, старший

научный сотрудник

В.Ф.Миронов

доктор химических наук, профессор М.Б.Газизов

доктор химических наук А.В.Фуженкова

Институт органической и физической химии им. А.Е.Арбузова РАН

Защита состоится " 1992 г. на заседании

специализированного Совета К 053.29.02 по химическим наукам Казанского государственного университета имени В.И.Ульянова-Ленина (Казань, ул.Ленина, д.18 , Бутлеровская аудитория) .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГУ.

Отзывы на автореферат просим присылать по адресу: 420008 , Казань , ул.Ленина , д.18 , Научная часть КГУ .

Автореферат разослан "Л0 " ¡гол^Ч 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета ,1/,

кандидат химических наук ¿(¡Р^лю!Н.Р.Федотова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Несимметричные производные Р(Ш) являются перспективными для выяснения тонких особенностей механизмов реакций с электрофильными реагентами, так как возникает возможность реализации нескольких путей в стадии отщепления благодаря конкуренции между различными радикалами. Если свойства таких несимметричных производных Р(Ш), как ациклические ацилфосфиты, силилфосфиты и т.д- изучены достаточно полно, то этого нельзя сказать о салициловых производных фосфористой кислоты (салицилфосфитах). Последние, формально являясь ацилфосфитами с эндоциклическим ангидридным фрагментом , представляют большой интерес для биохимии в качестве потенциальных бифункционализирующих реагентов (ацилирование - фосфо-рилирование). Соединение в одной молекуле электрофильного центра - остатка биологически активной салициловой кислоты , производные которой также обладают высокой и разносторонней активностью , нуклеофильного атома Р(Ш) и фторалкоксильного заместителя могло бы привести к возможности селективного использования в реакциях только ацильного фрагмента благодаря трудности отщепления фторированного радикала и, следовательно, синтеза самых разнообразных функционализированных органических соединений. Сочетание перечисленных фрагментов в молекуле салицилфосфитов должно было привести к проявлению своеобразной реакционной способности, отличающейся от таковой для обычных ацилфосфитов, и позволяло надеяться на нетривиальную химию таких соединений.

Цель работы. 1) Синтез и исследование реакционной способности салицилфосфитов, содержащих фторалкильные радикалы, в реакциях с различными электрофильными реагентами, главным образом, галогенсодержащши и проведение сравнительного анализа поведения салицилфосфитов с ациклическими ацилфосфитами,с фосфитами, содержащими акцепторные заместители: фторалкильный , ¿-фосфоноалкильный. 2) Разработка путей использования сал:щп-шфосфитов в органическом синтезе и синтезе новых биологически активных веществ.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые про-зедено систематическое исследование реакций 2-К-4Н-5,6-бензо-

-3-

1,3,2-диоксафо сфорин-4-онов (салицилфосфитов) с разнообразными электрофильными реагентами, главным образом, галогенсодер-жащими ( Ме0502СР3, СТ3СН20302С1, (Е-10) ^(0)501 ,

хлораль, гексафторацетон, СР3С0СНС!1С0(Ш', СНР2С0СВГ2С00Ме , СС1зС0Р(0)(0Ме)2 и т.д.) и выявлен ряд специфических особенностей в поведении салицилфосфитов , отличающих их от обычных ациклических ацилфосфитов (образование устойчивых фосфоранов, отщепление ацильной группы в реакции Перкова и др.). Впервые на широком круге электрофшгьных реагентов проведено исследование реакционной способности салицилфосфитов в сравнении с различными производными Р(Ш) и выявлены условия и реагенты, с которыми происходит либо раскрытие, либо сохранение, либо расширение фосфоринанового цикла, что позволяет прогнозировать поведение таких систем. Предложен новый реагент, трифторэтил-хлорсульфат, для окисления производных Р(Ш), в том числе циклических. Разработаны новые удобные подходы к синтезу семич-ленных функционально замещенных фосфорсодержащих гетероциклов - 1,3,2- и 1,4,2-диоксафосфепанов, на основе которых предложено получать фторсодержащие 2-гидроксифенилкетоны. Синтезированы соединения, обладающие биологической активностью (высокой нематоцидной, средней инсектицидной и средней антивирусной протир СЯЩа).

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на 6 Всесоюзной конференции по химии фторорганичес-ких соединений (Новосибирск, 1990 г.), 3 конференции молодых ученых - химиков (Донецк, 1991 г.), Всесоюзном молодежном коллоквиуме по химии ФОС (Ленинград, 1991 г.), Международном симпозиуме по химии фтора (Бохум,ФРГ,1991 г.), итоговой конференции Казанского государственного университета (Казань, 1992 г.), 12 Международной конференции по химии фосфора (Тулуза , Франция,1992 г.), 18 Всероссийской конференции по химии и технологии органических соединений серы (Казань,1992 г.). По теме диссертации опубликовано и находится в печати 12 статей в центральных журналах и тезисы 9 докладов.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 208 стр. машинописного текста, содержит 15 рис., 40 табл., 193 библиографических ссылок и.состоит из введения, 3 глав, выводов и списка литературы. . В первой главе представлен обзор

-4-

штературы по синтезу и реакциям салициловых производных фосфористой кислоты. Последующие главы посвящены обсуждению соб-¡твенных данных и экспериментальной части. Работа входит в го-■.ударственную научно-техническую программу "Исследование взаимосвязи между строением и реакционной способностью эфиров жуют трех- и четырехкоординированного фосфора, синтез и :зучение свойств биологически активных ФОС" (номер государственной регистрации - 01.8601106146).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Реакции фторалкилфосфитов с метилтрифдатом.

Фторалкилсодержащие фосфиты, ес-фосфоноалкилфосфиты, са-ицилфосфиты достаточно легко реагируют с метилтрифпатом. Эти вакцин позволяют оценить нуклеофильность атома Р(Ш) в сали-илфосфитах, поскольку скоростьопределятацая стадия одна и та-, е для всех производных Р(Ш) - атака атома фосфора на метиль-уга группу трифлата. Оказалось, что самые реакционноспособные сС-фосфоноалкилфосфиты, содержащие только один акцепторный аместитель. Они реагируют уже при 0°С в растворителе. Трис-. £торалкил)фосфиты реагируют при 20°С без растворителя за 1 -дней, для салицилфторалкилфосфитов реакция требует большего ремени, пирокатехиновые производные не реагируют и за 6 мес.

30)2Р-СК1К2Ьр((Ж)2 СРдЗОд Б,Б1,!?2 = Ме,Н,Н,1а; Ме,Н,Ме,1б;

О Ме Ме,Ме,Ме,1в; '1Рг,Н,Н,1г.

, 5р 20т 22, 52 т54 м.д.,3Лрр 20т25 Гц.

СРоЗОо 3, &р 54 м.д. (К^)^-Ме СР^ ^СОО 0ВР 3 3 " Р 2 , &р 53т 55 м.д.

? = СН2СР3(Е1р),2а,За; СН2(СР2)2Н(Ргр),2б,Зб; ^(^аР СР1р),2В.

ЮЗ^СЖ^ОРЛЮз » Р(0Вр)3 > (Хш'Р0В1? >:> (Х>Яр

1ким образом по своей нуклеофильности салицилфосфиты занима-• промежуточное положение между ациклическими фторалкилфос-:тами и пирокатехинфторалкилфосфитами. Образующиеся квази-сфониевые соли 1 легко инициируют катионно-цепной процесс

-5-

изомеризации исходных «с-фосфоноалкилфосфитов в фосфонаты, тогда как соли 2,3 даже при наличии в реакционной массе до 50 % исходных фосфитов инертны к последним. Соли 3 термически неустойчивы и с небольшим выходом (~15$) при нагревании образуют фосфонаты 4,5.

^^СООЕр

0 ВР = РгГ + 5а1Р-Ме 2а1 =

0

5

Другое яркое отличие солей 2 от обычных и салициловых производных 3 заключается в способности первых фосфорилировать фторалкиловые спирты, тогда как обычные спирты независимо от наличия или отсутствия основания алкилируются с образованием ЕЬрОК -и фосфоната 7(&р 33 м.д.). В случае °с-гидроксифосфоната реализуются оба направления, приводящие к 7-9 (8, 8р -48 , 20 м.Д.,3^рр 20 Гц; 9, 8р 24 м.д.).

Сс

0Х +Ле ХР СОО' ч0РГр

Рг-рОН,

СР3505 -^-

-ЕЛдИН "ОдЗСРз

РрОН,НЕ43

(ЕрО)дР-Ме 2

Ер = Е'Ьр .

-Е^ИН СР3^05 ЕОМЕЬд

-Е^Ш С^збОз

О Ме

(Е10)2Р-СН0Н)НЕ13

(ЕрО)дР-Ме 6, 5р -48 м.д.

(ВрО^-Ме + БрОЕ

7 0 Е = Е*., С.РГ. Ме Ме О ► (ЕрО)3Р-ОСН-Р(ОЕ1)2 8

ЕрОСН-Р (ОЕ^и) £ Ме 0 9

+ 7

Реакции салицилфосфитов с диалкилфосфонсульфенилхлоридом.

Взаимодействие салицилфосфитов с (ЕЮ^СО^С! 10 протекало преимущественно по двум направлениям: 1) по пути дезокси-генирования исходного сульфенилхлорида 10 с сохранением салицилового цикла; 2) по пути раскрытия фосфоринанового цикла .

SalPOP + 10

-40°C

ch2ci2

г +.ок Os

iSalP -4 Cl S

:P (OEt),;{ [ P^ -/-"Cl 2 W^CO' OP(OEt) pi

и v il

о - s

к 2 - -

* I

0'

OE

aO-P

vOP(OEt)о C0C1 ï &

0 S

5alP0K + ClP(0Et)2 ^_i

Иа,б ,8p—15 m.д.; 12, 8p 68 м.д.

13, 6p 52,-25 м.д., 2д,2Зрр 28 Гц. Б = Et,lia,13a; Etp,116,136.

При этом были получены соединения 11-13. При перегонке несимметричный тиопирофосфат 13 претерпевал циклизацию с образованием фосфатов 11,12. Реакция , вероятно , начинается с атаки атома фосфора на атом хлора с первоначальным образованием ква~ зифосфониевой соли А, которая через лигандный обмен переходит в соль Б. В последней наблюдается конкуренция в отщеплении между тиофосфатной ж ацильной группами, что и приводит к реализации двух направлений (1,2).

В отличие от обычных трналкилфосфитов и салициловых производных, фторалкилфосфиты реагируют с соединением 10 только по пути дезоксигенирования последнего.

(РрО')3Р + 10 —^(Рр0)3Р=0 + 12 Рр = Etp, 14а; CgP5(PhF), 14г 14а, г

Введение атома фосфора в фенилендиоксафосфолановый цикл принципиально не изменило направления взаимодействия. При этом образовывались пирокатехинфторалкилфосфаты 14д-з. небольшие количества фосфорилированных фосфоранов 15 (Бр 54,-60 м.д. , 2Upp 25 Гц) и пирокатехинхлорфосфита 15 ( 8р 176 м.д.).

,±.С1 0.

catPORr

+

Cl 5

(во) gP(0) .S Cl 10а-в

ca-tP

-;P(0H)2

apb g

ca-tP-O-P (01?) 2

OR

ca"tP-0-P(0E)o "Cl

l__Il О ✓

p p + catPOFp

ORp s

M

ОВр 2 I о I 3

I х II . , п . т н

са1Р-0-Р(ОВ)2 + саЬР-С1 catPOBF + (ВО^-Й

15 16 Ви-з,£р12 м.д. 12а-в

1. ВГ2

2. 2 ВрОН + 2 ^зИ +РЬСНО

-РЬСНВГ2

■ Вг

са1Р0Р(0В)2 са^-ОРр

8 Вг

Вр » Btp.J4i.15; Ргр,1^е; Р1р,14ж; ?Ьр,14з. са-1 = о-02С6Н4. Н-- ЕЪ,Юа,12а; Ме, 106,126; Рг,10в,12в.

Соединения 14д-з. 15 были получены встречным синтезом. Реакция, вероятно, начинается с атаки на атом хлора и образована квазифосфониевой соли В , находящейся в равновесии с фосфора-ном Г.' Последний через соль , Д переходит в основные продукт] реакции. Здесь таете происходит селективное отщепление тио-фосфорного заместителя. Методом низкотемпературного ЯМР ^Р однако, не удалось зафиксировать структуры В-Д (от -90°С), н< об образований Г говорит факт обнаружения соединений 15.16 т.е. реализации процессов диспропорционирования фосфорана Г < исходным»фосфитом. Такие процессы наблюдались в реакции пиро-катехинфосфитов с бромом.

Таким образом, в случае салицилфосфитов ярко проявилас; их структурная особенность - возможность конкуренции в стади отщепления ацильного фрагмента . В целом же взаимодействи! фторалкияфосфитов с диалкилфосфонсульфенилхлоридами осуществляется с потерей кислорода в последних, вероятно, по галоге-нофильному механизму, причем ни в одном из случаев не обнаружено продуктов отщепления фторалкила.

Взаимодействие фторалкилфо офитов с 2,2,2-трифторэтил-

хлорсульфатом.

Трифторэтилхлорсульфат содержит сильный акцептор - три-фторэтоксильный радикал. Однако его реакционная способност] по отношению к фторалкилфосфитам ниже, чем ¿>02С12 . Обычные ] фторированные фосфиты образуют с СРзСН20302С1 исключительш продукты окисления.

рР: + CF3CH20S02C1 г J$P-C1 CFgCHgOSOg

A

i^P0S0CH2CP3 Cl~l— ?P=0 + CISOCH2CF3—CICH2CF3 + So2 ОБ 14 О

P111 : (ЕО)зР , E = Me; Et; Etp,l£a; Ргр,14б; Р1р,14в; PhP,14r;

(CF3)2CH0,14h; PCI3 ; Php0PCl2.

По-видимому , реакция начинается с атаки атома Р(Ш) на атом хлора с первоначальным образованием хлорфосфониевой соли А , которая через лигандный обмен переходит в соль Б, распадающуюся с отщеплением неустойчивого CIS(0)0CH2CF3 . Предложенный реагент особенно удобен для синтеза циклических салиц&дфосфа-тов, труднодоступных для получения другими методами.

ОС

°ХР CFgCHgO^OgCl ^

С00' ~ -CP3CH20S0C1 Х Ч^СОО' ЧЕ 11а-д

К = ОЕ^Да; 0Е1р,11б; 0РгР,11в; ОРЬр.Дг; С1,Цц.

По своей активности по отношению к СТ^С^ОЗО^! производные Р(Ш) располагаются в ряд:

(В0)3Р >(Ер0)3Р> са1Р0Ер>За1Р0Ер >(РЬрО)3Р >РС13

Если первые члены этого ряда реагируют при -40°С> последние -при длительном нагреве при 120-140°С. То, что первая стадия реакции включает нуклеофильную атаку на атом хлора, подтверждает реакция трифторэтилхлорсульфата с силилфосфитом 17, в результате которой был получен хлорфосфат 18 (5р 4 м.д.):

(РГр0)2Р05Ше3 СТзСН2°5°2? [(РГр0)2Р^^.м^-0230Ш2СРз]-

(РГр0)2р(0)С1 + CF3CH20S0StMe3 18 О

В отличие от рассмотренных случаев, реакция пирокатехинфосфи-тов с СРзСН20502С1 протекает с образованием до 30-50 % фосфо-ранов 19 и фосфатов 1^д-з. Фосфораны 19 были получены встречным синтезом из catPBг20CH2CFз , спирта в присутствии Образование соединений 19 происходит по пути диспропорцио-нирования промежуточного хлорфосфорана Г, находящегося в равновесии с квазифосфониевыми солями В,Л и исходных фосфитов.

catPOEr

+

СР3Ш20502С1

C1 О

^ ca-tP-O^OCHgCFg

+ .OEp catP( * -02$0CH2CF3 Gl B

catP. Ь

OEj +catPOB-

v05(0)ОСHgCFg

:P

catP-Cl 16

0

catP-OEE 1£ц-з

"C1

fi J

C1S02CH2CP3

-So2

catP(0Ep)2 19 0GH2CF3

Скорость реакции пирокатехинфосфитов с S02C12 вше , при этом фосфораны 19 образуются в следовых количествах. Смешанный фосфит 20, содержащий легко расщепляемый Р-О-Р фрагмент, реагирует по двум направлениям:

catPOP(OEi)2 + CF3CH20S02C1 20 S'

S

+/o?№)2

:catP ------;"С1

ж X0S0CH2CF3

я

0

-50,

, 0

2 catP0CH2CF3 2M

-r f,

catPOP(OED2 "02S0CH2CF3 ^

' Gl I

0 S 0

.catPOP (QEt)2 + C1S0CH2CP3 21

~ 0 0

_^ catP0S0CH2CF3-И

-ClP(0Ei)2 S

Возникающая первоначально квазифосфониевая соль Е через ли-гандный обмен переходит в соль Ж , отщепление в которой может протекать по двум направлениям (1,2) , приводя к пирофосфату 21(6р 0 , 55 м.д.,2?р0р 28 Гц) и ангидриду И , распад которого приводит к фосфату 14д.

Реакция фторалкилфосфитов с трифторметилхлорсульфонатом.

Трифторметилхлорсульфонат содержит наиболее электроположительный атом'хлора из исследованных хлоридов серы. По свое* активности к СР3$02С1 фосфиты образуют ряд:

(Е1рО)3Р > ¿а1Р0Рр >. са1Р0Ер » (С6Т50)дР

Более того, для фосфитов этого ряда реализуются различные направления взаимодействия. В случае (Е1р0)3Р образуется фосфа' 14а. Результат реакции салицилфосфитов с СР3502С1 зависит о-

-10-

природы ациклического радикала. В случае салицил&тилфосфита образуется только фосфат 11а. Салицилтрифторэтилфосфит реагирует с (Пгз$02С1 по трем направлениям : 1) реакция обмена с сохранением координации атома фосфора ; 2) окисление с сохранением фосфоринанового цикла ; 3) окисление с раскрытием цик-

ла и вторичными реакциями СРо$0оС1

$а1Р(Ж-р * * >

5а1РС1 22

1|-

+ СР3$02(Жр

¿а1ИЖр "02$СР3 С1 А

О

5а1Р л Б

"С1

9/0ЕЦ

Шс

В

о

-о-Р:

ОЕЬ

О

-ШСР3

СС1

II

о

0$СРо

II о

о I

о

Ла1Р0Е1

Б

] Цб

ЧС1 СРг>

II II о

0 0 .V, -

| ~ -с15оср3

вторичные реакции

Фосфит 22 (8р 168 м.д.) образуется из соли А(напр.1). Последняя может находиться в равновесии с солью Б. Раскрытие цикла в солях А,Б приводит к образованию В,Г (напр.2). Фосфат Г при нагревании циклизуется до фосфата 116, который также образуется из соли Б (напр.З).

Пирокатехинтрифторэтилфосфит реагирует с СБ3302С1 преимущественно по двум направлениям с образованием продуктов нук-леофильного замещения у атома Р(Ш)' - фосфита 16 и CF3S020Etp (напр.1) и фосфата 14д(напр.2). В небольших количествах обна-

ТЭ *

01

catPCl н 16

I

ОЛСРс,

ружен фосфоран 19. са!Р0Е1р + СЯ^С! -

+/0Е£-п

са1Р "С1 catPCl + СР35020Е1р

|Ч05(0)СР3 ]

са1Р(0)0Е1р 14д

Принципиальным моментом здесь также является образование производного Р(ш) - фосфита 16 . Таким образом, результат и скорость .взаимодействия фторалкилфосфитов с галогеницами серы

(Жр са£Р-05СРо ^

I II О

С1 о |catP0Etp

са1Р(0ЕЬр)3 19

зависят как от нуклеофильности Р(Ш), так и от наличия и величины цикла в последнем.

Реакции салицилфосфитов с хлоралем.

Хлораль, классический реагент в химии фосфора, реагирует с салицилфосфитами с образованием продуктов расширения цикла - 1,4,2-диоксафосфепанов 23 со стереоселективностью свыше

а°^Р0Ет, + CCloCHO JOCK h J

0

a-O^+^OSp

c4>- "CH-CClo 114 / J 0 -~0

3/4

^^^COCH-CClo

II о

23 0

Ер = S-tp,23a; Ргр,23б; РЬр,23в.

Структура соединений 23 подтверждена'данными ЯМР ^P(Sp 9 т 12 м.д.), ЯМР ^C-i1^ [5(С1) 146-г 147 м.д.,2ЗрОС 9*10 Тц; ¿(С2) -163 м.д.; 5(С3)79т80 м.д.,д,15рс1бгт-163 Гц; ЗСС^ЭЗ.г м.д.,

2ЗрсС 3+14 Гц]'

. Реакции салицилфрофитов с гексафторацетоном и этиловым эфиром пировиноградной кислоты.

Гексафторацетон образует с обычными фосфитами производные Р(У) - 1,3,2- или 1,4,2-диоксафосфоланы. Салицилфосфиты легко реагируют с гексафторацетоном с образованием 1,3,2-ди-оксафосфепанов - еемичленных фторсодержащих гетероциклов , структура которых была подтверждена данными ЯМР ^С, ^-Р. В данном случае бетаин со связью Р-С-0 оказался менее устойчивым, чем в случае хлораля и быстрее претерпевал Р-С-0* Р-О-С перегруппировку. В образующемся биполярном ионе быстрее происходило нуклеофшгьное замещение у 5р^-атома углерода с образованием новой С-С связи , чем присоединение другой молекулы гексафторацетона.

¿alP-B + CF3COCF3

24

О

о-Р:е 1 /° C-C-CFo

II 1

О СРо

SalP.C(cp )

-о'

3;2

^P..-G(CF3)2J

В = ОРГр Р(051Ме3)3

-12-

0-Р(0)0Ргр

Оч 0

(Me3Sl0)3P О" А

9,орг о-Р

чО"

^ С=С-СРо

+ 11 >3

р

(Ме3310)3РО а?з Б

п,ОРГп О-Р

ач05Ше3 С=С-СРо

I I о

СМез${.0) 2РО СР3 О

14

5= ОМе

Ei0H/H20

ОС

он

о о

26

ЕЬ0Н/Н20 ^0-Н

СН(СБо)о оп Н 25 1:3 & —

\ = ОМе,24а; 0Е-Ь,24б; 0Е-Ьр,24в; 0Ргр,24г; 0РЬр,24д;

{ХЯу(0)(0ЕО2,24в; МЕ12,24ж .

Соединения 24 имели 8р +18-Г-20 м.д., ^с_01720 см-1, 8 (С1) 183т 186 м.д. Гидролиз фосфепанов 24 приводил к образованию фтор-¡амещенного 2-гидроксифенилбис (трифторметил)гвдроксиметилкето-т 25 [6Н10.4 , 5.1 м.д., Зод^З.г? м.д., 8(С1)79.2 м.д. ] . 'еакция фосфепана 24г с Р(05йМе3)3 протекала по типу реакции 1еркова, где в качестве уходящей группы выступала Фосфорная 1асть той же молекулы и приводила к дифосфату 26 [8р -27.8 , -18 м.д.; 8р -56.8 , -58.2 м.Д.,4^ 7 , %рр 7 Гц;' ¿(С1) 158.01 м.д.; 1655 см-"'']. Гидролизом 26 был полнен 2-ги-фоксифенилгексафторизопропилкетон 27 С5.93 7.4

"ц ; )>он 3100-3200 см-1).

Взаимодействие фосфепанов 24е,ж с Р(0Ме)3 протекало с )бразованием дифосфата 28е,ж и фосфоната 29. Последки^ полу-1ался в результате алкилирования промежуточным бетаином В Iсходного фосфита .

24е,ж

Р (ОМе)

3

0 т?

п /а

О

. чДчСЬС-СГ, (МеО)дРО СР3

В

З-1

Р(ОМе)о 9/0Ме

_£ МеР-ОМе + 28е,ж

29

О

11

о-р;

Сг '

■К

ОМе

с=с-ет3 (Ме0)2(0)Р0 СЕд 28е,ж

В = ОСН^ (ОЕЬ) 2,28е; ^^.¿»ж.

Спектр ЯМР соединения 28е содержал три сигнала: & -5.6 м.д.,2.д, 3Зрсор 30.2 Гц ; 8р 2.05 м.д., с.

16.6

Реакция салицилфосфитов с MeCOCOOEt протекала с образованием 1,3,2-диоксафосфепанов 30, т.е. так же как и для гек-

сафторацетона.

.SalPOE + MeC-COOEt О

0-Р.

и^ОК

ОС -

•О

О COOEt 30

Таким образом, здесь также нуклеофильное замещение у Sp^-ато-ма углерода происходит быстрее, чем присоединение второй молекулы эфира. Последнее характерно для обычных фосфитов . По своей активности фосфиты располагаются в ряд : 5alPNEt2 > ¿alPOE > jSalPOKp > SalP0CgP5

E = Me , Et ; SF = Etp, PГр, Ptp.

Реакции салицилфосфитов с метиловым эфиром трифторпиро-виноградной кислоты и диэтиловым эфиром мезоксалевой кислоты.

Оказалось , что реакции салицилфосфитов с CtFgCOCOOMe и (EtOCO^CO в зависимости от температуры протекают с образованием фосфоранов 31 (при -40°С) или 1,3,2-диоксафосфепанов 32 (80 г120°С).

SalPOE + E1-CG00E2_^

9,<Ж

0-Р;0

С-С^К1 0 СООЕ2

ЕО

СС0"^

^СО' Ч0. О

Е

32

6р -18 г-20 м.Д.

°^С-С00В2 С-С0052

Ь1

31

6р -52-f-54 ад.

гсс

/I _

о

а

34

O^O-ljMJOOK2 RO' N0-C-C00E2

V

33 , 8р 12 м.Д. R = Me, Et, Etp, Ргр, PtF ; К1 .R2 = СР3,Ме ; COOEt.Et.

Фосфораны 31 термически неустойчивы и при нагревании распадаются с образованием фосфоланов 33 и олигомера 34 .

Реакции салицилфосфитов с бензилом и орто-хлоранилом.

Бензил и орто-хлоранил легко реагируют с салицилфосфита-

-14-

ми , давая спирофосфораны 35,36. Фосфоран 36 при нагревании элиминирует салициловый фрагмент с образованием фосфолена 37.

ГГ0-:

,0-С-РЬ

С0"1 ^О-С-РЬ

б 0Ме 36 АI ~

С1

'А ов С1

МеО. ^О-С-РИ

^р. II +

"0-С-РЬ

37

0-с-

II

о

ОН

.В = Et¿ Е1р, РГр.

С1

п

Реакции салицилфосфитов с эфирами галогензамещенных трифтор- и дифторацетоуксусных эфиров.

В отличие от рассмотренных карбонильных соединений эфиры галогензамещенных ацетоуксусных кислот СР3СЮСНС1С00Е^; 38 . и (ШР2С0СВг2С00Ме 39 реагируют с салицилфосфитами по типу реак^ ции Перкова с селективным расщеплением ангидридного фрагмента (в случае салицилфторалкилфосфитов) и частично ациклического радикала (в случае обычных салицилалкилфосфитов). Образующиеся фосфаты 40,41 при нагревании циклизуются в фосфаты 42.43.

Яа1Р0Е

39

Г

5а1Р СНРо-С-СВгС00Ме

1! ° +/0В ^г

$а1?

~В Г

рщЛСООМе

Л г

ООР^СООМе

I и^ОК

40, 5р -13 г-18 м7д. А 1-КВГ

С00'

42 , т)

ПЛА/' х^0-С=Сч

СНР2С00Ме

„ +,ов

5а1РЧс^СР3 -о" х СНС1С00Е1

* Ы

СР3 и

41, 8р -14 г-18 м.д. Л 1-ЕС1

^^СОО'

^С00Е1

Р*? „ хСООЕ!

с=о

1624 см'

-1

43

СР.

чн

Е = ЕЬ, Etp, РГр.

Если в случае эфира 38 реакция протекает с первоначальной атакой на атом углерода С=0 группы, то для соединения 39 реализуется галогенофильный механизм.

Реакции салицилфосфитов с фенилазидом.

Синтетический результат реакций салицилфосфитов с РЬИ определяется природой ациклического радикала у гтома РОЮ. случае объемных арильных групп наблюдается имид-амидная пере группировка, для фторалкокси-радикалов - образование диазади фосфетидинов;

$а1Р0Е + РЬИ3

-Н2

а

0-

,0Е

ООО' "^МРЬ

Е = Кр, РГр, Нр.

РЬ 0Е

0 и

(XX

ЕО РЬ

Ч0С

и 0.

44, -85 *-87 м.д.

= РЬ, РЬр.

ОС0'

45, 8р -8 м.д.

Р"

ВЫВОДЫ

1. Впервые проведено систематическое исследование 2-фторапко кси-4Н-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфорин-4-онов (салицилфосфитов в реакциях с галогенсодержащими электрофильными соединениями и выявлены условия и реагенты, с которыми происходит либо со хранение , либо раскрытие , либо расширение фосфоринановог цикла.

2. Впервые получены устойчивые квазифосфониевые соли для фос фитов, содержащих салициловый цикл, фторированные и оС-фосфо рилированные электроакцепторные заместители. Показано, что со ли на основе трис(фторалкил)фосфитов образуют с фторировании ми спиртами тетра(фторалкил)метилфосфораны.

3. Предложен новый эффективный реагент для окисления произ водных Р(Ш) до фосфатов, трифторэтилхло'рсульфат, позволяющи селективно окислять циклические фосфиты с сохранением цикла Получен ряд реакционной способности фосфитов, согласующийся нуклеофильностью атома фосфора : чем больше нуклеофильност фосфита, тем выше скорость реакции. Пирокатехинфосфиты дают

-16-

наряду с фосфатами, пентаалкоксифосфораны, что является следствием диспропорционирования промежуточно образующихся хлор-" фосфоранов.

4. Показано, что взаимодействие циклических и ациклических фторалкилфосфитов с диэтилфосфонсульфенилхлоридом протекает по галогенофильному механизму по пути дезоксигенирования , причем в случае салицилфосфитов наблюдается конкуренция в стадии отщепления между фосфорным и ацильным заместителями.

5. Найдено, что направление взаимодействия фторалкилфосфитов с трифторметилхлорсульфонатом определяется структурой производного Р(Ш): если в случае трис(трифторэтил)фосфита и сали-цилэтилфосфита количественно происходит окисление, то для са-лицилтрифторэтилфосфита и пирокатехинтрифтор'этилфосфита наряду с процессом окисления происходит необычная для хлоридов серы реакция обмена с сохранением координации атома фосфора.

6. Выявлена яркая специфика поведения салицилфосфитов в реакциях с карбонильными соединениями, активированными акцепторными заместителями, заключающаяся в образовании либо 1,3,2-диоксафосфепанов, либо 1,4,2-диоксафосфепанов, либо спиро-фосфоранов в зависимости от скоростей Р-С-0—- Р-О-С пере- ' группировки и расщепления ацильного фрагмента. Предложены пути использования 1,3,2-диоксафосфепанов на основе гексафтор-ацетона в синтезе фторированных 2-гидроксифенилкетонов. Обнаружен необычный термораспад пентаалкоксифосфоранов с салициловым циклом, протекающий с элиминированием последнего и образованием 1,3,2-диоксафосфолена или 1,3,2-диоксафосфоланов .

7. Галогенпроизводные трифтор- и дифторацетоуксусных эфиров и диметилтрихлоркетофосфонат образуют с салицилфосфитами продукты реакции Перкова с селективным расщеплением ацильного фрагмента, способные циклизоваться с отщеплением галоидных алкилов. Реакции обладают высокой степенью региоселективности и приводят преимущественно к термодинамически более стабильным Z-изoмepaм в случае хлоркетона и цис-изомерам (с цис-ориентацией фосфора и брома) в случае бромкетона.

8. Синтетический результат реакций салицилфосфитов с фенил-азидом определяется природой ациклического радикала у фосфора. Если это объемная группа, то происходит имид—амидная перегруппировка по ацильному фрагменту, если это фторированный

-17-

акцепторный .радикал, то образуются диазадифосфетидины.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Трис(фторалкокси)метилфосфониевые соли в синтезе метилфос-форанов / Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Коновалова И.В., Офицеров E.H., Пудовик А.Н.// Изв. АН СССР. Сер.хим.-1991. * 4. - С. 946-948.

2. Реакция 2-К-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфоринанов с гексафторацетоном. Простой синтез функционально замещенных фтореодержащих фосфепанов / Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Мухтаров А.Ш., Офицеров E.H., Коновалова И.В., Пудовик А. Н.// Ж.общ.химии. - 1991. - Т.61. - Вып.10. -С.2150-2154.

3. Взаимодействие трис(триметилсилил)фосфита с 2-(2,2,3,3-те-трафторпропокси)-2,5-диоксо-4,4-бис (трифторметил)-6,7-бен-зо-1,3,2-диоксафосфепаном: необычный вариант реакции Пер-кова / Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Коновалова И.В., Пудовик А.Н.// Ж.общ.химии. - 1991. - Т. 61. - Вып. 5. - С.1259 -1260.

4. 2-Фторалкокси-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфоринаны в реакции с хлоралем - синтез 1,4,2-диоксафосфепанов / Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Коновалова И.В., Офицеров E.H., Си-няшина Т.Н., Пудовик А.Н.// Изв. АН СССР. Сер.хим. -1991. J6 7. - С. 1676-1678.

5. 2-Фторалкокси-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфоринаны в реакции Штаудингера / Миронов В.Ф.', Мавлеев P.A., Офицеров E.H., Коновалова И.В., Пудовик А.Н.// Ж.общ.химии. - 1992.

- Т.62. - Вып.5. - С.1184-1185.

6. Селективное дезоксигенирование диалкилфосфонсульфенилхло-ридов при взаимодействии с 2-фторалкокси-4,5-бензо-1,3,2-диоксафосфоланами / Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Коновалова И.В., Черкасов P.A.// Ж.общ.химии. - 1992. - Т.62. -Вып.З.

- С.701-702.

7. Реакции ос-диалкилфосфоноалкилфосфитов с трифторметансуль-фокислотой. Промежуточные квазифосфониевые структуры / Офицеров E.H., Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Коновалова И.В. // Ж.общ.химии. - 1992. - Т.62. - Рег.Я 305/91.

8. О реакции 2-алкокси-4Н-1,3,2-бензодиоксафосфорин-4-онов с метиловым эфиром трифторпировиноградной кислоты / Миронов > В.Ф., Бурнаева I.A., Крохалев В.М., Салоутин В.И., Конова-

. лова И.В., Мавлеев P.A., Чернов П.П.// Я.общ.химии. - 1992.

- Т.62. - Вып.6. - С.1425-1426.

9. Реакции 2-алкокси-4Н-1,3,2-бензодиоксафосфорин-4-онов с гаяогензамещенными ацето'уксусными эфирами. Квантовохими-ческое изучение строения продуктов методом ППДП/2 / Миронов В.Ф., Бобров М.Б., Мавлеев P.A., Аминова P.M., Коновалова И.В., Пашкевич К.И., Чернов П.П.// Я.общ.химии.

- 1992. - Т.62. - Рег.№ 244/92., в печати.

10. Реакции 2-алкокси-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфорина-нов с диэтиловым эфиром мезоксалевой кислоты и орто-хлор-анилом / Миронов В.Ф., Бурнаева Л.А., Коновалова И.В., Хлопушина Г.А., Мавлеев P.A., Чернов П.П., Пудовик А.Н.// Ж.общ.химии. - 1992. - Т.62. - Per.Л 50/92., в печати.

11. 2-В-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфоринаны в реакции с этиловым эфиром пировиноградной кислоты / Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Бурнаева I.A., Коновалова И.В., Пудовик А.Н. Чернов П.П.// Изв. АН СССР. Сер.хим. - 1992. - Рег.й 97/ 92., в печати.

12. Гексафторацетон в реакциях с 2-В-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфоринанами. Удобный способ получения функционально замещенных фторсодержащих фосфепанов / Миронов В.Ф., Мавлеев P.A., Мухтаров А.Ш., Коновалова И.В.// Тез. докл. У1 Всесоюзн. конф. по химии фторорг. соед. - Новосибирск , 1990. - С. 254.

13. Реакции 2-В-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксафосфоринанов с электрофильными реагентами, содержащими кратные связи / Мавлеев P.A., Миронов В.Ф., Коновалова И.В.// Тез. докл. Зконф. молодых ученых-химиков. - Донецк, 1991, - С. 101.

14. Синтез новых гетероциклов из карбонильных соединений и фосфорилированных производных салициловой кислоты / Миронов В.Ф., Крохалев В.М., Мавлеев P.A., Хлопушина Т.к.// Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов. Межвузовский сборник научных трудов. - Саратов, 1992.-Ч. П .-С. 12.

15. Взаимодействие 2-В-4-оксо-5,6-бензо-1,3,2-диоксаФосфори-нанов с орто-хлоранилом и бензилом / Шас'тина Ю.С., Мавлеев

-19-

P.A., Миронов В.Ф.// Синтез и исследование структур ФОС спектральными методами. Тез. докл. научной студенческой школы - семинара. - Казань, 1992. - С. 17.

16. Трифторэтилхлорсульфат - новый реагент для окисления производных Р(Ш) / Мишин I.H., Мавлеев P.A., Миронов В.Ф.// Синтез и исследование структур ФОС спектральными методами. Тез. докл. научной студенческой школы - семинара. - Казань, 1992. - С. 19.

17. Взаимодействие диалкилфосфонсульфенилхлоридов с фосфитами, содержащими фторированные радикалы / Миронов В.Ф., Коновалова И.В., Мавлеев P.A., Черкасов P.A.// Тез. докл. 18 конф. по химии и технологии органических соединений серы. - Казань, 1992. - Ч. 2. - С. 97.

18. Реакции трифторэтилхлорсульфата й сульфурилхлорида с производными трехвалентного фосфора / Коновалова И.В., Миронов В.Ф., Мавлеев P.A.// Тез. докл. 18 конф. по химии и технологии органических соединений серы. - Казань, 1992.

- Ч. 3. - С. 190.

19. О взаимодействии трифториетансульфокислоты и метилтрифла-та с <>г-фосфоноалкилфосфитами / Офицеров E.H., Мавлеев Р. А., Миронов В.Ф., Коновалова И.В.// Тез. докл. 18 конф.

по химии и технологии органических соединений серы. - Казань, 1992. - Ч. 2. - С. 96.

20.Hexafluoroacetone in reaction with 2-R-4~oxo-5,6-benzo-1,3,2-dioxaphosphorinanea. A simple synthetic approach to fluorinated 1,3,2-dioxaphosphepanes / Mironov V.P., Mav-leev R.A., Ofitserov E.N., Pudovik A.N.// J.Fluor.Chem.

- 1991. - Vol.54. - N 1-3. - P.299.

21. Reactions of 2-R-5,6-benzo-I,3,2-dioxaphosphorine-4-ones with compounds containing eleotrophilic multiple bonds / Burnaeva L.A., Mironov V.P., Mavleev R.A. , Konovalova I.V. // XII-th International Conference on Phosphorus chemistry. Abstracts of Posters. July, б-Ю, Toulouse, Prance. 1992, I- 98.