ГЛАВА 2
ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ N-АЦИЛИМИДОИЛХЛОРИДОВ
В ряду имидоилхлоридов N-ацильные производные занимают особо важное место.
Наличие активирующей и одновременно способной к сопряжению карбонильной группы
у атома азота создаёт дополнительные возможности для новых путей реагирования,
связанных с участием атома хлора либо гетеродиеновой системы С=NC=O. Лёгкое
нуклеофильное замещение имидоильного атома хлора группой X может приводить к
иминам RHlgC(X)=N-CORў, способным к дальнейшей модификации, благодаря высокой
реакционной способности, обусловленной наличием акцепторной ацильной группы.
Важным является использование имидоилхлоридов в синтезе имидоилфосфонатов,
являющихся предшественниками производных аминофосфоновых кислот, изучающихся в
последние годы особенно интенсивно. Вместе с тем, до наших исследований в
журнальных и патентных публикациях отсутствовали данные о реакциях
N-ацилимидоилхлоридов с производными трёхвалентного фосфора. В данной разделе
обсуждаются закономерности реакций N-ацилимидоилхлоридов с фосфорными
нуклеофилами.
2.1. Фосфорилирование N-бензоилтрифторацетимидоилхлорида
2.1.1. Реакции N-бензоилтрифторацетимидоилхлорида с низконуклеофильными
производными трехвалентного фосфора
При фосфорилировании N-бензоилтрифторацетимидоилхлорида 112 появляются
дополнительные синтетические возможности, обусловленные наличием
конъюгированной системы связей C=N-С=О. Реакция имидоилхлорида 112 с
триалкилфосфитами приводит к соответствующим имидоилфосфонатам [96], т.е.
происходит нуклеофильное замещение атома хлора (схема 45, путь а). Мы полагали,
что с уменьшением электронодонорных свойств заместителей у атома фосфора
склонность к отщеплению хлор-аниона от интермедиатов А,В будет уменьшаться.
Это создает возможность их внутримолекулярной циклизации в
1,4,2-оксазафосфолины, которые в этом случае будут более стабильными.
Схема 45
Указанный подход реализован при реакции имидоилхлорида 112 с менее
нуклеофильными, чем триалкилфосфиты, производными трехвалентного фосфора. Так,
взаимодействие имидоилхлорида 112 с трис(2,2,3,3-тетрафторпропил)фосфитом или
трифенилфосфитом в бензольном растворе при 20 °С приводит к
1,4,2-оксазафосфолинам 113a,б, т. е. реакция формально протекает без участия
имидоильного атома хлора.
R = CHF2CF2CH2 (а), Ph (б)
Схема 46
Оксазафосфолины 113а,б – бесцветные кристаллические вещества, сравнительно
устойчивые при комнатной температуре в безводной атмосфере. Химические сдвиги
ядер фосфора (–41.7 и –50.5 м. д. соответственно) подтверждают фосфорановую
структуру. В ИК спектрах проявляется полоса валентных колебаний связи C=N
(1610–1620 см–1), характерная для 1,4,2-оксазафосфолинов [97], и отсутствует
полоса карбонильной группы, что согласуется с циклическим строением фосфоранов
113. Образование соединений 113 сопровождается возникновением хирального центра
у атома С4, что приводит к появлению диастереотопных групп. Так, в спектре ПМР
оксазафосфолина 113а протоны групп OCH2 магнитно неэквивалентны (Dd 0.2 м. д.),
что связано с их диастереотопностью. Это также согласуется с циклическим
строением фосфоранов 113.
Выше отмечалось, что триалкилфосфиты при взаимодействии с имидоилхлоридом 112
образуют продукты реакции Арбузова. Замена одной этоксигруппы у атома фосфора в
триэтилфосфите более электроноакцепторным заместителем приводит к изменению
направления реакции. Так, диэтоксипроизводные 114a–г при взаимодействии с
соединением 112 образуют фосфораны (115a–г) (схема 47). Отметим, что в случае
изоцианатофосфита 114б возможно, в принципе, [3+2]-циклоприсоединение фосфита
по связи С=N имидоилхлорида 112 [98,99]. Однако химический сдвиг ядер фосфора
(dP –49 м. д), а также наличие полосы NCO (2285 см–1) в ИК спектре продукта
реакции однозначно указывают на то, что в действительности реализуется
[4+1]-циклоприсоединение.
Своеобразно протекает реакция 114д с диэтилхлорфосфитом. Вначале, как и в
случае фосфитов 114a–г, образуется фосфоран 115д (dP –25.5 м. д.). Однако этот
фосфоран в условиях реакции (бензол, 20 °С) элиминирует хлористый этил, образуя
циклический фосфонат 116 (схема 47). Изучение динамики реакции методом ЯМР 31Р
показывает, что скорость образования фосфорана 115д из соединений 112, 114д
сравнима со скоростью его превращения в фосфонат 116, поэтому до завершения
реакции в спектре смеси присутствуют фосфорные сигналы трех соединений 114д,
115д, 116. Соединение 116 содержит два хиральных центра и образуется в виде
смеси 1:1) диастереомеров (dP 25.9 и 27.7 м.д.). Легко протекающее образование
соединения 116 по схеме 47 может служить препаративным способом получения
оксазафосфолинов с тетракоординированным атомом фосфора.
114,115: X = F (а), NCO (б), CHCl=C(Me)O (в), 3-пиридилокси (г), Cl (д)
Схема 47
Устойчивость диэтоксифосфоранов 115 существенно зависит от заместителей X. Так,
винилокси- и пиридилоксипроизводные 115в,г при комнатной температуре устойчивы
непродолжительное время только в растворе. При удалении растворителя они
претерпевают неоднозначный распад с образованием ряда неидентифицированных
продуктов. Изоцианатофосфоран 115б более устойчив и выделен в индивидуальном
состоянии, а фосфоран 115а не изменяется при нагревании в течение 1 ч при 70°С
и даже может быть перегнан в вакууме при 110–140°С (0.04 мм рт.ст.). Лишь при
кипячении в бензоле в течение 3 ч фосфоран 115а, по данным спектра ЯМР 31Р,
частично превращается в фосфонат 116 (~8%).
Качественное сравнение показывает, что реакционная способность изученных
соединений фосфора по отношению к имидоилхлориду 112 изменяется симбатно с
изменением электронодонорных свойст
- Київ+380960830922