Дезоксигенирование циклических дикарбонильных соединений производными P(III)

• Автор: Мусин, Ленар Инарикович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Глава I. Литературный обзор. Реакции изатинов и их гетероциклических ана- 8 логов с производными фосфора (Ш-У).
1.1. Введение.
1.2. Производные изатина в реакциях с соединениями трех- и четырехкоорди- 10 нированного фосфора.
1.3. Реакции производных изатина с соединениями фосфора в присутствии 27 третьего компонента
1.4. Различные реакции изатинов при катализе соединениями фосфора
1.5. Синтез функциональных производных изатинов под действием произвол- 35 ных фосфора
1.6. Заключение.
Глава II. Обсуждение результатов
Глава III. Экспериментальная часть
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность работы. Производные изоиндиго и изатина привлекают пристальное внимание исследователей, что видно из непрерывного роста числа пули-каций, посвященных различным аспектам химии этих соединений. Это связано в первую очередь с широким спектром биологических свойств производных изоиндиго и изатина, среди которых много соединений с противоопухолевыми, антимикробными, противосудорожными, седативными, противогрибковыми, противотуберкулезными и другими свойствами. Индольная система входит в состав многих лекарственных препаратов, а также играет огромную роль в живых организмах. Спироциклические структуры, содержащие моно- и бис(индольные) фрагменты, широко распространены в морских представителях живых существ. Исследования последних лет также показали немаловажную роль производных изоиндиго в создании синтетических органических солнечных элементов.
Методы синтеза производных изоиндиго и родственных структур, как правило, сложны и трудоемки, а выходы невысокие. Наиболее удобным методом синтеза производных изоиндиго из изатинов могла бы стать реакция дезоксигенирова-ния последних под действием производных Р(Ш), которая к началу наших работ была описана в литературе на одном примере с использованием трифенилфосфина и метилизатина, которая, однако, протекала при высоких температурах с образованием смеси соединений, и вероятно поэтому не была до сих пор трансформирована в общеупотребимый синтетический метод. Между тем, анализ химии производных Р(Ш) показывает, что диапазон их реакционной способности чрезвычайно широк и может быть с успехом использован для достижения этой задачи.
Таким образом, разработка простого и удобного метода синтеза производных изоиндиго и родственных структур на основе реакции дезоксигенирования соединений, содержащих 1,2-дионный фрагмент, в том числе, изатинов, под действием различных производных Р(Ш), является актуальной задачей.
Целью работы является: 1) разработка метода синтеза производных изоиндиго на основе реакции производных изатина с амидами кислот Р(Ш) - гексаалкил-триаминофосфинами и смешанными алкоксиамидофосфинами; 2) изучение влияния природы заместителя при атоме фосфора и природы заместителя при атоме
азота изатина на синтетический результат реакции; 3) оценка возможности использования производных Р(Ш) для реализации процессов дезоксигенирования в ряду различных ди- и трикарбонильных соединений.
Научная новизна работы. Предложена общая методология синтеза производных изоиндиго - 1Я,ГЯ-[3,3’]ди(индолилиден-2,2’-дионов), продуктов димери-зации пирролиндионов, нафтопирролиндионов, пирролин[3,2,1-£,/]фенотиазин-1,2-дионов - 1Я,ГЯ-[3,3’]ди(пирролин-2,2’-дионов), 1Я,ГЯ-[3,3’]ди(нафтопирролин-2,2’-дионов), (1Я, 1 ’Я-[2,2’]ди(пирролин[3,2,1 -к,1]фенотиазин-1,1 ’-дионов), которая основана на дезоксигенировании перечисленных дикарбонильных соединений под действием амидов фосфористых кислот. Методология отличается высокой эффективностью, мягкими условиями и высокими выходами. Выявлено существенное влияние природы заместителя при атоме фосфора на синтетический результат реакций производного Р(Ш) с замещенными изатинами, заключающееся в образовании не только производных изоиндиго, но и оксиранов и соединений с пентакоор-динированным атомом фосфора. На основании разработанной методологии впервые получен достаточно представительный ряд различных производных изоиндиго (более 40), замещенных как по атому азота, так и в ароматической части индольной системы, такими заместителями, как арил, алкил, аминоалкил, галогеналкил, галоген и др.
Впервые с использованием методов ЯМР и рентгеноструктурного анализа охарактеризованы бетаиновые структуры со связями Р-С, Р-0 и Р-Л - продукты реакций непредельных дикарбонильных, трикарбонильных соединений с трис(диэтиламидо)фосфитом.
Впервые показано принципиальное отличие реакций гексаэтилтриамино-фосфина с циклическими ангидридами карбоновых кислот от аналогичных реакций триалкилфосфитов - образование бис(диэтиламида) 3,4-дифенилбутеновой кислоты и фосфорсодержащего бетаина необычной природы бис(фуранонового) типа.
Практическая значимость работы. Предложен и реализован новый способ получения симметрично-замещенных производных изоиндиго и родственных структур. Разработанный подход позволяет получать эти производные с высокими выходами, с высокой стереоселективностью, протекает без побочных реакций, отличается простотой исполнения и доступностью исходных реагентов. Синтезиро-

10 mol %
PhCH3 R = Me, Et, Bu

Схема 57.
При взаимодействии изатина (1) с фенолами, нафтолами, динафтолами в присутствии РОС13, образуются производные 2-оксоиндолина, замещенные двумя фрагментами соответствующих фенолов, нафтолов и динафтолов [123] (схема 58).
1.5. Синтез функциональных производных изатинов под действием производных фосфора
При взаимодействии изатина с пятихлористым фосфором и последующим гидролизом водным раствором метанола образуется известный алкалоид триптан-трин (120) [124] (схема 59).

Схема 59.
Промежуточное производное - 2-хлор-ЗН-индол-3-он (121), может быть получен отдельно под действием РС15 [125] (схема 60).