α-гидразино- и α-аминофосфонаты. Синтетический дизайн на основе нового каталитического процесса

• Автор: Колесникова, Инна Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Литературный обзор. Синтез фосфонатов с азотсодержащими заместителями в аположении.

1. Физиологически активные ааминофосфоновые и см идразинофосфоновыс кислоты и фосфонаты.

1.1. аАминофосфоновые кислоты и их производные.

1.2. аГидразинофоновыс кислоты и их производные

2. Методы синтеза ааминофосфонатов.

2.1. Реакция КабачникаФилдса.

2.2. Реакция Пудовика.

2.3. Реагенты и условия реакций Кабачника Филдса и Пудовика.

2.4. Механизм реакции КабачникаФилдса.

2.5. Другие методы синтеза ааминофосфонатов.
3. Методы синтеза агидразинофосфонатов и агидразинофосфоновых кислот.
3.1. Методы синтеза агидразинофосфонатов но КабачникуФилдсу
3.2. Методы синтеза агидразинофосфоиатов по реакции Пудовика
3.2.1 Гидрофосфорилирование азинов.
3.2.2. Гидрофосфорилирование гидразонов
3.3. Аминированированис производных фосфоновых кислот
3.3.1. Синтезы на основе агидроксифосфонатов
3.3.2. Синтезы на основе аоксофосфонатов
3.3.3. Другие примеры синтеза агидразинофосфонатов
Обсуждение результатов.
1. Исходные азины и гидразоны
2. Гидрофосфорилирование азинов
3. Гидрофосфорилирование замещенных гидразонов.
3.1. Гидрофосфорилирование Мметил и М,Тчтдиметилгидразонов
3.2. Гидрофосфорилирование Ыфенилгидразонов.
3.3. Гидрофосфорилирование ЫВосгидразонов
3.4. Гидрофосфорилирирование Кацетилгидразонов
3.5. Гидрофосфорилирование Ыбензоилгидразонов.
4. Синтез аамино и агидразинофосфонатов, содержащих пиридиновые фрагменты
4.1. Аминопиридины в реакции КабачникаФилдса
4.2. Гидрофосфорилирование гидразонов, содержащих пиридиновые фрагменты
5. Гидразиды Ьаминокислот и дигидразид Ьглутатиона в синтезе агидразинофосфонатов
Экспериментальная часть
1. Синтез исходных соединений
1.1. Синтез карбонильных соединений
1.2. Синтез гидразидов кислот
1.2.1 Синтез гидразидов пиридинкарбоновых кислот.
1.2.2. Синтез гидразидов Ьаминокислот и ЫВосЬглутатиона
1.3. Синтез азинов.
1.4. Синтез замещенных гидразонов.
1.4.1. Метил и Ы,Ыдиметилгидразо1ы
1.4.2. ЫФенилгидразоны
1.4.3. ЫВосгидразоны.
1.4.4. ГГАцетилгидразоны
1.4.5. ЫБензоилгидразоны
1.4.6. Пиридиисодержащие гидразоны.
1.4.7. Гидразоны на основе гидразидов Ьаминокислот и днгидразидаТУВосЬглутатиона.
2. Синтез агидразнно и ааминофосфонатов.
2.1. аГидразиномоно и а,агидразодифосфонаты
2.2. ММетилагидразинофосфонаты
2.3. К,ЫДиметилагидразинофосфонаты
2.4. ЫФенилагидразинофосфонаты
2.5. ЫВосагидразинофосфонагы.
2.6. ЫАцетилаги дразинофосфонаты.
2.7. ЫБензоилагидразинофосфонаты.
2.8. аАминофосфонаты на основе аминопиридинов.
2.9. Пиридинсодержащие агидразинофосфонаты
2 аГидразинофосфонаты производные гидразидов Ьаминокислот и Ьглутатиона
Выводы.
Список литературы


Большинство известных методов синтеза ааминофосфонатов при обычных условиях характеризуется сравнительно низким выходом, поэтому большое внимание уделяется оптимизации выхода ааминофосфонатов. Среди современных методов в настоящее время применяются активация Моблучснисм или Моблучением в комбинации с катализом , , , , ультразвуковая активация , использование ионных жидкостей в качестве растворителей , дегидратирующие агенты , молекулярные сита , и, безусловно, большое внимание уделяется применению различных катализаторов. Для катализа нуклеофильного присоединения гидрофосфорильных соединений к иминной связи применяют основания например, МеОЫа , ЕЮЫа и кислоты например, АсОН , ТбОН и, в особенности, различные кислоты Льюиса А1С, 2пС,ВР3Е0 . Приемы, рассмотренные выше, дают хорошие результаты при синтезе ааминофосфонатов на основе альдегидов, примеров получения ааминофосфонагов на основе кетонов до недавнего времени известно было лишь несколько. В последние годы появилось несколько работ, в которых авторы использовали в качестве катализаторов перхлораты металлов , , наилучшим оказался перхлорат магния. Эта реакция является одим из немногих примеров, когда удается получать амииофосфонаты из таких кетонов, как циклогексанон и ацетофенон. Эффективным катализатором нового поколения является диоксид титана ТЮ2 Трсхкомпонентиая реакция с ТЮ2 протекает без использования растворителя. Возможности катализатора продемонстрированы на широчайшем спектре ароматических альдегидов и нескольких кстонах, включая пространственно затрудненный грстбутилметилкетон. Однако, ввести простейший из ароматических кетонов, ацетофенон, не удалось. Помимо карбонильной авторы варьировали и аминную компоненту реакции. В каталитический процесс успешно введены различные замещенные анилины . Таким образом, практически для каждой задачи целевого синтеза необходим поиск нового катализатора. Дополнительные возможности реакции гидрофосфорилирования открылись при использовании в качестве новых эффективных гомогенных катализаторов металлсодержащих тетраиетбутилфталоцианинов . Среди соединений этого класса найден наиболее эффективный и универсальный катализатор тстраи7ещбутилфталоцианиналюминий хлорид РсА1С1, применение которого позволило ввести в эту реакцию ряд очень широкий кетонов различных классов, в том числе и пространственно затрудненные, кетоны со сложной каркасной структурой, стероидные, а также адикетоны, аДнепредельные кетоны и хиноны . Данный катализатор позволил расширить не только круг карбонильных соединений, способных вступать в реакцию гидрофосфорилирования, но и ввести новый класс аминосодержащих соединений использовать для синтеза ааминофосфонагов аминокислоты и их эфиры , , а также олигопептиды . Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что РсА1С1 представляется весьма перспективным катализатором для синтеза труднодоступных ааминофосфонатов. Многообразию веществ полученных по реакции КабачникаФилдса посвящена обширная литература, в которой обсуждается и механизм, о котором сложились определенные представления как о постадийном процессе , , , , , ,, 0. СН2С 0 мол. А, схема 3. Схема 3. Механизм реакции КабачникаФилдса. Язын2 . Раннее существовало предположение о возможном пути образования ааминофосфоиатов, предусматривающим присоединение гидроксифосфорильного соединения по карбонильной группе с образованием гидрокифосфоната 2 с последующим нуклеофильным замещением гидроксильной группы на аминогруппу , гидроксифосфонатный механизм путь В, схема 3. Гидроксифосфонатные механизм к настоящему моменту не является подтвержденным достаточным количеством литературных данных и рассматривается чаще всего как гипотетический механизм. Синтез ааминофосфонатов из агидроксифосфонатов действительно оказался возможным при превращении гидроксильной группы в хорошую уходящую группу, что было использовано при синтезе ааминофосфонатов с применением рскций Мицунобу 1, Арбузова и МихаэлисаБеккера 2, 3. Курциусу 5, расщеплением амидов фосфонкарбоновых кислот по Гофману , нуклеофильным замещением галогена в агалогенофосфонатах 7 и другими методами.