Синтез хиральных фосфор- и азотсодержащих лигандов на основе превращений высших терпенов

• Автор: Хлебникова, Татьяна Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 153 с.

1. Литературный обзор. Синтез хиральных фосфорсодержащих лигандов. .

1.1. Природные соединения в синтезе хиральных фосфорсодержащих лигандов.

1.1.1. Синтезы на основе гидроксикислот.

1.1.2. Синтезы на основе аминокислот.

1.1.3. Синтезы на основе углеводов. .

1.1.4. Синтезы на основе терпенов и стероидов.

1.2. Синтез хиральных фосфорорганичсских лигандов из оптически неактивных соединений.

1.2.1. Производные 1,Гбинафтила в синтезе хиральных фосфорсодержащих лигандов.

1.2.2. Производные бифенила в синтезе хиральных фосфорсодержащих лигандов.

1.2.3. Производные ферроцена в синтезе хиральных фосфорсодержащих лигандов.

1.2.4. Производные различных ахиралы1ых соединений в синтезе хиральных фосфорсодержащих лигандов. .
2. Теоретическая часть и обсуждение результатов.
2.1. Трициклические дитерпеновые кислоты в синтезе хиральных фосфорсодержащих лигандов.
2.1.1. Малеопимаровая кислота в синтезе оптически активных фосфорсодержащих лигандов декагидрофенантренового ряда.
2.1.2. Фумаропимаровая кислота в синтезе оптически активных фосфорсодержащих лигандов декагидрофенантренового ряда. .
2.2. Дегидроабиетиновая кислота и ее производные в синтезе оптически активных азотсодержащих лигандов октагидрофенантренового ряда.
2.2.1. Дегидроабиетиновая и бромдегидроабиетиновая кислоты в синтезе хиральных оснований Шиффа октагидрофенантренового ряда.
2.2.2. Производные дегидроабиетиновой кислоты в синтезе хиральных лигандов мочевинного и тиомочевинного тина.
2.3. ссСантоиин в синтезе хиральных азометинов с тетрагидронафталиновым
2.4. Синтез, каталитическая активность и стереоселективность катионных и нейтральных i i комплексов I, II и VIV с Р, донорпыми лигандами новых структурных типов
3. Экспериментальная часть. .
3.1. Синтез производных левопимаровой кислоты.
3.1.1. Синтез производных малеопимаровой кислоты. .
3.1.2. Синтез производных фумаронимаровой кислоты
3.2. Синтез производных дегидроабиетиновой кислоты
3.3. Синтез производных сантонина.
3.4. Синтез катионных и нейтральных i i комплексов I, II и VIV с новыми Р, донорными лигандами и исследование их каталитической активности и стереоселективности в тестовых реакциях.
Список сокращений
Асацетил
.алкил
Ап.анион
Впл.бензил
Вибутил
Ви1.изобутил
.вшорбугил
Ви.третбутп
бензоил
.катализатор
.циклооктадиен
Ср.циклопентил
.камфорсульфокислота
Суциклогексил
2,3Одибензоилвинная кислота
диметиламинопиридин
, ДМФА диметилформамид
диметилсульфоксид
бисдифенилфосфинобутан
бисдифенилфосфиноэтан
.галоген
.лиганд
метил
мезил
.норборнадиен
нафгил
фенил
Рг1.изопропил
Руииридии
.субстрат
5 изаместитель
ТА.винная кислота
ТГ.трифторметил
ТШ ТГФ тетрагидрофуран
ТНРтетрагидропиранил
Тг.тритил
Тб.тозил
Введение


Аналогичный подход был использован в синтезе диметоксифосфина 8. В отличие от димстоксипроизводного 8 ацетонид 7 является кристаллическим соединением, что позволяет значительно упростить процедуру его выделения и дополнительной очистки. В последствии было показано, что наличие трансдиоксоланового кольца обеспечивает дифосфину 7 более жесткую конформацию при координации на атоме переходного металла и способствует увеличению стереоселективности соответствующего металлокомплсксного катализатора. На всех стадиях этого синтеза I 7 были достигнуты довольно высокие выходы, за исключением стадии фосфинилирования, снижающей общий выход до 7. В связи с этим была предложена усовершенствованная процедура, основанная на реакции дитозилата 6 с дифенилфосфиданионом, образующемся i i взаимодействием трифеиилфосфииа со сплавом и К. Использование этого метода увеличило общий выход лиганда до 8. Схема 1. I . Целенаправленную модификацию лиганда 7 осуществили путем вариация заместителей при атомах фосфора и ацетализации гидроксигрупп с помощью различных карбонильных соединений. При взаимодействии дитозилата 6 с диарилфосфидами лития были получены симметричные дифосфины 9ас 9. Схема 2. ЬРАг2 уО. Агг 9а, Аг5 9в, АгЦрМе 9д, . V 9г РАг2 9е, Аг
Несимметричные аналоги ОЮР а,б, содержащие при атоме фосфора различные но строению арильные заместители, были синтезированы путем последовательной обработки дитозилата 6, затем монофосфинов а,б соответствующими диарилфосфидами лития . Схема 3. Синтез алкилфосфиновых аналогов ОЮР бьт осуществлен из дитозилата 6 через промежуточный дифторид , реакция которого с диачкилфосфидами лития привела к бисаткилдифосфинам ЕШЮР а, РгПЮР 6, СуОЮР в . Схема 4. Хиральный бисфосфин ОЮСР , содержащий при атомах фосфора помимо фенильных радикалов циклогексильные группы, был синтезирован из 2,3ОизопропилиденЬтреитола 5 . Схема 5. ВпВг,НаН . ТаС. ЬЛ,0Вп 2. О V
РСу2 1 МзС, Ру уУРСУ2 нвСНЛЕ, У0ТРСУ2 0Н 2. ЬАОН 2. Синтез водорастворимых модификаций известных лигандов, в том числе ГЮР, позволяет решить ряд проблем гомогенного катализа. В частности, использование водорастворимых катализаторов асимметрического гидрирования в двухфазных водноорганических системах, значительно упрощает процедуру отделения находящихся в органической фазе продуктов реакции от катализатора. Остающийся в водной фазе родийфосфиновый комплекс может быть использован многократно без значительной потери эффективности. На практике водорастворимые лиганды получают путем введения в структуру дифосфина высокополярных функциональных групп. Наглядным примером может служить кватернизованный по атому азота тстрааминный аналог ЕЮР 9е, входящий в состав водорастворимых хиральных комплексов а и 6 . РЬММе2
Лх
Схема 6. Группы, обеспечивающие структурным аналогам ТЮР растворимость в воде, могут находиться не только при ароматических функциях, но и в диоксолановом кольце. Так, на схеме 7 представлен синтез аналогов ЭЮР ад, в том числе водорастворимых полиоксадиоксоланов г,д. Фосфины ад были получены исходя из продуктов конденсации диода с различными альдегидами и кетонами 9, . Схема 7. Ниже приведены схемы синтезов серии аналогов ЕЮР, водорастворимость которых обусловлена наличием гидроксил содержащих заместителей в диоксолановом цикле. Схема 8. Ме8С1 МС . Как показано на схеме 8, лиганды бд были получены из соответствующих дитозилатов 6д реакцией с дифенилфосфидом лития, протекающей с одновременным гидролизом ацетильных групп. При фосфшшлировании дитозилата в было отмечено существенное снижение выхода дифосфииа в за счет образования циклического продукта ачкилирования . Чтобы избежать нежелательной циклизации на заключительной стадии синтеза, ацетильную группу в соединении а заменили тетрагидропиранилыюй. Дальнейшие трансформации эфира привели с хорошим выходом к целевому дифосфину а . Схема 9. При взаимодействии диэтилтартрата 4 с моноацетатями бутан2,3диона вместо ожидаемого диоксолана был получен 1,4диоксан , исходя из которого были синтезированы хирагьные бисфосфиньг нового сфуктурного типа и , .