Научная статья на тему 'Спектральные исследования регио- и стереохимической активности фосфорилированных алленов в реакциях с с-арил-n-фенилнитронами'

Спектральные исследования регио- и стереохимической активности фосфорилированных алленов в реакциях с с-арил-n-фенилнитронами Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
104
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФОСФОРИЛАЛЛЕНЫ / РЕГИОИЗОМЕРНЫЕ АДДУКТЫ / ИК И ПМР СПЕКТР / ПОЛОСА ПОГЛОЩЕНИЯ / СТЕРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ / КУМУЛЕНОВАЯ СВЯЗЬ / 1 / 3-ДИПОЛЬ / ДИПОЛЯРОФИЛ / PHOSPHORYL ALLENES / REGIOISOMERIC ADDUCTS / IR AND NMR SPECTRUM / ABSORPTION BAND / STERIC EFFECT / CUMULENE BOND / 3-DIPOLE / DIPOLAROPHILE

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Иртуганова Э.А.

Исследованы реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов к алленилфосфонатам. Выявлено, что взаимодействие С-арил-N-фенилнитронов с фосфорилалленами с различным алкил-, алкокси-окружением кумуленовой связи приводит к образованию во всех случаях смеси региоизомерных аддуктов изоксазолиновой и пирролидиноновой структуры. Строение продуктов циклоприсоединения подтверждали данными ИК, ЯМР 1Н и 31Р спектров. Отсутствие региоселективности обсуждали квантово-химическим методом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Спектральные исследования регио- и стереохимической активности фосфорилированных алленов в реакциях с с-арил-n-фенилнитронами»

УДК 543.4:544.2 Э. А. Иртуганова

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕГИО- И СТЕРЕОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

ФОСФОРИЛИРОВАННЫХ АЛЛЕНОВ В РЕАКЦИЯХ С С-АРИЛ-1М-ФЕНИЛНИТРОНАМИ

Ключевые слова: фосфорилаллены, региоизомерные аддукты, ИК и ПМР спектр, полоса поглощения, стерический эффект,

кумуленовая связь, 1,3-диполь, диполярофил.

Исследованы реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов к алленилфосфонатам. Выявлено, что взаимодействие С-арил-Ы-фенилнитронов с фосфорилалленами с различным алкил-, алкокси-окружением ку-муленовой связи приводит к образованию во всех случаях смеси региоизомерных аддуктов изоксазолиновой и пирролидиноновой структуры. Строение продуктов циклоприсоединения подтверждали данными ИК, ЯМР 1Н и Р спектров. Отсутствие региоселективности обсуждали квантово-химическим методом.

Keywords: phosphoryl allenes, regioisomeric adducts, IR and NMR spectrum, absorption band, steric effect, cumulene bond, the 1,3-

dipole, the dipolarophile.

The reactions of 1,3-dipolar cycloaddition of nitrones to the allenylphosphonates was investigated. It was found that the interaction of C-aryl-N-phenylnitrones with phosphoryl allenes with various alkyl, alkoxy setting of a cumulene bond leads to the formation of a mixture of the regioisomeric adducts of isoxazoline and pirrolidinone structure in all cases. The structure of the cycloaddition products was confirmed by data of IR, 1H and 31P NMR spectra. The absence of regioselectivity was discussed by a quantum-chemical method.

Введение

Наличие системы кратных связей и электроноак-цепторной фосфорильной группы позволяет использовать фосфорилаллены в качестве удобных модельных объектов для анализа регио- и стереохими-ческой картины процессов циклоприсоединения, и, следовательно, прогнозирования вероятных маршрутов реакций и осуществления направленного синтеза новых типов фосфорорганических гетеро-циклов. При этом всегда следует учитывать специфику, вносимую в процессы 1,3-диполярного циклоприсоединения конкретным 1,3-диполем.

С-арил-Ы-фенилнитрон как 1,3-диполь (структура 2) можно представить в виде гибрида октет-стабилизированных резонансных структур:

Интерес к реакциям диполярного циклоприсое-динения нитронов объясняется практической возможностью удобного синтеза изоксазолидиновых циклов, являющихся в свою очередь устойчивыми интермедиатами для получения широкого спектра продуктов, в том числе и препаратов с биологически активными свойствами.

Экспериментальная часть и спектральные исследования

Задачами исследования являются изучение влияния заместителей в реагентах на регио- и хемоселек-тивность процессов 1,3-диполярного циклоприсое-динения, установление взаимосвязи между строением и реакционной способностью аддендов, определение стерических факторов взаимодействия замещенных при кратной связи диполярофилов.

В целях изучения регио- и стереохимического поведения алленовых производных соединений че-

тырехкоординированного фосфора проведены реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения. В качестве 1,3-диполя были взяты С-арил-Ы-фенил-нитроны.

Исходные соединения получены по известным методикам, чистота их контролировалась физико-химическими методами (ИК, ЯМР 1Н и 31Р) и соответствием физических констант литературным данным. Растворители абсолютировали известными способами.

Фосфорилаллены (RO)2P(O)CR1=C=CR2R3 получали из диалкилхлорфосфитов [1], синтезированных путем прибавления PCl3 к эфирному раствору абсолютного спирта в присутствии основания при минус 10-15оС, и соответствующих карбинолов. С-арил-Ы-фенилнитроны синтезировали из фенилгид-роксиламина и пара-арилзамещенного бензальдеги-да.

Спектры ЯМР Н записаны на спектрометрах «Unity-300» (300 МГц), «Varían HA-100D» (100 МГц), «Tesla BS-467A» (60 МГц), внутренний стандарт - гексаметилдисилоксан (ГМДС), тетраметил-силан (ТМС), иногда использовался внешний стандарт - CaHa, СНзС1.

31

Спектры ЯМР Р получены на спектрометре «Unity-300» (300 МГц) и на приборе «ЯМР КГУ-4» на частоте 10,2 МГц относительно loc-стандарта (Н3РО4).

Спектры ЯМР 13С записаны на спектрометре «Bruker WH-90» (22,63 МГц), химические сдвиги ядер атома углерода указаны относительно внутреннего стандарта ТМС.

ИК спектры получены на спектрофотометре «UR-20», образцы исследованы в виде жидких пленок, суспензий в вазелиновом масле или растворов в CCI4, CaHa, CH3CN.

Методики выполнения реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения фосфорилированных алленов с нитронами основаны на использовании эквимоль-ных количеств аддендов и мягких условий их взаи-

модействия в защищенном от света и влаги месте. В отдельных случаях требовалось нагревание для полного завершения реакции.

Методика взаимодействия C.N-дифенил-нитрона с диалкиловым эфиром алленилфосфоновой кислоты: к 1,069 г (~5ммоль) нитрона, растворенного в СН2С12, добавляли 0,954 г (~5 ммоль) аллена. При этом наблюдалось незначительное разогревание смеси. Реакционная масса стояла при комнатной температуре в темном месте в течение 10 суток до исчезновения в ее ИК спектре полосы поглощения алленовой связи в области 1950 см-1. Затем растворитель удаляли в вакууме, остаток промывали органическими растворителями. Выход продукта 70%.

»#=1.5792. Найдено, %: С 63.85, Н 5.90, Р 7.98. C20H23PO4N. Вычислено, %: С 64.3, Н 6.4, Р 8.3.

ИК, v, см 1: 1700 (С=О), 1650 (C=N), 1620, 3000 (Ph), 1260 (Р=О), 1120-1130 (Р-О-С). ПМР, 5, м.д.(СС14, ГМДС): 1.8 д. (=ССН3),

1512,

41рн~

3Гц, 3.65 м. (>СН2), 4.55 д.д. (СН), 31РН~ 8 Гц, 31НН~ 1.5 Гц.

Методика взаимодействия С-и-метоксифенил- Ы-фенилнитрона с диэтиловым эфиром алленилфосфоновой кислоты: к 8,75 г (~30ммоль) нитрона прибавляли небольшой избыток 7,28 г (~35 ммоль) аллена. Реакцию проводили в и-ксилоле при нагревании до 90оС в течение 22 часов до исчезновения в ИК спектре реакционной смеси характерной полосы поглощения алленовой связи в области 1950 см-1. Затем растворитель удаляли в вакууме, густой остаток неоднократно перегоняли в высоком вакууме. При стоянии продукт закристаллизовался. Выход продукта 40%.

т'кип. 125-126°С при 0,05 мм.рт.ст; Т.пл. 92°С.

20

".V = 1.3320. Найдено, %: С 62.49, Н 6.95, Р 7.85. С21Н25Р05Ы. Вычислено, %: С 62.47, Н 6.45, Р 7.71.

ИК, V, см-1: 1700 (С=О), 1650 (С=Ы), 1260 (Р=О), 1120-1130 (Р-О-С).

ПМР, 5, м.д. (СС14, ГМДС): 2.15 д. (=ССН3), \Н~ 3.5Гц, 3.7

1 31

Анализ данных ИК, ЯМР 'Н и Р спектров продуктов циклоприсоединения С-арилзамещенных нитронов (Аг = РИ, С6Н5-0СН3-и, С6Н5-1\Ю2-и) к О,О-диалкилалленилфосфонатам (Р = Ме, свидетельствует об образовании во всех случаях смеси регио-изомерных аддуктов пирролидинонового (1) и изо-ксазолинового строения (2):

Так, в ПМР спектре перегнанного в вакууме продукта циклоприсоединения С,Ы-дифенил-нитрона к О,О-диэтилалленилфосфонату наблюдался удвоенный набор сигналов двух этоксильных групп: протоны метильных групп этоксильного фрагмента дают два триплетных сигнала с 5=1,1 и 1,2 м.д., муль-типлетная полоса протонов — О—СН2-группы прояв-

ляется в области 3,8 м.д. Протоны двух фенильных заместителей показывают широкий мультиплетный сигнал с 5=6,3-7,1 м.д. Кроме того, в ПМР спектре имеется синглетная полоса экзоциклической СН3-группы у С,р2-углерода изоксазолидинового цикла с 5=1,8 м.д., что свидетельствует об образовании ад-дукта 1. Структуру пирролидин-3-она (аддукт 2) подтверждают проявляющиеся в области 3,65 м.д. мультиплетные полосы двух протонов экзоцикличе-ского СН2-Ы- фрагмента и сигнал в виде дублета дублетов с 5=4,5 м.д., соответствующий резонансу протона у С2-углерода пирролидинового цикла. Протон, находящийся в геминальном положении к атому фосфора, проявляется в ПМР спектре в области 3,2 м.д. в виде дублета с константой спин-спинового взаимодействия 21РН = 20 Гц, который при использовании двойного гетероядерного резонанса вырождается в синглет (рис.1).

Ри с. 1 - Спектр ЯМР 1Н и ЯМДР 1Н-{31Р}продукта взаимодействия диэтилового эфи-

ра алленилфосфоновой кислоты дифенилнитроном (СС14, 100 МГц)

с

C,N-

В ИК спектре продукта циклоприсоединения нитрона к алленилфосфонату отсутствует полоса поглощения, характерная для С=С=С связи (1950 см-1), и наблюдаются полосы, соответствующие колебаниям С=О группы в области 1700 см-1, С=С (1620 см-1), Р=О (1260 см-1), Р-О-С (1105 см-1), подтверждающие строение аддуктов (рис.2).

Рис. 2 - ИК спектр продукта взаимодействия О,О-диэтил-алленилфосфоната с С,М-дифенилнитроном

Химизм присоединения рассмотрен для различных замещенных производных как алленилфосфо-ната, так и нитрона, и представлен следующей схемой реакции:

о

(RO]ip-CH=c=cm

Н +/С6Н5

(RO~)2P-ÇH-C=CH2

СбН)

о

II

CRO):P-CH-C=CH2

/ \,н - - -

I

СбНз

в)

(RÖUP-CH-C

=0

Ч V

CsHs

(RO):P-C = CKCH3

! ^н

^N/SAI CeHs i

Процесс, приводящий к образованию пирроли-динона, включает первоначальное циклоприсоеди-нение нитрона с атакой атома кислорода по центральному углеродному атому кумулена (интерме-диат а). Последующая внутримолекулярная перегруппировка путем разрыва относительно слабой N— О связи с раскрытием кольца и вращением вокруг С4—С5 связи приводит к замыканию в пирролидино-новый цикл (аддукт 1). При обратной ориентации нитрона относительно 1,2-двойной связи фосфори-лаллена образуется нестойкое в условиях проведения реакции соединение изоксазолидинового строения с экзоциклической метиленовой группой (ин-термедиат б), которое претерпевает прототропную изомеризацию до изоксазолина (аддукт 2).

Следует отметить, что взаимодействие C,N-дифенилнитрона с алленилфосфонатом в более мягких условиях: при нагревании в хлористом метилене и при длительном стоянии в темноте при комнатной температуре, - также приводит к образованию смеси двух региоизомеров. Промежуточные изомерные изоксазолидиновые структуры не были зафиксированы спектрально ни в ходе реакции, ни по ее окончании. Разделить аддукты перегонкой в высоком вакууме и методом колоночной хроматографии с использованием различных элюентов не удалось.

По-видимому, образование 2,3-дифенил-4-метил-5-(диэтоксифосфорил)изоксазолина (аддукт 2) происходит за счет стабилизации промежуточного изо-ксазолидина (б) путем прототропной изомеризации. Следует отметить, что в условиях эксперимента не исключается и изомеризация исходного алленил-фосфоната в пропинилфосфонат с последующим циклоприсоединением C.N-дифенил-нитрона по тройной связи диполярофила.

Действительно, в ИК спектре реакционной смеси наблюдается появление незначительной по интенсивности полосы поглощения, характерной для ацетиленовой связи в области 2220 см-1. Можно предположить также, что частичная изомеризация фос-форилаллена в ацетилен происходит одновременно с процессом циклоприсоединения 1,3-диполя к ку-муленовой системе диполярофила, если принимать во внимание довольно жесткие условия реакции: нагревание до 75-80оС в течение 25-28 часов [2].

Для сравнения нами была проведена реакция C.N-дифенилнитрона с эквимольным количеством диэтилового эфира пропинилфосфоновой кислоты в этих же условиях, в результате которой был получен только один из двух возможных региоизомерных аддуктов - 4-диалкилзамещенный изоксазолин, что доказано результатами ПМР спектроскопии (рис.3).

Различие в результатах взаимодействия C,N-дифенилнитрона с алленил- и пропинилфосфоната-

ми, на наш взгляд, свидетельствует о том, что процессу циклоприсоединения не предшествует полная изомеризация аллена в ацетилен с последующим присоединением нитрона по тройной связи [3].

Рис. 3 - Спектр ПМР 2,3-дифенил-4-диметокси-фосфорил-5-метилизоксазолина (СС14, 60 МГц)

Изоксазолидин (интеремедиат а) с экзоцикличе-ской метиленовой группой в 5-ом положении гете-роцикла, не устойчив в условиях реакции и претерпевает перегруппировку до пирролидинона (аддукта 1 ). Процесс, приводящий к образованию пирроли-динона, включает первоначальное региоселективное (2п+4п)-циклоприсоединение нитрона по 1,2-двойной связи диполярофила с атакой атома кислорода диполя по центральному углеродному атому кумулена. Последующая внутримолекулярная перегруппировка путем разрыва относительно слабой N— O связи с раскрытием кольца, вращением вокруг С4—С5 связи и образованием С—N связи приводит к замыканию в пирролидиноновое кольцо.

Подобная изоксазолидин-пирролидиноновая перегруппировка ранее наблюдалась в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения С-арил-замещенных нитронов к 1,1-метилаллену [4]. При взаимодействии C.N-дифенилнитрона с диметилза-мещенным цианалленом наблюдалась аналогичная картина [4]. Это, по мнению исследователей, объясняется благоприятными условиями внутримолекулярной перегруппировки, когда пятичленное кольцо, содержащее атомы кислорода и азота, обладают тригональным (Бр2-гибридным) атомом углерода в 5-ом положении гетероцикла. Но могут быть исключения, когда делокализация электронной плотности стабилизирует интермедиат или вращение вокруг связи С4-С5 затруднено по некоторым причинам. Очевидно, что данная перегруппировка чувствительна к природе заместителей у двойной связи диполярофила.

Аналогично, с образованием смеси региоизомеров протекает реакция C-и-метоксифенил-N-фенилнитрона с О,О-диэтилалленилфосфонатом. ЯМР спектры сырой реакционной смеси и перегнанного в вакууме продукта содержат набор резонансных сигналов, совпадающих со спектральными характеристиками аддуктов 1 и 2, образующихся при взаимодействии C.N-дифенилнитрона с алле-нилфосфонатом (рис.4).

Метоксильному фрагменту, находящемуся в пара-положении фенильного радикала у С3 гетероцикла,

соответствует в ПМР спектре синглетная полоса в области 3.55 м.д.

В ИК спектре реакционной смеси С-п-метоксифенил-Ы-фенил-нитрона и аллена также представлены характеристические полосы С=С, С=О, Р=О и Р-О-С групп наряду с полосой очень слабой интенсивности в области 2210 см-1, характерной для тройной связи С=С. Эти данные свидетельствуют о том, что в ходе термической реакции циклприсоединения нитрона к фосфорилаллену произошла незначительная аллен-ацетиленовая изомеризация реагента.

Рис. 4 - Спектр ЯМР 1Н и ЯМДР 1Н-{31Р}продукта взаимодействия диэтилового эфира алленилфос-фоновой кислоты с О-и-метоксифенил-М-фенил-нитроном (СС14, 100 МГц)

Аналогично, с образованием смеси региоизомер-ных аддуктов происходит присоединение к алле-нилфосфонатам пара-метокси- и пара-нитро-арилзамещенных нитронов. Однако, активность пары «С-п-нитрофенил-Ы-фенилнитрон - фосфорилаллен» несколько снижена по сравнению с активностью пары «С,Ы-дифенилнитрон - фосфорилаллен».

Использование в качестве 1,3-диполя в реакции диполярного циклоприсоединения к фосфорилал-лену С-я-нитрофенил-Ы-фенилнитрона не привело к изменению региохимической картины взаимодействия. Но, следует отметить, что для полного завершения реакции - до исчезновения в ИК спектре реакционной

смеси полосы поглощения алленовой связи в области

-1

1950 см - необходимо нагревание аддендов в принятых условиях в течение 32-35 часов.

Было отмечено, что региоселективность в реакциях циклоприсоединения к фосфорзамещенным алкенам более резко выражена для циклических нитронов [3], чем ациклических, и, как видно при сравнении региохимических результатов присоединения нитрона в форме пятичленного цикла, уменьшается с увеличением электроноакцепторного характера заместителя в диполярофиле в следующей последовательности:

РИ2Р > РИ(Ме)Р(0) > РИ2Р(Э) > РИ2Р(0) > (В0)2Р(0)

Замена в ряду фосфорилированных диполярофи-лов фосфорильного кислорода на серу или селен приводит к общему повышению селективности цик-лоприсоединения к ним ациклических нитронов в сторону образования теоретически ожидаемого 4-

замещенного изомера [5]. Замена одной фенильной группы на метильную в фосфорильном фрагменте приводит к изменению соотношения образующихся изомеров в сторону преобладания 5-замещенного циклоаддукта. Вместе с тем, столь существенное изменение природы фосфорного заместителя, как, например, при использовании в качестве диполяро-филов диэтилвинилфосфоната и трифенилвинил-фосфоний бромида влияет на региоселективность циклоприсоединения их к нитронам очень слабо.

Алленовые системы, имеющие в своем составе сильную электроноакцепторную группу, вступают в реакции циклоприсоединения по активированной п-связи. ЫМБО-расчет различных замещенных алле-нов указывает на тот факт, что введение электроно-акцепторного заместителя (-СЫ, -С00СН3, -Э02СН3) к одной из двух двойных связей алленовой системы вызывает значительное понижение НСМО энергии этой кратной связи [6]. Отсюда можно ожидать высокую хемоселективность реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения нитронов к активированным 1,2-диенам.

Полученные в последние годы экспериментальные данные свидетельствуют о том, что характер реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения определяется, в основном, взаимодействием ВЗО диполя с НСО диполярофила. Введение акцепторной Ы02-группы в молекулу С,Ы-дифенилнитрона приводит к снижению энергии ВЗО диполя, вследствие чего увеличивается разница энергий взаимодействующих орбиталей и реакционная способность пары «диэтоксифосфорилаллен - С-я-нитрофенил-Ы-фенилнитрон» уменьшается по сравнению с активностью пары «диэтоксифосфорилаллен - С,Ы-дифенилнитрон».

Кроме того, рассматривая региохимические аспекты процесса циклоприсоединения нитронов к замещенным алленовым системам, следует обратить внимание на структуру и пространственную конфигурацию 1,3-диполя. Как известно из сравнительных данных УФ-спектроскопии, конфигурация С-арил-Ы-алкилнитрона такова, что арильная и ал-кильная группы находятся в транс-положении друг к другу и, например, для Ы-метил-С-фенилнитрона энергии образования Е- и 2-форм различаются на 1,46 ккал (рис.4), т.е. его Е-форма в растворе в значительно меньшем количестве присутствует даже при комнатной температуре.

Е-изомер

Н

/

РЬ

,с=

/СНз

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

\

О

-изомер

Е-изомер вступает в реакцию диполярного циклоприсоединения гораздо быстрее, чем 2-изомер по стерическим причинам. Однако в случае Ы-1те1-бутилзамещенного нитрона Е-изомер по энергии образования на 6,3 ккал менее стабилен, и в растворе присутствует только 2-форма Ы-(1ге1-С4Н9)-С-фенилнитрона. Подтверждение этих данных имеет место в случае взаимодействия последнего с метил-2-метил-2,3-бутадиеноатом с образованием исключительно 4-экзометилензамещенного циклоаддукта,

тогда как реакция этого же диполярофила с N-метил-С-фенилнитроном приводит к образованию 5-экзометилензамещенного изоксазолидина в виде 4:1 диастереомерной смеси изомеров, который при нагревании до 90оС превращается в пирролидиноно-вую структуру. Все попытки термической перегруппировки 4-экзометиленизоксазолидина в пирролидино-вый цикл не увенчались успехом. Различия в региохи-мии циклоприсоединения N-метил-С-фенилнитрона и ^(йй-С^Н^-С-фенилнитрона к бутадиеноату трудно объяснить с позиции межорбитальных взаимодействий, так как не наблюдается значительных изменений атомных коэффициентов или энергетических уровней ВЗМО и НСМО при замене метильной группы на трет-бутильную. Поэтому предполагается влияние стерических эффектов.

Исследования, проведенные для диполярофила, активированного достаточно сильной электроноак-цепторной группой —СООСНз [7], позволяют прокомментировать региохимическое поведение фос-форилированных алленов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения к С-арил-N-фенилнитронам. Известно, что для cis-формы N-арилзамещенных нитронов величина дипольного момента колеблется между 5.6 и 6.3 D, для trans-формы - между 0.9 и 1.7 D. Cis-изомер превращается в trans-форму при нагревании.

Исходя из результатов анализа можно предположить, что С-арил^-фенилнитрон присутствует в реакционной смеси в большем количестве в trans-форме, что стерически затрудняет процесс циклоприсоединения. Довольно объемная арильная группа у атома азота нитрона по-видимому способствует образованию с большим выходом циклоаддукта с фосфорильной группой в 5-ом положении кольца, наряду с меньшим количеством другого региомизо-мерного аддукта. Так, соотношение образующихся при взаимодействии С-арил^-фенилнитроном с О,О-диэтилалленилфосфонатом региоизомерных 5-диэтилфосфонизоксазолидина и пирролидин-3-она составляет 70:30. Таким образом, региохимическое поведение фосфорилированных алленов в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения с С-арилзамещенными нитронами определяется как электронными, так и стерическими факторами.

Результаты и выводы

Результаты работы представляют интерес для дальнейшего развития разделов органической и элементоорганической химии, а именно: изучения влияния заместителей в реагентах на региоселек-тивность процессов присоединения, установления взаимосвязи между строением и реакционной способностью аддендов.

Выяснили, что реакции алленилфосфонатов с С-арил^-фенилнитроном не являются региоселектив-ными, т. к. во всех случаях образуется смесь регио-зомеров. Отсутствие региоселективности согласуется с квантово-химическими представлениями, по-

скольку согласно теории возмущения фронтальных орбиталей преимущественная ориентация диполя и диполярофила такова, что взаимодействуют центры с наибольшими коэффициентами атомных орбиталей, отражающими электронную заселенность орбиталей. Квантово-химическими расчетами показано, что введение акцепторных заместителей (в нашем случае -фосфорильной группы) в непредельное соединение, увеличивает заселенность атомных орбиталей, охарактеризованной суммой квадратов соответствующих атомных коэффициентов, на углеродном атоме и для НСО, и для ВЗО орбиталей п-связи.

1. Проведено систематическое изучение реакций фосфорилированных алленов с нитронами, в результате которого установлено, что в процессе 1,3-диполярного циклоприсоединения наиболее активна 1,2-двойная связь кумулена, замещенная элек-троноакцепторной фосфорильной группой.

2. Показано, что реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения С-арил^-фенилнитронов к алле-нилфосфонатам не являются региоселективными: циклоприсоединение нитрона протекает избирательно по активированной 1,2-двойной связи фос-форилаллена с образованием региоизомерных изо-ксазолиновых и пирролидиноновых гетероциклов.

3. Найдено, что активность пары «С-п-нитрофенил^-фенилнитрон - фосфорилаллен» несколько снижена по сравнению с активностью пары «С,N-дифенилнитрон - фосфорилаллен».

4. Исследовано, что С-арил^-фенилнитрон присутствует в реакционной смеси в большем количестве в trans-форме, что стерически затрудняет процесс циклоприсоединения и объясняет соотношение образующихся продуктов.

5. Подтверждено, что соотношение образующихся при взаимодействии С-арил^-фенилнитрона с О,О-диэтилалленилфосфонатом региоизомерных 5-диэтилфосфонизоксазолидина и пирролидин-3-она составляет 70:30.

Литература

[1]. Н.Г.Хусаинова, А.Н.Пудовик, Успехи химии, 56, 6, 210-233 (1978)

[2]. Э.А.Иртуганова, Н.Г.Хусаинова, Вестник Казанского технологического университета, 15, 9, 52-56 (2012)

[3]. Н.Г.Хусаинова, Ю.Г.Тришин, Э.А.Иртуганова, Л.А.Тамм, В.Н.Чистоклетов, А.Н.Пудовик, Ж.общ.химии, 61, 3, 601-603 (1991)

[4]. Becker G., Uhi W, Z.Anorg.Allg.Chem.,.473, 8, 41-56 (1981)

[5]. Meriem A., Majorai J., Nevel M., Navech J., Tetrahedron Lett., 24, 19, 1975-1978 (1983)

[6]. A.M.Caminade, N.Dufour, F.Gonce, XI International Conference of Phosphor Chemistry (Tallinn, November 1215, 1989) Abstracts of posters, Tallinn, 1989, Volume 2, P.3-4.

[7]. М.И. Кабачник, в Сб. Химия и применение фосфорор-ганических соединений, Наука, Москва, 1972. С.30-48.

© Э. А. Иртуганова - канд. хим. наук, доцент каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КИИТУ, irtuganel@mail.ru.

© E. A. Irtuganova - Ph.D. in Chemistry, assistant professor of the Department of Analytical Chemistry, Certification and Quality Management, KNRTU, irtuganel@mail.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.