Диссертация Амировой Л.Р. размещено 17.03.2015 г., 3.66 МБ

advertisement
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО «КНИТУ»)
_______________________________________________________________________
На правах рукописи
АМИРОВА ЛЯЙСАН РУСТЭМОВНА
СИНТЕЗ НОВЫХ ФЕНОЛОВ, ПОЛИФЕНОЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ
-АМИНОФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ФРАГМЕНТЫ, И ИЗУЧЕНИЕ
ИХ ВЛИЯНИЯ НА ОТВЕРЖДЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ
02.00.03 – Органическая химия
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата химических наук
Научный руководитель:
доктор химических наук,
профессор Бурилов А.Р.
Казань – 2015
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ АРИЛЬНЫХ НУКЛЕОФИЛОВ
(РЕЗОРЦИНА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ) В РЕАКЦИЯХ КОНДЕНСАЦИИ С
АЛЬДЕГИДАМИ, КЕТОНАМИ, АЦЕТАЛЯМИ (Литературный обзор)
1.1. Реакции резорцинов с кетонами
1.2. Реакции резорцинов (фенолов) с альдегидами
1.2.1. Конформационные особенности каликс[4]резорцинов
1.2.2.
Конденсация
резорцина
с
алифатическими
и
карбоциклическими альдегидами
1.3.
Конденсация
резорцинов
с
функционально-замещенными
альдегидами
1.3.1. Конденсация резорцинов с галоген-замещенными альдегидами
1.3.2. Конденсация резорцинов с серосодержащими альдегидами
1.3.3. Конденсация резорцина и его производных с альдегидами,
содержащими гетероциклические фрагменты
1.3.4. Взаимодействие резорцинов с ароматическими альдегидами
1.4. Механизм кислотно-катализируемой конденсации резорцина с
альдегидами
1.5. Взаимодействие резорцинов с ацеталями
1.5.1.
Взаимодействие
резорцина
функционализированными
ацеталями
1.5.1.1. Взаимодействие резорцина с фосфорсодержащими
ацеталями
1.5.1.2. Взаимодействие резорцина и его производных с
аминоацеталями
1.5.1.3. Взаимодействие фенолов с уреидоацеталями
Глава 2. СИНТЕЗ НОВЫХ ФЕНОЛОВ, ПОЛИФЕНОЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ АМИНОФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ФРАГМЕНТЫ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ
ВЛИЯНИЯ НА ОТВЕРЖДЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ (Обсуждение
результатов)
2.1. Синтез α-аминофосфорильных соединений, содержащих ацетальный
фрагмент
2.1.1. Синтез фосфорилированных α-, β-, γ-аминоацеталей по реакции
Кабачника-Филдса
2.1.1.1 Синтез α-аминофосфонатов (α-аминофосфиноксидов),
содержащих ацетальный фрагмент
2.1.1.2 Синтез α-аминофосфонатов, содержащих содержащих
заместитель у α-атома углерода
2.1.1.3 Синтез фосфорилированных β-, γ-аминоацеталей
4
9
9
12
18
22
22
22
24
24
25
29
30
31
33
36
41
49
50
50
50
54
58
3
2.1.2. Синтез α-аминофосфонатов, содержащих пространственнозатрудненную фенольную и ацетальную группы
2.2. Конденсация различных α-аминофосфонатов с резорцином и его
производными в кислых средах
2.2.1.
Конденсация
резорцина
и
его
производных
с
фосфорилированными α-аминоацеталями
2.2.2.
Конденсация
резорцина
и
его
производных
с
фосфорилированными β- и γ-аминоацеталями
2.2.3.
Конденсация
2-метилрезорцина
с
замещенными
фосфорилированными α-аминоацеталями
2.3. Изучение влияния синтезированных фенолов, полифенолов,
содержащих фосфорорганические фрагменты на процесс отверждения
эпоксидных композиций
2.4. Синтез фосфониевых солей и α-аминофосфоната, содержащего
пространственно-затруденную фенольную и фосфониевую группы
2.5. Изучение механизма полимеризации методом масс-спектрометрии
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Физико-химические методы исследования
3.2. Использованные вещества и материалы
3.3. Экспериментальная часть к Главе 2
3.3.1. Синтез α-аминофосфонатов, содержащих ацетальный фрагмент
по реакции Кабачника -Филдса
3.3.2. Синтез α-аминофосфонатов, содержащих пространственнозатрудненную фенольную и ацетальную группы
3.3.3. Синтез ациклических полифенолов диарилметанового строения
3.3.4. Синтез фосфониевых солей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
60
66
66
74
77
81
85
95
105
105
106
106
106
111
117
129
134
136
4
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Функционально замещенные α-аминофосфорильные
соединения - структурные аналоги аминокислот, - в последние годы привлекают большое
внимание исследователей-синтетиков благодаря своей потенциальной комплексообразующей
способности,
биологической
и
каталитической
активности.
Среди
них
найдены
высокоэффективные экстрагенты, комплексоны, мембранные переносчики, биологическиактивные соединения, хиральные катализаторы в асимметрическом синтезе, а также ускорители
отверждения эпоксидных олигомеров. Однако информации о применении последних очень
мало. Поэтому разработка методов синтеза новых аминофосфорильных соединений до сих пор
остается актуальной задачей.
К началу наших исследований в литературе отсутствовали данные о синтезе αаминофосфорильных соединений, содержащих в составе ацетальные фрагменты. Между тем,
получение α-аминофосфонатов (α-аминофосфиноксидов) содержащих реакционноспособную
ацетальную группу, открывает широкие возможности для структурных вариаций этого важного
класса фосфорорганических соединений.
Ранее в лаборатории элементоорганического синтеза ИОФХ им. А. Е. Арбузова КазНЦ
РАН было показано, что конденсация функционализированных ацеталей (альдегидов) с
резорцином
и
его
производными
является
удобным
методом
синтеза
новых
каликс[4]резорцинов, производных диарилметанового ряда, а также для функционализации
верхнего обода каликс[4]резорциновой платформы.
Ожидается, что введение в кислотно-катализируемую конденсацию с резорцином и его
производными
фосфорилированных
α-аминоацеталей,
позволит
получать
новые
аминофосфорильные соединения, содержащие в своем составе фенольные, полифенольные
группы.
Присутствие
в
структуре
полученных
соединений
фенольных
групп
и
аминофосфорильных заместителей открывает широкие возможности их практического
применения, например, в качестве липофильных экстрагентов ионов металлов из кислых сред и
мультидентатных лигандов.
Поэтому важной и актуальной задачей является дальнейшее развитие оригинальных
методов синтеза новых α-аминофосфорильных соединений, содержащих в составе ацетальные и
пространственно-затрудненные фенольные фрагменты, а также изучение влияния полученных
соединений на отверждение эпоксидных олигомеров с целью получения новых полимерных
композитов.
Целью диссертационной работы являлись разработка новых методов синтеза αаминофосфорильных соединений, содержащих в составе различное количество фенольных и
5
полифенольных фрагментов, и изучение их влияния на ускорение отверждения эпоксидных
олигомеров.
Научная новизна работы. Впервые разработан метод синтеза фосфорилированных
аминоацеталей, заключающийся в конденсации α-, β-, γ-аминоацеталей с карбонильными
соединениями (формальдегидом, бензальдегидом, ацетоном) с диалкилфосфитами (или
диалкилфосфинистыми кислотами) в присутствии п-толуолсульфокислоты. Установлено, что
взаимодействие α-фосфорилированных 2,6-ди-трет-бутил-4-метилен-2,5-циклогексадиенонов
с α-, β-, γ-аминоацеталями (в том числе фосфорилированными) позволяет получать новые
аминоацетали, имеющие в структуре пространственно-затрудненные фенольные группы.
Впервые исследовано влияние строения фосфорилированных α-, β-, γ-аминоацеталей на
результат реакции с резорцином и его производными в кислых средах. Обнаружено новое
направление
кислотно-катализируемой
реакции
фосфорилированных
аминоацеталей
с
резорцином и его производными, приводящее в среде этанола в присутствии соляной кислоты к
образованию
фосфорсодержащих
пиперазинов
наряду
с
ониевыми
соединениями
диарилметанового ряда. Установлено, что α-, β-, γ-аминоацетали, содержащие фосфиноксидный
фрагмент, с длинноцепочечными алкильными заместителями, вступают в реакцию с
резорцинами с образованием новых ониевых солей диарилалкиламинов только при кипячении
соответствующих реагентов в трифторуксусной кислоте. Впервые, в результате исследования
полимеризации смеси эпихлоргидрин - фталевый ангидрид в присутствии ряда фосфониевых
солей методом масс-спектрометрии (ESI) установлено участие фосфониевой соли в раскрытии
ангидридного
кольца
отвердителя.
На
основании
промежуточных
структур,
зарегистрированных методом масс-спектрометрии, предложена схема реакции полимеризации
исследуемой системы.
Практическая
значимость
работы.
Впервые
получен
широкий
круг новых
фосфорилированных α-, β-, γ-аминоацеталей. Разработаны оригинальные методы синтеза новых
α-аминофосфорилированных
соединений,
содержащих
различное
число
фенольных
и
полифенольных фрагментов. В результате проведенных исследований получено 53 новых
аминофосфорильных соединения. На примере системы эпоксидная смола ЭД-22 - изометилтетрагидрофталевый ангидрид (изо-МТГФА) впервые показано, что синтезированные αаминофосфорильные соединения катализируют отверждение эпоксидных олигомеров. Впервые
установлено, что некоторые из фосфониевых солей (4-бромбутилтрифенилфосфоний бромид,
бутилтрифенилфосфоний бромид, бензилтрифенилфосфоний бромид) ускоряют отверждение
исследуемой эпоксидной композиции при меньших температурах, чем широко используемый в
промышленности катализатор 2-метилимидазол, что позволяет рекомендовать эти соединения
для использования в качестве ускорителей при отверждении эпоксиангидридных композиций.
6
Положения, выносимые на защиту.
1)
Методы синтеза α-аминофосфорильных соединений, содержащих в составе
ацетальную группу.
2)
Методы синтеза новых ониевых солей диарилметанового ряда, содержащих в
молекуле
различные
по
природе
пространственно-затрудненные
-аминофосфорорганические
фенольные
группы,
которые
фрагменты
базируются
и
на
оригинальных реакциях различных фосфорилированных α-, β-, γ-аминоацеталей с
резорцином и его производными в кислых средах. Оценка влияния структуры
фосфорилированных аминоацеталей на синтетический результат этих реакций.
3)
Результаты
исследования
влияния
полученных
α-аминофосфорильных
соединений, а также ряда синтезированных фосфониевых солей на отверждение
эпоксидных композиций.
4)
Результаты исследования реакции полимеризации эпоксидных олигомеров
фосфониевыми солями методом масс-спектрометрии (ESI).
Степень достоверности результатов. Научные результаты работы достоверны, так
как они базируются на данных, полученных с помощью современных методов исследования
(масс-спектрометрии, спектроскопии ЯМР 1H, 13C, 31P, РСА, элементного анализа).
Публикации
и
апробация
работы.
По
материалам
диссертационной
работы
опубликовано 4 статьи в центральных российских и зарубежных научных журналах, 11 тезисов
российских и международных конференций, а также получен 1 патент РФ.
Положения диссертации докладывались и обсуждались на XX Международной научной
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ-2013» (Москва, 2013),
33 ежегодной Международной конференции «Композиционные материалы в промышленности»
(Гурзуф, 2013), III Всероссийской конференции по органической химии (Репино, 2013), ХХ
Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем» и 11-й Школы
молодых ученых «Синтез, структура и динамика молекулярных систем» (Яльчик, 2013), XI
Международной конференции по химии и физикохимии олигомеров (Ярославль, 2013),
Международной конференции молодых ученых и VI школы им. Академика Н.М. Эмануэля
"Окисление, окислительный стресс, антиоксиданты" (Новосибирск, 2013), VI Всероссийской
Каргинской конференции «Полимеры-2014» (Москва, 2014), ХХI Всероссийской конференции
«Структура и динамика молекулярных систем» и 12-й Школы молодых ученых «Синтез,
структура и динамика молекулярных систем» (Яльчик, 2014), Международной научнопрактической конференции «Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации
7
научных разработок в Российской авиационной и ракетно-космической промышленности»
АКТО-2014 (Казань, 2014).
Личный вклад автора. Автор принимал активное участие в постановке целей и задач
данного исследования, анализе литературных данных, выполнении экспериментальной части,
обсуждении
результатов
и
формулировке
выводов.
Все
соединения,
описанные
в
диссертационной работе, синтезированы автором лично и при его непосредственном участии.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного
текста, включающего 34 рисунка, 5 таблиц, 85 схем, и состоит из введения, трех глав, выводов
и списка использованных источников, включающего 167 наименований.
Первая глава содержит литературный обзор, в котором проведен анализ реакционной
способности арильных нуклеофилов (резорцина и его производных) в реакциях конденсации с
альдегидами, кетонами, ацеталями, а также влияния различных факторов на тип и выход
получаемых продуктов. Во второй главе представлены результаты собственных исследований:
синтез новых α-аминофосфорилированных ацеталей и изучение их конденсации с резорцином и
его производными (2-метилрезорцином и пирогаллолом). Рассмотрено влияние полученных
соединений на ускорение отверждения эпоксидных олигомеров. Методом масс-спектрометрии
(ESI) изучен механизм и предложена схема реакции отверждения эпоксидных композиций в
присутствии фосфониевых солей. В третьей главе представлена экспериментальная часть
проведенных исследований.
Методы исследования. Соединения получены и выделены с использованием различных
методов синтеза. Структура и состав соединений охарактеризованы и доказаны с помощью
физико-химических методов (ИК, ЯМР
1
H,
31
P,
13
C спектроскопии, масс-спектрометрии,
элементного анализа и рентгеноструктурного анализа). Реакцию отверждения эпоксидных
олигомеров в присутствии синтезированных соединений изучали методом дифференциальной
сканирующей калориметрии (ДСК). Механизм отверждения эпоксиангидридных композиций с
использованием
синтезированных
фосфониевых
солей
исследовали
методом
масс-
спектрометрии (ESI).
Работа выполнена в Казанском национальном исследовательском технологическом
университете (Институт нефти и нефтехимии, кафедра технологии основного органического и
нефтехимического синтеза (ТООНС)).
Работа
имела
финансовую
поддержку
Российского
фонда
фундаментальных
исследований (грант 12-03-31138_моп_а) и конкурса «50 лучших инновационных идей для РТ»
(номинация «Молодежный инновационный проект», 2010 г.).
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д.х.н.,
профессору Бурилову А.Р. за постоянное внимание и чуткое руководство. Автор выражает
8
благодарность к.х.н. Вагаповой Л.И., принимавшей активное участие при выполнении и
обсуждении данной диссертационной работы, профессору Бухарову С.В., а также профессору
Пудовику М.А. и остальным сотрудникам лаборатории ЭОС ИОФХ им. А.Е. Арбузова. Автор
выражает большую признательность немецким коллегам др. Хабишеру В.Д. и др. Бауэру И. за
поддержку и помощь в проведении эксперимента в г. Дрезден (Германия). Автор также
благодарен сотрудникам лаборатории Дифракционных методов ИОФХ им. А.Е. Арбузова за
проведение
рентгеноструктурного
анализа,
сотрудникам
лаборатории
Молекулярной
спектроскопии за помощь в интерпретации ИК спектров, коллективу лаборатории ЯМР
спектроскопии за обсуждение результатов совместной работы.
9
Глава 1.
РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ АРИЛЬНЫХ НУКЛЕОФИЛОВ (РЕЗОРЦИНА И
ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ) В РЕАКЦИЯХ КОНДЕНСАЦИИ С АЛЬДЕГИДАМИ, КЕТОНАМИ,
АЦЕТАЛЯМИ
(Литературный обзор)
Известно, что алифатические кетоны, альдегиды и ацетали используются в качестве
удобных прекурсоров для синтеза биологически важных гетероциклов, макроциклических
соединений [1-5]. Большое количество работ в этой области указывают на высокую
практическую ценность таких способов получения биологически активных соединений.
С другой стороны, резорцин - 1,3-изомер дигидроксибензола - используется как
химический прекурсор для синтеза фармацевтических препаратов, функциональных и
полимерных материалов [6-10]. Резорцинольные новолаки, каликс[4]резорцины - являются
известными макромолекулами, которые находят широкое применение в промышленности, в
частности, в производстве композиционных материалов [6,11], так и в нанотехнологиях [12,13].
В основе синтеза этих макромолекул лежит кислотно-катализируемая конденсация резорцина с
альдегидами.
Подробное изучение реакции одно- и полиатомных фенолов, в частности, резорцина и
его производных, с альдегидами (ацеталями) показало, что она позволяет получать в
зависимости от структуры реагентов либо продукты межмолекулярной конденсации
(макроциклические соединения, производные диарилметанового ряда), либо продукты
внутримолекулярной
циклизации
внутримолекулярной
и
(гетероциклы).
межмолекулярной
В
циклизации
некоторых
случаях
процессы
протекают
одновременно,
что
определяет широкое разнообразие продуктов этой реакции.
Целью данного обзора является систематизация накопившейся информации об этих
реакциях и демонстрация практической значимости получаемых соединений.
1.1. Реакции резорцинов с кетонами
Изучение реакции конденсации фенолов с кетонами началось в конце XIX в. К примеру,
впервые реакция резорцина с ацетоном была исследована в 1892 г. химиком Коссе [14],
который получил соединение 1 с формулой C15H16O4 и температурой плавления 212-213°С.
10
Однако правильность структуры данного соединения встала под вопросом, поскольку в
1910 году ученые Шмидлин и Ланг [15], повторив эксперимент Коссе, получили соединение с
температурой плавления 230-240°С. С помощью элементного анализа авторами было показано,
что соединение имеет брутто-формулу C12H14O2 и, следовательно, оно образовано двумя
молекулами ацетона и одной молекулой резорцина. Конденсация при этом сопровождается
потерей двух молекул воды. Однако конкретная структура не была предложена авторами.
Позже, в 1930 году Сен и др. показали, что продуктами реакции резорцина с ацетоном могут
быть либо эфир 2 с температурой плавления 153°С, либо 3 (т.пл=165°С) в зависимости от
молярного соотношения реагентов, природы кислотного катализатора, а также от температуры
и времени реакции.
HO
CH3
H3C
CH3
O
CH3
CH3
OH
HO
OH
HO
2
3
Структура соединения 3 также оспаривалась в другой работе [16], однако авторы не
предложили альтернативной структуры.
Кинетика реакции резорцина и ацетона была изучена в работе [17], при этом авторы,
помимо ранее описанных, предположили образование структуры 4.
В 1959 году в английском патенте сообщалось о проведении исследований аналогичной
реакции, причем, авторы не смогли сделать предпочтительный вывод в пользу образования
11
соединения 5 или 6, имеющих температуру плавления 225°С [18]. Детальное изучение реакции
конденсации ацетона с резорцином, показало, что единственным продуктом этой реакции
является соединение 5 [14], при этом авторы не приводят объяснений, почему они исключили
образование изомера 6 [14]. Конденсация незамещенных и о-алкилированных фенолов с
алифатическими, алициклическими и ароматическими кетонами была изучена в работе [19].
Авторы показали, что продуктами конденсации неизменно являлись кристаллические
соединения дифенилметанового типа, независимо от условий реакции или молярного
соотношения реагентов. Было обнаружено, что данная реакция сопровождается последующим
диспропорционированием полученных дифенолов до соответствующих им монофенолов.
Реакция конденсации производных резорцина с кетонами, из-за существующих научных
противоречий, была дополнительно изучена в работах в начале XXI века [20]. Так, работа [20]
посвящена исследованию конденсации производных резорцина (хлорзамещенного резорцина),
а также пирогаллола – с алифатическими и циклическими кетонами (Схема 1).
Схема 1
В качестве основного продукта реакции ацетона с замещенными резорцинами 7а-в был
выделен хроман 5, в то же время спиробихроман 9 образовывался с 20% выходом, а
бистрехатомный фенол 8 выделить авторам не удалось (Схема 1) [20]. Авторами [20] было
показано, что введение избытка резорцина в эту реакцию приводит к увеличению выхода
соединения 9. В то же время, при использовании циклических кетонов в реакциях с резорцином
и его производных, также образуются аналогичные соединению 5 хроманы, однако в силу
стерической загруженности этой структуры, выход их значительно уменьшался [20]. Следует
отметить, что для реализации этих реакции существенное значение имеет варьирование
температуры: в начале синтеза - не выше 40 °С, а на стадии конденсации - 60-70 °С.
12
Растворитель также оказывает важное влияние на скорость реакции, которая понижается в ряду
метанол, толуол, хлороформ [20].
Другим авторам удалось путем варьирования температуры и растворителя [6],
регулировать степень конденсации резорцина и ацетона в присутствии трифторуксусной
кислоты; в результате реакции был получен сополимер, содержащий в структуре фрагменты
изопропилидена, хромана, спирохромана (Схема 2).
Схема 2
Полученные полимеры можно использовать как для разработки термореактивных
материалов [21-23], клеев и покрытий, так и для синтеза биоматериалов - лекарственных
средств, пестицидов и противомикробных препаратов [24-26].
В целом, в литературе работ по изучению конденсации фенолов с альдегидами
представлено больше, по сравнению с кетонами.
1.2 Реакции резорцинов (фенолов) с альдегидами
Реакция конденсации фенолов с альдегидами является одной из наиболее известных и
широко применяемых реакций в органическом синтезе. В зависимости от условий проведения
конденсации, продуктами реакции могут быть как линейные полимеры [27], так и каликсарены
- макроциклические олигомеры [28]
Первое сообщение о взаимодействии фенолов с альдегидами появилось в Журнале
Русского химического общества в 1908 году [29]. Было показано, что взаимодействие
бутилового альдегида с фенолом приводит к образованию соответствующего диарилметана
[29].
Эта же реакция в присутствии монтмориллонита алюминия (III) приводит к образованию
смеси продуктов 12 и 13 (Схема 3) [30].
13
Схема 3
Козликовский Я.Б. и Черняев Б.В. [31] установили, что взаимодействие фенола с
альдегидами в присутствии фенолята алюминия приводит к смеси соответствующих 1,1бис(оксифенил)алканов, в составе которой в зависимости от строения исходного альдегида
преобладают 2,2’- или 2,4’-изомеры [31].
Реакция смесей (алкилзамещенных) фенолов 14 и их калиевых солей с алифатическими
альдегидами в толуоле в присутствии эквимолярных количеств тетрахлорида титана приводит к
образованию при комнатной температуре оптически неактивных 2H,4H-1,3-бензодиоксинов 16
с выходами 88-95% (Схема 4)[32].
Схема 4
Ароматические альдегиды вступают в реакции конденсации с фенолами в кислой среде с
получением триарилметановых производных [33]. При этом выход продуктов в значительной
степени обусловлен природой катализатора. Использование в качестве ускорителей этих
реакций кислот Льюиса, как правило, ограничено необходимостью применения большого
(иногда стехиометрического) количества катализатора и, иногда, жестких условий реакций, а
также образованием смеси продуктов [34,35] и [36].
Комбинация кислот Льюиса с различными металлокомплексными катализаторами
позволяет получать производные триарилметанового ряда с 100% селективностью [37].
Экспериментально было найдено, что наилучший результат, позволяющий получать целевые
14
продукты с высоким выходом, показал катализатор бис-(1,5-циклооктадиен)дииридий(I)
дихлорид. На схеме 5 приведена реакция 4-нитробензальдегида с фенолами в результате
которой образуются соединения 18a-в с выходами 50-80%. Оптимальными условиями
осуществления этой реакции является использование катализатора [Ir(COD)Cl]2-SnCl4 и
соотношения реагентов альдегид : фенол = 1:3.
Авторы обнаружили [37], что при
наличии
заместителей в пара-положении
относительно гидроксильной группы конденсация идет в орто-положение, если параположение свободно - то конденсация идет в пара-положение относительно гидроксильных
групп (Схема 5).
Схема 5
Объединение классических катализаторов (кислоты Льюиса и Бренстеда) с ионными
жидкостями (ИЖ) позволяет устранить ряд недостатков, которые присущи реакциям с
использованием данных катализаторов в чистом виде [38]. Так называемые ионные жидкости
кислот Бренстеда обладают химической и термостабильностью в широком диапазоне
температур, они не горючи, а также растворимы в большинстве органических соединений.
Авторы [38] синтезировали ряд ионных жидкостей кислот Бренстеда (Схема 6), которые в
дальнейшем использовали в роли катализаторов конденсации фенолов с различными
альдегидами.
Схема 6
15
Наилучший каталитический эффект среди них, показала ИЖ [HSO3-pmim][OTf] [38]. На
схеме 7 показано влияние условий реакции на выход продукта конденсации 19 бензальдегида с
1,2,4-триметоксибензолом в присутствии [HSO3-pmim][OTf]. Как видно, выход продукта 19
значительно растет при увеличении концентрации ИЖ [38].
OMe
OMe
CHO
OMe
OMe [HSO -pmim][OTf]
3
+ 2
MeO
MeO
MeO
OMe
OMe
19
N
ИЖ (мол.%)
T (°С)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
1
1
1
1
10
15
20
rt
rt
40
50
60
70
40
40
40
Время (ч)
24
5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Выход (%)
0
65
77
77
76
76
85
91
99
Схема 7
Другой пример – использование в качестве катализатора в реакции ароматических
альдегидов с фенолами 75%-ой серной кислоты [39]. В этом случае, бензальдегид реагирует с
фенолами в среде толуола [39] с образованием соединений 20a,б с выходами 72 и 62%,
соответственно (Схема 8). Следует отметить, что данные бисфенолы легко окисляются даже в
атмосфере азота, поэтому для достижения высоких выходов авторы берут 50% избыток
фенолов.
Схема 8
16
Аналогично
реагируют
фенолы,
имеющие
в
структуре
элетроноакцепторные
заместители (Схема 9) [40]. При взаимодействии альдегида 21 с п-нитрорезорцином в
присутствии серной кислоты был получен триарилметан 23 [40].
O2N
OH
OH
+
OH
OH
CHO
H2SO4
2
NO2
155°C
NO2
HO
NO2
21
NO2
22
23
Схема 9
Следует
отметить,
что
получаемые
конденсацией
фенолов
с
ароматическими
альдегидами производные триарилметанового ряда являются ключевыми интермедиатами в
органическом синтезе, медицине и промышленной химии [40].
Конденсация альдегидов с фенолами может приводить к образованию макромолекул:
новолаков либо каликс[4]аренов [41].
Получаемые в результате реакции фенолов с альдегидами в кислой среде линейные
олигомеры образуют новый тип соединений, который называют новолаками [42,43].
При эквимолярном соотношении фенола и альдегида в присутствии кислоты образуются
линейные олигомеры, а при избытке формальдегида происходит образование сшитого
полимера (Схема 10).
17
Схема 10
В присутствии щелочей как правило образуются циклические олигомеры. Синтез
циклических олигомеров (каликс[n]аренов) впервые был осуществлен Гутчем в 1978 году
(Схема 11) [44]. Простота синтеза полученных макроциклов 24, названных каликсаренами, а
также разнообразная возможность их химической модификации [45], дали толчок для
самостоятельного развития химии каликсаренов.
Схема 11
На сегодняшний день методы синтеза каликс[n]аренов разработаны достаточно хорошо
и подробно описаны в монографиях и обзорах [13,46-50].
18
В 1940 г. Нидерль и Вогель, изучая конденсацию резорцина с различными
алифатическими альдегидами 25, пришли к выводу, что продукты этой реакции имеют
циклическую структуру 26 [51] (Схема 12). Структура полученных соединений 26 окончательно
была подтверждена в 1968 г. методом рентгеноструктурного анализа [52].
Схема 12
Дальнейшие исследования [13] позволили разработать методы синтеза этих соединений,
которые были названы каликс4резорцинаренами. Наличие в этих соединениях гидрофобной
полости, наряду с гидрофильными заместителями обуславливает их способность к
мицеллообразованию и формированию ассоциатов (n-мерных капсул супрамолекулярных
агрегатов), которые в последнее время широко применяются в катализе, а также в качестве
комплексообразователей, экстрагентов ионов металлов [53]. Комплексообразующие и
каталитические свойства каликсрезорцинов, а также экстракционная способность обусловлены
как конформационным, так химическим разнообразием. Конформационное разнообразие
каликс[4]резорцинов позволяет использовать их в качестве строительных блоков для создания
супрамолекулярных каталитических систем [54,55].
1.2.1 Конформационные особенности каликс[4]резорцинов
Каликс[4]резорцинарены (резорцинарены) - это неплоские молекулы, существующие в
виде различных пространственных изомеров. Стереохимия обычно определяется сочетанием
следующих элементов.
Первый критерий - это конформация макроцикла. Каликсарен может принимать пять
различных высокосимметричных конформаций (Схема 13): корона (“конус каликc4аренов,
симметрия C4ν), лодка или «ванна» (аналогична конформации сплющенный конус,
симметрия С2ν); кресло (симметрия С2h), алмаз (аналогична конформации 1,2 - альтернат,
симметрия Сs) и седло (аналогична конформации 1,3, - альтернат, симметрия D2d)
19
Схема 13
Второй критерий состоит в относительном расположении заместителей у метиленовых
мостиковых атомов углерода. Согласно Хогбергу [41], возможны следующие варианты: цисцис-цис
(rccc-),
цис-цис-транс
(rcct-),
цис-транс-транс
(rctt-),
транс-цис-транс
(rtct-)
конфигурации заместителей. Например, если все четыре заместителя в каликсареновой матрице
являются цис-ориентированными, то это соединение считается rссс-изомером.
Третий критерий определяется положением заместителя относительно макроцикла,
которое в конформациях с С-симметрией может быть либо экваториальным, либо аксиальным.
Сочетание этих трех критериев обуславливает большое число возможных стереоизомеров,
однако экспериментально были обнаружены только четыре (Схема 14).
R
R
R
R
R
HO
OH
R
R
OH
OH
OH
OH
OH
HO
OH
R
OH
R
R
R
конус
R
OH
OH
OH
OH
OH
OH
R
R
R
частичный конус
1,2-альтернат
R
1,3-альтернат
Схема 14
Соотношение образующихся стереоизомеров, зависит от природы исходного альдегида и
экспериментальных условий. В литературе показано, что продуктами конденсации фенолов с
алифатическими альдегидами являются в основном rccc-изомеры [28], а в реакции фенолов с
ароматическими альдегидами образуется смесь rccc- и rctt-изомеров [50]. Rctt-изомер, как
правило, является продуктом кинетического контроля и превращается в результате длительного
времени реакции в термодинамически стабильный rccc-изомер [41]. Таким образом,
образование Ar-CH2R-Ar связи может быть, по крайней мере, частично обратимо.
20
К настоящему времени получено большое число резорцинаренов. Их разнообразие
обусловлено
функционально-замещенными
альдегидами,
вступающими
в
реакцию
с
резорцинами, природой заместителей в ароматическом кольце резорцина, а также их
конформационными особенностями. В то же время, не во всех случаях конденсация альдегидов
с резорцинами приводит к образованию циклических олигомеров.
Проследим как строение реагентов (альдегид и резорцин), а также условия реакции
влияют на тип и выход образующихся продуктов.
1.2.2 Конденсация резорцина с алифатическими и карбоциклическими альдегидами
Чаще всего конденсация резорцина с алифатическими альдегидами проводится при
длительном нагревании в смеси этанола с концентрированной соляной кислотой с
образованием термодинамически более стабильного rссс-изомера, оптимальные условия
реакции подбираются для каждого альдегида индивидуально [56,57].
Исключение составляет лишь формальдегид. Из-за большей реакционной способности,
по сравнению с фенолом, резорцин не образует определенных продуктов конденсации с
формальдегидом в кислых средах.
Сообщается,
что
продуктами
конденсации
резорцина
с
формальдегидом,
осуществляемой золь-гель полимеризацией являются резорцинол-формальдегидные аэрогели,
которые широко используются в качестве полупродуктов для мезопористых углеродов. [58-60].
В то же время, резорцины, имеющие в составе молекулы акцепторные группы (2нитрорезорцин, 2-ацетилрезорцин, 2, 6-дихидроксибензойная кислота), взаимодействуют с
формальдегидом с образованием соответствующих резорцинаренов 27а-г, исключительно в
щелочной среде (Схема 15) [61].
Схема 15
21
2-Метилрезорцин и пирогаллол вступают в реакцию с формальдегидом в кислой среде с
образованием каликсрезорцинов с достаточно хорошим выходом [62-64].
Условия проведения реакции конденсации замещенных резорцинов оказывают
существенное влияние на тип и выход образующихся продуктов. Например, авторами [65]
сообщается, что резорцины, несущие электроноакцепторные группы в орто-положении
бензольных
колец
(например,
NO2,
Br),
взаимодействуют
с
ацетальдегидом
и
4-
метоксибензальдегидом в кислой среде с образованием полифенолов 28 и 29 с выходом около
30% (Схема 16) [65].
Схема 16
В то же время [66] проведение этой реакции в щелочной среде приводит к образованию
смеси
линейных
и
макроциклических
полифенолов
(Схема
17),
среди
которых,
нитрозамещенный каликс[4]резорцин в необычной конформации лодка с rcct-расположением
заместителей, что доказано методом РСА, выделен с выходом 8,2% [66].
Схема 17
22
В настоящее время внимание исследователей в этой области химии резорцинаренов
направлено на усовершенствование методов синтеза алкилированных каликс[4]резорцинов –
сокращение
времени
высокотехнологичных
реакции
методов:
и
увеличение
выхода
микроволновое
продуктов
излучение
при
[67,68],
использовании
использование
каталитических количеств наночастиц оксида железа [69] и т.п.
В реакцию с резорцинами вовлекают и более сложные альдегиды. Например, альдегид,
содержащий фрагмент холиевой кислоты взаимодействует с 1,3-дигидроксибензолом в кислой
среде с образованием каликсрезорцина 30 в конформации «конус», с выходом 32% (Схема 18)
[70].
Схема 18
Вовлечение в реакцию с резорцином диальдегидов приводит к образованию более
сложных структур [71]. Так, авторами в результате конденсации 1,5-пентадиаля с резорцином в
среде этанола в присутствии соляной кислоты было получено необычное соединение типа
«водяного колеса» (Схема 19) - двойной циклический олигомер - с выходом 83%, структура
соединения была доказана методом РСА. Эфирное производное полученного соединения
показало высокую селективность к ионам Rb+.
Схема 19
23
Возможность варьировать структуру альдегида, вступающего в конденсацию с
резорцинами позволяет получать полифенолы линейного и макроциклического строения, а
также гетероциклы, содержащие в составе 1,3-дигидрокибензольный фрагмент. Рассмотрим
реакции резорцинов с функционально-замещенными альдегидами в зависимости от строения
последних
1.3. Конденсация резорцинов с функционально-замещенными альдегидами.
1.3.1 Конденсация резорцинов с галоген-замещенными альдегидами
С целью получения структур, способных к дальнейшей модификации особый интерес
представляет синтез каликсаренов, содержащих на нижнем ободе молекулы галогены.
Взаимодействием
фторсодержащие
резорцина
каликсрезорцины
с
фторсодержащим
31
(Схема
20),
альдегидом
получены
новые
способные
транспортировать
тетраметиламмониевый катион через фторсодержащую мембрану в водный слой [72].
Схема 20
Известно, что реакции α-галогензамещенных альдегидов с резорцином приводят к
образованию трудноразделимой смеси линейных олигомеров [65]. В то же время, удаление
галогена от альдегидной группы на 3 и более атома углерода способствует процессу
циклоконденсации в условиях кислого катализа [73]. Так, конденсацией 3-бромоэтил-4метилпентаналя 32 с резорцином, был получен функционально замещенный каликсарен 33
(Схема 21).
Схема 21
24
1.3.2 Конденсация резорцинов с серосодержащими альдегидами
Реакция 2-сульфоноатоэтаналя с резорцином в кислых средах приводит к образованию
каликс[4]резорцинарена 34 (Схема 22) [74].
Схема 22
Как известно, серосодержащие каликсарены как и другие макроциклы являются
высокоселективными лигандами для ионов тяжелых металлов, это свойство активно
используется в методах обратного осмоса, ультрафильтрации, хроматографии и т.д. [75-77].
Взаимодействие пирогаллола с альдегидом
35 также приводит к образованию
макроциклического соединения 36 (Схема 23)[78].
Схема 23
1.3.3
Конденсация
резорцина
и
его
производных
с
альдегидами,
содержащими
гетероциклические фрагменты
Сообщается [79], что конденсация резорцина с бензотиофен-2-карбальдегидом в кислой
водно-спиртовой среде приводит к образованию бензотиофен-каликс[4]резорцинарена с
выходом 88%, а также к образованию димера 37 (Схема 24) .
Схема 24
25
На основе подобных каликсаренов изготавливают специальные фоторезистные
платформы для улучшения работы полупроводников [79].
С целью определения природы горечи обжаренного кофе, авторами работы [80] была
проведена конденсация резорцина и пирогаллола с фуранкарбальдегидом 39. Было показано,
что продуктами конденсации данных соединений в присутствии уксусной кислоты в воде при
кипячении являются димеры 40a,б, приведенные на схеме 25.
Схема 25
Интересным с точки зрения получения новых биологичеки активных соединений [81]
является
взаимодействие
4-хлорокумаринкарбальдегида
с
разнообразно
замещенными
резорцинами, протекающее с образованием 7H-бензопирано[3,2-c]кумаринов 41 (R алифатические и ароматические заместители, Схема 26) [82].
Схема 26
1.3.4 Взаимодействие резорцинов с ароматическими альдегидами
Особенностью реакции ароматических альдегидов с резорцинами в кислых средах
является то, что их взаимодействие приводит к образованию смеси rccc- и rcct-изомеров
[83,84].
В
то
же
время
варьирование
условий
реакции
позволяет
управлять
стереоселективностью реакции. Например, в результате реакции резорцина с рядом
ароматических альдегидов 42 в присутствии наночастиц оксида железа без растворителя
образуются производные каликс[4]резорцинаренов 43 с выходами 78-95% [69] исключительно в
конформации «конус» (Схема 27).
26
Схема 27
Влияние строения ароматического альдегида на стереоселективность кислотнокатализируемых реакций циклоконденсации с резорцинами хорошо прослеживается на примере
взаимодействия резорцина с фосфорсодержащими производными гидроксибензальдегида [85].
Авторами
[85]
было
установлено,
что
тиофосфорилированных бензальдегидов 44, 45 с
конденсация
пара-
и
мета-
резорцином, 2-метилрезорцином и
пирогаллолом в кислой водно-спиртовой среде приводит к образованию каликсрезорцинов 46
(a-в), 47 (a-в) в конформации сильно «выраженная лодка» [85].
В случае взаимодействия резорцина и его производных с гидроксибензальдегидом с
тиодиоксафосфолановым заместителем в п-положении относительно альдегидной группой 48 в
хлороформе в присутствии трифторуксусной кислоты образуются каликсрезорцины 49 (a-в) с
выходами 80-89% в конформации «кресло» с rctt-расположением заместителей (Схема 28) [86].
Схема 28
Бензальдегид 50, содержащий тиодиоксафосфоринановые фрагменты в составе
молекулы, взаимодействует в этих условиях с изучаемыми нуклеофилами с образованием смеси
27
конформеров каликсрезорцинов «лодка» и «кресло» с преимущественным образованием rcccизомеров 51-53a (Схема 29).
Схема 29
Отмечается, что на соотношение конформеров существенное влияние оказывает природа
применяемого
полигидроксибензола
(полифенола),
а
также
природа
используемого
растворителя. Например, при использовании резорцина реакция с бензальдегидом 50 протекает
строго стереоселективно с образованием единственного rccc-изомера 53а в конформации
«конус» с выходом 96 %. Реакция с 2-метилрезорцином приводит к образованию смеси rccc- и
rctt-изомеров 52a и 52б в соотношении 5:1 с преимущественным содержанием rccc-изомера 52а
в конформации конус с общим выходом 89 %. Тогда как реакция с пирогаллолом тоже дает оба
изомера 53а и 53б в соотношении 1:2 с общим выходом 93 %, но доминирующим уже является
rctt-изомер 53б в конформации «кресло» [87].
При смене апротонной среды (хлороформ,
трифторуксусная кислота) на протонодонорную (смесь воды, этанола и концентрированной
соляной
кислоты)
реакция
протекает
стереоселективно
с
образованием
новых
тиофосфорилированных каликс[4]резорцинов 51б, 52б в конформации кресло с rcttконфигурацией заместителей с умеренными выходами до 56 %.
Варьирование положения тиофосфорильной группы относительно карбонильной в
исходных соединениях показало, что реакционная способность
тиофосфорилированных
производных гидрокибензальдегида 50 в указанных реакциях возрастает в ряду орто-, мета- и
пара-замещенных аналогов [87,88].
Однако не всегда реакции конденсации резорцинов с функционально-замещенными
бензальдегидами приводят к образованию каликс[4]резорцинов.
Например, китайскими исследователями, в результате конденсации резорцина с рядом
ароматических альдегидов в присутствии трихлорида рутения удалось получить производные
28
ксантендиола 55 (Схема 30), используемые в качестве прекурсоров фторсодержащих
красителей.
Производные
ксантена
обладают
противовирусной
и
антибактериальной
активностью [89].
Схема 30
Недавно предложен эффективный синтез ксантенов из резорцина (флороглюцина) и
ароматических альдегидов в присутствии хлорной кислоты (Схема 31) [90].
Схема 31
Взаимодействие нитробензальдегидов с фенолами в присутствии каталитических
количеств медных катализаторов также приводит к образованию ксантонов 58 (a-и) с выходами
51-89% (Схема 32) [91].
29
Схема 32
Производные ксантенона могут быть получены и из производных диарилметанового
ряда [92]. Сообщалось, что реакция бензальдегида, содержащего полиэфирные группы с
резорцином в кислых средах приводит к образованию диарилметанового производного 60 с
выходом 14%, который в результате окисления 2,3-дихлоро-5,6-дицианобензохиноном (DDQ)
превращается в соответствующий ксантенон 61 (Схема 33) [93].
HO
O
O
OEt
O
N
O
HO
OH
59
60
HO
N
OHC
O
O
OEt
O
MeSO3H/Et2O/CH2Cl2
EtO
EtO
O
O
O
DDQ
O
O
OEt
O
O
N
EtO
O
HO
O
O
61
Схема 33
1.4 Механизм кислотно-катализируемой конденсации резорцина с альдегидами
Механизм кислотно-катализируемой реакции резорцина с ацетальдегидом в растворе
метанола и соляной кислоты был изучен Вейнальтом и Шнейдером в 1991 г. Ими было впервые
установлено, что в условиях этой реакции электрофил образуется не непосредственно из
альдегида, а из предварительно образующегося ацеталя [94].
В целом, механизм кислотно-катализируемой циклоконденсации можно описать
следующей
схемой
(Схема
34)
[46].
Ацеталь,
протонированный
кислотой,
служит
30
электрофилом, который и взаимодействует с резорцином. Образуется эфирный аддукт, при
протонировании
которого
уходит
молекула
спирта.
Потеря
молекулы
спирта
дает
промежуточный карбокатион, который подвергается второму электрофильному присоединению
к другому резорцину с образованием димера. Последовательные соединения димера с другими
молекулами резорцина могут приводить к образованию тримеров, тетрамеров или высших
олигомеров, содержащих более четырех мономеров [46]. Все эти системы находятся в
состоянии динамического равновесия, которое сдвигается в сторону термодинамически
устойчивого циклического тетрамера - каликс[4]резорцина (Схема 34).
HO
H
O CH3OH/H+
H3C
R
HO
O
O
R
H+
CH3
OHHO
H3C
OH
H
O
O
R
OH
HO
OCH3
CH3
-CH3OH
1,3-(HO)2C6H4, HO
RCHO
CH3OH/H+
R
HO
OH
OHHO
OHHO
R
1,3-(HO)2C6H4
R
R
OH
R
HO
OH
R
OH
HO
быстро
OH
HO
R
OH
CH3OH/H+
R
OHHO
HO
1,3-(HO)2C6H4,
OH RCHO
OHHO
RCHO
HO
H
-CH3OH
OCH3
R
R
OHHO
OH
H+
R
R
HO
OH
R
Высшие олигомеры
R=Alk, Ar
Схема 34
Это открытие было положено в основу простого и удобного метода одностадийного
синтеза каликс[4]резорцинов, имеющих на нижнем ободе молекулы алкильные группы,
модифицированные P-,N-,S-органическими фрагментами, с использованием в качестве
исходных соединений различных функционализированных ацеталей [95-97]. Строение
последних, а также условия проведения их конденсации с резорцином и его производными
являются определяющими и позволяют получать не только функционализированные
каликс[4]резорцины, но и также линейные полифенолы, бициклические каркасные соединения,
гетероциклические структуры, содержащие полифенольные фрагменты.
1.5. Взаимодействие резорцинов с ацеталями
Первым примером получения каликсаренов из ацеталей является конденсация 2пропилрезорцина с диэтилацеталем формальдегида в среде этанола в присутствии соляной
кислоты (Схема 35) [98]. Сообщается, что данная реакция приводит к образованию смеси
каликс[4]- каликс[5]- и каликс[6]резорцинов 62-65.
31
Схема 35
Взаимодействием диальдегидов 66 и диацеталей 67 с резорцинами с умеренными
выходами были получены бисрезорцины 68a-г (Схема 36) [99].
Схема 36
Подобные бисрезорцины являются привлекательной и эффективной платформой для
создания бифункциональных "хозяев", поскольку они способны к участию в кооперативном
связывании с гостями в двух конформационно сочетающихся полостях резорцинарена.
1.5.1 Взаимодействие резорцина функционализированными ацеталями
С целью синтеза кремниевых наночастиц, обладающих фотохромными свойствами,
авторами
[100]
конденсацией
резорцина
с
ацеталем
с
бензодиазофрагментами
в
32
метоксиметаноле в присутствии соляной кислоты был получен новый амфифильный
каликсарен 70 (4-AzCRA) в конформации «конус» (Схема 37), который адсорбируется на
поверхности коллоидных частиц кремнезема.
H3C
CH2
HO
4 CH3(CH2)3
N N
O(CH2)3CH(OC2H5)2
+
OH
HCl, CH3O(CH2)2OH
3
N
4
N
69 (4-Az)
O
CH2
HO
OH
3
4
70 (4-AzCRA)
Схема 37
Соотношение реагентов (ацеталь:резорцин) оказывает существенное влияние на тип
образующихся продуктов. Изучая конденсацию ацеталя 71, функционализированного азобензо-15-краун-5 фрагментом, с резорцином в спиртово-водной среде в присутствии соляной
кислоты, авторы показали, что при соотношении исходных реагентов (1:1) образуется
каликс[4]резорцин 72 с выходом 35% (Схема 38), а двукратное увеличение резорцина, по
отношению к ацеталю приводит в тех же условиях к образованию димера 73 с выходом 20%
[101]. При этом димер 73 циклизуется с альдегидом с образованием каликс[4]резорцина 74
(выход 16%) с чередующимися заместителями на нижнем ободе молекулы. Подобные
соединения за счет заместителей обладают фото- и окислительно-восстановительной
способностью, а также могут образовывать комплексы с катионами металлов (Схема 38).
33
Схема 38
Взаимодействие
этил-3,3-диэтоксипропионата
с
резорцинами
в
смеси
концентрированной серной и трифторуксусной кислот, приводит к образованию с выходом до
95% производных 7-гидрокси-2H-хромен-2-онам 75a,б (Схема 39) [102].
Схема 39
34
1.5.1.1. Взаимодействие резорцина с фосфорсодержащими ацеталями
Впервые реакции резорцинов с фосфорсодержащими ацеталями 76 а-г в кислой среде,
приводящие к образованию новых фосфосфорсодержащих каликс[4]резорцинов 77 а-г , были
изучены А.Р. Буриловым с сотр. в 2002 году [103]. В дальнейшем эти исследования были
продолжены с расширением круга резорцинов и фосфорсодержащих ацеталей, вступающих в
данную реакцию и получением макроциклов, содержащих на нижнем ободе молекулы
фосфонатные, фосфинатные и (фосфинотиоил)сульфанилметильные фрагменты (Схема 40)
[104,105].
Схема 40
Продолжением этих исследований являются работы [95,106], посвященные синтезу
фосфорсодержащих каликсаренов 79 из резорцина и фосфорилированных виниловых эфиров 78
(Схема 41).
Схема 41
Направление реакции существенно меняется при переходе от протонных растворителей
к апротонным. Например, при конденсации дихлорвинилфосфоната 80 с резорцином и его
производными в среде дихлорметана в присутствии трифторуксусной кислоты образуются
каркасные гетероциклические структуры 82а-в (Схема 42):
Схема 42
35
Результат конденсации резорцина и его производных с α-фосфорилированными
ацеталями существенным образом зависит и от строения последних, в частности, от наличия
объемных заместителей при атоме фосфора. Установлено, что ацеталь 83, имеющий в составе
трифенилфосфониевую группу, взаимодействует с резорцином и 2-метилрезорцином с
образованием димеров 84a,б с выходами 70-75% (Схема 43) [96].
Схема 43
В то же время конденсация резорцинов в кислой водно-спиртовой среде с менее
стерически загруженной фосфониевой группой приводит к образованию каликс[4]резорцинов
86 a,б с выходами 53-82% (Схема 44) [107].
Схема 44
Наличие в составе фосфониевой группы диметиламино групп также затрудняет процесс
циклоолигомеризации, при этом происходит образование производного диарилметанового
строения 88 (выход 53%) в качестве единственного (Схема 45) [96].
36
Схема 45
Авторы
работы
[108]
используя
дейтерированные
ацетали
в
конденсации
с
пирогаллолом в кислой водно-спиртовой среде получали соответствующие дейтерированные
мезогены.
Шайндорфер с сотрудниками, использовав ту же методологию вводили в реакцию с
резорцином галогенсодержащие ацетали, использовав каталитические количества кислот, в
которых противоион соответствовал галогену в ацетале [73] c получением каликс[4]резорцинов
с выходом до 98%.
1.5.1.2. Взаимодействие резорцина и его производных с аминоацеталями
Введение в реакцию конденсации с арильными нуклеофилами ацеталей, содержащих
аминогруппу позволяет получать новые линейные и макроциклические соединения.
В работе [109] была осуществлена конденсация резорцина и 2-метилрезорцина с
диметилацеталем -метиламиноуксусного альдегида 89 в воднo-спиртовых растворах
галогеноводородов (Схема 46). Было показано, что продуктами данной реакции, как и в
вышеуказанных
примерах
для
стерически-загруженных
фосфонийацеталей
являлись
гидрогалогениды замещенных диарилэтилметиламинов 90 a,б.
Образование
соединений
диарилметанового
строения,
вместо
ожидаемых
каликс[4]резорцинов, объяснялось снижением электронной плотности в орто-положении
резорциновых колец димерных продуктов из-за наличия в структуре электроноакцепторного
аммонийного атома азота [109].
37
Схема 46
Это предположение косвенно подтверждается тем, что свободные амины 92a,б,
получаемые длительным кипячением солей 90a,б в гексаметилдисилазане, и последующим
гидролизом образующихся при этом О-силилированных вторичных аминов 91a,б, вступают в
реакцию с формальдегидом с образованием каликс[4]резорцина 93 (Схема 47) [109].
Схема 47
В ходе дальнейших экспериментов было выявлено, что к факторам, ответственным за
образование тех или иных продуктов в изучаемых реакциях относятся: тип используемой
кислоты и растворителя, строение (основность атома азота в аминоацетале, удаление
аминогруппы от ацетальной).
Например, при проведении реакции конденсации резорцина и метилрезорцина с
диметилацеталем
-метиламиноуксусного
альдегида
89
в
диоксане
в
присутствии
эквивалентного количества трифторметансульфоновой кислоты был получен каликсарен 94
(Схема 48) [110].
38
Схема 48
В аналогичных условиях (диоксан, СF3SO3H) были получены каликс[4]резорцины 95
(Схема 49), несущие на нижнем ободе молекулы фталимидные группы, которые в результате
последующей обработки водным раствором гидразингидрата в присутствии гидрокарбоната
натрия были превращены в каликс[4]резорцины 96, содержащие на нижнем ободе молекулы
аминогруппы [111].
Схема 49
39
Использование в конденсации с резорцином и 2-метилрезорцином в качестве
ацетального партнера N-(2,2-диметоксиэтил)-N-метилцетамида 98, содержащего атом азота с
пониженной основностью и не способного образовывать аммониевый центр, в водноэтанольном
растворе
соляной
кислоты
приводит
к
получению
соответствующих
каликс[4]резорцинов 99 (Схема 50) [111].
Схема 50
При использовании -аминоацеталя (3,3-диэтокси-1-(диэтиламино)пропана) 100, и γаминоацеталя
(4,4
конденсации
с
-диэтокси-1-(диэтиламино)бутана)
резорцином,
удается
получить
102,
в
одну
соответственно,
стадию
в
реакции
соответствующие
каликс[4]резорцины 101, 103 в водно-спиртовом растворе соляной кислоты (Схема 51) [112].
Схема 51
40
Следует отметить, что в литературе существует не так много примеров реакций
конденсации аминоацеталей с другими арильными нуклеофилами, приводящих к образованию
производных диарилметана. Осуществление этих реакций требует использование суперкислот,
таких как трифторметансульфокислота.
В реакции -аминоацеталей 104 и -аминоацеталей 106 с бензолом, катализируемой
суперкислотами были получены различные 1-(2,2-дифенилэтил)амины 105, а так же 1-(3,3диарилпропил)амины 107 (Схема 52) [113].
Схема 52
В реакцию с -аминоацеталями, катализируемую суперкислотой CF3SO3H, могут
вступать и достаточно дезактивированные арены, такие как фторбензол и хлорбензол. Это
объясняется тем, что -аминоацеталь образует сильный электрофильный интермедиат при
сольватации в суперкислоте. Авторами был предложен механизм реакции с участием
дикатионных интермедиатов (Схема 53) [113]:
Схема 53
41
Бисарильные нуклеофилы, такие как 1,2-бис-(3,4-диметоксифенил)этан 111 вступают в
реакцию с диэтилацеталем -аминоацетальдегида 112 в присутствии уксусной и серной кислот
при 0°С с образованием продукта межмолекулярной циклизации 2,3,7,8-тетраметокси-10,11дигидро-5Н-дибензо[a,d]циклогептил-5-метиламин 113, с выходом 70% (Схема 54) [114]:
Схема 54
1.5.1.3 Взаимодействие фенолов с уреидоацеталями
Внедрению в молекулу аминоацеталей амидной группы, с одной стороны
снижает
электронную плотность на атоме азота, с другой стороны, из литературы известно, что
получаемые таким образом α-, β-уреидоацетали в кислых средах циклизуются с образованием
производных имидазол-2-она, 2-оксогексагидропиримидина [115-117].
Например, диэтилацеталь -уреидопропионового альдегида 114а и -уреидоацетали
114б-г, полученные взаимодействием соответствующих производных диэтилацеталя аминопропионового
альдегида
с
цианатом
калия,
характеризуются
склонностью
к
внутримолекулярной циклизации под воздействием нуклеофильных агентов с образованием
производных 2-оксогексагидропиримидина [118]. При воздействии мочевины -уреидоацетали
114a-г
при
нагревании
в
кислой
среде
образуют
соответствующие
2-оксо-6-
уреидогексагидропиримидины 115a-г (Схема 55). Метилмочевина превращает -уреидоацеталь
114г в уреидо-гексагидропиримидин 116 только как побочный продукт, основным продуктом,
при этом, является 1,1-бис-(3-метилуреидо)-3-(1-метилуреидо)бутан 117:
42
Схема 55
Реакция -уреидоацеталей 114a-г с 2,4-диметилфенолом приводит к образованию 2оксо-6-(2’-гидрокси-3’,5’-диметилфенил)гексагидропиримидинов 118a-г, а с 2,6-ксиленолом к
образованию
2-оксо-6-(4’-гидрокси-3’,5’-диметилфенил)-гексагидропиримидинов
119a-г
(Схема 56). Эти же соединения 119a-г, 119a-г образуются в результате взаимодействия
уреидогексагидропиримидинов
115a-г,
116,
а
так
же
1,1-бис-(3-метилуреидо)-3-(1-
метилуреидо)бутана 117 с 2,4- или 2,6-ксиленолом при замене уреидного остатка [118].
43
Схема 56
Исследование взаимодействия 1-метил-1-(2,2-диметоксиэтил)-3-фенилмочевины 133 с
2-метилрезорцином показало, что в результате этой реакции образуются гетероциклические
соединения - производные имидазолидин-2-она.
Дальнейшее
изучение
реакции
показало,
что
взаимодействие
резорцина,
2-
метилрезорцина и пирогаллола с 1-(2,2-диметоксиэтил)мочевиной 120, 1-метил-1-(2,2диметоксиэтил)мочевиной 121, 1-(2,2-диметоксиэтил)-3-фенилмочевиной 122 и 1-метил-1-(2,2диметоксиэтил)-3-фенилмочевиной 123 приводит к образованию региоизомерных 4- и/или 5арилзамещенных имидазолидин-2-онов 124-131a-в (Схема 57) [119].
44
O
R
R2
N
R1
120
121
122
123
NH
O
H2C
R1=H, R2=H
R1=H, R2=CH3
R1=Ph, R2=H
R1=Ph, R2=CH3
- 2 CH3OH
CH3
R=H (a), CH3 (б), OH (в)
OH
R
HO
R
HO
+
R1
OH H2SO4 / H2O CF3CO2H / CHCl3
650C, 4 h
550C, 3 h
+
CH
O
HO
CH3
N
N
HO
R2
R1
N
N
O
O 124a-в
125a-в
126a-в
127a-в
R2
128a-в
129a-в
130a-в
131a-в
Схема 57
Было найдено, что региоселективность этой реакции можно контролировать, меняя
концентрацию реагентов, используемый растворитель, а так же природу заместителя у атомов
азота.
К примеру, пятикратное увеличение концентрации реагентов приводит к образованию
смеси изомерных гетероциклических соединений в соотношении, приблизительно 1.5:1.
Авторы предположили, что в результате двухстадийной реакции могут образоваться
5-арилзамещенные имидазолидин-2-оны. На первом этапе происходит внутримолекулярная
циклизация α-уреидоацеталя 123 с образованием имидазол-2-она 132, который, в свою очередь,
межмолекулярно взаимодействует с резорцином и его производными с получением конечного
гетероцикла, содержащего арильный заместитель в положении 5 (Схема 58).
45
O
OCH3
H
N C NCH2CH
OCH3
CH3
O CH3
H
N C NCH2CH OCH3
H+
-HOCH3
123
O
O
N
H+
CH3
N
-HOCH3
H3CO
N
N
CH3
H+ 132
OH
R
R
HO
OH
HO
H
H
H 3C
H
N
N
N
N
CH3
O
O
127
Схема 58
В
то
же
время
образование
4-региоизомера,
по-видимому,
протекает
по
конкурирующему механизму, согласно которому первоначально образующийся в результате
взаимодействия уреидоацеталя 123 с 2-метилрезорцином, карбкатион 123а взаимодействует с
молекулой 2-метилрезорцина с получением промежуточного соединения 123б (Схема 59).
дальнейший отрыв метокси-аниона и внутримолекулярная атака полученного карбкатиона по
амидному атому азота приводит к образованию замещенного имидазолидин-2-она:
46
CH3
HO
O
OH
O
H
N C NCH2CH OCH3
OCH3
H+
H
C
NCH
CH
N
2
-HOCH3
OCH3
CH3
CH3
123
123a
CH3
CH3
HO
H3CO
OH
OH
-HOCH3
HC
HC
CH2
H3C
HO
H+
C
CH2
123б
N
H3C
O
N
C
HN
O
HN
CH3
HO
OH
N
N
O
CH3
131б
Схема 59
В результате серии работ авторами был разработан оригинальный одностадийный
региоселективный метод синтеза 5-арилзамещенных имидазолидин-2-онов, основанный на
взаимодействии
имидазол-2-онов
133,
получаемых
в
результате
первоначальной
внутримолекулярной циклизации, с резорцином, 2-метилрезорцином и пирогаллолом (Схема
60) [120].
47
O
CH3
N
H 2N
O
H2C
CF3CO2H / CHCl3
650C, 4 h
CH3
CH
O
121
H
N
- 2 CH3OH
CH3
N
133
O
H3C
OH
HO
CF3CO2H / CHCl3
650C, 4 h
HO
OH
OH
HO
N
N
CH3
H
O
125в
Схема 60
Реакция γ-уреидоацеталя 134 с пирогаллолом в присутствии трифторуксусной кислоты
в хлороформе приводит к образованию каликс[4]резорцина 135, содержащего на нижнем
«ободе» четыре уреидных фрагмента (Схема 61) [121]:
Схема 61
* * *
В представленном литературном обзоре показано, что арильные нуклеофилы (фенолы,
резорцин и его производные) вступают в реакцию с кетонами, альдегидами и ацеталями в
кислых или щелочных средах с образованием широкого круга продуктов: диарилметанов,
48
каликс[4]резорцинов, разнообразных 5,6-членных гетероциклов и макроциклов, имеющих
разнообразное практическое применение Тип продуктов, образуемый в данных реакциях,
определяется строением реагентов и их соотношением и может меняться при переходе от
апротоного растворителя к протонному, щелочного катализатора к кислому.
В основе этих реакций лежат процессы межмолекулярной конденсации арильных
реагентов с карбонильными соединениями (альдегидами, кетонами, ацеталями). В некоторых
случаях
возможны
конкурирующие,
либо
протекающие
параллельно,
процессы
межмолекулярной конденсации и внутримолекулярной циклизации.
Наиболее привлекательными для синтеза как макро- так и гетероциклических структур
являются аминоацетали и их функционализированные аналоги. К примеру, имея в своем
составе две функциональные группы (ацетальную и аминогруппу), способные к химическим
превращениям, эти соединения могут в одну стадию образовывать в кислотно-катализируемых
реакциях с резорцинами: имидазолидин-2-оны, содержащих полифенольные фрагменты
(продукты
межмолекулярной
конденсации
и
внутримолекулярной
циклизации),
каликс[4]резорцины, имеющие в составе уреидные группы, диарилалкиламины а также
вступать в трехкомпонентные конденсации с каликс[4]резорцинами и формальдегидом
(реакция Манниха).
В то же время, следует отметить, что в литературе до начала наших исследований
практически отсутствовали сообщения о синтезе аминоацеталей, функционализированных
фосфорильными группами и оставались неизученными их реакции с резорцинами.
Актуальность
развития
методов
синтеза
таких
соединений
подкрепляется
как
фундаментальным значением: расширение границ применимости универсальной реакции
ацеталей с резорцинами; так и весомыми перспективами практического применения
получаемых продуктов. В частности, известно, что аминофосфорильные соединения (АФ) и их
производные
предопределяет
специфически
их
ингибируют
физиологическую
некоторые
активность
как
ферментативные
реакции,
антибактериальных
что
препаратов,
нейроактивных агентов, канцеростатических, и других веществ, имеющих фармакологическое
значение. Варьируя заместители у атомов азота и фосфора, можно получить соединения,
проявляющие селективность к определенным видам органических и неорганических
субстратов. Другим, не менее важным свойством этих соединений их способность выступать в
качестве моно-, би- или полидентатных лигандов. Эта особенность нашла свое применение в
возможности их использования в качестве межфазных и мембранных переносчиков -гидрокси
и -аминокислот, различных катионов металлов. Приведенная информация не охватывает весь
спектр применения данных соединений, но подчеркивает важность и приоритетность развития
методов их синтеза.
49
ГЛАВА 2
СИНТЕЗ НОВЫХ ФЕНОЛОВ, ПОЛИФЕНОЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ АМИНОФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ФРАГМЕНТЫ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ВЛИЯНИЯ НА
ОТВЕРЖДЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ
(Обсуждение результатов)
Функционально замещенные α-аминофосфорильные соединения в последние годы
привлекают большое внимание исследователей, благодаря новым, простым методам их синтеза
и
разнообразными
свойствами,
которые
находят
применение
в
различных
сферах
жизнедеятельности человека. Получение α-аминофосфорильных соединений содержащих
ацетальную группу, открывает широкие возможности для структурных вариаций этого важного
класса фосфорорганических соединений с потенциальной биологической активностью и
другими практически важными свойствами. К началу наших исследований в литературе
отсутствовали данные о синтезе α-аминофосфонатов (α-аминофосфиноксидов), содержащих в
составе ацетальные фрагменты. Ожидается, что присутствие ацетальных групп в этих
соединения
может
быть
использовано
для
получения
новых
α-аминофосфорильных
производных, содержащих в составе различное количество фенольных и полифенольных групп.
Ранее
в
нашей
лаборатории
были
изучены
реакции
конденсации
(P,
N)-
функционализированных ацеталей с резорцином и его производными. Было показано, что
аминоацетали (альдегиды) являются удобными строительными блоками для синтеза новых
каликс[4]резорцинов, производных диарилметанового ряда, а также для функционализации
верхнего обода каликс[4]резорциновой платформы.
Таким образом, целью настоящей работы является разработка новых методов синтеза αаминофосфорильных соединений, содержащих в составе различное количество фенольных и
полифенольных фрагментов, и изучение их влияния на ускорение отверждения эпоксидных
олигомеров
Для достижения поставленной цели будут решены следующие задачи:
1) синтез новых фосфорилированных α-, β-, γ-аминоацеталей;
2) синтез
α-аминофосфонатов,
содержащих
в
составе
пространственно-
затрудненную фенольную и ацетальную группы;
3) исследование конденсации синтезированных фосфорилированных аминоацеталей
с резорцином и его производными в кислых средах, направленное на получение новых
фосфорсодержащих полифенольных соединений;
4) установление влияния синтезированных соединений на скорость отверждения
эпоксидных олигомеров;
50
5) масс-спектрометрическое исследование реакции полимеризации на примере
модельных соединений - эпоксидных мономеров (эпихлоргидрина, фталевого ангидрида) в
присутствии фосфониевых солей.
2.1 Синтез α-аминофосфорильных соединений, содержащих ацетальный фрагмент
2.1.1 Синтез фосфорилированных α-, β-, γ-аминоацеталей по реакции КабачникаФилдса
2.1.1.1
Синтез
α-аминофосфонатов
(α-аминофосфиноксидов),
содержащих
ацетальный фрагмент
Фосфорилированные аминоацетали 3a-д были получены по реакции Кабачника-Филдса
взаимодействием диметилацеталя аминоацетальдегида 1 с параформом и диалкилфосфитами
(или диалкилфосфинистыми кислотами) 2а-д при стехиометрическом соотношении исходных
реагентов в присутствии п-толуолсульфокислоты. Реакция протекает в течение 3-4 часов с
количественным выходом (Схема 62).
Схема 62
Строение полученных соединений 3а-д доказано методами ЯМР
1
Н,
31
P, ИК -
спектроскопии, масс-спектрометрии (МАЛДИ), состав подтвержден данными элементного
анализа.
Продукты 3а-д представляют собой смолообразные низковязкие вещества желтого
цвета.
В спектрах ЯМР
31
P соединений 3а-д присутствуют сигналы, характерные для
фосфонатов в области 24 м.д. 3а,б и фосфиноксидов 47 м.д 3в-д. В спектре ЯМР 1H наиболее
информативным является наличие сигналов протонов метиленовой NCH2 группы (2.59-2.60
м.д., 3JHH 5.45 Гц) в виде дублета, PCH2N группы (2.79-2.82 м.д, 2JPH 12.07 Гц) в виде дублета,
метильной группы метоксильного фрагмента (3.15 м.д.) в виде синглета и метиновой группы
(4.23 м.д., 3JHH 5.40 Гц) в виде триплета (Рисунок 1).
4. 8
4. 6
4. 4
4. 2
4. 0
3. 8
3. 6
3. 4
3. 2
5
3
6
3. 0
2. 8
2. 6
6 . 2 77 1
4
1 . 9 55 8
1 . 0 00 0
2 . 6 04 6
2 . 5 93 7
4 . 2 39 7
4 . 2 28 8
4 . 2 18 1
5 1
OCH2CH3
4
2
6
3
(CH3O)2CHCH2NHCH2P OCH2CH3
O
1 . 9 55 8
1 . 9 60 6
( p p m)
5 . 9 77 7
3 . 9 44 3
1 . 0 00 0
I n t e g r a l
1 . 1 37 0
1 . 1 22 9
1 . 1 08 6
2 . 6 04 6
2 . 5 93 7
2 . 8 17 0
2 . 7 92 9
3 . 1 50 9
3 . 9 55 8
3 . 9 04 7
4 . 2 39 7
4 . 2 28 8
4 . 2 18 1
51
2
6
1
( p p m)
2. 60
2
( p p m)
2. 4
2. 2
2. 0
Рисунок 1 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CDCl3) соединения 3а
1. 8
1. 6
1. 4
1. 2
52
Было обнаружено, что при продолжительном выдерживании соединения 3а в ацетоне
происходит гидролиз одной этоксильной группы при атоме фосфора с образованием
соединения 4. Полученный моноэтиловый эфир аминофосфоновой кислоты представляет собой
кристаллическое вещество белого цвета, растворяющееся в воде и этиловом спирте (Схема 63).
Схема 63
В спектре ЯМР 31P соединения 4 присутствует единственный сигнал в области 8.5 м.д. В
спектре ЯМР 1Н соединения 4 характерными являются сигналы протонов метиленовой группы
при атоме азота в области 3.04-3.08 м.д., метинового протона ацетальной группы в виде
триплета (4.60-5.00 м.д., 3JHH 5.39), в отличие от спектра соединения 3а, в котором сигналы
протонов этих групп проявляются в области 2.79-2.82 м.д. и 4.23 м.д., соответственно.
Согласно рентгеноструктурному анализу соединение 4 имеет бетаиновую структуру
(Рисунок 2). В асимметрической части кристаллической ячейки соединения 4 находятся 2
независимые молекулы.
Рисунок 2 - Геометрия молекулы 4 в кристалле
Геометрические параметры молекул в кристалле соединения 4 (длины связей, валентные
углы) находятся в пределах стандартных для каждого типа связи. Наличие в молекулах
центров, способных к водородному связыванию, приводит к формированию бесконечных
зигзагообразных цепочек для обоих соединений (таблица 1). Причем в соединении 4
образуются параллельные цепочки, направленные вдоль диагонали b0c, образованные за счет
водородных NH…O связей отдельно между молекулами А и молекулами В (Рисунок 3).
53
Таблица 1 - Параметры водородных связей в кристалле соединения 4
Взаимодействие
Операция
D–H, Ǻ
H...A, Ǻ
D...A, Ǻ
D-H...A,˚
симметрии
N3A-H31A...O2A
-x,1-y,-z
0.90
1.90
2.72(1)
152
N3A-H32A…O1A
-x,-1/2+y,1/2-z
0.90
1.74
2.63(1)
170
N(3B) --H(31B) ..O(1B)
1-x,1/2+y,3/2-z
0.90
1.86
2.75(1)
170
0.90
2.58
2.93(1)
104
0.90
1.79
2.66(1)
162
N(3B) --H(32B) ..O(2B)
N(3B) --H(32B) ..O(2B)
1-x,1-y,1-z
А
В
Рисунок 3 - Система водородных связей в кристалле соединения 4
Методом масс-спектрометрии (МАЛДИ) установлено, что соединения 4, имеющие в
составе гидроксильную группу, способны к самосборке с образованием димерных, тримерных и
четырехмерных водородно-связанных ассоциатов состава [Mn]H+ (n=2-4), что позволило
предположить, что молекулы 4 вступают в межмолекулярные взаимодействия с образованием
ионов как [nM+Н]+, так и их солей с Na+ и K+. Состав образующихся кластерных ионов
приведен в таблице 2.
54
Таблица 2 - Состав и точные массы пиков ионов для соединения 4.
m/z
Мэксп.
Состав
Мтеор.
266
266.0523
C7H18NO5PK
266.0560
455
455.1902
C14H37N2O10P
455.1923
493
493.1412
C14H36N2O10PK
493.1482
515
515.1285
C14H35N2O10P2NaK
515.1301
758
758.1879
C21H53N3O15P3K2
758.1963
2.1.1.2 Синтез α-аминофосфонатов, содержащих хзаместитель у α-атома углерода
С целью получения α-аминофосфонатов, содержащих фенильный заместитель у α-атома
углерода, связанного с фосфонатной группой, реакция Кабачника-Филдса была проведена с
использованием бензальдегида (Схема 64).
Схема 64
В спектре ЯМР
31
P соединения 5 наблюдается единственный фосфорный сигнал в
области 23 м.д. В спектре ЯМР
1
H сигналы метильных протонов этоксильной группы
наблюдаются в виде двух триплетов (1.09, 1.23 м.д., 3JHH 7.06, 7.10 Гц), метиленовой NCH2
группы (2.54-2.65 м.д.) в виде мультиплета, метильной группы метоксильного фрагмента (3.24,
3.27 м.д.) в виде двух синглетов (Рисунок 4). Сигналы протонов метиновой группы при атоме
фосфора (4.01 м.д., 2JPH 19.66 Гц) проявляются в виде дублета, накладываясь на сигналы
метиленовых протонов этоксильной группы, которые проявляются виде мультиплета в
диапазоне 3.75-4.05 м.д. Сигналы протонов метиновой группы наблюдается в области 4.38-4.40
м.д. в виде триплета (3JHH 5.51 Гц).
7. 0
6. 5
6. 0
5. 5
5. 0
4. 5
( p p m)
4. 0
3 . 5
3 . 0
2. 5
Рисунок 4 - Спектр ЯМР 1Н (600 МГц, CDCl3) соединения 5
2. 0
1. 5
3 . 0 64 9
3 . 2 40 3
4 . 00
2 . 1 49 5
4. 05
6 . 2 09 3
4. 1 0
5 . 1 16 8
1 . 0 00 0
1 . 9 52 3
3 . 0 49 9
5 . 1 16 8
I n t e g r a l
3 . 9 88 0
4 . 0 27 3
4 . 0 56 0
1
1
1
1
1
1
.
.
.
.
.
.
2
2
2
1
0
0
3
2
1
0
9
7
9
5
1
5
1
7
4
3
0
4
3
2
2 . 6 45 9
2 . 5 47 8
3 . 2 72 1
3 . 2 39 4
3 . 7 54 7
4 . 0 56 0
4 . 0 27 3
3 . 9 88 0
4 . 3 98 7
4 . 3 87 6
4 . 3 76 7
7 . 2 07 6
7 . 3 86 4
55
( p p m)
3. 9 5
56
Далее был получен α-аминофосфонат, содержащий заместитель у α-атома углерода,
введением в реакцию Кабачника-Филдса ацетона (Схема 65). Соединение 6 получено с
выходом 80%.
Схема 65
В спектре ЯМР 31P соединения 6 наблюдается единственный сигнал в области 30.7 м.д. В
спектре ЯМР 1H присутствуют сигналы протонов метиленовых групп в виде дублета (2.76-2.77
м.д., 3JHH 5.45 Гц), метоксильной группы в виде синглета (3.24 м.д.), метиленовых протонов
этоксильной группы в виде мультиплета (3.99-4.05 м.д.). Сигнал метинового протона
наблюдается в виде триплета (4.28 м.д., 3JHH 5.45 Гц) (Рисунок 5).
6
4. 2
4. 0
3. 8
3. 6
2 . 7 67 0
2 . 7 56 1
CH3
P
CH3
4
3. 4
1 . 9 71 2
4 . 2 92 7
4 . 2 81 8
4 . 2 70 9
H
N
6
5
3. 2
3. 0
2. 8
1 1 . 86 9
1 . 0 00 0
4
6
Me O
Me O 3
1 . 9 71 2
( p p m)
6 . 4 41 1
4 . 0 70 4
1 . 0 00 0
( p p m)
2. 6
2. 4
2. 2
2. 0
1. 8
Рисунок 5 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CDCl3) соединения 6
1. 6
1. 4
1 . 1 56 1
1 . 2 22 5
2 . 7 67 0
2 . 7 56 1
3 . 2 42 0
4 . 0 53 8
3 . 9 95 3
4 . 2 92 7
4 . 2 81 8
4 . 2 70 9
57
5 1
(OCH2CH3)2
O
2
3
1,2
( p p m)
3
1. 2
58
2.1.1.3 Синтез фосфорилированных β-, γ-аминоацеталей
По
реакции
Кабачника-Филдса,
аналогично
описанной
выше
методике,
с
использованием 3,3-(диэтоксипропил)амина 7 или 4,4-(диэтоксибутил)амина 8, в качестве
исходных реагентов, были синтезированы α-аминофосфонаты, содержащие в структуре разно
удаленные от атома азота ацетальные группы (Схема 66).
Схема 66
Строение полученных соединений 9в-д, 10а,в,д доказано методами ЯМР 1Н,
31
P, ИК -
спектроскопии, масс-спектрометрии (MАЛДИ), состав подтвержден данными элементного
анализа.
В спектре ЯМР 31P соединений 9в-д, 10в,д присутствуют единственные сигналы атомов
фосфора в области 46-47 м.д. В спектре ЯМР 1H соединения 9в (рисунок 6) наиболее
информативным является наличие сигналов протонов метиленовой группы в виде триплетов
(0.79, 1.10 м.д., 3JHH 6.96, 3JHH 7.05 Гц), метиленовой группы, связанной с атомом азота (2.632.67 м.д., 3JHH 6.76 Гц), в виде триплета, PCH2N группы в виде дублета (2.78-2.80 м.д., 2JPH 8.26
Гц), протона метиновой группы (4.48-4.50 м.д., 3JHH 5.56 Гц) в виде триплета.
4. 4
4. 2
4. 0
3. 8
3. 6
3. 4
3. 2
3. 0
2. 8
9
11
( p p m)
2. 6
2. 4
2. 2
2. 0
1. 8
1. 6
Рисунок 6 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CDCl3) соединения 9в
1. 4
1. 2
6 . 0 19 3
(CH2CH2CH2CH2CH2CH3)2
7
6 5 4 3 1
6 . 0 79 6
10
1 2 . 14 3
12
4 . 0 10 8
10
1 . 9 78 0
12 8 9
3 . 9 39 1
11
1 . 9 39 1
(CH3CH2O)2CHCH2CH2NCH2P
1 . 9 66 4
2
2 . 0 93 3
2 . 1 14 9
1 . 0 00 0
.
.
.
.
.
.
1
1
1
1
1
1
7
6
6
5
5
4
8
7
6
6
6
2
2
0
9
1
5
0
8
6
4
3
2
4
7
1
5
7
1
1
6
9
3
5
1
2
3
4
4
8
1
8
9
1
1. 0
.
.
.
.
1
1
1
0
8
2
0
8
4
1
3
5
0
0
4
7
0 . 8 07 1
0 . 7 90 1
0 . 7 72 5
1
1
1
1
1 . 3 19 6
1 . 3 16 7
.
.
.
.
.
2
2
2
2
2
3 . 3 57 4
3 . 4 33 8
3 . 5 14 8
3 . 5 91 2
4 . 4 97 7
4 . 4 83 9
59
O
2
1
3-5
6-7 8
0. 8
60
2.1.2 Синтез α-аминофосфонатов, содержащих пространственно-затрудненную
фенольную и ацетальную группы
Известно, что пространственно-затрудненные фенолы (ПЗФ) используются в качестве
антиоксидантов [122,123], в том числе в роли стабилизаторов синтетических полимеров,
помогая продлевать время их жизни [124].
Ранее в нашей научной группе реакциями α-фосфорилированных 2,6-ди-трет-бутил-4метилен-2,5-циклогексадиенонов (ФОС-метиленхинонов) с С-нуклеофилами фенольного ряда
(фенол,
резорцин,
пирокатехин,
гидрохинон,
2-метилрезорцин,
пирогаллол,
1,3-
диметоксибензол) был получен ряд новых фосфорилированных полифенольных соединений,
содержащих в составе ПЗФ фрагменты, и было показано, что полученные соединения обладают
высокими антиоксидантными свойствами [125].
Нами
было
проведено
исследование
реакции
ФОС-метиленхинонов
11а-в
с
аминоацеталями 1, 7, 8 (Схема 67). Реакцию проводили в инертной атмосфере (аргон), в
соотношении реагентов 1:1, используя небольшое количество диоксана в качестве растворителя
[126].
Схема 67
Структура полученных соединений 12а,б, 13а-в, 14а-в доказана методами ЯМР 1Н,
31
13
C,
P, ИК - спектроскопии, состав подтвержден данными масс-спектрометрии (МАЛДИ), и
элементного анализа. Строение соединения 12б подтверждено данными двумерной COSY, 2D
1
H-13C HSQC и 2D 1H-13C HMBC спектроскопии. В спектрах ЯМР 31P соединений 12а,б, 13а-в,
14а-в присутствуют единственные сигналы в области 24-26 м.д. В спектрах ЯМР 1H всех
продуктов присутствуют сигналы протонов трет-бутильных групп в области 1.41-1.45 м.д. в
виде синглетов, метиленовой группы NCH2 группы (2.5 и 2.7 м.д.) в виде двух симметричных
мультиплетов, метоксильных групп, связанных с ацетальным атомом углерода (3.29-3.36 м.д.) в
виде двух синглетов (12а, б), метоксигрупп у атома фосфора (3.5, 3.7 м.д. 3JPH 10-11 Гц) в виде
двух дублетов (12-14а). Сигнал протона метиновой PCH группы (3.9-4.1 м.д., 2JPH 18.8 Гц)
61
наблюдается в виде дублета, а CH2CH группы - в виде триплета (4.42-4.47 м.д., 3JHH 5.5 Гц).
Сигналы ароматических протонов проявляются, в основном, в виде дублетов с константами
4
JHH 2.0-2.2 Гц. Интересно отметить, что метиленовые группы этоксильного и бутильного
заместителей у атома фосфора в соединениях 12б, 13б,в, 14б,в проявляются в виде двух
мультиплетов. Подобное раздвоение сигналов обычно связывают с замедлением вращения
фосфонатной группы вокруг P-C связи [127].
Строение молекулы соединения 12б было доказано методом РСА (Рисунок 7).
Рисунок 7 - Геометрия соединения 12б в кристалле
6 . 8
6 . 4
6 . 0
5 . 6
5 . 2
8
( p p m)
4 . 8
4 . 4
( p p m)
4. 0
6
7
( p p m)
3. 6
3 . 2
2 . 8
2 . 4
Рисунок 8 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CDCl3) соединения 12б
2 . 0
1 . 6
2 . 9 17 6
9
3 . 9 17 8
3 . 9 55 0
4
3 . 1 31 3
7
1 7 . 77 9
OMe
4
1 . 9 88 0
O
N
H
OMe
2 . 8 31 0
2 . 7 88 0
P
7
3 . 1 85 7
H3CH2CO
1 5
C
H
6
3
3 . 1 85 7
EtO
2 . 0 29 1
9
4 . 4 51 5
4 . 4 40 4
4 . 4 29 5
t-Bu
1 . 0 00 0
8
OH
1 . 0 00 0
0 . 9 44 5
1 . 9 89 5
.
.
.
.
.
.
0
0
9
9
8
7
6
2
5
1
1
6
8
6
5
7
4
4
5
4
0
8
2
9
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
4
2
2
2
1
1
0
7
6
6
6
6
6
6
6
1
2
7
6
4
2
1
9
0
9
8
7
4
3
2
0
5
3
7
3
9
5
1
7
9
8
4
3
4
3
0
9
8
2
7
6
5
8
7
6
4
1
8
7
7
8
3
4
6
3 . 3 33 7
3 . 2 95 7
4
4
3
3
3
3
4 . 4 51 5
4 . 4 40 4
4 . 4 29 5
5 . 1 82 7
7 . 1 70 9
62
2
t-Bu
2
1
6
3
5
1 . 2
63
Стоит отметить, что данная реакция протекает очень быстро и в мягких условиях.
В отличие от реакций с α-, β-, γ-аминоацеталями, взаимодействие ФОС-метиленхинонов
11а-в с одним из ранее синтезированных фосфорилированных ацеталей 3а (Схема 68)
протекает в более жестких условиях (температура 55°C, 20 часов), что обусловлено стерической
загруженностью атома азота. Продукты реакции были очищены методом колоночной
хроматографии (в качестве элюента использовали хлористый метилен). Конечный выход
продуктов 15а-в составлял 19 - 21%.
Схема 68
В спектрах ЯМР 31P соединений 15а-в наблюдаются 2 сигнала: в области 25.5 м.д. (от Nдиэтоксифосфорилметиламиноацетальдегид диметилацеталя), а также в области 24 - 26 м. д. (от
соответствующих ФОС-метиленхинонов). В спектрах ЯМР 1H наиболее информативными
являются сигналы протонов трет-бутильных фрагментов в области 1.5 м.д. в виде синглетов,
метоксигрупп ацеталя в виде двух синглетов (3.39 и 3.41 м.д.), метоксильных групп при атоме
фосфора (соединение 15а) в виде двух дублетов (3.49, 3.88 м.д., 3JPH 10.36, 10.55 Гц),
метиленовых групп этоксильных фрагментов (4.0-4.2 м.д.) в виде мультиплетов (Рисунок 9).
Сигнал протона метиновой PCH группы проявляется в виде дублета (4.65 м.д., 2JPH 24.02 Гц),
CH2CH группы (4.49 м.д., 3JHH 4.59 Гц) в виде триплета.
7 . 2
6. 8
6 . 4
( p p m)
6 . 0
5 . 6
5 . 2
4. 8
7
4. 4
4. 0
2 . 3 05 9
5
6
9 8
( p p m)
3 . 6
3 . 2
2 . 8
Рисунок 9 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CDCl3) соединения 15а
2 . 4
2. 0
1. 6
5 . 9 78 0
4 . 5 0
3 . 6
1 8 . 17 7
10
3 . 8
1 . 0 65 2
11
6
1 . 0 43 0
8
2 . 3 05 9
5 . 9 77 1
4
5
3 . 0 12 3
3 . 0 93 5
3
.
.
.
.
9
8
8
7
0
8
1
9
9
8
6
4
1
0
5
1
3 . 5 14 9
3 . 4 94 1
3
3
3
3
H OMe
C
8 OMe
3 . 0 93 5
O
OEt
2 . 0 05 5
5
P
N
3 . 0 12 3
MeO
C
H
9
P
7 1
CH2CH3
3 . 2 53 4
MeO
6
1 . 0 00 0
11
O
1 . 0 00 0
t-Bu
4 . 4 96 7
4 . 4 87 5
4 . 4 78 4
7 . 3 63 0
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
4
4
4
4
3
3
3
3
3
3
3
3
5
4
4
3
9
8
8
7
1
1
0
0
0
6
6
4
4
4
1
9
1
9
0
8
1
9
9
4
6
5
3
7
2
9
8
7
4
4
0
9
9
8
6
4
0
9
7
2
8
7
9
6
7
8
9
1
5
2
1
0
5
1
7
4
1
6
0
8
8
7
5
4
1 . 2 90 1
1 . 4 47 9
2 . 6 12 4
2 . 9 08 9
.
.
.
.
.
4
4
4
4
4
5 . 2 47 3
10
OH
1 . 0 05 8
0 . 8 98 5
1 . 9 68 2
64
2
t-Bu
1
2
4
( p p m)
5
3
65
Далее было исследовано взаимодействие ФОС-метиленхинонов с фосфиноксидами с
длинными алкильными заместителями. Установлено, что реакция метиленхинона 11в с
соединениями 9в, 10в протекает при температуре 60°C в течение 70 часов (Схема 69).
Схема 69
Структура полученных соединений 16, 17 доказана методами ИК, ЯМР спектроскопии,
состав подтвержден данными масс-спектрометрии (МАЛДИ) и элементного анализа. В
спектрах ЯМР 31P соединений 16, 17 наблюдаются 2 сигнала: в области 47 м.д. (принадлежащие
фосфиноксидам), а также в области 26-28 м.д. (фосфонаты от соответствующих ФОСметиленхинонов).
Структура соединения 17 также была доказана методом РСА (Рисунок 10).
Рисунок 10 - Геометрия соединения 17 в кристалле.
2.2 Конденсация различных α-аминофосфонатов с резорцином и его производными
в кислых средах
66
2.2.1 Конденсация резорцина и его производных с фосфорилированными αаминоацеталями
В соответствии с целью данной диссертационной работы, на следующем этапе нами
были исследованы реакции синтезированных фосфорилированных α-, β- и γ-аминоацеталей с
резорцином и его производными (2-метилрезорцином, пирогаллолом) в кислых средах.
Реакцию α-аминофосфонатов 3а,б с резорцином и его производными проводили в
этаноле в присутствии концентрированной соляной кислоты при двукратном избытке
резорцина (Схема 70). Реакцию контролировали, используя данные ЯМР
31
P, реакционную
смесь анализировали методом масс-спектрометрии (МАЛДИ) [128].
В результате проведенных исследований впервые обнаружено, что взаимодействие
резорцина, 2-метилрезорцина, пирогаллола с α-аминофосфонатами 3а,б в присутствии соляной
кислоты приводит к образованию производных диарилметанового ряда 18а-в и 19а-в, имеющих
в структуре полифенольный фрагмент.
Схема 70
Соединения 18а-в, 19a-в представляют собой кристаллические гигроскопичные
вещества желтоватого цвета, растворимые в спиртах, воде, ацетоне, ДМСО. В спектрах ЯМР 1Н
соединений 18а-в, 19a-в наиболее информативным для доказательства структуры полученных
67
соединений является наличие сигналов дублетов ароматических протонов Ar-H5 (6.28-6.42
м.д.), Ar-H6 (6.78 - 7.10 м.д.), триплета метинового протона (4.51 - 5.1 м.д.) и дублета группы
PCH2N (3.48 - 3.61 м.д., 2JPH 13.4 - 14.0 Гц) (Рисунок 11).
7. 0
NH2
H2 3 P O
C O
O
Me
Me
1
2
6. 5
4
6. 0
8
7
2
5. 5
5. 0
4. 5
4. 0
( p p m)
4
3. 5
3. 0
2. 5
2. 0
Рисунок 11 - Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, D2O) соединения 19а
4. 7821
5
5. 7440
Cl
HO
1. 9359
OH
1. 8053
Me
3. 6086
HO
1. 0000
8
1. 6314
1. 7151
I nt egr al
.
.
.
.
3
3
3
3
6
6
5
4
1
1
1
1
0
0
0
8
6
2
8
2
2
0
0
9
8
6
8
8
0
5
5
1
7
3
0
6
8
1
3
1
2
8
8
5
6
1
1
7
1. 2280
1. 2106
1. 1931
2. 0018
.
.
.
.
.
.
.
4
4
4
4
4
4
4
4. 9099
4. 8908
4. 8710
6. 4416
6. 4202
6. 8031
6. 7817
68
6
Me
OH
7
6
1
3
5
1. 5
1. 0
69
Подробный анализ реакции показал, что кроме основного направления реакции
приводящего к образованию продуктов диарилметанового строения, реализуется минорное. Так
в
масс-спектре
реакционной
смеси
(взаимодействия
α-аминофосфоната
3а
с
2-
метилрезорцином) наряду с пиками с m/z 440 и 462, соответствующие структуре 18а [MHCl+H]+, и иону [M-HCl+Na]+, соответственно, присутствовали интенсивные сигналы с m/z 631
и m/z 653, аналогичная картина наблюдалась и в других изучаемых реакциях (таблица 3). В
спектре
31
P ЯМР этой реакционной смеси, кроме основного сигнала δP 15 м.д. присутствовал
менее интенсивный сигнал с δP 19 м.д. (интегральное соотношение 9:1).
Таблица 3 - Данные масс-спектрометрии МАЛДИ реакционных смесей
Реагенты
Сигналы, регистрируемые в масс-спектрах МАЛДИ реакционных
смесей, m/z
2-метилрезорцин, 3a
440 [M-HCl+H]+, 462 [M-HCl+Na]+
631 [M1+H]+, 653[M1+Na]+
резорцин, 3a
412 [M-HCl+H]+ , 434 [M-HCl+Na]+
603 [M1+H]+ , 625[M1+Na]+
пирогаллол, 3a
443 [M-HCl+H]+ , 465 [M-HCl+Na]+
634 [M1+H]+, 656[M1+Na]+
2-метилрезорцин, 3б
468 [M-HCl+H]+, 490 [M-HCl+Na]+
686[M1+H]+, 709[M1+Na]+
резорцин, 3б
440[M-HCl+H]+, 462[M-HCl+Na]+
659[M1+H]+, 681[M1+Na]+
пирогаллол, 3б
472[M-HCl+H]+ , 494 [M-HCl+Na]+
691[M1+H]+, 713[M1+Na]+
В результате варьирования условий проведения реакции (растворитель, тип кислоты,
соотношение реагентов) было найдено, что при соотношении исходных реагентов 4:1 в среде
этанола в присутствии соляной кислоты, продукты с массой m/z 631 (в случае с 2метилрезорцином) и m/z 634 (в случае с пирогаллолом) выпадают в осадок, что не только
облегчает их выделение, но и увеличивает выход. Анализ спектральных данных этих
соединений с использованием COSY, 2D 1H-13C HSQC и 2D 1H-,
13
C HMBC экспериментов,
наряду с масс-спектральными данными и данными элементного анализа, позволил нам
установить, что выделенные соединения имеют структуру фосфорсодержащих пиперазинов
20а,в.
Следует отметить, что в отличие от спектров ЯМР 1Н ониевых солей диарилметанов 18ав, 19a-в, в спектрах ЯМР 1Н соединений 20a,в сигналы протонов метиленовых групп,
связанных с метиновым атомом углерода (3.33-3.75 м.д.) и протонов метиновых групп (4.89
м.д.) сильно уширены, а сигналы протонов PCH2N группы проявляются в виде дублета (3.913.94 м.д., 2JPH 16.40 Гц) (Рисунок 12).
7. 5
7. 0
6. 5
6. 0
5. 5
5. 0
4. 5
( p p m)
4. 0
3. 5
3. 0
2. 5
Рисунок 12 - Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CD3OD) соединения 20а
2. 0
6. 0541
3. 3534
1. 5319
1. 0463
1. 1771
4. 0569
1. 0690
0. 8113
1. 0000
I nt egr al
1256
1076
0883
0707
0675
0499
9486
9416
9157
9087
1.
1.
1.
1.
1.
1.
3052
2875
2723
2703
2552
2374
2. 1315
3. 3806
3. 3396
3. 7505
3. 7226
4.
4.
4.
4.
4.
4.
3.
3.
3.
3.
6. 5208
6. 4998
7. 1120
70
1. 5
71
Окончательно подтвердить строение полученных соединений удалось на основании
данных РСА кристаллической структуры молекулярного комплекса соединения 20а c 2метилрезорцином, HBr и воды, который образовался в результате недельного выдерживания 2метилрезорцина с аминоацеталем 3а в растворе бромистоводородной кислоты при комнатной
температуре.
Согласно данным РСА (Рисунок 13) соединение 20а представляет собой производное
пиперазина, имеющее в составе молекулы фосфонатные группы, связанные с атомом азота
метиленовым спейсером, а также арильные заместители. Помимо основного соединения, в
кристалле присутствуют молекулы 2-метилрезорцина, воды и бромистого водорода. Длины
связей, валентные и торсионные углы имеют значения, характерные для связей каждого типа.
Центральный
пиперазиновый
фрагмент
имеет
конформацию
«ванна».
Конфигурация
фосфорных атомов – тетраэдрическая, значения торсионных углов O1P1O2, O1P1O3 O1P1C4
составляют 116.7(4), 115.3(4) и 114.5(3)º, соответственно (Рисунок 13).
Рисунок 13 - Геометрия молекулы 20а в кристалле
Наличие в системе большого количества групп, способных выступать донорами и
акцепторами водородной связи приводит к тому, что упаковка молекул в изученном кристалле
обеспечивается в основном за счет классических водородных связей (таблица 4). Помимо
водородных связей следует отметить короткий контакт между атомами брома и азота с
расстоянием 3.251(5)Å, что меньше сумм их ван-дер-ваальсовых радиусов на 0.15Å. Интересно,
что данный контакт является единственным, связывающим атом брома с одной из молекул
производного пиперазина, при том, что с другой и с молекулой 2-метилрезорцина он связан
водородной связью.
72
Упаковка молекул в изученном кристалле представляет собой параллельные плоскости
a0b чередующиеся слои, сформированные из молекул производного пиперазина 20а и 2метилрезорцина, соответственно, катионы H3O+ и анионы Br- локализованы между молекулами
пиперазина. Интересно отметить, что прямого взаимодействия между молекулами пиперазина и
2-метилрезорцина не обнаружено, а слои связаны друг с другом за счет взаимодействий
молекул обеих органических соединений с катионами оксония и анионами брома.
Таблица 4 - Водородные связи в кристалле соединения 20а
Н-связь
Преобразование симметрии D – H,Å
D...A,Å
D - H...A,º
O(10)-H(10)...O(4)
x,1+y,z
0.82
2.626(8)
167
O(12)-H(12)...Br(1)
Intra
0.82
3.283(5)
144
O(17)-H(17)...Br(1)
1-x,1-y,1-z
0.82
3.394(9)
160
O(21)-H(21)...O(4)
x,y,1+z
0.82
3.002(12)
136
O(4)-H(411)...Br(1)
Intra
0.87
3.292(6)
144
O(4)-H(412)...O(1)
2-x,1-y,1-z
0.87
2.715(9)
180
C(4)-H(41)...O(10)
1-x,2-y,1-z
0.97
3.443(8)
150
C(13)-H(133)...O(10)
Intra
0.96
2.769(10)
109
C(14)-H(142)...O(12)
Intra
0.97
2.976(8)
119
C(15)-H(152)...O(21)
2-x,1-y,2-z
0.97
3.390(18)
175
C(23)-H(231)...O(17)
Intra
0.96
2.674(19)
110
Известно,
что
тип
продуктов,
образующихся
в
реакциях
конденсации
с
функционализированными ацеталями, существенным образом зависит от строения реагентов, а
также условий проведения эксперимента [109-111,129]. С целью исследования влияния
строения фосфорилированных ацеталей на тип продуктов, образуемых в изучаемых реакциях,
нами была изучена конденсация ацеталей, содержащих фосфиноксидные заместители с
различной длиной алкильных заместителей у атома фосфора, с резорцином и его
производными.
Было обнаружено, что конденсация фосфиноксидного ацеталя 3в с гексильными
заместителями у атома фосфора с полифенолами в кислых средах (концентрированная соляная
кислота/ этанол), также как и в случае с аминофосфонатными ацеталями 3а,б, приводит к
образованию двух основных продуктов: производных диарилметанового ряда 22а-в и
производных пиперазина 23а-в [130]. Строение соединений 22а-в, 23а было доказано методами
ИК, ЯМР (31P, 1H,
13
C) спектроскопии, состав подтвержден данными масс-спектрометрии
(МАЛДИ), и элементного анализа. Соотнесение сигналов было сделано на основании данных
73
COSY, 2D 1H-13C HSQC и 2D 1H-13C HMBC экспериментов. В спектрах ЯМР
31
P соединений
22а-в, 23а присутствовали единичные сигналы в области 43-44 м.д., 46 м.д., соответственно,
указывающие на индивидуальность полученных соединений.
Окончательно строение соединения 23а было доказано методом РСА (Рисунок14).
Рисунок 14 - Геометрия молекулы соединения 23а в кристалле
Наличие в молекуле фосфорильной и гидроксильной групп приводит к образованию
классической водородной связи между соседними молекулами в кристалле. За счет такого
взаимодействия образуются двумерные слои, направленные вдоль главных диагоналей
параллелограмма одной ячейки (Рисунок 15).
Рисунок 15 - Кристаллическая упаковка соединения 23a
Стоит
отметить,
что
производные
пиперазинового
ряда
удалось
выделить
в
индивидуальном виде только в реакциях с 2-метилрезорцином и пирогаллолом, в остальных
случаях образование фосфорилированных пиперазинов 20б,в, 21а,б, 23б,в регистрировалось
данными метода масс-спектрометрии (МАЛДИ) реакционной смеси.
74
В случае фосфиноксидных ацеталей 3г,д с длинными заместителями у атома фосфора
(R=С8H17, C10H21) было обнаружено, что в исследуемых условиях (этанол/HCl) они не вступают
в конденсацию с полифенолами. В спектре ЯМР
31
P реакционной смеси присутствовали
сигналы в области 53-55 м.д. Эти сигналы свидетельствуют о том, что в присутствии соляной
кислоты идет конкурирующее протонирование P=O группы, что приводит к дезактивации
катализатора (HCl) и затрудняет образование карбкатиона, участвующего в электрофильном
замещении ароматического ядра. Для осуществления конденсации необходимо было увеличить
количество используемой кислоты.
Увеличение количества используемого нами кислотного катализатора (водного раствора
соляной кислоты) оказалось невозможным из-за низкой растворимости длинноцепочечных
аминоацеталей в воде. Проведение исследуемой реакции в неполярных растворителях
(хлороформ, бензол, толуол) в присутствии трифторуксусной кислоты также не привело к
образованию продуктов конденсации.
Продукты конденсации удалось получить только при кипячении исследуемых ацеталей с
резорцином и его производными в избытке трифторуксусной кислоты. Экспериментально было
установлено, что использование четырехкратного избытка фенольных реагентов по отношению
к аминофосфиноксидам 3г,д в данной реакции, позволяет получать продукты конденсации 24аб, 25а-в с выходом 45-55%, образование производных пиперазинового ряда зафиксировано не
было.
Соединения 24а-б, 25а-в представляют собой порошки белого цвета, с низкими
температурами плавления, растворимые в хлороформе, ацетоне, спиртах, бензоле. Строение
соединений 24а-б, 25а-в доказано методами ИК, ЯМР (31P, 1H,
13
C) спектроскопии, состав
подтвержден данными масс-спектрометрии (МАЛДИ), и элементного анализа.
2.2.2 Конденсация резорцина и его производных с фосфорилированными β- и γаминоацеталями
С целью изучения влияния длины спейсера между ацетальной и аминогруппой на тип
получаемого продукта была исследована конденсация β- и γ-аминоацеталей 9в,д, 10в с 2метилрезорцином и пирогаллолом в кислых средах (Схема 71) [131,132].
Установлено, что как и в случае α-аминоацеталей 3г,д, фосфиноксидные β-аминоацетали
9в,д при использовании стандартной системы растворитель/кислота - этанол/HCl не вступают в
конденсацию с 2-метилрезорцином. В спектре ЯМР
31
P реакционной смеси, как и в случае
фосфиноксидных α-аминоацеталей [128], регистрировались сигналы в области 53-55 м.д.
свидетельствующие о конкурирующем протонировании P=O группы, и дезактивации
катализатора (HCl).
75
В результате варьирования условий проведения реакции: растворителей (хлороформ,
бензол, толуол, диоксан) и кислот (трифторуксусная кислота, трифторметансульфокислота)
найдено, что продукты конденсации образуются лишь при кипячении соответствующих
реагентов в трифторуксусной кислоте. Взаимодействие аминофосфиноксидов 9в,д c 2метилрезорцином (пирогаллолом) приводит к образованию производных диарилметанового
ряда 26в,д, 27 с выходом до 28 %, независимо от строения фосфиноксидной группы и
полифенола. Варьирование соотношения исходных реагентов (аминоацеталь:2-метилрезорцин)
от 1:1 до 1:4 не приводило к увеличению выхода продукта [133].
γ-Аминоацеталь 10в взаимодействует с 2-метилрезорцином и пирогаллолом, аналогично
дигексил(((3,3-диэтоксипропил)амино)метил)фосфиноксиду 9в, с образованием производного
диарилметанового ряда 28 c выходом 43%.
R1
HO
R1
HO
OH
2
+
(9в,д, 10в)
(CF3COOH/ кипячение)
-2MeOH
R1
OH
HO
1
2
H2C
n NH2 CF3COO
R
R=C6H13(в), R1=Me, n=2 (26в);
R=C10H23(д), R1=Me, n=2 (26д);
R=C6H13(в), R1=OH, n=2 (27);
R=C6H13(в), R1=Me, n=3 (28)
OH
P O
R
26в,д, 27, 28
Схема 71
Соединения 26в,д, 27, 28 представляют собой порошки белого цвета, растворимые в
ацетоне и ДМСО. Соединение 27 растворимо только в ДМСО. Строение соединений 26в,д, 27,
28 доказано методами ИК, ЯМР (31P, 1H) спектроскопии, состав подтвержден данными массспектрометрии (МALDI) и элементного анализа [133].
В спектрах ЯМР
1
Н соединений 26в,д, 27, 28 наиболее информативным для
доказательства структуры полученных соединений является наличие протонов бензольных
колец Ar-H1 (6.28-6.42 м.д., 3JHH 8.40 Гц), Ar-H2 (6.78 - 7.10 м.д., 3JHH 8.41 Гц) в виде дублетов,
метинового протона (4.59 - 4.63 м.д., 3JHH 7.96 Гц) в виде триплета. Метиленовые протоны
PCH2N группы наблюдаются в виде дублета (3.61 м.д., 2JPH 6.41 Гц), протоны метиленовой
группы (3.11 - 3.15 м.д., 3JHH 7.52 Гц) в виде триплета (Рисунок 16). Слабопольное смещение
сигналов протонов метиленовых групп, связанных с атомом азота на 0.4-0.8 м.д. по сравнению с
сигналами аналогичных групп в фосфорилированных аминоацеталях (9в,д, 10в), а также
наличие в ИК спектре полученных соединений полос поглощения С=O (1674 - 1668 см-1), NH+
(2500-2600см-1) групп, свидетельствует об образовании соответствующей аммонийной соли.
6. 8
6. 4
6 . 0
5. 6
5 . 2
4. 8
4 . 4
4 . 0
3. 6
1 . 0 00 0
4. 60
3 . 2
2. 8
2 . 0 47 4
4 . 6 32 4
4 . 6 12 3
4 . 5 92 7
3 . 6 19 1
3 . 6 03 1
3 . 1 57 2
3 . 1 39 1
3 . 1 19 6
3 . 6 19 1
3 . 6 03 1
4 . 6 32 4
4 . 6 12 3
4 . 5 92 7
6 . 4 76 8
6 . 4 55 9
6 . 9 06 0
( p p m)
2. 4
2. 0
Рисунок 16 - Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CD3(O)CD3) соединения 26в
1. 6
1 . 2
6 . 1 06 3
1 4 . 83 6
4 . 0 38 3
0 . 9 28 2
0 . 9 11 3
0 . 8 94 0
1 . 3 01 1
1 . 6 36 5
1 . 5 78 7
1 . 4 48 0
2 . 1 39 9
( p p m)
5 . 9 29 0
3. 6
2 . 5 95 6
2 . 5 38 6
( p p m)
2 . 0 00 6
1 . 9 89 0
2 . 0 47 4
1 . 0 00 0
1 . 9 86 2
1 . 9 90 8
76
77
2.2.3 Конденсация 2-метилрезорцина с замещенными фосфорилированными αаминоацеталями
Конденсация 2-метилрезорцина с замещенными α-аминофосфонатами 5 и 6 проведена в
аналогичных условиях в среде этанола в присутствии соляной кислоты, поскольку было
обнаружено, что в присутствии трифторуксусной кислоты реакция не протекает (Схема 72).
CH3
CH3
HO
OH
+
2
Ph
EtO
EtO P
O
CH3
HO
N
H
O
O
Me
Me
OH HO
1
HCl/EtOH
2
-2MeOH
5
H2C
NH2 Cl
H
Ph
P O
EtO
OCH2CH3
29
CH3
HO
CH3
HO
OH
+
2
Me
EtO
N
EtO P
H
O Me
O
O
Me
Me
OH
CH3
OH HO
CH3
OH HO
0.5
1
HCl/EtOH
2
-2MeOH
6
OH
H2C
30
NH2 Cl
Me
Me
P O
EtO
OCH2CH3
Схема 72
Стоит отметить, что обе реакции протекают достаточно быстро, выходы получаемых
продуктов составляли 72 и 77%, соответственно. Полученные соединения представляют собой
порошки белого цвета, растворимые в ацетоне, этаноле и ДМСО.
Результаты масс-спектрометрии показали наличие в реакционной смеси помимо димера
29, тримера и пиперазина, который, как уже было рассмотрено, легко образуется в небольших
количествах в данных условиях. Строение выделенного димера 29 было доказано методами
ЯМР
31
P, 1H и ИК-спектроскопии. В спектре ЯМР
31
P соединения 29 присутствовал сигнал в
области 15 м.д. В спектре ЯМР 1Н соединения 29 дублеты протонов бензольных колец Ar-H1 и
Ar-H2 выявить сложно из-за перекрывания с сигналами ароматических протонов заместителя.
Однако достаточно информативными являются сигналы протонов метиновой группы при атоме
фосфора в виде дублета (4.94 - 4.97 м.д., 2JPH 18.17 Гц) и протона метиновой группы в виде
триплета (5.47 - 5.50 м.д., 3JHH 7.38 Гц).
В спектре ЯМР
31
P соединения 30 присутствовал единственный сигнал в области 21.5
м.д. В спектре ЯМР 1Н соединения 30 информативным для доказательства структуры является
наличие сигналов протонов бензольных колец Ar-H1 (6.38-6.40 м.д., 3JHH 8.34 Гц), Ar-H2 (6.78 -
78
6.80 м.д., 3JHH 8.44 Гц) в виде дублетов, метиновой группы (4.90 - 4.93 м.д., 3JHH 7.38 Гц) в виде
триплета и метиленовой группы (3.82 - 3.84 м.д., 3JHH 7.43 Гц) в виде дублета. В спектре
соединения 30, можно увидеть также сигналы протонов 2-метилрезорцина (Рисунок 17).
Поскольку даже после тщательного отмывания продукта и длительной сушки спектр не
изменился, мы предположили наличие молекулярного комплекса 2-метилрезорцин:димер=1:2,
который был подтвержден данными элементного анализа.
6
10
4
5
4 . 9 0
( p p m)
6 . 8 6 . 6 6 . 4 6 . 2 6 . 0 5 . 8 5 . 6 5 . 4 5 . 2 5 . 0 4 . 8 4 . 6 4 . 4 4 . 2 4 . 0 3 . 8 3 . 6 3 . 4 3 . 2 3 . 0 2 . 8 2 . 6 2 . 4 2 . 2 2 . 0 1 . 8 1 . 6
( p p m)
Рисунок 17 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CD3OD) соединения 30
5 . 7 33 3
7
10
2 . 6 99 5
( p p m)
0
8
1
9
3 . 8 39 2
3 . 8 24 3
4 . 9 30 5
4 . 9 15 7
4 . 9 01 0
3
2 . 7 09 9
6 . 4
1
4
1
5
2
3
0
0
H2C
NH2 Cl
4
Me Me
P O
2
EtO
OCH2CH3
5 1
2 . 0 40 6
8,11
8
6 . 0 35 8
7
0
9
8
7
6
6
0
5
5
8
9
8
7
6
7
9
7
6
OH HO
3
CH3
1 . 7 86 8
4
3
3
2
8
7
7
7
7
7
7
11
1 . 7 86 8
( p p m)
CH3
.
.
.
.
4
3
3
2
0
8
1
9
1
4
1
5
2
3
0
0
1
1
1
1
1
.
.
.
.
.
6
5
3
3
3
0
7
8
7
6
5
5
9
5
1
1
4
4
3
2
2 . 1 21 4
2 . 0 49 9
2 . 0 49 1
3 . 8 39 2
3 . 8 24 3
4 . 2 84 7
4 . 2 24 1
4 . 9 30 5
4 . 9 15 7
4 . 9 01 0
6
6
6
6
6 . 7 69 7
6 . 7 68 6
OH
4 . 0 30 9
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
10
1 . 0 00 0
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
HO
1 . 0 92 4
11
HO
9
CH3
1 . 0 00 0
6 . 8 0
1 . 9 15 6
2 . 4 83 6
8
1 . 0 92 4
1 . 9 15 6
2 . 4 83 6
79
OH
6
1
2
9
( p p m)
4
6
80
Конденсация 2-метилрезорцина с α-аминофосфонатами 13а, 14а, содержащими
пространственно-затрудненную фенольную и ацетальную группы, была проведена в
присутствии трифторуксусной кислоты (Схема 73).
Схема 73
В спектрах ЯМР
31
P соединений 31а, 32а присутствовали единственные сигналы в
области 19-20 м.д. В спектрах ЯМР
1
H наиболее информативными для доказательства
структуры соединений 31а, 32а являются протоны трет-бутильных фрагментов в области 1.46
м.д. в виде синглетов, метиленовых групп (2.0-2.4 м.д.) в виде мультиплетов, метильных групп
резорцинов (2.09 м.д.) в виде синглетов. Сигналы метоксигрупп при атоме фосфора
наблюдаются в виде двух дублетов в областях 3.52-3.66 и 3.82-3.83 м.д. с константами 3JPH
10.68, 10.83 Гц (31а) и 3JPH 10.68, 11.01 Гц (32а). Сигнал протона метиновой CH2CH группы
наблюдается в виде триплета (4.41-4.44 м.д., 3JHH 7.65 Гц), метиновой PCH группы (6.37-7.35
м.д., 2JPH порядка 17 Гц) в виде дублета. Сигналы ароматических протонов 2-метилрезорцина
проявляются в виде двух дублетов (6.36-6.37 м.д., 3JHH 8.42-8.54 Гц и 6.86-6.95 м.д., 3JHH 8.458.86 Гц), а ПЗФ фрагмента в виде дублета (7.35-7.39 м.д., 4JHH 1.8 Гц).
81
2.3 Изучение влияния синтезированных фенолов, полифенолов, содержащих
фосфорорганические фрагменты на процесс отверждения эпоксидных композиций
Создание
полимерных
композиционных
материалов
с
повышенными
физико-
механическими свойствами является актуальной задачей. Эпоксидные полимеры превосходят
многие другие классы синтетических полимеров по совокупности присущих им ценных
свойств, таких как высокая адгезия, прочность и химическая стойкость. Это делает их
незаменимыми в качестве основы клеев, лакокрасочных покрытий, компаундов и связующих
армированных пластиков. Для нужд авиастроительной отрасли необходимы новые составы
однокомпонентных эпоксидных композиций, пригодных для применения в качестве покрытий,
клеев или связующих для препрегов. Применение ангидридных отвердителей в таких
композициях
позволяет
теплофизическими
получать
свойствами.
материалы
Однако
в
с
высокими
отсутствие
физико-механическими
катализаторов
и
отверждение
эпоксиангидридных композиций происходит очень медленно и при крайне высоких
температурах. С целью повышения энергоэффективности и технологичности процесса
отверждения таких композиций в них вводят катализаторы.
Известными промышленными катализаторами для отверждения эпоксиангидридных
смесей являются третичные амины, металлокомплексы, а также производные имидазола [134137]. Однако все промышленные катализаторы обладают некоторыми недостатками, например,
третичные амины реагируют и с эпоксидными олигомерами, и с ангидридами по отдельности,
поэтому исключено создание однокомпонентных композиций на основе данных соединений. В
случае
использования
имидазолов
создание
однокомпонентных
эпоксиангидридных
композиций возможно, однако они обладают недостаточной жизнеспособностью. В связи с
этим большой интерес представляет разработка новых соединений, применяющихся в качестве
катализаторов эпоксидных олигомеров и позволяющих хранить однокомпонентные композиции
длительное время.
В
литературе
нами
было
найдено
несколько
работ
по
использованию
фосфорсодержащих соединений в качестве ускорителей эпоксиангидридных композиций
[138,139].
Поскольку в данной работе был получен ряд новых фосфорсодержащих соединений,
были проведены исследования влияния структуры и типа фосфорсодержащих групп на
скорость отверждения эпоксидных композиций.
Для исследования процесса отверждения использовали эпоксидную смолу ЭД-22, ее
реологические свойства, поверхностное натяжение и смачиваемая способность уже были
изучены в работе [140]. В качестве отвердителя использовали изо-метилтетрагидрофталевый
ангидрид (изо-МТГФА), который позволяет получать полимеры с хорошими физико-
82
механическими свойствами. Известным промышленным катализатором этого процесса является
2-метилимидазол (2-МИ), его также использовали для сравнения (Рисунок 18).
ЭД-22
изо-МТГФА
2-МИ
Рисунок 18 - Строение используемых объектов
Эпоксидную смолу, отвердитель и катализатор использовали в соотношении 100:85:2
массовых % соответственно. Реакцию отверждения исследовали методом дифференциальной
сканирующей калориметрии (ДСК) Результатом исследования является ДСК кривая, где
температура пика характеризует температуру максимума теплового эффекта реакции.
Изначально для сравнения было интересно проверить, ускоряют ли процесс отверждения
простые аминоацетали. Использование α-, β- и γ-аминоацеталей показало разные результаты. В
случае α-аминоацеталя эффект был незначительный и пик плохо выражен, иная картина
наблюдается в случае β-аминоацеталя (Рисунок 19).
Рисунок 19 - Кривая ДСК смеси ЭД-22 - изо-МТГФА - β-аминоацеталь
Как можно увидеть, присутствие аминогруппы позволяет β-аминоацеталю ускорять
отверждение, хотя и не так заметно как третичным аминам - известным промышленным
катализаторам.
С γ-аминоацеталем наблюдалась несколько иная картина - начало отверждения
происходило аналогично β-аминоацеталю, однако затем наблюдалось плечо, которое можно
отнести к частичной циклизации γ-аминоацеталя (Рисунок 20).
83
Рисунок 20 - Кривая ДСК смеси ЭД-22 - изо-МТГФА - γ-аминоацеталь
Затем было исследовано влияние аминофосфонатов (АФ) и фосфиноскидов (ФО) 3а-д, 4,
9в-д, 10в,д.
При использовании аминофосфонатов в качестве катализаторов системы ЭД-22 - изоМТГФА на кривой ДСК наблюдается два пика, при этом температура начала первого пика
достаточно низкая (Рисунок 21).
Рисунок 21 - Кривая ДСК смеси ЭД-22 - изо-МТГФА - АФ 3б
Как видно, фосфонатная и аминогруппы дают эффект по отдельности, однако без
эффекта синергизма, поэтому общего снижения температуры не наблюдается.
В случае фосфиноксидов можно увидеть, что закрытая объемными алкильными
заместителями фосфиноксидная группа не оказывает влияния на процесс отверждения (Рисунок
22).
84
Рисунок 22 - Кривая ДСК смеси ЭД-22 - изо-МТГФА - ФО 10в
Соединения диарилметанового ряда не проявили себя в качестве ускорителей, вероятно
из-за того, что аминогруппа в молекулах соединений такого строения находится в солевой
форме. Возможно, диарилметановые производные на основе резорцина и пирогаллола могут
выступать в роли отвердителей, поскольку наличие гидроксильных групп позволяет подобным
соединениям участвовать в сшивке с эпоксидными олигомерами. Однако вследствие
невысокого выхода при синтезе этих веществ, данное исследование не является актуальным.
Далее было изучено влияние наличия ПЗФ фрагмента на отверждение эпоксидных
композиций. Введение соединений 13а-в в систему ЭД-22 - изо-МТГФА показало, что наличие
пространственно-затрудненного фенола не оказывает никакого влияния на температуру
отверждения,
единственная
причина
снижения
температуры
отверждения
-
наличие
аминоацеталя в системе, который, как уже было показано выше, влияет на скорость
отверждения (Рисунок 23).
Рисунок 23 - Кривая ДСК смеси ЭД-22 - изо-МТГФА - 13а
85
Таким образом, отсутствие влияния ПЗФ фрагмента позволяет использовать подобные
катализаторы для антиоксидантной защиты полимеров на основе эпоксидных смол.
С другой стороны из литературы известно, что фосфониевые соли способны ускорять
отверждение эпоксидных олигомеров, причем их можно применять как в качестве инициаторов
гомополимеризации эпоксидных смол [141], так и в составе ионных жидкостей [142]. Что
касается
использования
трехкомпонентных
систем
смола/отвердитель/катализатор,
исследования в этой области очень скудны [139,143].
С целью получения универсального катализатора отверждения эпоксидных композиций,
было необходимо получить фосфониевую соль, содержащую ПЗФ фрагмент. Кроме того,
необходимо было исследовать каталитическое влияние ряда фосфониевых солей на
отверждение эпоксиангидридных композиций. Для реализации поставленных задач нами был
синтезирован широкий круг фосфониевых солей.
2.4
Синтез
фосфониевых
солей
и
α-аминофосфоната,
содержащего
пространственно-затруденную фенольную и фосфониевую группы
Фосфониевые соли 34a-г были получены по известной методике [144-147] в результате
взаимодействия трифенилфосфина с дибромалканами 33а-г (Схема 74). Следует отметить, что
все реакции проводили в толуоле (при температуре порядка 90°С), за исключением соединения
с n=1, поскольку данная реакция успешно реализовалась исключительно в ДМФА и при более
высоких температурах (120°С).
Схема 74
Варьируя соотношение исходных реагентов, нами были синтезированы бисфосфониевые
соли 35б-ж [148-152] (Схема 75).
Схема 75
86
Для исследования влияния структуры заместителей у фосфониевого фрагмента, был
получен ряд таких солей как бутилтрифенилфосфоний бромид 37 (Схема 76). Фосфониевые
соли с ароматическими заместителями 39 и 41 были получены аналогичным способом
[153,154]. Также, взаимодействием этил-2-бромацетата с трифенилфосфином была получена
соль 43.
Схема 76
Структура всех полученных солей 34-43 была доказана методами ИК, ЯМР
спектроскопии, состав был подтвержден данными масс-спектрометрии МАЛДИ, и элементного
анализа. В спектрах ЯМР
31
P всех солей наблюдается единственный сигнал 24-25 м.д. в
зависимости от структуры. В спектрах ЯМР 1H наиболее информативными являются сигналы
протонов метиленовой группы при атоме фосфора, которые проявляются в диапазоне 3.5-5.5
м.д. Также в области 7.5-7.7 м.д. и 7.8-7.9 м.д. наблюдаются по две группы мультиплетов
фенильных протонов. Спектр соединения 43 представлен на рисунке 24. В спектре
присутствуют сигналы протонов метиленовых групп при атоме фосфора (5.11 м.д., 3JPH 13.88
Гц) в виде дублета, метиленовых групп этоксильного заместителя (3.70-3.75 м.д., 3JHH 7.14 Гц) в
виде квартета, метильных групп (0.74 м.д., 3JHH 7.14 Гц) виде триплета.
.
7 . 5
7 . 0
6. 5
6. 0
5. 5
5. 0
4 . 5
4 . 0
1 . 5 41 5
1 . 0 00 0
1 . 0 12 5
3 . 0 41 5
4 . 4 60 1
( p p m)
3 . 7 0
( p p m)
3 . 5
3. 0
2. 5
Рисунок 24 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CDCl3) соединения 43
2. 0
1 . 5 41 5
I n t e g r a l
1 . 0 00 0
I n t e g r a l
.
.
.
.
7
7
7
6
5
3
1
9
0 . 7 60 3
0 . 7 42 4
0 . 7 24 6
3
3
3
3
1
3
5
7
0
1
3
5
.
.
.
.
5
5
4
4
2
2
4
0
8
6
9
1
6
8
7
5
.
.
.
.
7
7
7
6
5
3
1
9
1
3
5
7
0
1
3
5
0 . 7 60 3
0 . 7 42 4
0 . 7 24 6
3
3
3
3
5 . 1 31 1
5 . 0 96 4
7
7
7
7
87
0 . 8 00 . 7 50 . 7 0
( p p m)
1 . 5
1 . 0
88
С
целью
получения
аминофосфониевой
соли,
содержащей
ПЗФ
фрагмент,
взаимодействием фталимида калия с фосфониевой солью 34г, в качестве промежуточного было
получено соединение 44 (Схема 77).
Схема 77
В спектре ЯМР 1H соединения 44 наблюдаются сигналы метиленовых протонов при
атоме фосфора в виде мультиплета в области 3.86-3.94 м.д. (Рисунок 25). Сигналы метиленовых
СН2N протонов проявляются триплетом при 3.71 м.д. (3JНH 6.35 Гц).
7. 6
7. 2
6. 8
3
6. 4
1
6. 0
PPh3
6
5. 6
5. 2
Br
( p p m)
4
4. 8
4. 4
4. 0
3
3. 6
2
( p p m)
3. 2
2. 8
Рисунок 25 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CDCl3) соединения 44
2. 4
2. 0
1 . 0 23 9
O
2
3 . 7 08 7
3 . 6 96 4
3 . 6 83 9
N
1 . 0 22 8
5
1 . 0 48 7
5
1 . 0 48 7
1 . 0 00 0
3 . 3 72 3
3 . 8 23 6
3 . 5 43 8
.
.
.
.
.
8
8
7
6
6
4
3
0
9
8
5
9
8
6
3
4
8
7
4
9
1 . 5 80 7
1 . 5 66 0
2 . 0 78 1
2 . 0 65 5
2 . 0 52 6
3
3
3
3
3
7 . 7 87 3
7 . 6 18 1
7 . 6 11 5
89
O
4
6
3
1
1. 6
90
Дальнейшее взаимодействие соли 44 с гидразингидратом позволяет получить
аминофосфониевую соль 45 (Схема 78).
O
N
O
PPh3 Br
44
EtOH
N2H4 H2O
H2N
PPh3 Br
45
Схема 78
В спектре ЯМР 1H соединения 45 в отличие от соединения 44 можно увидеть заметное
смещение сигналов протонов метиленовых групп, связанных с фосфониевым фрагментом и
аминогруппой, в область сильных полей и проявляются также мультиплетом (3.46-3.53 м.д.) и
триплетом (2.97 м.д., 3JНH 7.26 Гц) (Рисунок 26).
7. 6
7 . 2
6. 8
6. 4
6 . 0
5. 6
5 . 2
4. 8
4. 4
4 . 0
3. 6
( p p m)
3 . 2
Рисунок 26 - Спектр ЯМР 1Н (500 МГц, CD3OD) соединения 45
2. 8
2. 4
2 . 0
1 . 1 34 1
1 . 0 77 4
1 . 0 38 5
1 . 0 00 0
7 . 5 97 2
I n t e g r a l
1
1
1
1
.
.
.
.
9
8
8
7
7
9
5
8
2
7
6
0
0
5
5
9
2 . 9 88 4
2 . 9 70 4
2 . 9 52 1
3 . 5 34 8
3 . 4 60 1
7 . 8 26 0
7 . 7 40 2
91
92
Взаимодействием соединения 45 с ФОС-метиленхиноном 11а был получен αаминофосфонат 46, содержащий фосфониевую и пространственно-затруденную фенольную
группы (Схема 79).
Схема 79
В спектре ЯМР 1Н соединения 46 присутствуют сигналы протонов трет-бутильной
группы (1.41 м.д.) в виде синглета, метиленовых групп (1.81 - 3.89 м.д.) в виде мультиплетов,
метоксильных групп (3.48 м.д. и 3.58 м.д., 3JPH 10.3 и 10.4 Гц, соответственно) в виде двух
дуплетов, метиновой группы (4.06 м.д., 2JPH 19.44 Гц) в виде дуплета, фенильных колец (7.72
м.д. до 8.04 м.д.) в виде мультиплета (Рисунок 27).
8. 0
7 . 5
7 . 0
6 . 5
6. 0
5. 5
5 . 0
4 . 5
4 . 0
3. 5
( p p m)
3. 0
Рисунок 27 - Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3) соединения 46
2 . 5
2 . 0
1 8 . 75 3
4 . 2 44 6
1 . 9 08 7
3 . 3 73 8
2 . 9 67 7
2 . 0 09 9
1 . 0 00 0
1 . 7 70 7
6 . 6 21 5
3 . 0 81 8
7 . 0 39 9
.
.
.
.
.
9
8
8
7
7
1
9
0
9
8
6
8
7
6
9
8
6
8
3
6
.
.
.
.
.
.
.
.
6
6
6
6
6
5
4
3
5
3
2
0
0
7
1
8
3
7
3
9
2
6
3
8
4
8
5
8
4
5
9
1
1 . 4 04 9
1 . 8 15 1
2 . 0 68 6
2 . 0 57 7
2
2
2
2
3
3
3
3
3 . 8 73 0
3 . 8 34 0
4 . 0 86 0
4 . 0 37 4
7 . 2 55 5
7
7
7
7
7
93
1. 5
94
Большинство синтезированных соединений было изучено в роли ускорителей
эпоксидных композиций [155,156]. На рисунке 28 приведены кривые ДСК для фосфониевых
солей 34г, 35г, 37, 39, и для промышленного катализатора 2-метилимидазола. В таблице 5
представлены температуры отверждения для всех изученных солей.
Рисунок 28 - Кривая ДСК смеси ЭД-22 - изо-МТГФА - катализатор: 34г (1), 39 (2), 37 (3), 2-МИ
(4), 35г (5).
Таблица 5 - Значения температуры пика для систем ЭД-22 - изо-МТГФА - катализатор
катализатор
Тпика
катализатор
Тпика
2МИ
140
35г
155
34а
142
35д
144
34б
139
35е
147
34в
142
35ж
148
34г
138
37
139
35в
143
39
140
Как видно из рисунка, некоторые из фосфониевых соединений проявляют большую
каталитическую активность, чем 2-метилимидазол. На примере соли 37 была проведена
концентрационная зависимость, для определения оптимального количества ускорителя
(Рисунок 29).
95
Рисунок 29 - Кривая ДСК смеси ЭД-22 - изо-МТГФА - 37 в зависимости от концентрации,
масс.%: 1 (1), 2 (2), 5 (3)
Учитывая структуры фосфониевых солей и 2-метилимидазола, очевидно, что механизмы
полимеризации эпоксиангидридных композиций должны быть разной природы. Поэтому
следующим
этапом
являлось
исследование
механизма
отверждения
различными
катализаторами.
2.5 Изучение механизма полимеризации методом масс-спектрометрии
Предполагаемые
механизмы
полимеризации
эпоксиангидридных
композиций
с
использованием в качестве катализаторов третичных аминов и имидазолов известны и давно
описаны в литературе [157,158].
Для фосфониевых солей был предположен только один механизм ускорения
эпоксиангидридных композиций, однако он не был доказан [139].
С целью изучения механизма полимеризации эпоксидных соединений ангидридами с
использованием фосфониевых соединений в качестве катализаторов было решено провести ряд
модельных реакций на мономерных соединениях, контролируя ход реакции методом массспектрометрии (ESI). Фталевый ангидрид и эпихлоргидрин были выбраны модельными
соединениями.
Масс-спектры были получены с использованием методома электроспрея (ESI) на
приборе Bruker Esquire ESI-MS. Суть метода заключается в том, что проба подвергается
ионизации с различным напряжением 10 раз - каждое воздействие длится 1 минуту. Первые 5
минут подаются излучения с положительными напряжениями (+10, 25, 50, 75 и 100 V), затем излучения с аналогичными отрицательными напряжениями.
В системе эпихлоргидрин - фталевый ангидрид в роли катализатора может выступать
вода (Схема 80), для которой механизм раскрытия ангидридного кольца известен [159].
96
Схема 80
Эксперимент проводили нагревом смеси фталевого ангидрида с эпихлоргидрином при
110-113°С в течение 2-3 часов. Для изучения реакционной смеси методом масс-спектрометрии
ее растворяли в дихлорметане с концентрацией 1-2 мг/мл.
Масса начального эпоксиангидридного звена (М=258) была подтверждена массспектром реакционной смеси наличием пика [M+Na]+ (Рисунок 30а). Также образование
структуры с участием воды было подтверждено масс-спектром, полученным
при
отрицательных напряжениях, пик M=256.9 соответствует массе [М-H]- (Рисунок 30б). Пик
М=515 соответствует удвоенной массе [М-H]-, а последующие пики с массами 607, 699 и 791
отличаются от предыдущих на массу эпихлоргидрина, что указывает на преимущественное
включение эпоксидных фрагментов в полимерную сетку.
(а)
(б)
Рисунок 30 - Масс-спектры смеси эпихлоргидрин-фталевый ангидрид в области положительных
напряжений (а) и отрицательных (б)
97
В области положительных напряжений в спектре также можно наблюдать ряд пиков,
отличающихся от массы исходной структуры на массу эпихлоргидрина, а также и на массу
звена «эпоксид-ангидрид». Это говорит о том, что параллельно могут протекать 2 процесса гомополимеризации,
с
получением
полимера,
состоящего
в
основном
из
звеньев
эпихлоргидрина, а также отверждения, приводящего к равномерно сшитому полимеру со
стехиометрическим соотношением входящих в него звеньев ангидрида и эпоксида.
Далее был исследован механизм отверждения с использованием имидазолов, который,
уже давно был предположен [160], но не был доказан, поэтому изучить данный механизм было
также интересно. Основная идея полимеризации с использованием имидазолов в качестве
ускорителей заключается в первоначальном взаимодействии неподеленной электронной пары
(НЭП) азота с эпоксидным кольцом, раскрытие которого инициирует реакцию с ангидридом
(Схема 81).
В роли ускорителя использовали 2-фенилимидазол, смесь также как и в отсутствие
катализатора грели при 110°С в течение 2 часов.
Схема 81
В масс-спектре данной смеси не было найдено пиков, соответствующих данным
структурам (Рисунок 31), однако отчетливо наблюдались сигналы в области отрицательных
напряжений, что говорило о наличии карбоксильных групп в данных молекулах.
Рисунок 31 - Масс-спектр смеси эпихлоргидрин-фталевый ангидрид с использованием
имидазола в качестве ускорителя (область положительных напряжений)
98
При более подробном изучении пиков была найдена структура эпоксиангидридного
полимера, не содержащего имидазол в своем составе. На рисунке 32 представлен масс-спектр
эпоксиангидридный смеси с имидазолом при отрицательных напряжениях. Пик M=589
соответствует структуре с массой [M-H]-. Также можно полагать, что в области отрицательных
напряжений молекула может присоединять хлорид-анион, поэтому масса [M+Cl]- (M=625)
также наблюдается на спектре.
OH
CH2CHCH2Cl
O
O
C OCH2CHCH2Cl
O
O
C O
O
CH2CHCH2Cl
OH
O
Exact Mass: 590.05
625.2
589.2
Рисунок 32 - Масс-спектр смеси эпихлоргидрин-фталевый ангидрид с использованием
имидазола в качестве ускорителя (область отрицательных напряжений)
99
Таким образом, нами установлено, что имидазол, инициируя начало полимеризации, не
включается в сетку полимера, а также было найдено, что в данной системе протекает
параллельный процесс полимеризации, катализируемый молекулами воды по механизму,
описанному выше.
Более подробно нами был изучен процесс полимеризации с участием фосфониевых
солей.
Путем нагрева смеси эпихлоргидрин - фталевый ангидрид - бутилтрифенилфосфоний
бромид
был
получен
масс-спектр
(Рисунок
33),
также
указывающий
на
наличие
полимеризации.
Рисунок 33 - Масс-спектр смеси эпихлоргидрин-фталевый ангидрид с использованием соли
бутилтрифенилфосфоний бромид 37 в качестве ускорителя
В первую очередь, было важно проверить единственный механизм раскрытия
ангидридного
кольца,
найденный
в
литературе
[139],
в
котором
на
примере
метилтрифенилфосфониевых солей с различными анионами было показано раскрытие
ангидрида посредством образования фосфорного илида из соли (Схема 82).
100
Схема 82
Однако в масс-спектрах никаких доказательств реализации данного механизма не было
найдено. Также был исключен вариант кислотного катализа бромистоводородной кислотой,
потому что в спектрах отсутствовали соединения, содержащие бром, который легко
фиксируется методом масс-спектрометрии по наличию изотопных пиков.
Более подробно спектр эпоксиангидридной смеси с использованием соли 37 приведен на
рисунке 34.
101
Рисунок 34 - Масс-спектр смеси эпихлоргидрин-фталевый ангидрид с использованием соли 37
Во-первых, на спектре можно выделить попарное расположение пиков с разницей масс
на 5 единиц. Стандартно это является свидетельством присутствия пиков [M+NH4]+ (М+18) и
[M+Na]+ (М+23). Это позволило рассчитать точные массы соединений (М=758 для первой
группы сигналов, М=794 для второй и М=812 для третьей). Во-вторых, исходя из
распределения изотопных пиков хлора, было определено, что первой группе пиков
соответствует структура, содержащая 2 молекулы эпихлоргидрина, второй - с тремя
молекулами, и третьей - с 4 молекулами эпихлоргидрина.
На первые две группы пиков были подобраны структуры олигомеров, содержащих
бутильный фрагмент используемой соли, что подтверждает непосредственное участие ее в
качестве ускорителя (Схема 83).
102
Схема 83
В литературе описан механизм гомополимеризации эпоксидов с использованием
фосфониевых солей [141], однако справедливо полагать, что с ангидридами также возможна
атака ангидридного кольца активированным атомом углерода фосфониефой соли (Схема 84).
После присоединения бутильного фрагмента к ангидриду, трифенилфосфин отщепляется по
аналогии с представленным механизмом [141], а образующийся в результате карбкатион
реагирует с молекулой воды с образованием кислоты, которая в дальнейшем взаимодействует с
молекулой эпихлоргидрина. Полимеризация с участием этого соединения может идти по двум
направлениям - либо с присоединением кислоты (А), либо эпоксиангидридного звена (B). Обе
предполагаемые структуры были подтверждены, как уже упоминалось выше, в виде пиков
[M+NH4]+ и [M+Na]+.
103
Схема 84
Оставалось объяснить наличие третьей группы пиков, соответствующих структуре с 4
молекулами эпихлоргидрина. Детальные расчеты показали, что наличие воды в системе также
приводит к полимеризации по классическому механизму, однако, учитывая использование
высоких напряжений, масса полученной структуры соответствует олигомеру с отщепленной
молекулой воды (Схема 85).
104
Схема 85
Полученная структура с одной ненасыщенной связью также была доказана наличием
пиков [M+NH4]+ и [M+Na]+.
Таким образом, в результате проведенных исследований нами впервые было показано,
что некоторые фосфониевые соли позволяют отверждать эпоксиангидридные системы при
более низких температурах, чем промышленный катализатор 2-метилимидазол.
На примере эпихлоргидрина и фталевого ангидрида была проведена модельная реакция
полимеризации, продукты которой анализировались методом масс-спектрометрии (ESI). В
результате исследования было показано, что имидазольный катализатор не встраивается в
структуру полимерной сетки, несмотря на то, что в известном и давно описанном в литературе
механизме полимеризации, не говорится об отщеплении молекулы имидазола от основной
структуры полимера. В то же время было зафиксировано протекание конкурирующего процесса
полимеризации, который инициируется наличием воды, выступающей в роли катализатора.
Единственный
известный
в
литературе
механизм
полимеризации
эпоксидных
олигомеров с ангидридными отвердителями с использованием фосфониевых солей в роли
ускорителей не был доказан. По масс-спектрам были зафиксированы фрагменты молекул,
содержащие алкильный фрагмент фосфониевой соли, причем было показано, что дальнейшая
реакция полимеризации может идти по двум направлениям - как с присоединением
эпоксиангидридного звена (1 молекула ангидрида + 1 молекула эпихлоргидрина), так и за счет
присоединения фталевой кислоты, также содержащей алкильный фрагмент соли. Важно
отметить, что наличие небольшого количества воды также инициирует процесс полимеризации.
105
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Физико-химические методы исследования
Спектры ЯМР 1H и 13С записаны на спектрометрах Bruker MSL-400 с рабочей частотой
(400.13 и 100.62 МГц, соответственно) и Bruker Avance 600 рабочей частотой (600 МГц и 150
МГц, соответственно) относительно сигналов остаточных протонов дейтерированных
растворителей (ацетон-d6, CDСl3, СD3OD, DMSO-d6). Спектры ЯМР
Р регистрировали на
31
приборе Bruker MSL-400 (с рабочей частотой 161.94 МГц) относительно внешнего стандарта 85%-ной Н3РО4.
ИК спектры записаны на Фурье-спектрометре Vector 22 фирмы Bruker в интервале 4004000 см-1. Кристаллические образцы исследовались в виде эмульсии в вазелиновом масле и в
таблетках KBr, жидкие образцы исследовались в пленке.
Масс-спектры электронной ионизации низкого разрешения получены на приборе DFS
Thermo Electron Corporation (Германия). Энергия ионизирующих электронов составляла 70 эВ,
температура источника ионов 280 ºС. Использовалась система прямого ввода вещества в
источник. Температура ампулы-испарителя изменялась от 50 ºС до 350 ºС.
Масс-спектры матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации (МАЛДИ)
получены на времяпролетном масс-спектрометре UltraFlex III TOF/TOF (Bruker Daltonik GmbH,
Bremen, Germany) в линейном режиме. Измерения проводились в диапазоне m/z 200-5000.
Результирующий масс-спектр представлял собой сумму 100 спектров, полученных в разных
точках образца. Данные обрабатывались с помощью программы FlexAnalysis 3.0 (Bruker
Daltonik GmbH, Bremen, Germany). Пробоподготовка заключалась в приготовлении растворов
исследуемых аналитов в хлороформе, этиловом спирте, ацетоне либо ДМСО в концентрации
10–2 мг/мл. В качестве матриц применяли 2,5-дигидроксибензойную кислоту (DHB). Растворы
матриц в метаноле готовили в концентрации 3-5 мг/мл. Нанесение образцов проводили методом
«высушенных капель». С помощью автоматического дозатора 0,3 мкл раствора матрицы
наносили на мишень Anchor Chip (Bruker Daltonik GmbH, Bremen, Germany). После испарения
растворителя на мишень наносили 0,3 мкл раствора образца.
Рентгеноструктурный анализ соединения выполнен в лаборатории Дифракционных
методов исследования Федерального государственного бюджетного учреждения науки
Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра
Российской академии наук. Съемка осуществляласть при температуре 293 К на автоматическом
дифрактометре “BrukerSmartAPEX2”(λ MoKα, графитовый монохроматор, ω-сканирование).
Структура расшифрована прямым методом по программе SIR [161] и уточнена по программе
106
SHELXL-97 [162]. Координаты атомов водорода выявлены из разностных рядов Фурье и
уточнены изотропно. Все расчеты проведены с помощью программ WinGX [163] и APEX2
[164]. Анализ межмолекулярных контактов в кристаллах, рисунки молекул и кристаллической
упаковки выполнены с использованием программы PLATON [165].
Элементный анализ выполнен на элементном анализаторе Карло-Эрба (Carlo-Erba)
марки EA 1108.
Анализ реакционных смесей проводили методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) на
пластинках Silufol UV-254. Колоночную хроматографию проводили на коммерческом
силикагеле марки Lancaster (0.06-0.2 мм).
Реакцию
отверждения
исследовали
методом
дифференциально-сканирующей
калориметрии (ДСК) с помощью прибора Netzsch DSC 204F1 Phoenix (Netzsch, Германия).
Механизм реакции полимеризации был изучен методом электронной ионизации на
приборе Bruker Esquire MS-ESI (Германия) с использованием ряда положительных и
отрицательных конических напряжений.
3.2 Использованные вещества и материалы
При выполнении работы были использованы коммерчески доступные реактивы и
растворители фирм Sigma Aldrich, Acros Organics, Fluka и Alfa Aesar. Абсолютирование
растворителей, используемых в эксперименте, проводилось в соответствии с известными
методиками [166].
3.3 Экспериментальная часть к Главе 2
Диэтилфосфит получали взаимодействием треххлористого фосфора с этанолом [167].
К 277 г этанола (96%-ного) при постоянном перемешивании по каплям добавляли 294 г
треххлористого фосфора в течение 1.5 ч при 2-5 °С. Хлористый водород и хлористый этил
удаляли в вакууме водоструйного насоса, остаток перегоняли на масляном насосе. Получали
238 г (90%) диэтилфосфита, т.кип. 69-70°С (10 мм рт.ст.),
= 1.4085,
= 1.0741.
3.3.1 Синтез α-аминофосфонатов, содержащих ацетальный фрагмент по реакции
Кабачника -Филдса
Общая методика получения соединений 3-10:
Смесь аминоацеталя, фосфористой кислоты, параформа (в соотношении исходных
реагентов 1:1:1) и каталитического количества пара-толуолсульфокислоты кипятили в колбе,
снабженной
насадкой Дина-Старка и обратным холодильником в течение 3-4 ч. По
завершению реакции, контролируемой по спектрам
P, к реакционной смеси добавляли
31
карбонат калия для удаления катализатора. Затем смесь кипятили при перемешивании в
107
течение 10 мин, осадок отфильтровывали. Бензол отгоняли на водоструйном насосе, продукт
сушили в вакууме масляного насоса.
Диэтил[((2,2-диметоксиэтил)амино)метил]фосфонат (3а)
EtO
Получали из 3 г (28.6 ммоль) 2,2-диметоксиэтиламина (1), 3.95 г
OEt
P
O
N
H
O
O
Me
(28.6 ммоль) диэтилфосфита, 0.86 г (28.6 ммоль) параформа и 60 мг
пара-толуолсульфокислоты. Использовали 240 мг карбоната калия.
Me
Получено 6.2 г (85%) соединения 3а. т.кип. 111 ˚С. ИК-спектр, ν, см-1: 1056 (POC); 1129 (COC);
1242 (P=O); 3342 (NH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 25.65. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]:
1.12 т (6H, OCH2CH3, 3JHH 7.11), 2.60 д (2H, NCH2, 3JHH 5.45), 2.80 д (2H, PCH2, 2JPH 12.07), 3.15 с
(6Н, OCH3), 3.90-3.96 м (4H, OCH2), 4.23 т (1Н, CH, 3JHH 5.40). Найдено, (%): C 42.13; H 8.78; N
5.39; P 12.12; C9H22NO5P. Вычислено, (%): C 42.35; H 8.69; N 5.49; P 12.13. Масс-спектр
МАЛДИ, m/z: 256 [M+H]+, 278 [M+Na]+ (вычисл. М = 255).
Диизопропил[((2,2-диметоксиэтил)амино)метил]фосфонат (3б)
iPr O
Получали из 7.10 г (67.62 ммоль) 2,2-диметоксиэтиламина (1),
OiPr
P
N
H
O
O
O
Me
11.40 г (69.09 ммоль) диизопропилфосфита, 2.03 г (67.67 ммоль)
параформа и 128 мг пара-толуолсульфокислоты. Использовали 620 мг
Me
карбоната калия. Получено 12.29 г (64%) соединения 3б. т.кип. 110 ˚С. Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.:
23.84. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.31 д (12H, CH3, 3JHH 6.19), 2.80 д (2H, CHCH2NH,
3
JHH 5.48), 2.94 д (2H, NHCH2P, 2JHP 12.06), 3.36 c (6H, OCH3), 4.43 т (1H, CH, 3JHH 5.48), 4.70 м
(2H, OCH(Me)2). Найдено, (%): C 46.53; H 9.25; N 4.97; P 10.93; C11H26NO5P. Вычислено, (%): C
46.64; H 9.18; N 4.94; P 11.13. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 306 [M+Na]+ (вычисл. М = 283).
Дигексил[((2,2-диметоксиэтил)амино)метил]фосфиноксид (3в)
Получали из 1.97 г (18.80 ммоль) 2,2-диметоксиэтиламина (1),
C6H13
C6H13
P
O
N
H
O
O
Me
Me
4.10 г (18.80 ммоль) дигексилфосфинистой кислоты, 0.56 г (18.80
ммоль) параформа и 40 мг пара-толуолсульфокислоты. Использовали
160 мг карбоната калия. Получено 5.9 г (94%) соединения 3в в виде масла. ИК-спектр, ν, см-1:
1073 (COC); 1128 (P=O); 3332 (NH). ЯМР 31Р, Р, м.д.: 47.40. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J,
Гц)]: 0.75 т (6H, CH2CH3, 3JHH 6.70), 1.16-1.29 м (12H, (CH2)3CH3), 1.41-1.49 м (4Н, PCH2CH2),
1.54-1.63 м (4Н, PCH2CH2), 2.65 д (2Н, NCH2, 3JHH 5.40), 2.80 д (2H, PCH2N, 2JPH 8.01), 3.22 с
(6H, OCH3), 4.30 т (1Н, CH, 3JHH 5.35). Найдено, (%): C 60.74; H 11.52; N 4.29; P 9.13;
C17H38NO3P. Вычислено, (%): C 60.90; H 11.34; N 4.18; P 9.25. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 358
[M+Na]+, 374 [M+K]+ (вычисл. М = 335).
Диоктил[((2,2-диметоксиэтил)амино)метил]фосфиноксид (3г)
Получали из 0.57 г (5.43 ммоль) диметилацеталя аминоацетальдегида (1), 1.50 г (5.47
ммоль) диоктилфосфинистой кислоты, 0.16 г (5.33 ммоль) параформа и 15 мг пара-
108
толуолсульфокислоты. Использовали 120 мг карбоната калия, после
того, как осадок отфильтровывали, органический слой трижды
промывали водой, сушили над MgSO4, растворитель отгоняли.
Получено 2.05 г (93%) соединения 3г. ИК-спектр, ν, см-1: 1263 (P=O), 3294 (NH). Спектр ЯМР
Р, P, м.д.: 47.64. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.85 т (6H, CH3, 3JHH 6.90), 1.25 уш.с
31
(16H, СH2), 1.36 м (4H, CH2), 1.53 м (4H, CH2), 1.70 м (4H, CH2P), 2.77 д (2H, NCH2, 3JHH 5.40),
2.92 д (2H, PCH2N, 2JPH 7.90), 3.34 с (6Н, OCH3), 4.32 т (1Н, CH, 3JHH 5.40). Найдено, (%): C
64.19; H 11.84; N 3.54; P 7.98; C21H46NO3P. Вычислено, (%): C 64.35; H 11.86; N 3.52; P 7.99.
Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 392 [M+H]+; 414 [M+Na]+; 430 [M+K]+ (вычисл. М = 391).
Дидецил[((2,2-диметоксиэтил)амино)метил]фосфиноксид (3д)
Получали
C10H21
C10H21
P
O
N
H
O
O
Me
Me
из
0.52
г
(4.95
ммоль)
диметилацеталя
аминоацетальдегида, 1.63 г (4.94 ммоль) дидецилфосфинистой
кислоты, 0.15 г (5 ммоль) параформальдегида и 10 мг пара-
толуолсульфокислоты. Использовали 120 мг карбоната калия, после того, как осадок
отфильтровывали, органический слой трижды промывали водой, сушили над MgSO4,
растворитель отгоняли. Получено 2.3 г (95%) соединения 3д. т.пл. 40 - 42 °C. ИК-спектр, ν, см-1:
1258 (P=O), 3283 (NH). Спектр ЯМР 31Р, P, м.д.: 47.6. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]:
0.88 т (6H, CH3, 3JHH 7.10), 1.24 уш.с (24H, СH2), 1.39-1.42 м (4H, CH2), 1.57 м (4H, CH2), 1.73 м
(4H, CH2P), 2.82 д (2H, NCH2, 3JHH 5.41), 2.96 д (2H, PCH2N, 2JPH 7.90), 3.38 с (6Н, OCH3), 4.47 т
(1Н, CH, 3JHH 5.40). Найдено, (%): C 67.07; H 12.05; N 3.14; P 6.95; C25H54NO3P. Вычислено, (%):
C 67.11; H 12.08; N 3.13; P 6.94. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 448 [M+H]+; 470 [M+Na]+; 487
[M+K]+ (вычисл. М = 447).
Гидрокси этил[((2,2-диметоксиэтил)амино)метил]фосфонат (4)
EtO
Получено гидролизом соединения 3а. т.пл.147 – 149 °C. ИК-
OH
P
O
N
H
O
O
Me
спектр, ν, см-1: 1043, 1082 (POC); 1107, 1134 (COC); 1200 (P=O); 22362470 (NH+), 3424 (OH). Спектр ЯМР
Me
Р, P, м.д.: 8.52. Спектр ЯМР 1Н
31
[D2O, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.26 т (3H, OCH2CH3, 3JHH 6.98), 3.04-3.08 м (2H, NCH2), 3.05 д (2H, PCH2,
2
JPH 17.44), 3.39 с (6Н, OCH3), 3.96 м (2H, OCH2, 3JHH 6.98), 5.00 т (1Н, CH, 3JHH 5.39). Найдено,
(%): C 37.14; H 7.98; N 6.02; P 13.50; C7H18NO5P. Вычислено, (%):C 37.01; H 7.99; N 6.17; P
13.63.
Диэтил[((2,2-диметоксиэтил)амино)(фенил)метил]фосфонат (5)
Получали из 3.00 г (28.60 ммоль) 2,2-диметоксиэтиламина, 3.94
Ph
EtO
EtO P
O
N
H
O
O
Me
Me
г (28.60 ммоль) диэтилфосфита, 3.00 г (28.60 ммоль) бензальдегида и
60 мг пара-толуолсульфокислоты. Использовали 120 мг карбоната
калия. Получено 8.6 г (91%) соединения 5. ИК-спектр, ν, см-1: 1056 (COC); 1129 (P=O); 3444
109
(NH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 23.16. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.09 т (3H,
CH2CH3, 3JHH 7.06), 1.23 т (3H, CH2CH3, 3JHH 7.10), 2.55-2.65 м (2H, NCH2), 3.24 c (3H, OCH3),
3.27 c (3H, OCH3), 3.75-4.06 м (4H, OCH2), 4.01 д (1H, PCH, 2JPH 19.66), 4.39 т (1H, CH, 3JHH 5.51),
7.22-7.39 м (5Н, CHaр). Найдено, (%): C 53.94; H 7.62; N 4.54; P 9.01; C15H26NO5P. Вычислено,
(%): C 54.38; H 7.85; N 4.23; P 9.37. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 370 [M+K]+, (вычисл. М = 331).
Диэтил 2-((2,2-диметоксиэтил)амино)пропан-2-ил фосфонат (6)
EtO
EtO P
O
Смесь
Me
Me
N
H
O
O
Me
Me
7.45
г
(71.00
ммоль)
аминоацеталя
2,2-
диметоксиэтиламина в 60 мл сухого ацетона перемешивали в
течение 1 часа в присутствии молекулярных сит 4Å. Затем к смеси
добавили 9.79 г (71.00 ммоль) диэтилфосфита и 0.2 г пара-толуолсульфокислоты и
перемешивали в течение 15 часов при температуре 50-55оС. Осадок отфильтровывали, ацетон
отгоняли из фильтрата на водоструйном насосе. Жидкий продукт сушили на масляном насосе.
Получено 16.1 г (80%) соединения 6. ИК-спектр, ν, см-1: 1052 (COC); 1237 (P=O); 3450 (NH).
Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 30.7. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.13 - 1.26 м (12H, CH3),
2.76 д (2Н, CH2N, 3JHH 5.45), 3.24 с (6Н, OCH3), 3.99-4.05 м (4H, CH2), 4.28 т (1Н, CH, 3JHH 5.45).
Найдено, (%): C 46.73; H 8.96; N 4.59; P 10.77; C11H26NO5P. Вычислено, (%): C 46.64; H 9.19; N
4.95; P 10.95. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 284 [M+H]+ (вычисл. М = 283).
Дигексил[((3,3-диэтоксипропил)амино)метил]фосфиноксид (9в)
Получали из 1.04 г (7.09 ммоль) 3,3-диэтоксипропил-1-амина,
C6H13
C6H13 H2 2
O
C
P
N
Et
H
O
O
Et
1.50 г (6.90 ммоль) дигексилфосфинистой кислоты, 0.21 г (7.00
ммоль) параформа и 21 мг пара-толуолсульфокислоты. Использовали
85 мг карбоната калия. Получено 2 г (75%) соединения 9в. ИК-
спектр, ν, см-1: 1125 (COC); 1151 (P=O); 3438 (NH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 47.41. Спектр ЯМР
1
Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.79 т (6H, CH2CH3, 3JHH 6.96), 1.10 т (6H, OCH2CH3, 3JHH 7.05), 1.18-
1.31 м (12H, CH2), 1.45-1.51 м (4H, CH2), 1.59-1.61 м (2H, CHCH2), 1.62-1.72 м (4H, PCH2CH2),
2.65 т (2Н, NCH2, 3JHH 6.76), 2.79 д (2H, PCH2, 2JPH 8.26), 3.36-3.59 м (4H, OCH2), 4.49 т (1Н, CH,
3
JHH 5.56). Найдено, (%): C 63.27; H 11.69; N 3.79; P 8.13; C20H44NO3P. Вычислено, (%): C 63.66;
H 11.67; N 3.71; P 8.22. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 378 [M+H]+, 400 [M+Na]+,416 [M+К]+
(вычисл. М = 377).
Диоктил[((3,3-диэтоксипропил)амино)метил]фосфиноксид (9г)
Получали из 0.83 г (5.65 ммоль) 3,3-диэтоксипропил-1-амина,
C8H17
C8H17 H2 2
O
C
P
N
Et
H
O
O
Et
1.50 г (5.50 ммоль) диоктилфосфинистой кислоты, 0.16 г (5.46 ммоль)
параформа и 16.60 мг пара-толуолсульфокислоты. Использовали 60 мг
карбоната калия. Получено 1.6 г (68%) соединения 9г. ИК-спектр, ν, см-1: 1125 (COC); 1222
(P=O); 3283 (NH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 47.46. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.76 т
110
(6H, CH2CH3, 3JHH 6.94), 1.07 т (6H, OCH2CH3, 3JHH 7.10), 1.15-1.28 м (20H, CH2), 1.41-1.49 м
(4H, PCH2CH2), 1.56-1.62 м (4H, PCH2CH2), 1.64-1.69 м (2H, CHCH2), 2.62 т (2Н, NCH2, 3JHH
6.74), 2.76 д (2H, PCH2, 2JPH 8.17), 3.33-3.56 м (4H, OCH2), 4.47 т (1Н, CH, 3JHH 5.50). Найдено,
(%): C 66.04; H 11.88; N 3.19; P 6.99; C24H52NO3P. Вычислено, (%):C 66.51; H 12.00; N 3.20; P
7.10. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 434 [M+H]+, 456 [M+Na]+,473 [M+К]+ (вычисл. М = 433).
Дидецил[((3,3-диэтоксипропил)амино)метил]фосфиноксид (9д)
Получали из 0.83 г (5.65 ммоль) 3,3-диэтоксипропил-1-амина,
C10H21
1.86 г
C10H21 H2 2
O
C
P
N
Et
H
O
O
Et
ммоль)
(5.64 ммоль) дидецилфосфинистой кислоты, 0.16 г (5.46
параформа
и
16.60
мг
пара-толуолсульфокислоты.
Использовали 60 мг карбоната калия. Получено 1.89 г (82%)
соединения 9д. ИК-спектр, ν, см-1: 1123 (COC); 1220 (P=O); 3236 (NH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.:
47.36. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.66 т (6H, CH2CH3, 3JHH 6.88), 0.98 т (6H,
OCH2CH3, 3JHH 7.08), 1.03-1.19 м (28H, CH2), 1.32-1.39 м (4H, PCH2CH2), 1.47-1.51 м (4H,
PCH2CH2), 1.53-1.60 м (2H, CHCH2), 2.53 т (2Н, NCH2, 3JHH 6.69), 2.67 д (2H, PCH2, 2JPH 8.19),
3.23-3.46 м (4H, OCH2), 4.38 т (1Н, CH, 3JHH 5.51). Найдено, (%): C 69.14; H 12.58; N 2.97; P 6.36;
C28H60NO3P. Вычислено, (%): 68.71; H 12.27; N 2.86; P 6.34. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 490
[M+H]+ (вычисл. М = 489).
Диэтил[((4,4-диэтоксибутил)амино)метил]фосфонат (10а)
EtO
H2 3
OEt
O
C
Et
P
N
H
O
O
Et
Получали
из
3.00
г
(18.60
ммоль)
аминоацеталя
4,4-
диэтоксибутил-1-амина, 2.57 г (18.60 ммоль) диэтилфосфита, 0.56 г
(18.70 ммоль) параформа и 50 мг
пара-толуолсульфокислоты.
Использовали 60 мг карбоната калия. Получено 2.8 г (48%) соединения 10а. ИК-спектр, ν, см-1:
1123 (COC); 1141 (P=O); 3277 (NH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 26.6. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ,
м.д., (J, Гц)]: 0.82 т (6H, CH2CH3, 3JHH 6.90), 1.14 т (6H, OCH2CH3, 3JHH 7.06), 1.34-1.47 м (4H,
CHCH2), 2.52 т (2Н, NCH2, 3JHH 6.94), 2.83 д (2H, PCH2N, 2JPH 8.01), 3.26-3.49 м (4H, OCH2), 3.933.98 м (4H, POCH2), 4.42 т (1Н, CH, 3JHH 5.52). Найдено, (%): C 50.60; H 9.48; N 4.27; P 10.31;
C13H30NO5P. Вычислено, (%): C 50.16; H 9.65; N 4.50; P 9.97. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 334
[M+Na]+ (вычисл. М = 311).
Дигексил[((4,4-диэтоксибутил)амино)метил]фосфиноксид (10в)
C6H13
C6H13 H2 3
O
C
P
N
Et
H
O
O
Et
Получали
из
1.48
г
(9.19
ммоль)
аминоацеталя
4,4-
диэтоксибутил-1-амина, 2 г (9.18 ммоль) дигексилфосфинистой
кислоты,
0.28
г
(9.33
ммоль)
параформа
и
30
мг
пара-
толуолсульфокислоты. Использовали 120 мг карбоната калия. Получено 2.9 г (81%) соединения
10в. ИК-спектр, ν, см-1: 1126 (COC); 1151 (P=O); 3436 (NH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 47.33.
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.76 т (6H, CH2CH3, 3JHH 6.96), 1.07 т (6H, OCH2CH3,
111
3
JHH 7.05), 1.15-1.28 м (16H, CH2), 1.41-1.53 м (4H, CHCH2), 1.56-1.62 м (4H, PCH2CH2), 2.55 т
(2Н, NCH2, 3JHH 6.92), 2.75 д (2H, PCH2N, 2JPH 8.11), 3.32-3.54 м (4H, OCH2), 4.35 т (1Н, CH, 3JHH
5.55). Найдено, (%): C 64.11; H 11.88; N 3.44; P 8.02; C21H46NO3P. Вычислено, (%):C 64.45; H
11.76; N 3.58; P 7.93. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 414 [M+Na]+, 430 [M+К]+ (вычисл. М = 391).
Дидецил[((4,4-диэтоксибутил)амино)метил]фосфиноксид (10д)
C10H21
C10H21 H2 3
O
C
P
N
Et
H
O
O
Et
Получали
из
0.73
г
(4.53
ммоль)
аминоацеталя
4,4-
диэтоксибутил-1-амина, 1.50 г (4.50 ммоль) дидецилфосфинистой
кислоты,
0.14
г
(4.33
ммоль)
параформа
и
15
мг
пара-
толуолсульфокислоты. Использовали 60 мг карбоната калия. Получено 2.0 г (88%) соединения
10д. ИК-спектр, ν, см-1: 1125 (COC); 1143 (P=O); 3277 (NH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 47.40.
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.82 т (6H, CH2CH3, 3JHH 6.90), 1.14 т (6H, OCH2CH3,
3
JHH 7.06), 1.20-1.35 м (28H, CH2), 1.45-1.53 м (4H, PCHCH2), 1.55-1.62 м (4H, CHCH2), 1.63-1.72
м (4H, PCH2CH2), 2.63 т (2Н, NCH2, 3JHH 6.94), 2.83 д (2H, PCH2N, 2JPH 8.01), 3.39-3.61 м (4H,
OCH2), 4.42 т (1Н, CH, 3JHH 5.52). Найдено, (%): C 68.92; H 12.58; N 2.86; P 6.24; C29H62NO3P.
Вычислено, (%): C 69.18; H 12.33; N 2.78; P 6.16. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 504 [M+Н]+
(вычисл. М = 503).
3.3.2 Синтез α-аминофосфонатов, содержащих пространственно-затрудненную
фенольную и ацетальную группы
Общая методика синтеза соединений 12-14
Смесь 0.6 ммоль аминоацеталя 1, 7, 8 и 0.6 ммоль соответствующего метиленхинона
11а-в в 1 мл диоксана перемешивали при комнатной температуре в течение 2-3 ч в атмосфере
аргона. Полноту протекания реакции контролировали по спектрам
P реакционной смеси. По
31
завершению реакции растворитель удаляли на водоструйном насосе, получали смолообразный
продукт.
Диметил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((2,2-диметоксиэтил)амино)
метил)фосфонат (12a)
Получали из 0.07 г (0.61 ммоль) 2,2-диметоксиэтиламина 1
и 0.20 г (0.61 ммоль) метиленхинона 11а. Получено 0.24 г (90%)
соединения 12a. ИК-спектр, ν, см-1: 1058 (POC), 1120 (COC), 1231
(P=O), 3319 (NH), 3627 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 26.09.
31
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.45 с (18H, CH3), 2.63-2.73
м (2H, NCH2), 3.32, 3.36с (6H, СOCH3), 3.52, 3.73 д (6Н, POCH3, 3JPH 10.37, 9.94), 4.00 д (1Н,
PCH, 2JPH 18.91), 4.48 т (1H, CH2CH, 3JHH 5.45), 5.22 с (1Н, ОН), 7.20 д (2Н, CHар,4JHH 2.25).
Найдено, (%): C 58.35; H 8.88; N 3.36; P 7.11; C21H38NO6P. Вычислено, (%): C 58.47; H 8.82; N
112
3.25; P 7.19. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 432 [M+H]+, 454 [M+Na]+, 470 [M+K]+ (вычисл. М =
431).
Диэтил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((2,2-диметоксиэтил)амино)
метил)фосфонат (12б)
Получали
из
0.06
г
(0.56
ммоль)
2,2-
диметоксиэтиламина 1 и 0.20 г (0.56 ммоль) метиленхинона
11б. Получено 0.23 г (89%) соединения. 12б. ИК-спектр, ν,
см-1: 1059 (POC), 1121 (COC), 1228 (P=O), 3316 (NH), 3624
(OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 23.96. Спектр ЯМР 1Н
31
[CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.11, 1.26 т (6H, CH2CH3, 3JHH 7.05),
1.42 с (18H, CH3), 2.61-2.71 м (2H, NCH2), 3.29, 3.33с (6H, СOCH3), 3.76-4.07 м (4Н, OCH2), 3.94
д (1Н, PCH, 2JPH 18.60), 4.44 т (1H, CH2CH, 3JHH 5.51), 5.18 с (1Н, ОН), 7.17 д (2Н, CHар, 4JHH
1.92). Спектр ЯМР
13
С [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 16.4 (C10), 30.5 (C6), 34.5 (C5), 49.2 (C12), 53.7
(C14), 61.1 (C7), 62.8 (C9), 103.7 (C13), 125.5 (C3), 125.5 (C4), 136.1 (C2), 153.8 (C1). Найдено, (%):
C 59.97; H 9.09; N 3.12; P 6.86; C23H42NO6P. Вычислено, (%): C 60.13; H 9.15; N 3.05; P 6.75.
Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 460 [M+H]+, 482 [M+Na]+, 498 [M+K]+ (вычисл. М = 459).
Диметил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((3,3-диэтоксипропил)амино)
метил)фосфонат (13a)
Получали из 0.13 г (0.91 ммоль) 3,3-диэтоксипропил-1амина 7 и 0.30 г метиленхинона 11а. Получено 0.35 г (81%)
соединения 13a. ИК-спектр, ν, см-1: 1061 (POC), 1121 (COC), 1232
(P=O), 3339 (NH), 3435 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 26.58.
31
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.16, 1.18 т (6H, CH2CH3,
3
JHH 7.20), 1.44 с (18H, CH3), 1.76-1.81 м (4Н, CH2), 2.62 м (2Н, NCH2), 3.42-3.63 м (4Н,
OCH2CH3), 3.50, 3.70 д (6H, POCH3, 3JPH 10.42, 10.34), 3.94 д (1H, PCH, 2JPH 18.79), 4.56 т (1Н,
CH, 3JHH 5.59), 5.20 с (1Н, ОН), 7.18 д (2Н, CHар, 4JHH 2.22). Найдено, (%): C 60.77; H 9.21; N
3.05; P 6.61; C24H44NO6P. Вычислено, (%): C 60.89; H 9.30; N 2.96; P 6.55. Масс-спектр МАЛДИ,
m/z: 474 [M+H]+, 496 [M+Na]+, 512 [M+K]+ (вычисл. М = 473).
Диэтил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((3,3-диэтоксипропил)амино)
метил)фосфонат (13б)
Получали из 0.08 г (0.56 ммоль) 3,3-диэтоксипропил-1амина 7 и 0.20 г (0.56 ммоль) метиленхинона 11б. Получено 0.26 г
(92%) соединения 13б. ИК-спектр, ν, см-1: 1060 (POC), 1119 (COC),
1227 (P=O), 3308 (NH), 3611 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 24.38.
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.09-1.28 м (12H, CH3), 1.43
113
с (18H, CH3), 1.76-1.80 м (2H, CH2CH), 2.55-2.69 м (2H, NCH2), 3.42-3.64 м (4H, OCH2), 3.76-4.06
м (4Н, POCH2), 3.91 д (1Н, PCH, 2JPH 18.92), 4.56 т (1H, CH2CH, 3JHH 5.56), 5.16 с (1Н, ОН), 7.17 с
(2Н, CHар). Найдено, (%): C 62.12; H 9.63; N 2.88; P 6.07; C26H48NO6P. Вычислено, (%): C 62.28;
H 9.58; N 2.79; P 6.19. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 502 [M+H]+, 524 [M+Na]+, 540 [M+K]+
(вычисл. М = 501).
Дибутил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((3,3-диэтоксипропил)амино)
метил)фосфонат (13в)
Получали из 0.13 г (0.88 ммоль) 3,3-диэтоксипропил-1амина 7 и 0.36 г метиленхинона 11в. Получено 0.37 г (75%)
соединения 13в. ИК-спектр, ν, см-1: 1066 (POC), 1121 (COC), 1226
(P=O), 3336 (NH), 3557 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 24.30.
31
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.83 0.91 т (6H, CH2CH3,
3
JHH 7.41 7.40), 1.18 1.16 т (6H, ОCH2CH3, 3JHH 7.07), 1.25-1.34 м (4Н, CH2CH3), 1.44 с (18H,
CH3), 1.58-1.81 м (4Н, OСH2CH2), 2.57-2.71 м (2Н, NCH2), 3.42-3.49 м (2Н, OCH2CH3), 3.57-3.73
м (2Н, OCH2CH3), 3.83-4.01 м (4Н, OCH2CH2), 3.91 д (1H, PCH, 2JPH 18.91), 4.57 т (1Н, CH, 3JHH
5.66), 5.16 с (1Н, ОН), 7.18 д (2Н, CHар, 4JHH 2.15). Найдено, (%): C 64.49; H 10.11; N 2.45; P 5.65;
C30H56NO6P. Вычислено, (%): C 64.63; H 10.05; N 2.51; P 5.57. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 558
[M+H]+, 580 [M+Na]+, 596 [M+K]+ (вычисл. М = 557).
Диметил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((4,4-диэтоксибутил)амино)
метил)фосфонат (14a)
Получали из 0.14 г (0.87 ммоль) 4,4-диэтоксибутил-1амина 8 и 0.29 г метиленхинона 11а. Получено 0.36 г (85%)
соединения 14a. ИК-спектр, ν, см-1: 1060 (POC), 1120 (COC),
1230 (P=O), 3311 (NH), 3584 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.:
26.50. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.19, 1.20 д.т.
(6H,CH2CH3, 3JHH 7.01 7.00), 1.46 с (18H, CH3), 1.52-1.71 м (4Н, CH2), 2.52-2.63 м (2Н, NCH2),
3.44-3.67 м (4Н, OCH2CH3), 3.52 3.72 д (6H, POCH3,3JPH 10.42 10.33), 3.97 д (1H, PCH, 2JPH
18.79), 4.47 т (1Н, CH, 3JHH 5.47), 5.20 с (1Н, ОН), 7.20 д (2Н, CHар, 4JHH 2.05). Найдено, (%): C
61.47; H 9.31; N 2.96; P 6.43; C25H46NO6P. Вычислено, (%): C 61.60; H 9.45; N 2.87; P 6.37. Массспектр МАЛДИ, m/z: 488 [M+H]+, 510 [M+Na]+ (вычисл. М = 487).
Диэтил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((4,4-диэтоксибутил)амино)
метил)фосфонат (14б)
Получали из 0.09 г (0.56 ммоль) 4,4-диэтоксибутил-1-амина 8 и 0.20 г (0.56 ммоль)
метиленхинона 11б. Получено 0.26 г (89%) соединения 14б. ИК-спектр, ν, см-1: 1058 (POC),
1121 (COC), 1229 (P=O), 3319 (NH), 3536 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 24.34. Спектр ЯМР 1Н
114
[CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.09 1.24 т (6H, POCH2CH3, 3JHH 7.06
7.05), 1.13-1.17 м (6H, CH3), 1.41 с (18H, CH3), 1.47-1.66 м (4H,
CH2CH), 2.47-2.58 м (2H, NCH2), 3.40-3.64 м (4H, OCH2), 3.754.04 м (4Н, POCH2), 3.90 д (1Н, PCH, 2JPH 18.53), 4.42 т (1H,
CH2CH, 3JHH 5.59), 5.17 с (1Н, ОН), 7.15 д (2Н, CHар, 4JHH 2.20).
Найдено, (%): C 62.79; H 9.62; N 2.81; P 6.13; C27H50NO6P.
Вычислено, (%): C 62.91; H 9.71; N 2.72; P 6.02. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 516 [M+H]+, 538
[M+Na]+, 554 [M+K]+ (вычисл. М = 515).
Дибутил((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((4,4-диэтоксибутил)амино)
метил)фосфонат (14в)
Получали из 0.14 г (0.84 ммоль) 4,4-диэтоксибутил-1амина 8 и 0.34 г метиленхинона 11в. Получено 0.38 г (79%)
соединения 14в. ИК-спектр, ν, см-1: 1066 (POC), 1120 (COC),
1227 (P=O), 3326 (NH), 3567 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.:
24.30. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.82, 0.89 т (6H,
CH2CH3, 3JHH 7.37 7.44), 1.17, 1.16 т (6H, ОCH2CH3, 3JHH 7.07
7.04), 1.28-1.37 м (4Н, CH2CH2CH3), 1.43 с (18H, CH3), 1.46-1.70 м (8Н, CH2), 2.49-2.59 м (2Н,
NCH2), 3.41-3.63 м (4Н, OCH2CH3), 3.82-4.01 м (4Н, POCH2), 3.91 д (1H, PCH, 2JPH 18.71), 4.44 т
(1Н, CH, 3JHH 5.59), 5.16 с (1Н, ОН) 7.17 д (2Н, CHар, 4JHH 2.23). Найдено, (%): C 65.02; H 10.21;
N 2.36; P 5.53; C31H58NO6P. Вычислено, (%): C 65.15; H 10.16; N 2.45; P 5.43. Масс-спектр
МАЛДИ, m/z: 572 [M+H]+, 594 [M+Na]+, 610 [M+K]+ (вычисл. М = 571).
Общая методика синтеза соединений 15а-в
Смесь 0.3 г метиленхинона 11а-в и диэтил((2,2-диметоксиэтил)амино)метилфосфоната
3а в соотношении 1:1 в 1.5 мл диоксана перемешивали при температуре 55-60оС в течение 25 ч
в атмосфере аргона, контролируя протекание реакции по спектрам
31
P реакционной смеси. С
помощью колоночной хроматографии очистили продукт от исходного метиленхинона (элюент дихлорметан).
Диметил[((N-2,2-диметоксиэтил-N-диэтоксифосфорилметил)-1-ил)(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)метил]фосфонат (15а)
Получали из 0.30 г (0.92 ммоль) диметил(3,5-ди-третбутил-4-оксоциклогекса-2,5-диенилиденметил)фосфоната
11а
и
0.24 г (0.92 ммоль) аминофосфоната 3а. Получено 0.11 г (20%)
соединения 15а, в виде масла. ИК-спектр, ν, см-1: 1061 (POC), 1129
(COC), 1227 (P=O), 3489 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 26.31,
115
25.54. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.29 м (6H, CH2CH3), 1.45 с (18H, CH3), 2.59-2.91
м (2H, NCH2) 3.40, 3.41 c (6H, OCH3), 3.79 д (2H, NCH2P, 2JPH 11.19), 3.49, 3.88 д (6Н, POCH3,
3
JPH 10.36, 10.55), 4.04-4.07 м (2H, OCH2), 4.15-4.19 м (2H, OCH2), 4.49 т (1Н, CH, 3JHH 4.59), 4.65
д (1Н, PCH, 2JPH 24.02), 5.25 с (1Н, ОН), 7.36 c (2Н, CHар). Найдено, (%): C 53.54; H 8.51; N 2.30;
P 10.73; C26H49NO9P2. Вычислено, (%): C 53.70; H 8.43; N 2.41; P 10.67. Масс-спектр МАЛДИ,
m/z: 580 [M-H]-, 604 [M+Na]+ (вычисл. М = 581).
Диэтил[((N-2,2-диметоксиэтил-N-диэтоксифосфорилметил)-1-ил)(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)метил]фосфонат (15б)
Получали из 0.30 г (0.85 ммоль) диэтил(3,5-ди-трет-бутил-4оксоциклогекса-2,5-диенилиденметил)фосфоната 11б и 0.22 г (0.86
ммоль) фосфоната 3а. Получено 0.1 г (19%) соединения 15б, в виде
масла. ИК-спектр, ν, см-1: 1055 (POC), 1121 (COC), 1224 (P=O), 3561
(OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 25.56, 24.22. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3,
δ, м.д., (J, Гц)]: 1.26-1.37 м (12H, CH2CH3), 1.44 с (18H, CH3), 2.622.98 м (2H, NCH2), 3.34 д (2H, NCH2P, 2JPH 18.52), 3.39, 3.41 c (6H, OCH3), 4.01-4.07 м (2H,
OCH2), 4.14-4.26 м (6Н, OCH2), 4.49 т (1Н, CH, 3JHH 4.59), 4.61 д (1Н, PCH, 2JPH 24.02), 5.23 с
(1Н, ОН), 7.36 c (2Н, CHар). Найдено, (%): C 55.04; H 8.81; N 2.19; P 10.25; C28H53NO9P2.
Вычислено, (%): C 55.17; H 8.70; N 2.30; P 10.18. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 608 [M-H]-, 632
[M+Na]+, 648 [M+K]+ (вычисл. М = 609).
Дибутил[((N-2,2-диметоксиэтил-N-диэтоксифосфорилметил)-1-ил)(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)метил]фосфонат (15в)
Получали из 0.30 г (0.73 ммоль) дибутил(3,5-ди-трет-бутил4-оксоциклогекса-2,5-диенилиденметил)фосфоната 11в и 0.18 г (0.72
ммоль) фосфоната 3а. Получено 0.1 г (21%) соединения 15в, в виде
масла. ИК-спектр, ν, см-1: 1050 (POC), 1126 (COC), 1230 (P=O), 3519
(OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 25.52, 24.25. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3,
δ, м.д., (J, Гц)]: 1.26-1.37 м (12H, CH2CH3), 1.44 с (18H, CH3), 1.461.49 м (4H, CH2CH3), 1.66-1.73 м (4H, CH2), 2.68-2.99 м (2H, NCH2), 3.34 д (2H, NCH2P, 2JPH
18.52), 3.39, 3.41 c (6H, OCH3), 4.02-4.05 м (2H, 2H, OCH2), 4.11-4.22 м (4H, OCH2), 4.48-4.50 м
(1Н, CH2CH), 4.61 д (1Н, PCH, 2JPH 24.02), 5.22 с (1Н, ОН), 7.38 c (2Н, CHар). Найдено, (%): C
57.61; H 9.21; N 2.19; P 9.23; C32H61NO9P2. Вычислено, (%): C 57.74; H 9.17; N 2.11; P 9.32.
Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 664 [M-H]-, 688 [M+Na]+, 704 [M+K]+ (вычисл. М = 665).
Общая методика синтеза соединений 16,17
Смесь 0.2 г метиленхинона 11в и фосфоната (9в или 10в) в соотношении 1:1 в 3 мл
диоксана перемешивали при температуре 55-60оС в течение 70 ч в атмосфере аргона,
116
контролируя протекание реакции по спектрам 31P реакционной смеси. По завершению реакции
растворитель удаляли на водоструйном насосе, получали смолообразный продукт.
Дибутил[((N-3,3-диэтоксипропил-N-дигексилфосфорилметил)-1-ил)(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)метил]фосфонат (16)
Получали из 0.20 г (0.49 ммоль) дибутил(3,5-ди-третбутил-4-оксоциклогекса-2,5-диенилиденметил)фосфоната 11в
и 0.18 г (0.48 ммоль) фосфоната 9в. Получено 0.08 г (21%)
соединения 16. ИК-спектр, ν, см-1: 1039 (POC), 1120 (COC),
1224 (P=O), 3520 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 26.14, 47.92.
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д.]: 0.86 м (6H, CH2CH3), 1.181.25 м (12H, CH3), 1.26-1.28 м (12H, CH2), 1.36-1.39 м (8H,
CH2), 1.43 с (18H, CH3), 1.57-1.65 м (6H (2H CH2CH, 4H OCH2CH2)), 1.69-1.78 м (4H, PCH2CH2),
2.33-2.62 м (2H, NCH2), 3.27-3.32 м (2H, NCH2P), 3.52-3.65 м (4H, OCH2CH3), 3.75-3.83 м (4H,
OCH2CH2), 4.85-4.90 м (1Н, CH2CH), 5.10 м (1Н, PCH), 5.34 с (1Н, ОН), 7.28 c (2Н, CHар).
Найдено, (%): C 65.28; H 10.71; N 1.89; P 7.72; C43H83NO7P2. Вычислено, (%): C 65.57; H 10.55;
N 1.78; P 7.88. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 810 [M+Na]+ (вычисл. М = 787).
Дибутил[((N-4,4-диэтоксибутил-N-дигексилфосфорилметил)-1-ил)(3,5-ди-третбутил-4-гидроксифенил)метил]фосфонат (17)
Получали из 0.20 г (0.49 ммоль) дибутил(3,5-ди-третбутил-4-оксоциклогекса-2,5-диенилиденметил)фосфоната 11в
и 0.19 г (0.49 ммоль) фосфоната 10в. Получено 0.07 г (18%)
соединения 17. ИК-спектр, ν, см-1: 1043 (POC), 1116 (COC),
1220 (P=O), 3489 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 28.33, 47.51.
Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.86 м (6H, CH2CH3),
1.13-1.19 м (6H, O(CH2)3CH3), 1.25-1.31 м (18H (6H,
OCH2CH3, 12H (CH2)3), 1.36-1.39 м (8H, CH2), 1.40 с (18H, CH3), 1.53-1.60 м (8H, CH2), 1.69-1.78
м (4H, PCH2CH2), 2.38-2.60 м (2H, NCH2), 3.05-3.10 м (2H, NCH2P), 3.33-3.36 м (4H, OCH2CH3),
3.59-3.67 м (4H, OCH2CH2), 4.50 т (1Н, CH2CH, 3JHH 4.69), 4.45 д (1Н, PCH, 2JPH 25.24), 7.26 c
(2Н, CHар). Найдено, (%): C 65.51; H 10.49; N 1.83; P 7.65; C44H85NO7P2. Вычислено, (%): C
65.92; H 10.61; N 1.75; P 7.74. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 824 [M+Na]+ (вычисл. М = 801).
3.3.3 Синтез ациклических полифенолов диарилметанового строения
Общие методы получения соединений 18a-в, 20а,в
Метод №1. К смеси 5.65 ммоль полифенола и 0.70 г (2.75 ммоль) аминофосфоната 3a в 5
мл этанола, остуженной до 5 оС, при постоянном перемешивании добавляли по каплям 1.5 мл
117
соляной кислоты. Реакционную смесь перемешивали в течение 1 ч при комнатной температуре,
нагревали 4-6 ч при температуре 55-60оС. По завершению реакции растворитель частично
удаляли
в
вакууме
водоструйного
насоса,
выпавший
осадок
(соединения
20а,в)
отфильтровывали, промывали ацетоном и сушили в вакууме масляного насоса. Фильтрат и
оставшуюся реакционную массу объединяли, удаляли растворитель, маслообразный осадок
растворяли в воде и дважды экстрагировали диэтиловым эфиром. Водный слой упаривали на
водоструйном насосе, осадок (соединения 18а-в) сушили над P2O5 в вакуумном эксикаторе до
постоянной массы.
Метод №2. К смеси 36.40 ммоль полифенола в 30 мл этанола и 8 мл соляной кислоты
добавляли по каплям 3 г (11 ммоль) аминофосфоната 3a. Реакционную смесь кипятили при
температуре 60-75oС в течение 4 ч. Через день выпавший осадок отфильтровывали, сушили в
вакууме водоструйного насоса до постоянной массы. Получали соединения 20а,в. Растворитель
из фильтрата удаляли на водоструйном насосе. Маслообразный осадок растворяли в воде,
экстрагировали диэтиловым эфиром, дихлорметаном, водный слой декантировали, удаляли
растворитель, сушили в вакууме водоструйного насоса, получали соединения 18а,в.
N-[2,2-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)этил]-N-((диэтоксифосфорил)метил)аммоний хлорид (18а)
Метод №1. Получали из 0.70 г (5.65 ммоль) 2метилрезорцина и 0.70 г (2.75 ммоль) аминофосфоната 3a.
Получено 0.95 г (74%) соединении 18а, т.пл. 180-182 оС.
Метод №2. Получали из 4.52 г (36.40 ммоль) 2метилрезорцина и 3 г (11 ммоль) аминофосфоната 3а.
Получено 2.53 г (45%) соединения 18а. ИК-спектр, ν, см-1:
1019, 1073 (POC), 1232 (P=O),1609 (Ar), 3406, 3259 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 16.83.
31
Спектр ЯМР 1Н [D2O, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.21 т (6H, CH3, 3JHH 6.91), 2.00 c (6H, Ar-CH3), 3.48 д (2H,
PCH2, 2JPH 14.02), 3.67 д (2H, NCH2, 3JHH 7.90), 4.06-4.13 м (4H, OCH2), 4.89 т (1H, CH, 3JHH 7.59),
6.42 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.60), 6.78 д (2H, Ar-H6, 3JHH 8.61). Найдено, (%): C 52.85; H 6.69; Cl 7.45;
N 2.49; P 6.43; C21H30NO7P∙HCl. Вычислено, (%):C 53.00; H 6.57; Cl 7.45; N 2.94; P 6.51. Массспектр МАЛДИ, m/z: 440 [M-HСl+H]+, 462 [M-HСl+Na]+, 478 [M-HСl+K]+ (вычисл. М = 475).
N-[2,2-бис(2,4-дигидроксифенил)этил]-N-((диэтоксифосфорил)метил)
аммоний
хлорид (18б)
Метод №1. Получали из 0.62 г (5.65 ммоль) резорцина и
0.70 г (2.75 ммоль) аминофосфоната 3a. Получено 0.72 г (59%)
соединения 18б, т.пл. 140-141 oC. ИК-спектр, ν, см-1: 1019, 1039
(POC), 1227 (P=O), 1620 (Ar), 3422, 3243 (OH). Спектр ЯМР
118
Р, Р, м.д.: 16.62. Спектр ЯМР 1Н [CD3OD, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.36 т (6H, CH3, 3JHH 6.92 Гц), 3.54 д
31
(2H, PCH2, 2JPH 14.01), 3.79 д (2H, NCH2, 3JHH 7.62), 4.18-4.23 м (4H, OCH2), 6.28 д (2H, Ar-H5,
3
JHH 8.20), 6.40 с (2H, Ar-H3), 6.93 д (2H, Ar-H6, 3JHH 8.19), 8.9 уш.с (4H, OH) Найдено, (%): C
50.35; H 6.09; Сl 7.86; N 3.19; P 6.94; C19H26NO7P∙HCl. Вычислено, (%): C 50.96; H 6.08; Сl 7.92;
N 3.13; P 6.92. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 412 [M-HСl+H]+, 434 [M-HСl+Na]+, 451 [M-HСl+K]+
(вычисл. М = 447).
N-[2,2-бис(2,3,4-тригидроксифенил)этил]-N-((диэтоксифосфорил)метил)
аммоний
хлорид (18в)
Метод №1. Получали из 0.71 г (5.65 ммоль)
пирогаллола и 0.70 г (2.75 ммоль) аминофосфоната 3a.
Получено 1.27 г (69%) соединения 18в, т.пл. 148-150 oC.
Метод №2. Получали из 4.58 г (36.40 ммоль)
пирогаллола и 3 г (11 ммоль) аминоацеталя 3а. Получено
5.12 г (40%) соединения 18в. ИК-спектр, ν, см-1: 1045 (POC),
1215 P=O), 1626 (Ar), 3420 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 16.9. Спектр ЯМР 1Н [d6-ацетон δ,
м.д., (J, Гц)]: 1.25 т (6H, CH3, 3JHH 7.05), 3.51 д (2H, PCH2, 2JPH 14.01), 3.68 д (2H, NCH2, 3JHH
7.83), 4.11 м (4H, OCH2), 4.82 т (1H, СH, 3JHH 7.82), 6.42 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.60), 7.10 д (2H, ArH6, 3JHH 8.61). Спектр ЯМР
С [d6-ацетон, δ, м.д.]: 14.8 (CH3), 24.9 (CH), 45.4 (PCH2N), 60.3
13
(CH2), 62.0 (OCH2), 110.4(C5), 123.7 (C6), 126.8 (C1), 136.5 (C3), 146.2(C2), 147.6 (C4). Найдено,
(%): C 47.15; H 5.73; Cl 7.42; N 2.79; P 6.43; C19H26NO9P∙HCl Вычислено, (%): C 47.55; H 5.67; Cl
7.39; N 2.92; P 6.45. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 444 [M-HСl+H]+, 466 [M-HСl+Na]+, 482 [MHСl+K]+ (вычисл. М = 479).
2,5-Бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)-1,4-[бис(диэтоксифосфорилметил)]
пиперазин (20а)
Метод №1. Получали из 0.70 г (5.65 ммоль) 2метилрезорцина и 0.70 г (2.75 ммоль) аминофосфоната 3а.
Получено 0.10 г (12%) соединения. 20а
Метод №2. Получали из 4.52 г (36.40 ммоль) 2метилрезорцина и 3 г (11 ммоль) аминоацеталя 3а. Получено 0.62
г (16.7%) соединения 20а, т.пл. 205-208 оС. ИК-спектр, ν, см-1:
1080, 1013 (POC), 1253 (P=O), 1604 (Ar), 3426, 3201 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 19.95.
Спектр ЯМР 1Н [D2O, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.25 т (12H, CH3, 3JHH 6.92), 2.13 c (6H, Ar-CH3), 3.33-3.75
м (4H, NCH2), 3.93 д (4H, PCH2, 2JPH 16.40), 4.06-4.13 м (8H, OCH2), 4.89 уш.с (2H, СH), 6.42 д
(2H, Ar-H5, 3JHH 8.41), 7.10 уш. с (2H, Ar-H6). Найдено, (%): C 52.85; H 7.05; N 4.46; P 9.84;
119
C28H44N2O10P2. Вычислено, (%): C 53.33; H 7.03; N 4.44; P 9.82. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 631
[M+H]+, 653 [M+Na]+, 669 [M+K]+ (вычисл. М = 630).
2,5-Бис(2,3,4-тригидроксифенил)-1,4-[бис(диэтоксифосфорилметил)]пиперазин (20в)
Метод №1. Получали из 0.70 г (5.56 ммоль) пирогаллола
и 0.70 г (2.75 ммоль) аминофосфоната 3а. Получено 0.15 г (12 %)
соединения 20а.
Метод№2. Получали из 4.52 г (35.87 ммоль) пирогаллола
и 3 г (11 ммоль) аминоацеталя 3а. Получено 0.70 г (19 %)
соединения 20в, т.пл. 199-201 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1048, 1019
(POC), 1213 (P=O),1628 (Ar), 3418, 3243 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 20.01. Спектр ЯМР 1Н
[D2O, δ, м.д, (J, Гц)]: 1.16 т (12H, CH3, 3JHH 6.91), 3.00-3.26 м (4H, NCH2), 3.63 д (4H, PCH2, 2JРH
11.43), 3.88-3.92 м (8H, OCH2), 4.55 уш.с (2H, СH), 6.39 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.39), 6.81 д (2H, ArH6, 3JHH 8.40). Спектр ЯМР 13С [D2O, δ, м.д.]: 16.0 (СH3), 47.4 (NCH2), 57.1 (PCH2NH), 59.3 (CH),
62.0 (OCH2), 107.6 (С5), 117.5(C6), 120.8 (C1), 132.9 (C3), 145.1 (C2), 146.6 (C4). Найдено, (%): C
48.75; H 6.41; N 4.38; P 9.82; C26H40N2O12P2. Вычислено, (%): C 49.21; H 6.31; N 4.42; P 9.78.
Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 635 [M+H]+, 657 [M+Na]+, 673 [M+K]+ (вычисл. М = 634).
Методика получения соединений 19а-в
К смеси 7.06 ммоль полифенола и 0.50 г (1.76 ммоль) аминофосфоната 3б в 5 мл этанола,
остуженной до 10оС, при постоянном перемешивании добавляли по каплям 1 мл соляной
кислоты. Реакционную смесь перемешивали в течение 2 ч при комнатной температуре и далее
грели при температуре 60oС в течение 4 ч, отгоняли растворитель на роторном испарителе,
остаток перетирали в диэтиловом эфире, отфильтровывали и сушили до постоянной массы над
P2O5 в вакуумном эксикаторе.
N-[2,2-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)этил]-N-((диизопропоксифосфорил) метил)
аммоний хлорид (19а)
Получали из 0.88 г (7.06 ммоль) 2-метилрезорцина и
0.50 г (1.76 ммоль) аминофосфоната 3б. Получено 0.55 г (66%)
соединения 19а, т.пл. 76-78 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1073 (POC),
1199 (P=O), 1609 (Ar), 3415 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.:
14.91. Спектр ЯМР 1Н [D2O δ, м.д. , (J, Гц)]: 1.25 д (6H, СH3,
3
JHH 6.19), 1.28 д (6H, CH3, 3JHH 6.20) 2.05 с (6H, Ar-CH3), 3.50
д (2Н, NCH2P, 2JPH 13.90), 3.76 д (2H, NCH2, 3JHH 7.92), 4.73 м (2H, OCH), 4.94 т (Н, CH, 3JHH
6.21), 6.50 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.50), 6.88 д (2H, Ar-H6,,3JHH 8.48 Гц). Найдено, (%): C 54.52; H
120
6.99; Cl 7.02; N 2.82; P 6.24; C23H34NO7P∙HCl. Вычислено, (%): C 54.81; H 6.95; Cl 7.05; N 2.78; P
6.16. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 468 [M-HCl+H]+, 490 [M-HCl+Na]+ (вычисл. М = 503).
N-[2,2-бис(2,4-дигидроксифенил)этил]-N-((диизопропоксифосфорил)метил)
аммоний хлорид (19б)
Получали из 0.77 г (7.06 ммоль) резорцина и 0.50 г
(1.76 ммоль) аминофосфоната 3б. Получено 0.45 г (58%)
соединения 19б, т.пл. 70-73 oC. ИК-спектр, ν, см-1: 1074
(POC), 1220 (P=O), 1614 (Ar), 3271 (OH). Спектр ЯМР
31
Р,
Р, м.д.: 16.0. Спектр ЯМР 1Н [D2O, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.30 д
(6H, СH3, 3JHH 6.01), 1.31 д (6H, CH3, 3JHH 6.00), 3.61 д (2H,
NCH2P, 2JPH 13.41), 3.89 д (2H, NCH2, 3JHH 7.40), 4.78 м (2H, OCH), 4.96 т (1H, CH, 3JHH 7.41),
6.29 д.д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.3, 4JHH 2.40), 6.56 д (2H, Ar-H3, 4JHH 2.39), 6.94 д (2H, Ar-H6, 3JHH 8.30).
Найдено, (%): C 52.72; H 6.52; Cl 7.44; N 2.90; P 6.48; C21H30NO7P∙HCl. Вычислено, (%): C 53.00;
H 6.52; Cl 7.47; N 2.94; P 6.52. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 440 [M-HCl+H]+, 462 [M-HCl+Na]+
(вычисл. М = 475).
N-[2,2-бис(2,3,4-дигидроксифенил)этил]-N-((диизопропоксифосфорил)метил
аммоний хлорид (19в)
Получали из 0.89 г (7.06 ммоль) пирогаллола и 0.50 г
(1.76 ммоль) аминофосфоната 3б. Получено (62%) соединения
19в, т.пл. 73-75 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1061 (POC), 1208 (P=O),
1605 (Ar), 3300 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 14.93. Спектр
31
ЯМР 1Н [D2O, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.26 д (6H, CH3, 3JHH 6.21), 1.27 д
(6H, СH3, 3JHH 6.20), 3.51 д (2H, NCH2P, 2JPH 13.84), 3.76 д (2H, NCH2, 3JHH 7.91), 4.74 м (2H,
OCH), 4.86 т (1H, CH, 3JHH 7.90), 6.47 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.52), 6.62 д (2H, Ar-H6, 3JHH 8.50).
Найдено, (%): C 49.55; H 6.16; Cl 7.06; N 2.73; P 6.03; C21H30NO9P∙HCl. Вычислено, (%): C 49.65;
H 6.11; Cl 6.99; N 2.76; P 6.11. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 472 [M-HСl+H]+, 494 [M-HCl+Na]+
(вычисл. М = 507).
Общая методика получения соединений 22а-в, 23а
К смеси 7.5 ммоль полифенола и 3.61 ммоль фосфиноксида 3в в 6 мл этанола,
остуженной до 10 оС, при постоянном перемешивании добавляли по каплям 3 мл соляной
кислоты. Реакционную смесь перемешивали в течение 2 ч при комнатной температуре,
нагревали в течение 1 ч при температуре 55-60 оС. По завершению реакции растворитель
удаляли в вакууме водоструйного насоса, выпавший осадок отфильтровывали, промывали
ацетоном и сушили в вакууме масляного насоса, получали соединение 23а. Из фильтрата
121
удаляли растворитель, осадок переосаждали из этанола в диэтиловый эфир и сушили на
водоструйном насосе до постоянной массы. Получали соединения 22а-в.
N-[2,2-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)этил]-N-((дигексилфосфорил)метил)
аммоний хлорид (22a)
Получали из 1.64 г (13.24 ммоль) 2-метилрезорцина и
1.21 г (3.61 ммоль) фосфиноксида 3в. Получено 1.2 г (60%)
соединения 22а, т.пл. 124-125 oC. ИК-спектр, ν, см-1: 1205
(P=O), 1606 (Ar), 2620 (NH+), 3249 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р,
31
м.д.: 43.98. Спектр ЯМР 1Н [d6-DMSO, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.87 т
(6H, CH3, 3JHH 6.71), 1.26-1.34 уш.с. (12 H, CH2), 1.42 м (4H,
CH2), 1.77 м (4H, CH2P), 1.99 с (6H, CH3), 3.28 д (2H, PCH2N, 2JPH 5.71), 3.57 д (2Н, CH2N, 3JHH
6.92), 4.99 т (1H, CH, 3JHH 7.71), 6.33 д (2H, CHaр, 3JHH 8.40), 6.74 д (2H, CHaр, 3JHH 8.39), 8.4, 8.9,
9.1 уш.с. (5H, OH, NH). Спектр ЯМР 13С [d6-DMSO, δ, м.д.]: 9.2 (CH3Caр), 13.8 (СH3CH2), 20.5,
21.8, 29.9, 30.6 (CH3(CH2)4), 27.4 (CH2P), 34.2 (CHCH2), 45.4 (PCH2NH), 51.6 (CH2CH), 106.6
(Caр), 111.4 (CaрCH3), 118.5 (CaрCH), 124.8 (Caр), 153.1 (CaрOH), 154.8 (CaрOH). Найдено, (%): C
62.58; H 8.46; Cl 6.19; N 2.54; P 5.58; C29H46NO5P∙HCl. Вычислено, (%): C 62.63; H 8.52; Cl 6.31;
N 2.52; P 5.57. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 520 [M-HCl+H]+, 542 [M-HCl+Na]+, 558 [M-HCl+K]+
(вычисл. М = 555).
N-[2,2-бис(2,4-дигидроксифенил)этил]-N-((дигексилфосфорил)метил)
аммоний
хлорид (22б)
Получали из 0.82 г (7.50 ммоль) резорцина, 0.50 г
(1.50 ммоль) фосфиноксида 3в. Осадок переосаждали из
метанола в диэтиловый эфир. Получено 0.45 г (57 %)
соединения 22б, т.пл. 85-86 oC. ИК-спектр, ν, см-1: 1208
(P=O), 1606 (Ar), 2626 (NH+), 3260 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р,
м.д.: 43.37. Спектр ЯМР1Н [d3-CD3OD, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.85 т
(6H, CH3, 3JHH 6.71), 1.29 уш.с. (12H, CH2), 1.38 м (4H, CH2), 1.57 м (4H, CH2P), 2.80 д (2H,
PCH2N, 2JPH 8.12), 3.01 д (2Н, CH2N, 3JHH 6.60), 4.48 т (1H, CH, 3JHH 6.59), 6.08 д (2H, CHaр, 3JHH
8.40), 6.23 c (2H, CHaр), 6.70д (2H, CHaр, 3JHH 8.37), 8.88, 8.94 уш.с. (4H, OH), 9.19 уш.с. (1H,
NH). Спектр ЯМР 13С [d6-DMSO δ, м.д.]: 14.8 (СH3CH2), 21.5, 22.8, 30.7, 31.9 (CH3(CH2)4), 27.9
(CH2P), 35.4 (CHCH2), 43.1 (PCH2NH), 51.6 (CH2CH), 103.6 (CHaр), 107.1 (CaрH), 118.1 (CaрCH),
130.2 (CHaр), 156.6 (CaрOH), 157.9 (CaрOH). Найдено, (%): C 61.38; H 8.36; Cl 7.01; N 2.67; P 5.68;
C27H42NO5P∙HCl. Вычислено, (%): C 61.41; H 8.21; Cl 7.17; N 2.65; P 5.85. Масс-спектр МАЛДИ,
m/z: 491 [M-HCl+K]+ (вычисл. М = 488).
122
N-[2,2-бис(2,3,4-тригидроксифенил)этил]-N-((дигексилфосфорил)метил)аммоний
хлорид (22в)
Получали из 0.50 г (1.50 ммоль) пирогаллола, 0.95 г
(7.50 ммоль) фосфиноксида 3в. Осадок переосаждали из
ацетона в диэтиловый эфир. Получено 0.43 г (52 %)
соединения 22в, т.пл. 128-130 oC. ИК-спектр, ν, см-1: 1207
(P=O), 1608 (Ar), 2624 (NH+), 3265 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р,
м.д.: 43.71. Спектр ЯМР1Н [d6-DMSO, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.86 т
(6H, CH3, 3JHH 6.68), 1.27 уш.с. (8H, CH2), 1.33 м (4H, CH2), 1.42 м (4H, CH2), 1.8 м (4H,
PCH2CH2), 3.29 уш.с. (2H, PCH2), 3.56 д (2Н, CH2N, 3JHH 7.71), 4.82 т (1H, CH, 3JHH 7.72), 6.23 д
(2H, CHaр, 3JHH 8.41), 6.39 д (2H, CHaр, 3JHH 8.41), 8.45, 8.62 уш.с. (4H, OH). Найдено, (%): C
57.81; H 7.82; Cl 6.17; N 2.51; P 5.55; C27H42NO7P∙HCl. Вычислено, (%): C 57.90; H 7.74; Cl 6.26;
N 2.50; P 5.53. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 524 [M-HCl+H]+, 546 [M-HCl+K]+ (вычисл. М = 559)..
2,5-Бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)-1,4-(бис(дигексилфосфорилметил))пиперазин (23а)
Получали из 1.64 г (13.24 ммоль) 2-метилрезорцина и
1.21 г (3.61 ммоль) фосфиноксида 3в. Получено 0.22 г (15 %)
соединения 23а,
т.пл. 225-226 oC. ИК-спектр, ν, см-1:1210
(P=O), 1604 (Ar), 3184 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 45.55.
31
Спектр ЯМР 1Н [d6-DMSO, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.84 т (3H, CH3, 3JHH
6.81), 0.86 т (3H, СH3, 3JHH 6.78), 1.17- 1.22 уш. с (12H, CH2),
1.55 уш. с (4H, CH2), 1.74 м (4H, CH2), 2.02 с (6H, ArCH3), 2.80-2.92 уш.с (2H, NCH2P), 3.77-3.80
уш. с (2H, CH2CH), 4.44 уш. с (2Н, CH), 6.44 д (2H, CHaр, 3JHH 8.41), 7.02 уш. с (2H, CHaр).
Спектр ЯМР
13
С [d6-DMSO, δ, м.д., (J, Гц)]: 8.3 (СH3), 13.8 (СH3CH2), 20.3, 21.1, 21.7, 30.6
(CH3(CH2)4), 27.0 (CH2P, JCP 66), 35.4 (CHCH2), 50.1 (PCH2NH, JCP 59), 57.5 (CH2CH), 107.6
(MeCHaр), 111.8 (CaрMe), 118.5 (CaрCH), 124.6 (CHaрCaр-OH), 154.5 (CaрOH), 156.9 (CaрOH).
Найдено, (%): C 66.58; H 9.88; N 3.56; P 7.59; C44H76N2O6P2. Вычислено, (%): C 66.81; H 9.68; N
3.54; P 7.83. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 791 [M+H]+, 813 [M+Na]+, 829 [M+K]+ (вычисл. М =
790).
Общая методика синтеза соединений 24а,б, 25а-в.
Смесь 4 ммоль полифенола и 1 ммоль аминофосфиноксида (3г или 3д) в 4мл
концентрированной трифторуксусной кислоты кипятили с обратным холодильником при
температуре 100-104 oC в течение 8 ч. По завершении реакции растворитель отгоняли на
123
роторном испарителе, остаток перетирали в диэтиловом эфире, отфильтровывали и сушили до
постоянной массы над P2O5 в вакуумном эксикаторе.
N-[2,2-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)этил]-N-((диоктилфосфорил)метил)
аммоний трифторацетат (24а)
Получали из 0.5 г (4 ммоль) 2-метилрезорцина и 0.39 г (1
ммоль)
аминофосфиноксида
3г.
Получено
0.36
г
(53%)
соединения 24а, т.пл. 93-95 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1203 (P=O),
1610 (Ar), 1672 (C=O), 3423 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 46.
31
Спектр ЯМР 1Н [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.88 т (6H, СH3, 3JHH
6.32), 1.28-1.31 м (16H, CH2), 1.39-1.41 м (4H, CH2), 1.54-1.58 м
(4H, СH2CH2P), 1.96-2.00 м (4H, CH2P), 2.12 c (6H, Ar-CH3), 3.60 д (2H, PCH2N, 2JPH 6.21), 3.90 д
(2Н, CH2N, 3JHH 7.62), 5.15 т (1H, CH, 3JHH 7.59), 6.41 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.41), 6.86 д (2H, Ar-H6,
3
JHH 8.42). Спектр ЯМР 13С [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 7.9 (Ar-CH3), 20.5-31.1 [(CH2)7P,], 26.6 д
(CH2P, J 66.3), 34.6 (CH), 41.9 д (PCH2NH, J 59.7), 52.3 (NCH2), 106.9 (C5), 111.9 (C3), 115.5 к
(CF3, J 294.0), 118.3 (C1), 124.5 (C6), 152.7 (C2), 154.6 (C4), 160.5 к (C=O, J 40.0). Найдено, (%): C
60.64; H 7.89; N 2.07; P 4.91; C33H54NO5P∙СF3COOH. Вычислено, (%): C 60.96; H 7.98; N 2.03; P
4.49. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 576 [M-СF3COOH+H]+, 598 [M-СF3COOH+Na]+, 614 [MСF3COOH+K]+ (вычисл. М = 689).
N-[2,2-бис(2,4-дигидроксифенил)этил]-N-((диоктилфосфорил)метил)
аммоний
трифторацетат (24б)
Получали из 0.45 г (4.10 ммоль) резорцина и 0.39 г (1
ммоль) аминофосфиноксида 3г. Получено 0.30 г (41%)
соединения 24б, т.пл. 110-112 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1205
(P=O), 1615 (Ar), 1672 (C=O), 3436 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р,
м.д.: 48.11. Спектр ЯМР 1Н [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.89
уш.с (6H, CH3), 1.30 уш.с (20H, CH2), 1.43-1.47 м (4H, CH2),
1.58-1.62 м (4H, CH2P), 3.53 уш.с (2H, PCH2N), 3.80 д (2Н, CH2N, 3JHH 6.71), 5.07 уш.с (1H, CH),
6.30 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.40), 6.57 с (2H, Ar-H3), 6.96 д (2H, Ar-H6, 3JHH 8.41). Найдено, (%): C
59.84; H 7.69; N 2.06; P 4.65; C31H50NO5P∙СF3COOH. Вычислено, (%): C 59.90; H 7.71; N 2.11; P
4.69. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 548 [M-СF3COOH+H]+, 570 [M-СF3COOH+Na]+, 586 [MСF3COOH+K]+ (вычисл. М = 661).
N-[2,2-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)этил]-N-((дидецилфосфорил)метил)
аммоний трифторацетат (25а)
Получали из 0.50 г (4 ммоль) 2-метилрезорцина и 0.45 г (1 ммоль) аминофосфиноксида
3д. Получено 0.39 г (52%) соединения 25а, т.пл. 160-162 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1200 (P=O), 1608
124
(Ar), 1676 (C=O), 3308 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 47.07.
31
Спектр ЯМР 1Н [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.89 т (6H, СH3, 3JHH
6.91), 1.30 уш.с (24H, CH2), 1.41 уш.с (4H, CH2), 1.58 м (4H,
СH2CH2P), 1.98 м (4H, CH2P), 2.10 c (6H, Ar-CH3), 3.55 д (2H,
PCH2N, 2JPH 6.20), 3.87 д (2Н, CH2N, 3JHH 7.41), 5.14 т (1H, CH,
3
JHH 7.42), 6.43 д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.40), 6.85 д (2H, Ar-H6, 3JHH
8.41). Спектр ЯМР 13С [d6-ацетон, δ м.д., (J, Гц)]: 7.9 (Ar-СH3), 13.0 (CH3), 20.5 - 30.3 [(CH2)7P],
26.5 д (CH2P, J 66.0), 34.8 (CH), 41.9 д (PCH2N, J 60.8), 52.3(CH2N), 106.9 (C5), 111.9 (C3), 115.5 к
(CF3, J 294.0), 118.5 (C1), 124.6 (C6), 152.7(C2), 154.5(C4), 160.1 к (C=O, J 40.0). Найдено, (%): C
62.65; H 8.48; N 1.87; P 4.23; C37H62NO5P∙СF3COOH. Вычислено, (%): C 62.82; H 8.46; N 1.88; P
4.16. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 632 [M-СF3COOH+H]+, 654 [M-СF3COOH+Na]+, 670 [M-H+K]+
(вычисл. М = 745).
аммоний
N-[2,2-бис(2,4-дигидроксифенил)этил]-N-((дидецилфосфорил)метил)
трифторацетат (25б)
Получали из 0.45 г (4 ммоль) резорцина и 0.45 г (1
ммоль) аминофосфиноксида 3д. Получено 0.30 г (41%)
соединения 25б, т.пл. 130 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1205
(P=O),1604 (Ar), 1668 (C=O), 3314 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р,
31
м.д.: 49.60. Спектр ЯМР 1Н [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.92 т
(6H, CH3, 3JHH 7.01), 1.32 уш.с (24H, CH2), 1.42 м (4H, CH2),
1.67 м (4H, CH2CH2P), 1.85 м (4H, CH2P), 3.88 д (2H, PCH2N, 2JPH 5.12), 4.12 д (2Н, CH2N, 3JHH
7.90), 5.11 т (1H, CH, 3JHH 7.91), 6.27 д.д (2H, Ar-H5, 3JHH 8.4, 3JHH 2.23), 6.38 д (2H, Ar-H3, 3JHH
2.21), 6.99 д (2H, Ar-H6, 3JHH 8.41), 8.05 с (4H, OH). Спектр ЯМР 13С [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]:
13.0 (CH3), 20.5-31.2 [(CH2)7P,], 26.2 (CH2P, J 63.8), 34.5 (CH), 40.0 (PCH2NH, J 59.7), 51.1
(NCH2), 103.1 (C3), 106.1 (C5), 115.5 к (CF3, J 295.0), 117.8 (C1), 129.0 (C6), 155.8 (C2), 158.3 (C4)
160.1 к (C=O, J 38.0). Найдено, (%): C 61.85; H 8.24; N 1.87; P 4.43; C35H58NO5P∙СF3COOH.
Вычислено, (%): C 61.92; H 8.23; N 1.95; P 4.32. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 604 [MСF3COOH+H]+, 626 [M-СF3COOH+Na]+, 642 [M-СF3COOH+K]+ (вычисл. М = 717).
аммоний
N-[2,2-бис(2,3,4-тригидроксифенил)этил]-N-((дидецилфосфорил)метил)
трифторацетат (25в)
Получали из 0.50 г (4 ммоль) пирогаллола и 0.50 г (1.10
ммоль) аминофосфиноксида 3д. Получено 0.34 г (45%)
соединения 25в, т.пл. 62-64 оС. ИК-спектр, ν, см-1:1201 (P=O),
1597 (Ar), 1668 (C=O), 3322 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.:
51.71. Спектр ЯМР 1Н [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.88 т (6H,
125
CH3, 3JHH 6.81), 1.28 уш.с (24H, CH2), 1.39 м (4H, CH2), 1.59 м (4H, СH2CH2P), 1.95 м (4H, CH2P),
3.78 д (2H, PCH2N, 2JPH 6.12), 3.93 д (2Н, CH2N, 3JHH 7.58), 5.06 т (1H, CH, 3JHH 7.60), 6.37 д (2H,
Ar-H5, 3JHH 8.41), 6.51 д (2H, Ar-H6, 3JHH 8.41), 7.97 с (2H, OH). Спектр ЯМР
13
С [d6-ацетон, δ,
м.д., (J, Гц)]: 13.0 (СH3), 21.9 - 31.2 [(CH2)7P,], 26.6 (CH2P, J 66.3), 35.1 (CH), 42.1 (PCH2N, J
59.0), 53.3 (NCH2), 106.9 (C5), 115.2 к (CF3, J 291.0), 118.6 (C1), 125.5 (C6), 132.2 (C3), 144.5 (С2),
145.4 (С4), 159.7 к (C=O, J 36.6). Найдено, (%): C 59.05; H 7.94; N 1.86; P 4.12;
C35H58NO7P∙СF3COOH. Вычислено, (%): C 59.27; H 7.88; N 1.87; P 4.14. Масс-спектр МАЛДИ,
m/z: 636 [M-СF3COOH+H]+, 658 [M-СF3COOH+Na]+ (вычисл. М = 749).
Общая методика синтеза соединений 26-28
Смесь 1.33 ммоль фосфиноксида (9в, 9д или 10в) и 3.31 ммоль полифенола в 2 мл
трифторуксусной кислоты кипятили в колбе, снабженной обратным холодильником 4 ч. По
завершению реакции кислоту удаляли в вакууме водоструйного насоса, маслообразный осадок
перетирали либо в диэтиловом эфире (соединения 26в,д, 28), либо в ацетоне (соединение 27).
Осадок отфильтровывали и сушили на масляном насосе.
N-[3,3-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)пропил]-N-((дигексилфосфорил)
метил)
аммоний трифторацетат (26в)
Получали из 0.50 г (1.33 ммоль) дигексил(((3,3диэтоксипропил)амино)метил)фосфиноксида 9в и 0.41 г (3.31
ммоль) 2-метилрезорцина. Получено 0.24 г (28%) соединения
26в, т.пл. 186 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1183 (P=O); 1608 (Ar),
2652 (NH+); 3403 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 46.92. Спектр
ЯМР 1Н [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.91 т (6H, CH2CH3,3JHH
6.8), 1.31-1.65 м (16H, CH2), 2.08-2.13 м (4Н, PCH2), 2.16 c (6H, CH3), 2.57 м (2H, CHCH2), 3.14 т
(2Н, NCH2, 3JHH 7.52), 3.61 д (2H, PCH2N, 2JPH 6.41), 4.61 т (1Н, CH, 3JHH 7.96), 6.47 д (2H, CHар,
3
JHH 8.40), 6.82 д (2H, CHар, 3JHH 8.41). Найдено, (%): C 59.23; H 7.54; N 2.15; P 4.66;
C30H48NO5P•CF3COOH. Вычислено, (%):C 59.35; H 7.57; N 2.16; P 4.79. Масс-спектр МАЛДИ,
m/z: 534 [M-CF3COOH+H]+, 556 [M-CF3COOH+Na]+, 572 [M- CF3COOH+K]+ (вычисл. М = 647).
N-[3,3-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)пропил]-N-((дидецилфосфорил)
метил)
аммоний трифторацетат (26д)
Получали
из
0.50 г
(1.02
ммоль)
дидецил(((3,3-
диэтоксипропил)амино)метил)фосфиноксида 9д и 0.31 г (2.55
ммоль) 2-метилрезорцина. Получено 0.18 г (23%) соединения
26д, т.пл. 190 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1182 (P=O); 1610 (Ar), 2614
(NH+); 3386 (OH). Спектр ЯМР 31Р, Р, м.д.: 47.17. Спектр ЯМР
1
Н [d6-ацетон, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.84 т (6H, CH2CH3, 3JHH 6.80),
126
1.99-2.04 м (4Н, PCH2), 2.07 c (6H, CH3), 1.24-1.59 (32H, CH2), 2.42 м (2H, CHCH2), 3.19 т (2Н,
NCH2, 3JHH 7.61), 3.64 д (2H, PCH2N, 2JPH 6.44), 4.55 т (1Н, CH, 3JHH 7.68), 6.35 д (2H, CHар, 3JHH
8.27), 6.51 д (2H, CHар,
3
JHH 8.42). Найдено, (%): C 62.92; H 8.89; N 2.09; P 4.11;
C38H64NO5P•CF3COOH. Вычислено, (%): C 63.24; H 8.56; N 1.84; P 4.08. Масс-спектр МАЛДИ,
m/z: 646 [M-CF3COOH+H]+, (вычисл. М = 759).
N-[3,3-бис(2,3,4-тригидроксифенил)пропил]-N-((дигексилфосфорил)метил) аммоний
трифторацетат (27)
Получали из 0.5 г (1.33 ммоль) дигексил((3,3диэтоксипропил)амино)метилфосфиноксида 9в и 0.42 г (3.31
ммоль) пирогаллола. Получено 0.19 г (22%) соединения 27,
т.пл. 197 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1202 (P=O), 1630 (Ar), 2550
(NH+), 3421 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.: 47.10. Спектр
ЯМР 1Н [d6-DMSO, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.88 т (6H, CH2CH3, 3JHH
6.79), 1.32-1.47 м (16H, CH2), 1.75-1.84 м (4Н, PCH2), 2.16-2.18 м (2H, CHCH2), 2.88 т (2Н, NCH2,
3
JHH 7.89), 3.56 д (2H, PCH2N, 2JPH 6.34), 4.42 т (1Н, CH, 3JHH 7.61), 6.23 д (2H, CHар, 3JHH 8.40),
6.37 д (2H, CHар, 3JHH 8.41). Найдено, (%):C 55.21; H 6.79; N 2.24; P 4.91; C28H44NO7P•CF3COOH.
Вычислено, (%): C 55.30; H 6.91; N 2.15; P 4.76. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 538 [MCF3COOH+H]+ (вычисл. М = 651).
N-[4,4-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)бутил]-N-((дигексилфосфорил)
метил)аммоний трифторацетат (28)
Получали из 0.30 г (0.77 ммоль) дигексил((4,4диэтоксипропил)амино)метилфосфиноксида 10в и 0.25 г
(1.54 ммоль) 2-метилрезорцина. Получено 0.18 г (35%)
соединения 28, т.пл. 118 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1143 (P=O);
1620 (Ar), 2497 (NH+); 3439 (OH). Спектр ЯМР
31
Р, Р, м.д.:
47.00. Спектр ЯМР 1Н [d6-ацетон, м.д., (J, Гц)]: 0.90 т (6H,
CH2CH3, 3JHH 6.74), 1.31-1.33 м (16H, CH2), 1.95-2.00 м (4H, CHCH2), 1.99 c (6H, CH3), 2.14-2.16
м (2Н, PCH2), 3.25 т (2Н, NCH2, 3JHH 7.66), 3.56 д (2H, PCH2N, 2JPH 6.34), 4.45 т (1Н, CH, 3JHH
7.69), 6.44 д (2H, CHар, 3JHH 8.40), 6.90 д (2H, CHар, 3JHH 8.40). Найдено, (%): C 59.51; H 7.47; N
2.38; P 4.56; C31H50NO3P•CF3COOH. Вычислено, (%): C 59.90; H 7.71; N 2.12; P 4.69. Массспектр МАЛДИ, m/z: 548 [M-CF3COOH+H]+, 570 [M-CF3COOH+Na]+, 586 [M-CF3COOH+K]+
(вычисл. М = 661).
127
Общая методика получения соединений 29 и 30
К раствору 1 г (8 ммоль) 2-метилрезорцина и 3.2 ммоль фосфоната (5 или 6) в 4 мл EtOH,
охлажденному до 10 °С, добавляли по каплям 3 мл соляной кислоты в 1 мл EtOH при
постоянном перемешивании. Реакционную смесь перемешивали при температуре 10 °С в
течение 1 ч, довели до комнатной и далее грели при температуре 55-60 °С. Через час после
нагревания удаляли растворитель в вакууме водоструйного насоса, остаток промывали
диэтиловым эфиром, осадок отфильтровали и сушили в вакууме масляного насоса.
N-[2,2-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)этил]-N-[(диэтоксифосфорил)(фенил)
метил)]аммоний хлорид (29)
Получено из 1 г 2-метилрезорцина и 1 г (3.02 ммоль)
диэтил (((2,2-диметоксиэтил)амино)(фенил)метил)фосфоната 5.
Получено 1.2 г (72%) соединения 29, т.пл. 197 оС. ИК-спектр, ν,
см-1: 1198 (P=O), 1607 (Ar), 2550 (NH+), 3285 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 18.21. Спектр ЯМР 1Н [CD3C(O)CD3, δ, м.д., (J, Гц)]:
31
1.11-1.27 м (6H, CH2CH3), 2.10 с (3Н, CH3Caр), 2.12 с (3Н,
CH3Caр), 3.69-3.82 м (2H, CH2N), 3.97-4.17 м (4Н, OCH2), 4.95 д (1H, CHP, 2JPH 18.17), 4.92 т (1Н,
CH, 3JHH 7.38), 6.42 д (2H, CHар, 3JHH 8.39), 6.67 д (2H, CHар, 3JHH 8.49), 6.95-7.15 м (5H, CHар).
Найдено, (%):C 58.37; H 6.51; Cl 6.28; N 2.46; P 5.95; C27H34NO7P•HCl. Вычислено, (%): C 58.80;
H 6.35; Cl 6.35; N 2.54; P 5.63. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 516 [M-HCl+H]+, 538 [M-HCl+Na]+,
554 [M-HCl+K]+ (вычисл. М = 551).
Молекулярный
комплекс
N-[2,2-бис(2,4-дигидрокси-3-метилфенил)этил]-2-
(диэтоксифосфорил)пропан-2-ил аммоний хлорид (30) с 2-метилрезорцином
Получено из 1 г 2-метилрезорцина и 0.90 г (3.20
ммоль) диэтил (2-((2,2-диметоксиэтил)амино)пропан-2ил)фосфоната 6. Получено 1.37 г (77%) соединения 30,
т.пл. 197 оС. ИК-спектр, ν, см-1: 1073 (COC), 1229 (P=O),
1608 (Ar), 2733 (NH+), 3287 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р,
31
м.д.: 21.47. Спектр ЯМР 1Н [CD3OD, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.38 т (6H, CH2CH3, 3JHH 7.06), 1.58 c (3H,
CH3), 1.61 c (3H, CH3), 2.04 с (3Н, CH3Caр (2-метилрезонцин)), 2.11 с (6Н, CH3Caр), 3.83 д (2H,
CH2N, 3JHH 7.43), 4.24-4.28 м (4Н, OCH2), 4.92 т (1Н, CH, 3JHH 7.38), 6.30 д (2H, Ar-H3, 3JHH 7.98),
6.39 д (2H, Ar-H1, 3JHH 8.34), 6.78 т (1H, Ar-H4, 3JHH 7.75) 6.79 д (2H, Ar-H2, 3JHH 8.44). Найдено,
(%): C 56.84; H 6.87; Cl 6.07; N 2.21; P 5.38; C23H34NO7P•HCl+C7/2H4O. Вычислено, (%): C 56.28;
H 6.71; Cl 6.19; N 2.48; P 5.49. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 490 [M-HCl+Na]+ (вычисл. М = 503).
128
Общая методика синтеза соединений 31а, 32а.
Смесь 0.4 ммоль фосфоната (13а или 14а) и 0.55 ммоль 2-метилрезорцина в 0.1 мл
концентрированной трифторуксусной кислоты и 3 мл хлороформа кипятили с обратным
холодильником в течение 3 ч. По завершении реакции растворитель отгоняли на роторном
испарителе, остаток промывали диэтиловым эфиром, отфильтровывали и сушили на масляном
насосе.
N-[(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)(диметоксифосфорил)метил]-N-3,3-бис(2,4дигидрокси-3-метилфенил)пропан-1-ил аммоний трифторацетат (31а)
Получено из 0.20 г (0.41 ммоль) диметил((3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)((3,3-диэтоксипропил)амино)метил)фосфоната
13а
и
0.07
г
(0.55
ммоль)
2
-
метилрезорцина. Получено 0.09 г (29%) соединения 31а.
ИК-спектр, ν, см-1: 1123 (P=O); 1613 (Ar), 2507 (NH+); 3444
(OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 20.32. Спектр ЯМР 1Н
31
[CD3OD, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.47 с (18H, CH3), 2.24-2.26 м (2Н,
CH2CH), 2.09 с (6H, CарCH3), 2.92-2.96 м (2Н, CH2N), 3.66 3.82 д (6H, POCH3, 2JPH 10.68, 10.83),
4.44 м (1Н, CH), 4.81 д (1H, PCH, 2JPH 17.05), 6.37 д (2H, CHар, 3JHH 8.42), 6.95 д (2H, CHар, 3JHH
8.86), 7.39 д (2H, CHар,
4
JHH 1.83). Найдено, (%): C 57.98; H 6.71; N 1.69; P 4.28;
C34H48NO8P•CF3COOH. Вычислено, (%): C 58.14; H 6.59; N 1.88; P 4.17. Масс-спектр МАЛДИ,
m/z: 652 [M- CF3COOH+Na]+ (вычисл. М = 743).
N-[(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)(диметоксифосфорил)метил]-4,4-бис(2,4дигидрокси-3-метилфенил)бутан-1-ил аммоний трифторацетат (32а)
Получено из 0.19 г (0.40 ммоль) диметил((3,5ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)((4,4-диэтоксибутил)амино)метил)фосфоната 14а и 0.07 г (0.55 ммоль) 2метилрезорцина. Получено 0.11 г (36%) соединения
32а. ИК-спектр, ν, см-1: 1139 (P=O); 1618 (Ar), 2477
(NH+); 3451 (OH). Спектр ЯМР
Р, Р, м.д.: 19.13.
31
Спектр ЯМР 1Н [CD3OD, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.46 с (18H,
CH3), 1.61-1.67 м (2H, CH2CH2), 2.04-2.05 м (2Н, CH2CH), 2.07 с (6H, CарCH3), 2.99-3.04 м (2Н,
CH2N), 3.52 3.83 д (6H, POCH3, 2JPH 10.68, 11.01), 4.41 т (1Н, CH, 3JHH 7.65), 4.75 д (1H, PCH, 2JPH
17.42), 6.36 д (2H, CHар, 3JHH 8.54), 6.86 д (2H, CHар, 3JHH 8.45), 7.35 д (2H, CHар, 4JHH 1.80).
Найдено, (%): C 58.29; H 6.61; N 1.99; P 4.23; C35H50NO8P•CF3COOH. Вычислено, (%): C 58.65;
H 6.74; N 1.85; P 4.10. Масс-спектр МАЛДИ, m/z: 644 [M-HCl+H]+ 666 [M-HCl+Na]+ (вычисл. М
= 757).
129
3.3.4 Синтез фосфониевых солей
R
n
PPh3 Br
Бромометилтрифенилфосфоний бромид (34а)
Смесь 6.30 г (24 ммоль) трифенилфосфина и 3 г (17 ммоль) бромистого метилена в 7 мл
ДМФА перемешивали при температуре 105-110 °C в течение 4 часов. Выпавший осадок
промыли диэтиловым эфиром и отфильтровали. Продукт сушили в вакууме масляного насоса.
Получено 7.2 г (96%) соединения 34а, т.пл. 293-295 °С. Спектр ЯМР 1Н [CD3OD, δ, м.д., (J,
Гц)]: 3.96 д (2H, СH2PPh3, 3JPH 5.08); 7.77-7.81 м (6Н, Ar-H); 7.84-7.90 м (6Н, Ar-H); 7.94-7.98 м
(3Н, Ar-H). ЯМР
P (CD3OD, δ, м.д.): 25.36 Найдено, %: C, 52.20; H, 3.81; Br, 36.79; P, 7.19.
31
C19H17Br2P. Вычислено, %: C, 52.29; H, 3.90; Br, 36.70; P, 7.11. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 475
[M+K]+ (вычисл. М = 436).
Общая методика синтеза солей 34б-г
Смесь 1.50 г (5.73 ммоль) трифенилфосфина и 57.3 ммоль дибромалкана перемешивали
при температуре 80-90 °C в течение 2-3 часов. Выпавший осадок отфильтровали, затем либо
промывали и перетирали в диэтиловом эфире (34в,г), либо переодадили из хлороформа в
диэтиловый эфир (34б).Продукт сушили в вакууме масляного насоса.
2-бромэтилтрифенилфосфоний бромид (34б)
Получали из 1.5 г (5.73 ммоль) трифенилфосфина и 10.77 г (57.3 ммоль) 1,2дибромэтана. Получено 2.46 г (95%) соединения 34б, т.пл. 190-192 °С. Спектр ЯМР 1Н [CD3OD,
δ, м.д., (J, Гц)]: 3.32 м (2H, СH2Br); 3.92 д (2H, СH2PPh3, 2JPH 5.2); 7.76-7.87 м (9Н, Ar-H); 7.927.96 м (6Н, Ar-H). ЯМР
31
P (CD3OD, δ, м.д.): 25.34 Найдено, %: C, 53.25; H, 4.27; Br, 35.52; P,
6.85. C20H19Br2P. Вычислено, %: C, 53.33; H, 4.22; Br, 35.56; P, 6.89. Масс-спектр (MALDI), m/z:
370 [M-Br]+ (вычисл. М = 450).
3-бромпропилтрифенилфосфоний бромид (34в)
Получали из 1.50 г (5.73 ммоль) трифенилфосфина и 11.80 г (57.30 ммоль) 1,3дибромпропана. Получено 2.56 г (96%) соединения 34в, т.пл. 212-216 °С. Спектр ЯМР 1Н
[CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 2.16-2.21 м (2H, СH2СН2PPh3); 3.8 т (2H, СH2Br, 3JНH 5.56); 4.02 т (2Н,
СН2PPh3,2JPH 12.5); 7.65-7.70 м (6Н, Ar-H); 7.76-7.83 м (9Н, Ar-H). ЯМР
31
P (CDCl3, δ, м.д.):
24.02 Найдено, %: C, 54.27; H, 4.58; Br, 34.42; P, 6.65. C21H21Br2P. Вычислено, %: C, 54.31; H,
4.53; Br, 34.48; P, 6.68. Масс-спектр (MALDI), m/z: 384 [M-Br]+ (вычисл. М = 464).
4-бромбутилтрифенилфосфоний бромид (34г)
Получали из 1.50 г (5.73 ммоль) трифенилфосфина и 12.40 г (57.40 ммоль) 1,4дибромбутана. Получено 2.6 г (95%) соединения 34г, т.пл. 208-211 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3,
130
δ, м.д., (J, Гц)]: 1.74-1.84м (2H, СH2СН2PPh3); 2.22 п (2H, СH2СН2Br, 3JНH 6.64); 3.5 т (2H, СH2Br,
3
JНH 5.56); 3.8 д.т (2Н, СН2PPh3,3JНP 13.1); 7.45-7.68 м (6Н, Ar-H); 7.73-7.94 м (9Н, Ar-H). ЯМР
P (CDCl3, δ, м.д.): 24.32 Найдено, %: C, 54.94; H, 4.94; Br, 33.36; P, 6.52. C22H23Br2P.
31
Вычислено, %: C, 55.23; H, 4.81; Br, 33.47; P, 6.48. Масс-спектр (MALDI), m/z: 398 [M-Br]+
(вычисл. М = 478).
Общая методика синтеза солей 35б-ж
Смесь 2 г (7.70 ммоль) трифенилфосфина и 3.5 ммоль дибромалкана в 3 мл толуола
(соединения 35б,е,ж), либо пропанола (соединения 35в-е) перемешивали при температуре 90100°C в течение 2.5 часов. Выпавший осадок промыли диэтиловым эфиром и отфильтровали
(всединения 35б-е), либо переосаждали из этанола в диэтиловый эфир и декантировали
растворитель (соединение 35ж). Продукт сушили в вакууме масляного насоса.
1,2-бис(трифенилфосфонийбромид)этан (35б)
Получали из 2 г (7.7 ммоль) трифенилфосфина и 0.67 г (3.5 ммоль) 1,2-дибромэтана.
Получено 1.5 г (59%) соединения 35б, т.пл. 285-288 °С. Спектр ЯМР 1Н [CD3OD, δ, м.д., (J,
Гц)]: 3.92 д (4H, СН2PPh3, 2JНP 5.27); 7.75-7.87 м (24Н, Ar-H); 7.93-7.96 м (6Н, Ar-H). ЯМР
31
P
(CD3OD, δ, м.д.): 25.33 Найдено, %: C, 63.91; H, 4.69; Br, 22.54; P, 8.79. C38H34Br2P2. Вычислено,
%: C, 64.04; H, 4.78; Br, 22.47; P, 8.71. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 276 [M-2Br]2+ (вычисл. М =
712).
1,3-бис(трифенилфосфонийбромид)пропан (35в)
Получали из 2 г (7.70 ммоль) трифенилфосфина и 0.71 г (3.50 ммоль) 1,3дибромпропана. Получено 2 г (78%) соединения 35в, т.пл. 288-300 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3,
δ, м.д., (J, Гц)]: 1.89-1.97 м (2H, CH2СН2), 4.65 д.т (4H, СН2PPh3, 2JНP 13.07); 7.60-7.65 м (12Н,
Ar-H); 7.70-7.74 м (6Н, Ar-H); 7.89-7.98 м (12Н, Ar-H). ЯМР 31P (CDCl3, δ, м.д.): 24.42. Найдено,
%: C, 64.34; H, 4.88; Br, 22.09; P, 8.35. C39H36Br2P2. Вычислено, %: C, 64.46; H, 4.96; Br, 22.04; P,
8.54. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 566 [M-HBr-Br]+ (вычисл. М = 726).
1,4-бис(трифенилфосфонийбромид)бутан (35г)
Получали из 2 г (7.70 ммоль) трифенилфосфина и 0.75 г (3.50 ммоль) 1,4-дибромбутана.
Получено 2.1 г (82%) соединения 35г, т.пл. 287-289 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]:
2.14-2.20 м (4H, CH2СН2), 3.99 д.т (4H, СН2PPh3, 2JНP 13.61); 7.59-7.69 м (15Н, Ar-H); 7.81-7.89 м
(15Н, Ar-H). ЯМР
31
P (CDCl3, δ, м.д.): 24.49. Найдено, %: C, 64.86; H, 5.14; Br, 21.62; P, 8.38.
C40H38Br2P2. Вычислено, %: C, 64.52; H, 4.98; Br, 21.50; P, 8.26. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 580
[M-HBr-Br]+, 290 [M-2Br]2+ (вычисл. М = 740).
131
1,6-бис(трифенилфосфонийбромид)гексан (35д)
Получали из 2 г (7.70 ммоль) трифенилфосфина и 0.85 г (3.50 ммоль) 1,6-дибромгексана.
Получено 2 г (75%) соединения 35д, т.пл. 308-310 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]:
1.67 м (4H, CH2СН2PPh3), 1.83 м (4H, CH2СН2), 3.77 д.т (4H, СН2PPh3, 2JНP 12.74); 7.69-7.72 м
(12Н, Ar-H); 7.80-7.86 м (18Н, Ar-H). ЯМР
P (CDCl3, δ, м.д.): 24.28. Найдено, %: C, 65.44; H,
31
5.38; Br, 20.92; P, 8.22. C42H42Br2P2. Вычислено, %: C, 65.63; H, 5.47; Br, 20.83; P, 8.07. Mассспектр (MALDI), m/z: 304 [M-2Br]2+ (вычисл. М = 768).
1,10-бис(трифенилфосфонийбромид)декан (35е)
Получали из 2 г (7.70 ммоль) трифенилфосфина и 1 г (3.50 ммоль) 1,10-дибромдекана.
Получено 2.05 г (75%) соединения 35е, т.пл. 247-249 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц):]
1.13-1.17 м (4H, CH2СН2), 1.21-1.24 м (4H, CH2СН2), 1.49-1.62 м (8H, CH2СН2PPh3), 3.57-3.63 м
(4H, СН2PPh3); 7.65-7.68 м (12Н, Ar-H); 7.74-7.80 м (18Н, Ar-H). ЯМР 31P (CDCl3, δ, м.д.): 24.21.
Найдено, %: C, 66.85; H, 6.15; Br, 19.31; P, 7.65. C46H50Br2P2. Вычислено, %: C, 66.99; H, 6.07;
Br, 19.42; P, 7.52. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 664 [M-HBr-Br]+ (вычисл. М = 824).
1,12-бис(трифенилфосфонийбромид)додекан (35ж)
Получали из 2 г (7.70 ммоль) трифенилфосфина и 1.15 г (3.50 ммоль) 1,12дибромододекана. Получено 2.3 г (77%) соединения 35ж в виде масла. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3,
δ, м.д., (J, Гц)]: 1.10-1.13 м (8H, CH2СН2), 1.20-1.22 м (4H, CH2СН2), 1.56-1.58 м (8H,
CH2СН2PPh3), 3.60-3.70 м (4H, СН2PPh3); 7.66-7.71 м (12Н, Ar-H); 7.76-7.83 м (18Н, Ar-H). ЯМР
P (CDCl3, δ, м.д.): 24.18. Найдено, %: C, 67.12; H, 6.43; Br, 18.82; P, 7.22. C48H54Br2P2.
31
Вычислено, %: C, 67.60; H, 6.34; Br, 18.78; P, 7.28. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 692 [M-HBr-Br]+
(вычисл. М = 852).
Бутилтрифенилфосфоний бромид (37)
Смесь 50 г (0.19 моль) трифенилфосфина и 31.25 г (0.23 моль) 1-бромбутана в 20 мл
толуола перемешивали при температуре 90 °C в течение 4 часов. Смесь промыли диэтиловым
эфиром, выпавший осадок отфильтровали, сушили в вакууме масляного насоса. Получено 50.4
г (73%) соединения 37, т.пл. 243-245 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 0.75 т (3H,
СH3, 3JНH 7.03); 1.45-1.53 м (4H, СH2); 3.53 д.т (2H, СН2PPh3, 2JНP 12.9); 7.55-7.60 м (6Н, Ar-H);
7.65-7.70 (м, 9Н, Ar-H). ЯМР 31P (CDCl3, δ, м.д.): 23.98 Найдено, %: C, 65.66; H, 6.02; Br, 20.05;
P, 7.77. C22H24BrP. Вычислено, %: C, C, 65.74; H, 5.78; Br, 20.11; P, 7.65. Mасс-спектр (MALDI),
m/z: 319 [M-Br]+ (вычисл. М = 399).
Бензилтрифенилфосфоний бромид (39)
2.50 г (0.02 моль) бромистого бензила прикапывали к 3 г (0.01 моль) трифенилфосфина в
2 мл толуола. Смесь перемешивали при температуре 90 °C в течение 2 часов. Растворитель
упарили, смесь переосадили из хлороформа в диэтиловый эфир, выпавший осадок
132
отфильтровали, сушили в вакууме масляного насоса. Получено 4.3 г (87%) соединения 39, т.пл.
284-288 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 5.28 д (2H, СН2PPh3, 2JНP 14.36); 7.02-7.08 м
(4Н, Ar-H); 7.14-7.19 м (1Н, Ar-H); 7.55-7.60 м (6Н, Ar-H); 7.63-7.74 м (9Н, Ar-H). ЯМР
31
P
(CDCl3, δ, м.д.): 23.13 Найдено, %: C, 68.88; H, 5.08; Br, 18.48; P, 7.16. C25H22BrP. Вычислено, %:
C, 68.97; H, 4.98; Br, 18.52; P, 7.24. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 353 [M-Br]+ (вычисл. М = 433).
1,4-бис-(трифенилфосфонийбромид) ксилилилен (41)
Смесь 9 г (0.04 моль) трифенилфосфина и 4 г (0.02 моль) дибром-ди-п-ксилилена в 20 мл
смеси спиртов (этанола, пропанола, бутанола) перемешивали при температуре 105-110 °C в
течение 12 часов. Растворитель декантировали, осадок промыли диэтиловым эфиром,
отфильтровали и сушили над P2O5. Получено 8 г (67%) соединения 41, т.пл. 235-238 °С. Спектр
ЯМР 1Н [DMSO-d6, δ, м.д., (J, Гц)]: 5.14 д (4H, СН2PPh3, 2JНP 14.6); 6.77 с (4H, Ar-H); 7.61-7.69 м
(24Н, Ar-H); 7.86-7.90 м (6Н, Ar-H). ЯМР 31P (DMSO-d6, δ, м.д.): 23.12. Найдено, %: C, 66.89; H,
4.78; Br, 20.42; P, 7.98. C44H38Br2P2. Вычислено, %: C, 67.01; H, 4.82; Br, 20.30; P, 7.87. Mассспектр (MALDI), m/z: 628 [M-HBr-Br]+ (вычисл. М = 788).
(2-этокси-2-оксоэтил)трифенилфосфоний бромид (43)
Смесь 10 г (0.04 моль) трифенилфосфина и 9 г (0.05 моль) этил-2-бромацетата в 15 мл
этанола перемешивали при температуре 90-100 °C в течение 4 часов. Смесь переосадили в
диэтиловый эфир, выпавший осадок отфильтровали. Продукт сушили в вакууме масляного
насоса. Получено 9.8 г (59%) соединения 43, т.пл. 159-163 °С. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д.,
(J, Гц)]: 0.74 т (3H, СH3, 3JНH 7.14); 3.72 к (2H, СH2CH3, 3JHH 7.14), 5.11 д (2H, СH2PPh3, 2JPH
13.88); 7.40-7.45 м (6Н, Ar-H); 7.53-7.64 м (9Н, Ar-H). ЯМР 31P (CDCl3, δ, м.д.): 20.41 Найдено,
%: 61.54; H, 5.13; Br, 18.65; P, 7.23. C22H22BrO2P. Вычислено, %: C, 60.96; H, 4.88; Br, 18.52; P,
7.15. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 349 [M-Br]+ (вычисл. М = 429).
2-(1,3-дигидро-1,3-диоксо-2H-изоиндол-2-ил)бутилтрифенилфосфоний бромид (44)
Смесь
O
г
(0.010
моль)
4-
бромбутилтрифенилфосфоний бромида в 20 мл ДМСО
N
PPh3 Br
O
5
добавили 2.4 г (0.013 моль) фталимида калия. Реакционную
смесь перемешивали в атмосфере аргона при температуре
120 oC в течение 5 ч. По окончании времени реакции отогнали растворитель, залили 20 мл
дихлорметана, выпавший в осадок избыток фталимида калия отфильтровали. Из фильтрата
отогнали растворитель, продукт сушили в вакууме масляного насоса. Получено 4.9 г (86%)
соединения 44, т.пл. 95-98 oC. ИК-спектр, ν/см–1: 1706 (С=O), 2928 (СH). Спектр ЯМР 1Н
[CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.53-1.63 м (2H, СH2СН2P); 2.05-2.11 м (2H, СH2СН2N); 3.71 т (2H,
СН2N, 3JНH 6.35); 3.88-3.94 м (2Н, СН2P); 7.60-7.81 м (19Н, Ar-H). ЯМР
31
P (CDCl3, δ, м.д.):
133
24.66. Найдено, %: C, 65.94; H, 4.87; Br, 14.72; P, 5.56. C30H27BrNO2P. Вычислено, %: C, 66.18;
H, 5.00; Br, 14.68; N, 2.57; P, 5.69. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 464 [M-Br]+ (вычисл. М = 544).
4-аминобутилтрифенилфосфоний бромид (45)
К раствору 4.9 г (9.0 ммоль) соединения (44) в 40 мл
H2N
PPh3 Br
этилового спирта при перемешивании по каплям добавляли 1 г
(0.02 моль) гидразин гидрата. Реакционную смесь перемешивали при температуре 60-65oC в
атмосфере аргона в течение 3 ч, выпавший фталгидразид отфильтровали, из фильтрата
отогнали
растворитель,
продукт
сушили
в
вакууме
масляного
насоса,
получили
кристаллический продукт светло-желтого цвета (сильно гигроскопичный, расплывающийся на
воздухе). Получено 3.2 г (85%) соединения 45. Спектр ЯМР 1Н [CDCl3, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.78-1.86
м (2H, СH2СН2PPh3); 1.90-1.97 м (2H, СH2СН2N); 2.97 т (2H, СН2N, 3JНH 7.26); 3.46-3.53 м (2Н,
СН2PPh3); 7.74-7.83 м (15Н, Ar-H). ЯМР 31P (CDCl3, δ, м.д.): 23.67. Найдено, %: C, 63.65; H, 6.03;
Br, 19.33; N, 3.21; P, 7.54. C22H25BrNP. Вычислено, %: C, 63.78; H, 6.08; Br, 19.29; N, 3.38; P,
7.48. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 334 [M-Br]+ (вычисл. М = 414).
[4-(((3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)(диметоксифосфорил)метил)амино)бутил]
трифенилфосфоний бромид (46).
К раствору 0.20 г (0.48 ммоль) соединения (45) в 1
мл
дихлорметана
добавили
0.16
г
(0.49
ммоль)
метиленхинона (11а). Реакционную смесь перемешивали в
атмосфере аргона при комнатной температуре в течение 3
часов. Отогнали растворитель, продукт сушили в вакууме
масляного насоса. Выход 0.31 г (87%). ИК-спектр, ν, см-1: 3650 (OH); 3408 (NH); 1601 (Сар);
1225 (Р=О), 1057, 1027 (POC). Спектр ЯМР 1Н [ацетон-d6, δ, м.д., (J, Гц)]: 1.40 с (18H, CH3);
1.73-1.83 м (4H, СH2); 2.61-2.65 м (2H, NСН2); 3.40 3.58 д (6H, OCH3, 3JPH 10.3 10.4); 3.83-3.89 м
(2Н, СН2P); 4.06 д (1H, PCH, 2JPH 19.44); 7.25 c (2H, Cар); 7.79-7.81 м (6Н, Ar-H); 7.89-7.92 м (3Н,
Ar-H); 7.98-8.04 м (6Н, Ar-H). ЯМР
31
P (ацетон-d6, δ, м.д.): 26.8, 24.9. Найдено, %: C, 63.11; H,
7.17; Br, 10.68; N, 1.97; P, 8.49. C39H52BrNO4P2. Вычислено, %: C, 63.24; H, 7.08; Br, 10.79; N,
1.89; P, 8.36. Mасс-спектр (MALDI), m/z: 659 [M-Br]+ (вычисл. М = 739).
134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1.
Впервые проведены реакции конденсации формальдегида (а также ацетона и
бензальдегида) с α-, β-, γ- аминоацеталями и диалкилфосфитами (диалкилфосфинистыми
кислотами) в присутствии п-толуолсульфокислоты (реакция Кабачника-Филдса), позволяющие
синтезировать широкий круг новых фосфорилированных аминоацеталей.
2.
Впервые установлено, что α-, β-, γ-аминоацетали, в том числе фосфорилированные,
взаимодействуют
с
α-фосфорилированными
2,6-ди-трет-бутил-4-метилен-2,5-
циклогексадиенонами с образованием новых α-аминофосфонатов, в структуру которых
включена пространственно-затрудненная фенольная группа.
3.
Разработан оригинальный метод синтеза новых ониевых солей диарилметанового ряда,
содержащих
в
молекуле
различные
по
природе
фосфорорганические
фрагменты,
заключающийся в реакции фосфорилированных α-, β-, γ-аминоацеталей с резорцином и его
производными в кислых средах.
4.
Найдено, что реакции фосфорилированных α-аминоацеталей с резорцином и его
производными в среде этанола и соляной кислоты позволяют получать, наряду с ониевыми
солями
диарилметанового
ряда,
[бис(диалкилфосфорилметил)]пиперазины.
новые
Установлено,
2,5-бис(арилзамещенные)-1,4что
α-,
β-,
γ-аминоацетали,
содержащие фосфиноксидный фрагмент с алкильными заместителями (Alk=C8H17, C10H21), в
аналогичных условиях не вступают в конденсацию с резорцином и его производными;
аммониевые
соли
диарилметанового
строения
образуются
только
при
кипячении
соответствующих реагентов в трифторуксусной кислоте.
5.
Исследовано влияние всех синтезированных соединений на отверждение эпоксидной
композиции эпоксидная смола ЭД-22 - изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (изо-МТГФА).
Найдено, что каталитический эффект проявляют как α-, β- и γ-аминоацетали, так и их
фосфорилированные производные.
6.
В широком ряду синтезированных фосфониевых солей впервые найдены вещества (4-
бромбутилтрифенилфосфоний
бромид,
бутилтрифенилфосфоний
бромид,
бензилтрифенилфосфоний бромид), которые позволяют отверждать эпоксиангидридную
систему ЭД-22 - изо-МТГФА при более низких температурах, чем активно используемый в
промышленности катализатор 2-метилимидазол.
135
7.
Впервые методом масс-спектрометрии (ESI) исследована реакция полимеризации смеси
эпихлоргидрин - фталевый ангидрид в присутствии ряда фосфониевых солей и 2фенилимидазола. На основании данных масс-спектрометрии подтвержден факт участия
фосфониевой соли в раскрытии ангидридного кольца отвердителя. Предложена альтернативная
схема
реакции
полимеризации
с
использованием
зарегистрированных методом масс-спектрометрии.
промежуточных
структур,
136
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Dyachenko, V. D. Aliphatic aldehydes in the synthesis of carbo- and heterocycles: Part II.
Synthesis of six- and seven-membered rings, bicyclic compounds, and macrocycles / V. D.
Dyachenko, E. N. Karpov // Russian Journal of Organic Chemistry. – 2011. – V. 47, N. 1. – P.
1-29.
2.
Gordeev, M. F. Approaches to combinatorial synthesis of heterocycles: Solid phase synthesis
of pyridines and pyrido[2,3-d]pyrimidines / M. F. Gordeev, D. V. Patel, J. Wu, E. M. Gordon //
Tetrahedron Letters. – V. 37, N 27. – 1996. – P. 4643-4646.
3.
Gazizov, A. S. One-pot synthesis of novel s-triazine-containing polyphenols and
imidazotriazinium salts / A. S. Gazizov, N. I. Kharitonova, A. R. Burilov, M. A. Pudovik, O.
G. Sinyashin // Monatsh. Chem. – 2013. – V. 144, N 7. – P. 1027-1030.
4.
Burilov, A. R. Calix[4]resorcinols containing acetal fragments / A. R. Burilov, L. I. Vagapova,
M. A. Pudovik, A. I. Konovalov // Russian Journal of General Chemistry. – 2008. – V. 78, N 8.
– P. 1638-1640.
5.
Knyazeva, I. R. Synthesis of novel phosphorus-containing calix[4]resorcinols based on
polyphenols with phosphonium fragment / I. R. Knyazeva, V. I. Sokolova, D. R.
Sharafutdinova, A. R. Burilov, M. A. Pudovik, M. B. Gazizov // Heteroatom Chemistry. –
2015. – V. 26, N 1. – P. 1-4.
6.
Kobayashi, A. Synthesis and analysis of resorcinol-acetone copolymer / A. Kobayashi, G.
Konishi // Molecules. – 2009. – V. 14. – P.364-377.
7.
Oprea, V. Effect of the hard segment structure on properties of resorcinol derivatives-based
polyurethane elastomers / S. Oprea, A. Joga, B. Zorlescu, V. Oprea // High Performance
Polymers. – 2014. – 8 p.
8.
Lu, D. Synthesis and characterization of a compact tricyclic resorcinol from (+)- and (−)-3pinanol / D. Lu, S. P. Nikas, X.-W. Han, D. A. Parrish, A. Makriyannis // Tetrahedron Letters.
– 2012. – V. 53, N 35. – P. 4636-4638.
9.
Chen, L.-P. Antitumor effect of resorcinol derivatives from the roots of Ardisia brevicaulis by
inducing apoptosis / L.-P. Chen, F. Zhao, Y. Wang, L.-L. Zhao, Q.-P. Li, H.-W. Liu // Journal
of Asian Natural Products Research. – 2011. – V. 13, N 8. – P. 734-743.
10.
Srimai, V. Computer-aided design of selective Cytochrome P450 inhibitors and docking studies
of alkyl resorcinol derivatives / V. Srimai, M. Ramesh, K. Satya Parameshwar, T. Parthasarathy
// Medicinal Chemistry Research. – 2013. – V. 22, N 11. – P. 5314-5323.
137
11.
Keller, T.M. High temperature resorcinol-based phthalonitrile polymer / T. M. Keller, D. D.
Dominguez // Polymer. – V. 46, N. 13. – 2005. – P. 4614-4618.
12.
Hedidi, M. Microwave-assisted synthesis of calix[4]resorcinarenes / M. Hedidi, S. M. Hamdi,
T. Mazari, B. Boutemeur, C. Rabia, F. Chemat M. Hamdi // Tetrahedron. – 2006. – V. 62, N
24. – P. 5652-5655.
13.
Jain, V. K. Chemistry of calix[4]resorcinarenes / V. K. Jain, P. H. Kanaiya // Russian Chemical
Reviews. – 2011. – V. 80, N 1. – P. 75-102.
14.
Livant, P. Reaction of resorcinol with acetone / P. Livant, T. R. Webb, W. Xu // J. Org. Chem.
– 1997. – V. 62. – P. 737-742.
15.
Schmidlin, J. Beiträge zur Theorie organischer Reaktionen: Molekülverbindungen als erste
Reaktionsstufe bei Kondensationen. I / J. Schmidlin, R. Lang // Chem. Ber. – 1910. – V.43, N
3. – P. 2806-2820.
16.
Weissberger, A. The alleged colour and dyeing properties of some derivatives of tetraarylmethanes / A. Weissberger, J. J. Thiele // Chem. Soc. – 1934. – P. 148-151.
17.
Malhotra, H. C. Acid catalysed condensation of resorcinol and acetone-kinetics and mechanism
/ H. C. Malhotra, S. Banerjee // J. Indian Chem. Soc. – 1990. – V.67. – P.117-119.
18.
Brit. Patent, Chem. Abstr. N 822659. Trimethylhydroxyphenylchroman derivatives / N. V.
deBataafsche Petroleum Maatschappij. – Опубл. – 28.10.1960.
19.
McGreal, M.E. Condensations of ketones with phenols / M.E. McGreal, V. Niederl, J. B.
Niederl // J. Am. Chem. Soc. – 1939. – V. 61, N 2, P. 345-348.
20.
Filimonov, S. I. Reactions of resorcinols with ketones / S. I. Filimonov, N. G. Savinsky, E. M.
Evstigneeva // Mendeleev Commun. – 2003. – V. 13, N 4. – P. 194-197.
21.
Kadota, J. New positive-type photoresists based on enzymatically synthesized polyphenols / J.
Kadota, T. Fukuoka, H. Uyama, K. Hasegawa, S. Kobayashi // Macromol. Rapid Commun. –
2004. – V. 25, N 2. – P. 441-444.
22.
Jeerupan, J. Synthesis of multifunctional poly(calix[4]resorcinarene) / J. Jeerupan, G. Konishi,
T. Nemoto, D.-M. Shin, Y Nakamoto // Polym. J. –2007. – V.39. – P. 762-763.
23.
Nemoto, T. Synthesis and properties of organosoluble poly(phenylenemethylene)s from
substituted benzenes or naphthalenes / T. Nemoto, T. Ueno, M. Nishi, D.-M. Shin, Y.
Nakamoto, G. Konishi // Polym. J. – 2006. – V.38. – P. 1278-1282.
24.
Mao, Z. The antiapoptosis effects of daidzein in the brain of D-galactose treated mice / Z. Mao,
Y. L. Zheng, Y. Q. Zhang, B. P. Han, X. W. Zhu, Q. Chang, X. B. Hu // Molecules. – 2007. –
V. 12, N 7. – P. 1455-1470.
25.
Yang, D. P. How many drugs are catecholics / D. P. Yang, H. F. Ji, G. Y. Tan, W. Ren, H. Y.
Zhang // Molecules. – 2007. – V. 12, N 4. – P. 878-884.
138
26.
Mikame, K. Conversion and separation pattern of lignocellulosic carbohydrates through the
phase-separation system / K. Mikame, M. Funaoka // Polym. J. – 2006. – V.38. – P. 694-702.
27.
Konishi, G. Precision polymerization of designed phenol: new aspects of phenolic resin
chemistry / G. Konishi // J. Syn. Org. Chem. – 2008. – V.66. – P. 705-713.
28.
Bohmer, V. Calixarenes, Macrocycles with (Almost) Unlimited Possibilities / V. Bohmer //
Angew. Chem. Int. Ed. – 1995. – V. 34, N 7. – P. 713-745.
29.
Harden, W. C. The condensation of certain phenols with some aliphatic aldehydes / W. C.
Harden, E. E. Reid // Journal of the American Chemical Society. – 1932. – V. 54, N 11. –
P. 4325-4334.
30.
Tateiwa, J.-I. Metal cation-exchanged montmorillonite (Mn+-mont)-catalysed aromatic
alkylation with aldehydes and ketones / J.-I. Tateiwa, E. Hayama, T. Nishimura, S. Uemura //
Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. – 1997. – P. 1923-1928.
31.
Козликовский, Я. Б. Конденсация фенола с альдегидами в присутствии фенолята
алюминия / Я. Б. Козликовский, Б. В. Черняев // Журнал Органической Химии. – 1985. –
Т. ХХI, Вып.11. – С. 2403-2407.
32.
Bigi, F. Unusual Friedel-Crafts reactions; 21. An improved synthesis of 2,4-disubstituted 4H1,3-benzodioxins from phenols and aliphatic aldehydes / F. Bigi, G. Casiraghi, G. Casnati, G.
Sartori // Synthesis. – 1980. – V. 9. P. 724-725.
33.
Liu, C. Room-temperature bismuth-catalyzed bis-arylation of carbonyl compounds with aryl
ethers and phenols / C. Liu, M. Li // Chinese Journal of Chemistry. – 2013. – V. 31, N 10. –
P. 1274-1278.
34.
Ogoshi, T. Lewis acid-catalyzed synthesis of dodecamethoxycalix[4]arene from 1,3,5trimethoxybenzene and its conformational behavior and host-guest property / T. Ogoshi, K.
Kitajima, K. Umeda, S. Hiramitsu, S. Kanai, S. Fujinami, T. Yamagishi, Y. Nakamoto //
Tetrahedron. – 2009. – V. 65. – P. 10644-10649.
35.
Iwanek, W. The Synthesis of Octamethoxyresorc[4]arenes Catalysed by Lewis Acids / W.
Iwanek // Tetrahedron. – 1998. – V. 54. – P. 14089-14094.
36.
Mibu,
N.
Synthesis
and
Antiviral
Activities
of
Some
4,4′-
and
2,2′-
Dihydroxytriphenylmethanes / N. Mibu, K. Yokomizo, M. Uyeda, K. Sumoto // Chemical and
Pharmaceutical Bulletin. – 2005. – V. 53, N 9. – P. 1171-1174.
37.
Podder, S. Dual-reagent catalysis within Ir-Sn domain: highly selective alkylation of arenes and
heteroarenes with aromatic aldehydes / S. Podder, J. Choudhury, U. K. Roy, S. Roy // Journal
of Organic Chemistry. – 2007. – V. 72, N 8. – P. 3100-3103.
139
38.
Wang, A. Brönsted acid ionic liquids catalyzed Friedel-Crafts alkylations of electron-rich
arenes with aldehydes / A. Wang, X. Zheng, Z. Zhao, C. Li, Y. Cui, X. Zheng, J. Yin, G. Yang
// Applied Catalysis A: General. – 2014. – V. 482. – P. 198-204.
39.
Wang, L. Synthesis and sulfonation of poly(aryl ethers) containing triphenyl methane and
tetraphenyl methane moieties from isocynate-masked bisphenols / L. Wang, Y. Z. Meng, S. J.
Wang, X. Y. Shang, L. Li, A. S. Hay // Macromolecules. – 2004. – V. 37, N 9. – P. 3151-3158.
40.
Nair, V. Recent advances in the chemistry of triaryl- and triheteroarylmethanes / V. Nair, S.
Thomas, S. C. Mathew, K. G. Abhilash // Tetrahedron. – V. 62, N 29. – 2006. – P. 6731-6747.
41.
Hoegberg, A.G.S. Two stereoisomeric macrocyclic resorcinol-acetaldehyde condensation
products // J. Org. Chem. – 1980. – V. 45. – P. 4498-4500.
42.
Mandal, H. / M.A.L.D.I.-T.O.F. mass spectrometry characterization of 4-alkyl substituted
phenol-formaldehyde novalac type resins / H. Mandal, A.S. Hay // Polymer. – 1997. – V. 38. –
P. 6267-6271.
43.
Konishi, G. Direct synthesis of functional novolacs and their polymer reactions / G. Konishi, T.
Tajima, T. Kimura, Y. Tojo, K. Mizuno, Y. Nakamoto // Polymer Journal. – 2010. – V. 42. – P.
443-449.
44.
Gutsche, C.D. / Calixarenes. 1. Analysis of the product mixtures produced by the basecatalyzed condensation of formaldehyde with para-substituted phenols / C.D. Gutsche, R.
Muthukrishnan // J. Org. Chem. – 1978. – V. 43. – P. 4905-4906.
45.
Gutsche, С.D. / Calixarenes. 4. The Synthesis, Characterization, and Properties of the
Calixarenes from p-tert-Butylphenol / С. D. Gutsche, В. Dhawan, К.Н. No, R. Muthukrishman
// J. Am. Chem. Soc. – 1981. – V. 103. – P. 3782-3792.
46.
Timmerman, P. Resorcinarenes / P. Timmerman, W. Verboom, D. N. Reinhoudt //
Tetrahedron. – 1996. – V.52. – P. 2663-2704.
47.
Creaven, B. S. Coordination chemistry of calix[4]arene derivatives with lower rim
functionalisation and their applications / B. S. Creaven, D. F. Donlon, J. McGinley // Coord.
Chem. Rev. – 2009. – V.253, N 7-8. – P. 893-962.
48.
Vicens, J. Calixarenes in the nanoworld / J. Vicens, J. Harrowfield, L. Baklouti // Springer,
2007. – 395 p.
49.
Asfari, Z. Calixarenes 2001 / Z. Asfari, V. Böhmer, J. Harrowfield, J. Vicens // Kluwer
Academic Publishers, 2001 – 700 p.
50.
Gutsche, C. D. Calixarenes: An Introduction / C. D. Gutsche, A. E. Rowan, S. J. Rowan, T.
Aida // Royal Society of Chemistry, 2008. – 282 p.
51.
Niederl, J. B. / Aldehyde-Resorcinol Condensations / J. B. Niederl, H. J. Vogel // J. Am. Chem.
Soc. – 1940. – V. 62. – P. 2512-2514.
140
52.
Erdtman H. / Cyclooligomeric Phenol-Aldehyde Condensation Products / H. Erdtman, S.
Hogberg, S. Abramson, B. Nilsson // Tetrahedron Lett. – 1968. – P. 1679-1682.
53.
Khrizanforova, V. V. Electrochemical Synthesis of the Calix[4]resorcinol Nickel Complexes
Modified with Thiophosphoryl Fragments / V. V. Khrizanforova, I. R. Knyazeva, I. R.
Nizamiev, T. V. Gryaznova, V. I. Sokolova, S. A. Krasnov, M. K. Kadirov, A. R. Burilov, Yu.
G. Budnikova, O. G. Sinyashin // Russian Journal of General Chemistry. – 2013. – V. 83, N 4.
– P. 663-669.
54.
Vagapova, L. I. Calix[4]resorcinols Bearing γ-Aminoacetal Groups on the Upper Rim.
Synthesis and Properties / L. I. Vagapova, D. V. Chachkov, M. V. Ankushina, A. R. Burilov,
M. A. Pudovik // Russian Journal of General Chemistry. – 2012. – V. 83, N 2. – P. 319-324.
55.
Vagapova, L.I. New calix[4]resorcinols with diarylmethane fragments on the upper rim of the
molecule / L. I. Vagapova, A. R. Burilov, M. A. Pudovik, V. V. Syakaev, W. D. Habicher, A. I.
Konovalov // Mendeleev Communications. – 2011. – V. 21, N 1. – P. 44-45.
56.
Arora, V. Calixarenes as sensor materials for recognition and separation of metal ions / V.
Arora, H. Chawla, S.P. Singh // ARKIVOC. – 2007. – V.II. – P. 172-200.
57.
Thoden van Velzen, E.U. Self-Assembled Monolayers of Receptor Adsorbates on Gold:
Preparation and Characterization / E. U. Thoden van Velzen, J. F. J. Engbersen, P. J. de Lange,
J. W. G. Mahy, D. N. Reinhoudt // J. Am. Chem. Soc. – 1995. – V. 117, N 29. – P. 6853-6862.
58.
Lee, K. T. Novel synthesis of porous carbons with tunable pore size by surfactant–templated
sol-gel process and carbonization / K. T. Lee, S. M. Oh // Chem. Commun. – 2002. – V.22. – P.
2722-2723.
59.
Najeh, I. Dc and ac characterizations of electrical conducting nanoporous carbon structures
based on resorcinol-formaldehyde / I. Najeh, N. B. Mansour, H. Dahman, A. Alyamani, L. E.
Mir // J. Phys. Chem. Solids. – 2012. – V. 73, N 6. – P. 707-712.
60.
Wang, X. Facile synthesis of ordered mesoporous carbons with high thermal stability by selfassembly of resorcinol-formaldehyde and block copolymers under highly acidic conditions / X.
Wang, C. Liang, S. Dai // Langmuir. – 2008. – V. 24 – P. 7500-7505.
61.
Bourgeois, J.-M. Synthesis of new resorcinarenes under alkaline conditions / J.-M. Bourgeois,
H. Stoeckli-Evans // Helv. Chim. Acta. – 2005. – V. 88, N 10. – P. 2722-2730.
62.
Konishi, H. Conformational properties of octahydroxy[1.4]metacyclophanes with unsubstituted
methylene bridges / H. Konishi, O. Morikawa // J. Chem. Soc., Chem. Commun. – 1993. – V.1.
– P. 34-35.
63.
Cometti, G. A new, conformationally mobile macrocyclic core for bowl-shaped columnar
liquid-crystals / G. Cometti, E. Dalcanale, Du Vosel, A.-M. Levelut // Liquid Crystals. – 1992.
– V.11. – P. 93-100.
141
64.
Yanagihara, R. Chiral Host-Guest Interaction. A Water-Soluble Calix[4]resorcarene Having LProline Moieties as a Non-Lanthanide Chiral NMR Shift Reagent for Chiral Aromatic Guests
in Water / R. Yanagihara, M. Tominaga, Y. Aoyama // J. Org. Chem. – 1994. – V. 59, N 22. –
P. 6865-6867.
65.
Tunstad, L.M. / Host-Guest Complexation. 48. Octol Building Blocks for Carcerands and
Cavitands. / L.M. Tunstad, J.A. Tucker, E. Dalcanale, J. Weiser, J.A. Bryant, J.C. Sherman,
R.C. Helgeson, C.B. Knobler, D.J. Cram // J. Org. Chem. – 1989. – V. 54. – P. 1305.
66.
Beyeh, N. K. Tetranitroresorcin[4]arene: synthesis and structure of a new stereoisomer / N. K.
Beyeh, K. Rissanen // Tetrahedron Lett. – 2009. – V.50. – P.7369-7373.
67.
Hedidi, M. Microwave-assisted synthesis of calix[4]resorcinarenes / M. Hedidi, S. M. Hamdi,
T. Mazari, B. Boutemeur, C. Rabia, F. Chemat, M. Hamdi // Tetrahedron. – 2006. – V.62. – P.
5652-5655.
68.
Funck, M. Microwave-assisted synthesis of resorcin[4]arene and pyrogallol[4]arene
macrocycles / M. Funck, D. P. Guest, G. W. V. Cave // Tetrahedron Lett. – 2010. – V.51. – P.
6399-6402.
69.
Karami, B. Fe3O4 nanoparticles: A powerful and magnetically recoverable catalyst for the
synthesis of novel calix[4]resorcinarenes / B. Karami, S. J. Hoseini, S. Nikoseresht, S.
Khodabakhshi // Chinese Chemical Letters. – 2012. – V.23. – P.173-176.
70.
Yoshino, N. An artificial ion channel formed by a macrocyclic resorcin[4]arene with
amphiphilic cholic acid ether groups / N. Yoshino, A. Satake, Y. Kobuke // Angew. Chem. –
2001. – V. 113. – P. 472-473.
71.
Kudo, H. Molecular Waterwheel (Noria) from a simple condensation of resorcinol and an
alkanedial / H. Kudo, R. Hayashi, K. Mitani, T. Yokozawa, N. C Kasuga, T. Nishikubo //
Angew. Chem. – 2006. – V. 118, N 47. – P. 8116-8120.
72.
Chu, Q. Synthesis, characterization, and applications of fluorous resorcin[4]arenes / Q. Chu, K.
O'Neal, M. Osipov, J. N. Ngwendson, S. J. Geib, S. G. Weber, D. P. Curran // New J. Chem. –
2010. – V.34. – P. 2732-2734.
73.
Schiendorfer, M. Functionalized chiral resorc[4]arenes derived from citronellal and carvone
Lower Rim Functionalized Chiral Resorc[4]arenes Derived from Citronellal and Carvone / M.
Schiendorfer, J. Mattay // Synthesis. – 2005. – V. 16. – P. 2701-2712.
74.
Kobayashi, K. Complexation of Hydrophobic Sugars and Nucleosides in Water with
Tetrasulfonate Derivatives of Resorcinol Cyclic Tetramer Having a Polyhydroxy Aromatic
Cavity: Importance of Guest-Host CH-π Interactions. / K. Kobayashi, Y. Asakawa, Y. Kato, Y.
Aoyama // J. Am. Chem. Soc. – 1992. – V. 114, N. 26. – P. 10307-10313.
142
75.
Memon, S. A useful approach toward the synthesis and metal extractions with polymer
appended thioalkyl calix[4]arenes / S. Memon, M. Tabakci, D. M. Roundhill, M. Yilmaz //
Polymer. – 2005. – V. 46, N 5. – P. 1553-1560.
76.
Yordanov, A. T. Calixarenes derivatized with sulfur-containing functionalities as selective
extractants for heavy and precious metal ions / A. T. Yordanov, B. R. Whittlesey, D. M.
Roundhill // Inorg. Chem. – 1998. – V. 37, N 14. – P. 3526-3531.
77.
Torgova, V. Complexation and reduction of gold (III) during extraction from HCl by
calix[4,6]arenes upper‐rim functionalized with alkyl‐ or tolylthiamethyl groups / V. Torgova,G.
Kostin, V. Mashukov, T. Korda, A. Drapailo, V. Kalchenko // Solvent Extraction and Ion
Exchange. – 2005. – V.23, N 2. – P. 171-187.
78.
Shivanyuk, A. Solvent-Stabilized Molecular Capsules / A. Shivanyuk, J. C. Friese, S. Doring,
J. Rebek // J. Org. Chem. – 2003. – V. 68. – P. 6489-6496.
79.
Pat. US20130157195 A1. Calixarene compound and photoresist composition comprising same
/ D. P. Green, V. Jain, B. C. Bailey; Rohm and Haas Electronic Materials LLC. – Опубл. –
28.03.2013.
80.
Kreppenhofer, S. Identification of (furan-2-yl)methylated benzene diols and triols as a novel
class of bitter compounds in roasted coffee / S. Kreppenhofer, O. Frank, T. Hofmann // Food
Chemistry. – 2011. – V. 126, N 2. – P. 441-449.
81.
Valizadeh, H. An efficient procedure for the synthesis of coumarin derivatives using TiCl 4 as
catalyst under solvent-free conditions / H. Valizadeh, A. Shockravi // Tetrahedron Lett. – 2005.
– V. 46, N 16. – P. 3501-3503.
82.
Synthesis of novel benzopyrano[3,2-c]coumarins via tandem base promoted nucleophilic
substitution and intramolecular electrophilic aromatic cyclization / S. R. Jaggavarapu, A. S.
Kamalakaran, J. B. Nanubolu, V. P. Jalli, S. K. Gangisetty, G. Gaddamanugu // Tetrahedron
Letters. – 2014. – V. 55. – P. 3670-3673.
83.
Krause T. Star polymers and dendrimers based on highly functional resorcin- and
pyrogallolarenes. Dissertation / TU Dresden – Dresden, 2006. – 211 p.
84.
Yasmin, L. Stereospecific synthesis of resorcin[4]arenes and pyrogallol[4]arenes in dynamic
thin films / L. Yasmin, T. Coyle, K. A. Stubbs, C. L. Raston // Chem. Commun. – 2013. – V.
49. – P. 10932-10934.
85.
Knyazeva, I. R. New Calix[4]Resorcinols with Thiophosphoryl-Containing Fragments / I. R.
Knyazeva, A. R. Burilov, G. M. Fazleeva, I. A. Nuretdinov, T. V. Gryaznova, Y. G.
Budnikova, V. V. Khrisanforova, A. T. Gubaidullin, B. M. Gabidullin, V. V. Syakaev, M. A.
Pudovik, A. I. Konovalov // Phosphorus, Sulfur, and Silicon. – 2011. – V. 186, N 9. – P.19721980.
143
86.
Knyazeva,
I.
R.
Single
step
preparation
and
conformational
analysis
of
novel
thiophosphorylated ligands based on calix[4]resorcinol matrix / I. R. Knyazeva, V. I. Sokolova,
M. Gruner, W. D. Habicher, J. K. Voronina, A. R. Burilov, M. A. Pudovik // J Incl. Phenom.
Macrocycl. Chem. – 2013. – V. 76. – P. 231-235.
87.
One-step synthesis of rccc- and rctt-diastereomers of novel calix[4]resorcinols based on a parathiophosphorylated derivative of benzaldehyde / I. R. Knyazeva, V. I. Sokolova, M. Gruner,
W. D. Habicher, V. V. Syakaev, V. V. Khrizanforova, B. M. Gabidullin, A. T. Gubaidullin, Y.
H. Budnikova, A. R. Burilov, M. A. Pudovik // Tetrahedron Lett. – 2013. – V. 54, N 27. –
P.3538-3542.
88.
Соколова В.И. Дизайн новых фосфорсодержащих макроциклических соединений каликс[4]резорцинов,
каликс[4]пиридинов
и
порфиринов
-
на
основе
α-
фосфонийзамещенных ацеталей и тиофосфорилированных гидроксибензальдегидов
Дис... к.х.н. / ИОФХ им. А.Е. Арбузова – Казань, 2013. – 176 с.
89.
Dimmock, J. R. Evaluation of Mannich bases of 2-arylidene-1,3-diketones versus murine P388
leukemia / J. R. Dimmock, S. K. Raghavan, G. E. Bigam // European Journal of Medicinal
Chemistry. – 1988. – V. 23, N 2. – P. 111-117.
90.
Vidyasagar, N. Perchloric Acid-Catalyzed Synthesis of 9-Aryl Xanthenes-9H-3,6-diol and
1,3,6,8-Tetraol in Water / N. Vidyasagar, R. Nanda, R. Mangal, M. K. Kathiravan // Synthetic
Communications. – 2012. – V. 42, N 21. – P. 3157-3165.
91.
Menendez, C. A. One-step synthesis of xanthones catalyzed by a highly efficient copper-based
magnetically recoverable nanocatalyst / C. A. Menendez, F. Nador, G. Radivoy, D. C. Gerbino
// Organic Letters. – 2014. – V. 16, N 11. – P. 2846-2849.
92.
Bacci, J. P. Efficient Two-Step Synthesis of 9-Aryl-6-hydroxy-3H-xanthen-3-one Fluorophores
/ J. P. Bacci, A. M. Kearney, D. L. Van Vranken // J. Org. Chem. – 2005. – V. 70, N 22. – P.
9051-9053.
93.
He, Q. A Selective fluorescent sensor for detecting lead in living cells / Q. He, E. W. Miller, A.
P. Wong, C. J. Chang // J. Am. Chem. Soc. – 2006. – V. 128, N 29. – P. 9316-9317.
94.
Weinalt, F. Host-guest chemistry. 27. Mechanism of Macrocycle Genesis. The Condensation of
Resorcinol with Aldehydes / F. Weinalt, H.J. Schneider // J. Org. Chem. – 1991. – V. 56, N 19.
– P. 5527.
95.
Burilov, A.R. Unusual reactions of resorcin, 2-methylresorcin with phosphorus containing
vinyl esters, α-,β-aminoaldehydes and their acetales / A.R. Burilov, Yu.M. Volodina, A.S.
Gazizov, I.R. Knyazeva, M.A. Pudovik, W.D. Habicher, I. Baer, A.I. Konovalov. // Chemicke
Listy. – 2004. – V. 98. – P. 94.
144
96.
Knyazeva, I. New triamidophosphonium acetals and their condensation with resorcinol and its
derivatives / I. Knyazeva, V. Sokolova, A. Burilov, M. Pudovik, A. Dobrynin, O. Kataeva, O.
Sinyashin // Russian Chemical Bulletin. – 2012. – V. 61, N 3. – P. 631-637.
97.
Kibardina, L.K. Synthesis of novel macrocyclic ligands containing phosphoryl and aminoacetal
fragments / L.K. Kibardina, L.I. Vagapova, A.R. Burilov, M.A. Pudovik, A.R. Garyfzyanov //
Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements. – 2013. – V. 188, N 1-3. – P. 10-12.
98.
Konishi, H. The Acid-catalyzed Condensation of 2-Propylresorcinol with Formaldehyde
Diethyl
Acetal.
The
Formation
and
Isomerization
of
Calix[4]resorcinarene,
Calix[5]resorcinarene, and Calix[6]resorcinarene / H. Konishi, T. Nakamura, K. Ohata, K.
Kobayashi, O. Morikawa // Tetrahedron Letters. – 1996. – V. 37, N 41. – P. 7383-7386.
99.
Yamada, H. Modified Synthesis and Supramolecular Polymerization of Rim-to-Rim Connected
Bisresorcinarenes / H. Yamada, T. Ikeda, T. Mizuta, T. Haino // Org. Lett. – 2012. – V. 14, N
17. – P. 4510-4513.
100.
Ueda, M. Photocontrolled dispersibility of colloidal silica by surface adsorption of a
calix[4]resorcinarene having azobenzene groups / M. Ueda, N. Fukushima, K. Kudo, K.
Ichimura // J. Mater. Chem. – 1997. – V. 7, N 4. – P. 641-645.
101.
Poleska-Muchlado, Z. Novel calix[4]resorcinarenes with side azobenzo-15-crown-5 residues /
Z. Poleska-Muchlado, E. Luboch, J. F. Biernat // Synthetic Communications. – 2008. – V. 38. –
P. 3062-3067.
102.
Leonetti, F. Design, synthesis, and 3D QSAR of novel potent and selective aromatase inhibitors
/ F. Leonetti, A. Favia, A. Rao, R. Aliano, A. Paluszcak, R. W. Hartmann, A. Carotti // Journal
of Medicinal Chemistry. – 2004. – V. 47, N 27. – P. 6792-6803.
103.
Popova, E. New type of calix[4]resorcinolarenes with phosphorus-containing alkyl fragments
in the lower rim / E. Popova, A. Burylov, M. Pudovuk, W. Habicher, A. Konovalov // Russian
Journal of General Chemistry. – 2002. – V. 72, N 6. – P. 982-983.
104.
Burilov, A. Condensation of resorcinol with phosphorylated acetals, synthesis of
calix[4]resorcinolarenes with phosphorus-containing alkyl fragments in the lower rim / A.
Burilov, Y. Volodina, E. Popova, A. Gazizov, I. Knyazeva, M. Pudovik, W. Habicher, A.
Konovalov // Russian Journal of General Chemistry. – 2006. – V. 76, N 3. – P. 412-416.
105.
Burilov, A. Synthesis of calix[4]resorcinarenes, containing phosphoryl fragments at the lower
rim of the molecule / A. Burilov, I. Knyazeva, Y. Sadykova, M. Pudovik, W. Habicher, I.
Baier, A. Konovalov // Russian Chemical Bulletin. – 2007. – V. 56, N 6. – P. 1144-1148.
106.
Бурилов,
А.Р.
Новый
подход
к
синтезу
каликс[4]резорцинаренов
с
фосфоноилметильными заместителями на нижнем ободе молекулы / А.Р. Бурилов, Ю.М.
145
Володина, И.Р. Князева, М.А. Пудовик, В.Д. Хабихер, А.И. Коновалов // Изв. АН,
сер.хим. – 2004. – N 11. – С. 2544-2545.
107.
Kibardina, L. K. Synthesis and properties of novel calix[4]resorcinols containing phosphonium
substituents / L. K. Kibardina, I. R. Knyazeva, V. I. Sokolova, G. I. Vagapova, L. Ya.
Zakharova, A. R. Burilov, M. A. Pudovik // Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related
Elements. – 2013. – V. 188, N 1-3. – P. 1-3.
108.
Ricco, M. Molecular conformation and magnetic behavior of macrocyclic columnar liquid
crystals / M. Ricco, E. Dalcanale // J. Phys. Chem. – 1994. – V. 98, N 36. – P. 9002-9008.
109.
Burilov, A. R. Synthesis and properties of N-[2,2-bis(2,4dihydroxyaryl)ethyl]-N-methylamines
and their hydrohalides / A. R. Burilov, A. S. Gazizov, N. I. Kharitonova, M. A. Pudovik, W. D.
Habicher, I. Baier, A. I. Konovalov // Russ. Chem. Bull. – 2007. – V. 56, N 2. – P. 330-335.
110.
Burilov, A. R. Reaction of resorcinol with (2,2-Dimethoxyethyl)methylamine / A. R. Burilov,
A. S. Gazizov, N. I. Kharitonova, M. A. Pudovik, A. I. Konovalov // Russ. J. of General Chem.
– 2007. – V.77, N 3. – P. 487-488.
111.
Burilov, A. R. Reaction of N-(2,2-Dimethoxyethyl)-N-methylamine and 2-Methylresorcinol.
Calix[4]resorcinols Functionalized on the Lower Rim / A. R. Burilov, A. S. Gazizov, M. A.
Pudovik, A. I. Konovalov // Russ. J. of General Chem. – 2007. – V.77, N 1. – P. 98-102.
112.
Gazizov, A. S. Reaction of β-Aminosubstituted Acetals and Aldehydes with 2Methylresorcinol / A. S. Gazizov, A. R. Burilov, M. A. Pudovik, A. I. Konovalov // Russ. J. of
General Chem. – 2008. – V.78, N 12. – P. 2409-2410.
113.
Klumpp, D. A. Chemistry of Dicationic Electrophiles: Superacid-Catalyzed Reactions of
Amino Acetals / D. A. Klumpp, G. V. Sanchez, S. L. Aguirre, Y. Zhang, S. Leon // J. Org.
Chem. – 2002. – V.67, N 14.– P. 5028-5031.
114.
Humber, L. G. Studies on the benzo[1,2]cyclohepta[3,4,5-d,e]isoquinoline ring system / L. G.
Humber, M. A. Davis, R. A. Thomas, R. Otson, J. R. Watson// J. Heterocyclic Chem. – 1966. –
V. 3, N 3. – P. 247-251.
115.
Duschinsky, R. Studies in the Imidazolone Series. The Synthesis of a Lower and a Higher
Homolog of Desthiobiotin and of Related Subtances / R. Duschinsky, L. A. Dolan // J. Am.
Chem. Soc. – 1946. – V.68, N 11. – P.183-185.
116.
Pat. US5338862 A. Process for the production of 2-Imidazolones / C. E. Aiman, E. D. Daugs,
M. Mich. – Опубл. – 16.08.1994.
117.
Forrest, T. R. Diverse Reactivity of N-Aryl-α-ureidoacetals on Catalysis by Molecular Sieves
or Acids / T. P. Forrest, G. A. Dauphinee, M. F. Chen // Can. J. Chem. – 1974. – V. 52, N 15. –
P. 2725-2729.
146
118.
Zigeuner, G. Über Heterocyclen, 4. Mitt.: Über β–Ureidoaldehydacetale / G. Zigeuner, M. zur
Hausen //Monatsh. Chem. – 1961. – V. 92, N 2. – P. 278-291.
119.
Хакимов М. С. Cинтез новых имидазолидин-2-онов, каликсаренов на основе реакций α-,
γ-уреидоацеталей с резорцином и его производными Дис... к.х.н. / ИОФХ им. А.Е.
Арбузова – Казань, 2009. – 170 с.
120.
Burilov, A. R. Reactions of resorcinol derivatives with 1-methyl-3-phenylimidazol-2-one as a
new method for the synthesis of 5-arylimidazolidin-2-ones / A. R. Burilov, M. S. Khakimov, A.
S. Gazizov, M. A. Pudovik, V. V. Syakaev, D. B. Krivolapov, A. I. Konovalov // Mendeleev
Commun. – 2008. – V. 18. – P. 54-55.
121.
Khakimov, M. S. Reaction of Resorcinol and Its Derivatives with Urea Acetals / M. S.
Khakimov, A. S. Gazizov, A. R. Burilov, M. A. Pudovik, and A. I. Konovalov // Russian
Journal of General Chemistry. – 2009. – V. 79, N 6. – P. 1163-1166.
122.
Filippov, S. K. Aggregation of dextran hydrophobically modified by sterically-hindered
phenols in aqueous solutions: Aggregates vs. single molecules / S. K. Filippov, A. V. Lezov, O.
Yu. Sergeeva, A. S. Olifirenko, S. B. Lesnichin, N. S. Domnina, E. A. Komarova, M. Almgren,
G. Karlsson, P. Štepanek // European Polymer Journal. – 2008. – V. 44, N 10. – P. 3361-3369.
123.
Brede, O. Sterically hindered phenols are extremely efficient light quenchers / O. Brede, S.
Naumov, R. Hermann // Chemical Physics Letters. – 2002. – V. 355, N 1-2. – P. 1-7.
124.
Zeynalov, E. B. Simultaneous determination of the content and activity of sterically hindered
phenolic and amine stabilizers by means of an oxidative model reaction / E. B. Zeynalov, N. S.
Allen // Polymer Degradation and Stability. – 2004. – V. 85, N 2. – P. 847-853.
125.
Шаехов Т. Р. Синтез новых фосфорорганических аминов, фенолов, полифенолов,
содержащих 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензильные фрагменты Дис... к.х.н. / ИОФХ
им. А.Е. Арбузова – Казань, 2012. – 183 с.
126.
Амирова, Л.Р. Фосфорилированные аминоацетали в синтезе новых полифенолов / Л.Р.
Амирова, Л.И. Вагапова, А.Р. Бурилов, Т.Р. Шаехов // Международная конференция
молодых ученых и VI школа им. Академика Н.М. Эмануэля "Окисление, окислительный
стресс, антиоксиданты". Тезисы докладов. – Новосибирск, 2013. – С. 267-268.
127.
Failla, S. Synthesis, NMR Characterization and FAB-MS spectra of some arylmethyl-aminophosphonic acid monoethyl esters / S. Failla, P. Finocchiaro // Phosphorus, Sulfur and Silicon
and the Related Elements. – 1993. – V. 85 – P. 65-72.
128.
Вагапова, Л.И. α-аминоацетали, содержащие фосфонатные (фосфиноксидные) группы.
Синтез и реакции с резорцинами / Л.И. Вагапова, Л.Р. Амирова, Е.Ю. Павлова, А.Р.
Бурилов, Ю.К. Воронина, В.В. Сякаев, Д.Р. Шарафутдинова, И.Х. Ризванов, А.Р.
Гарифзянов, М.А. Пудовик // Журн. орган. химии. – 2014. – Т. 50, № 4. – С. 484-491.
147
129.
Knyazeva, I.R. Reactions of trialkyl(aryl)phosphonium-substituted acetals with resorcinol and
its derivatives / I.R. Knyazeva, A. R. Burilov, M. A. Pudovik // Russ. Chem. Bull., Int. Ed. –
2011. – V. 60, N 9. – P. 1956-1958.
130.
Vagapova, L.I. Phosphorylated Aminoacetal in Synthesis of New Acyclic, Cyclic, and
Heterocyclic Polyphenol Structures / L.I. Vagapova, A.R. Burilov, J.K. Voronina, V.V.
Syakaev, D.R. Sharafutdinova, L.R. Amirova, M.A. Pudovik, A.R. Garifzyanov, О.G.
Sinyashin // Heteroatom Chemistry. – 2014. – V 25, N 3. – P.178-185.
131.
Амирова, Л. Р. Фосфорилированные аминоацетали в синтезе новых линейных,
циклических и гетероциклических структур, содержащих полифенольный фрагмент /
Л.Р. Амирова, Л.И. Вагапова, А.Р. Бурилов, М.А. Пудовик // III Всероссийская
конференция по органической химии. Тезисы докладов. – Репино, 2013. – С. 35-36.
132.
Амирова, Л. Р. Синтез фосфорильных аминоацеталей и полифункциональных
соединений на их основе / Л.Р. Амирова, Л.И. Вагапова, А.Р. Бурилов, М.А. Пудовик //
Международная научная школа «Международное сотрудничество в области химии и
химической технологии: образование, наука, производство». Тезисы докладов. – Казань,
2013. – С. 56-58.
133.
Вагапова, Л.И. β-, γ-аминоацетали, содержащие фосфиноксидные группы. Синтез и
реакции с производными резорцина / Л.И. Вагапова, Л.Р. Амирова, А.Р. Бурилов, А.Р.
Гарифзянов, М.А. Пудовик, Х.Э. Харлампиди // Журн. орган. химии. – 2014. – Т. 50, № 6.
– С.796-800.
134.
Montserrat, S. Influence of the accelerator concentration on the curing reaction of an epoxyanhydride system / S. Montserrat, C. Flaqut, M. Calafell, G. Andreu, J. Malek //
Thermochimica Acta. – 1995. – V. 269/270. – P.213-229.
135.
Chantarasiri, N. Thermally stable metal-containing epoxy polymers from an epoxy resin-Schiff
base metal complex-maleic anhydride system / N. Chantarasiri, N. Sutivisedsak, C. Pouyuan //
European Polymer Journal. – 2001. – V. 37. – P. 2031-2038.
136.
Fedoseev, M. S. Curing of epoxy-anhydride formulations in the presence of imidazoles / M. S.
Fedoseev, L. F. Derzhavinskaya, V. N. Strelnikov // Russian Journal of Applied Chemistry. –
2010. – V. 83, N 8. – P. 1408-1412.
137.
Tognana, S. Influence of the cure temperature and the accelerator content on the free volume in
a DGEBA epoxy-anhydride-imidazole system / S. Tognana W. Salgueiro, A. Somoza // Phys.
Status Solidi. – 2009. – V. 6, N. 11. – P. 2426-2428.
138.
Glavchev, I. Determination of the activity of phosphorus containing compounds on the
crosslinking of epoxy resins by acid anhydrides // I. Glavchev, K. Petrova, I. Devedjiev /
Polymer Testing. – 2002. – V. 21. – P. 243-245.
148
139.
Smith, J. D. B. Quaternary phosphonium compounds as latent accelerators for anhydride-cured
epoxy resins. I. Latency and cure characteristics / J. D. B. Smith // Journal of Applied Polymer
Science. – 1979. – V. 23, N 5. – P. 1385-1396.
140.
Амирова, Л. М. Реологические и поверхностные свойства эпоксидных олигомеров и их
смесей в широком диапазоне температур // Л.М. Амирова, К. А. Андрианова, Л.Р.
Амирова, М. М. Ганиев, М. А. Зиганшин // Изв. Академии Наук. Сер. хим. – 2014. – № 1.
– С. 247-251.
141.
Park, S.-J. Thermal Properties and Fracture Toughness of Epoxy Resins Cured by
Phosphonium and Pyrazinium Salts as Latent Cationic Initiators / S.-J. Park, G.-Y. Heo, D.-H.
Suh // Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry. – 2003. – V. 41. – P. 23932403.
142.
Silva, A. A. New epoxy systems based on ionic liquid / A. A. Silva, S. Livi, D. B. Netto, B. G.
Soares, J. Duche, J.-F. Gérard // Polymer. – 2013. – V. 54 – P. 2123-2129.
143.
Blank, W. J. Catalysis of the epoxy-carboxyl reaction / W. J. Blank, Z. A. He, M. Picci //
Journal of Coatings Technology. – 2002. – V. 74, N 926. – P. 33-41.
144.
Pasqua, A. E. Protecting Group Free, Stereocontrolled Synthesis of β-Halo-enamides / A. E.
Pasqua, J. J. Crawford, D.-L. Long, R. Marquez // J. Org. Chem. – 2012. – V.77, N 5. – P.
2149-2158.
145.
Seyferth, D. Studies in phosphinemethylene chemistry XVI. The reaction of vinylic
phosphonium bromides with ogranolithium reagents / D. Seyferth, J. Fogel // Journal of
Organometallic Chemistry. – 1966. – V. 6, N 3. – P. 205-227.
146.
Siriwardana, A. I. Addition of water to arylidenecyclopropanes: a highly efficient method for
the preparation of gem-aryl disubstituted homoallylic alcohols / A. I. Siriwardana, I. Nakamura,
Y. Yamamoto // Tetrahedron Letters. – 2003. – V. 44. – P. 4547-4550.
147.
Wei-Li, D. Polymer grafted with asymmetrical dication ionic liquid as efficient and reusable
catalysts for the synthesis of cyclic carbonates from CO2 and expoxides / D. Wei-Li, J. Bi, L.
Sheng-Lian, L. Xu-Biao, T. Xin-Man, A. Chak-Tong // Catalysis Today. – 2014. – V. 233. – P.
92-99.
148.
Ovakimyan, M. Zh. Properties of Onium Salts of Phosphorus and Nitrogen / M. Zh.
Ovakimyan, S. K. Barsegyan, N. M. Kikoyan, M. G. Indzhikyan // Russian Journal of General
Chemistry. – 2005. – V. 75, N 7. – P. 1074-1076.
149.
Zarbin, P. H. G. Unsymmetrical double Wittig olefination on the syntheses of insect
pheromones. Part 1: Synthesis of 5,9-dimethylpentadecane, the sexual pheromone of
Leucoptera coffeella / P. H. G. Zarbin, J. L. Princival, E. R. de Lima, A. A. dos Santos, B. G.
Ambrogio, A. R.M. de Oliveira // Tetrahedron Letters. – 2004. – V. 45, N 2. – P. 239-241.
149
150.
Chang,
J.-C.
Synthesis
and
properties
of
new
tetrachlorocobaltate
(II)
and
tetrachloromanganate (II) anion salts with dicationic counterions / J.-C. Chang, W.-Y. Ho, I.W. Sun, Y.-K. Chou, H.-H. Hsieh, T.-Y. Wu // Polyhedron. – 2011. – V. 30, N 3. – P. 497-507.
151.
Yildirim, C. Synthesis of α-aminonitriles catalyzed by montmorillonite K10 in the presence of
dicationic phosphonium salt in water under ultrasonic effect / C. Yildirim, C. Yolacan, F.
Aydogan // Turk J Chem. – 2012. – V. 36. – P. 101-109.
152.
Grechishnikova, I. V. Synthesis of new bifluorophoric probes adapted to studies of donordonor electronic energy transfer in lipid systems / I. V. Grechishnikova, L. B.-A. Johansson, J.
G. Molotkovsky // Chemistry and Physics of Lipids. – 1996. – V. 81, N 1. – P. 87-98.
153.
Kiddle, J. J. Microwave irradiation in organophosphorus chemistry. III. Moderate scale
synthesis of reagents for olefin formation // Synthetic communications. – 2001. – V. 31, N 21.
– P. 3377-3382.
154.
Coetzee, K. Dinuclear gold complexes of two simple but underutilized dicarbanionic ligand
types / K. Coetzee, C. E. Strasser, S. Cronje, H. G. Raubenheimer // Z. Naturforsch. – 2009. –
V. 64b. – P. 1449-1457.
155
Патент 2542233 РФ, МПК C08L63/00, C08L63/02, C08L63/04, C08G59/00, C08G59/68.
Быстроотверждающаяся эпоксидная композиция горячего отверждения / Р.Р. Амиров,
Л.Р. Амирова, А.Р. Бурилов, И.В. Галкина; ФГАОУ ВПО КФУ – Опубл. 20.02.2015.
156
Амирова, Л. Р. Кинетика отверждения эпоксиангидридных композиций в присутствии
фосфониевых соединений / Л.Р. Амирова, А.Р. Бурилов // VI Всероссийская Каргинская
конференция «Полимеры-2014». Тезисы докладов. – Москва, 2014. – С. 715.
157.
Fernandez-Francos, X. From Curing Kinetics to Network Structure: A Novel Approach to the
Modeling of the Network Buildup of Epoxy-Anhydride Thermosets / X. Fernandez-Francos, X.
Ramis, A. Serra // Journal of polymer science, Part A: Polymer Chemistry. – 2014. – V. 52, N
1. – P. 61-75.
158.
Mahendran, A. R. Thermal cure kinetics of epoxidized linseed oil with anhydride hardener / A.
R. Mahendran, G. Wuzella, A. Kandelbauer, N. Aust // Journal of Thermal Analysis and
Calorimetry. – 2012. – V. 107. – P. 989-998.
159.
Lee, H. Handbook of Epoxy Resins / H. Lee, K. Neville // Mcgraw-Hill, 1967. – 897 p.
160.
Heise, M. S. Mechanism of 2-Ethyl-4-methylimidazole in the Curing of the Diglycidyl Ether of
Bisphenol A / M. S. Heise, G. C. Martin // Journal of Polymer Science: Part C: Polymer
Letters. – 1988. – V. 26. – P. 153-157.
161.
Altomare, A. E-map improvement in direct procedures / A. Altomare, G. Cascarano, C.
Giacovazzo, D. Viterbo // Acta Crystallogr. Sec. A. – 1991. – V. 47, N 6. – P. 744-748.
150
162.
Sheldrik, G.M. SHELX–97, Release 97–2 / G.M. Sheldrik // University of Goettingen,
Germany. – 1998.
163.
Farrugia, L.J. WinGX 1.64.05 An Integrated System of Windows Programs for The Solution,
Refinement and Analysis of Single Crystal X-Ray Diffraction Data / L. J. Farrugia // J. Appl.
Crystallogr. – 1999. – V. 32. – P. 837-838.
164.
APEX2 (Version 2.1), SAINTPlus. Data Reduction and Correction Program (Version 7.31A),
Bruker Advanced X-ray Solutions, Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA. – 2006.
165.
Spek, A.L. PLATON, An Integrated Tool for the Analysis of the Results of a Single Crystal
Structure Determination /A.L.Spek //Acta Crystallogr. Sect. A. – 1990. - V. 46, N 1. – P. 34-40.
166.
Гордон, А. Спутник химика /А. Гордон, Р. Форд //М.: Издательство «Мир», 1976. – 545 с.
167.
Кормачев, В.В. Препаративная химия фосфора / В.В Кормачев, М.С.Федосеев // Пермь:
Уро РАН, 1992. – С.457.
Download