Введение к работе
Актуальность работы. Химия каркасных соединения - самостоятельный раздел органической химии, центральное место в котором занимает химия адамантана. Изучение методов синтеза, химических нреврззений а физико-химических характеристик производных адамантана и родственных ему каркасных структур значительно распирали существуйте представления о процессах изомеризации, сольволиза, элиминирования, фрагментации, механизме электрофильного присоединения к олефинам, природе оптических свойств и т.п., что з значительной степени обогатило органическую химию.
Наряду с глубоким фундаментальными исследованиями в химии здэ-иантана осуществляется и поиск земств с вззянмз практически полезшая свойствами, особое место среда которых згнгаззт синтез физиологически активных ссздншепл, разработка подмерзл материалов с г.:сской теряэ- и окислительной устоичюсстьа, присадок к асззочш материалам.
До нэец исследований бали получена кЕогочаагэна» производное сдс:*гнтзна, содгргаиїе з функциональной группе кислород, серу, галоген, азот, крегепй. Химия фосфорсодержащих гроизводннх здетантэнэ снлз отрзтзнз язь з нзбольпсм числе разрозненных публикаинй. Прсво-Л2-29 нсслздсззкия не носили систематического характера и не привлекались для решения теоретических задач хейз фосфора ала з области каркасных ссздннсний.
Пзль саЗотк состсит з с;і;тгмз:п';ес:-:;м исслед:ззнпа рзсисобсзз-тх фосфсрінгрсгаЕЗнх производных зд-пмзктзнэ: разработке удобных методов синтеза, изучении их гсспзских прзБрздеЕИЯ. виявлений з них ролн эдэктревннх и сгер2"с-сглх факторов. о*?сл:-влзннах ЗД'ЖЗТЭ-Eossra ядрая, исследовании зшзая ф:сфорсоде?ї2иих груш на реак-цЕоннуэ способность зд-мзнтзногого ядра или еекихм В Н?М зг:!$-стзтзлэЗ, количественной оценке электронного л стерзчеспого влияния адамантяльЕых рэддкалсз, изучении передача индукционных эффектов заместителей через здзхгзтзнозсе ядро, поиске практически полэзяхх
СВОЙСТВ СЗНгЗЗИрОЗЗЗЕЦ С08ДЛЕЄНП2.
Научная ноеизнз. 3 резулызте ироведенноа работы бала втарвае получена функционально згкеэнние здгдактилфосфинц. аді'ізнтиядихлгр-фосфонатн я здэмаЕтилхлорФосфннзтк, аджаятилзлкилфоойнгз, слягагги-ЧЕые и отепанные вторичные и третичные адгмзятялфосфктн, даП-здамэ-нтил)дитгофосфорная кислота, адамгзтаяссдерюте крзун-зфирз, гидро-фосфорнлкраун-зфяры и исследована их химические преврвзення. Найдены
удобные методы синтеза некоторых ранее известных пронзводнкх эдаман-тана, разработан принципиально новый подход к получению Фосфорили-рованшх краун-эфиров.
Найден новый метод введения фосфорильной группы в узловое положение адамантанового ядра - реакция нуклеофильного замещения производных адамантана под влиянием хлорэнгидридов фосфористых и фосфо-нистых кислот, в котором впервые в качестве ионизирующей среды может быть использована серная кислота. Выявлена конкурирующая реакция -галогенирование адамантана - соответственно при наличии в адаманта-новом ядре сильных электроноакцепторных заместителей или при реакции с трехбромистым фосфором.
Расширены границы применения реакции Клея-Киянера-Перрена. Показано, что эта реакция менее чувствительна к влиянию заместителей в адамантановом ядре. Выявлено стабилизирующее влияние треххлористо-го фосфора на образующийся в процессе реакции 1-этил-З-адамантилка-тион, препятствующее его дальнейшей изомеризации в 1,3-диметал-5-адамантилкатион, обычно имеющей место в реакциях этплздамантзков, протекающих при нагревании в присутствии галогенидов алюминия.
Впервые для получения фосфорилированных производных адамантана использованы реакции электрофильной трансаннулярной циклизации ненасыщенных производных бицшшЯЗ.З.Шонана под влиянием фосфорных реагентов. Установлено, что в этих реакциях могут принимать участие хлорэнгидрида фосфористых кислот, которые проявляют при этом свою «-акцепторную способность. Показано, что диэтилфосфит даже без применения катализаторов реагирует с 3,?-бисметшіенбицикло[3.3.Шона-ном по схеме электрофильной трансаннулярной циклизации.
Установлена неоднозначность протекания реакций 1-гзлогенме-тиладамзнтзнов с фосфористым водородом или трехлористым фосфором б присутствии хлористого алюминия.
Разработан ноеый метод получения первичных фосфинов - восстановлением соответствующих а-кетофосфонатов тетрагидроалшшатом лития.
Выявлен, ряд особенностей в химическом поведении адамантилфос-фитов.
Впервые для фосфорилирования аминов адамантанового ряда использованы реакция Кирсанова и. Тодца-Аттертона. Показано, что реакция с пентахлор- или трихлорметилтетрэхлорфосфоранами с 1-, 2-эминоада-мантанами, а также 1-зминометиладамантаном и 1-(1-амяноэтил)ада-иантаном приводит независимо от строения адамантильного радикала к мономерным ющофосфатам или имидофосфонатам и не сопровождается
хлорированием углеводородной части молекулы.
Нэ основе адамантилдигалсгенфосфокитоз и здзмаатилдихлофосфата синтезированы мзкроцкклическкз полізфара с трехзалентшлі атомом Босфора а показана их применимость для получения других краун-эфпрсз. Синтезированы 14-, 17- и 22-членяке краун-эфирк с гидрофосфорильнсй группой, резкцисккая способность которых позволяет широко варьировать природу заместителей у атома фосфора. Ка основе эдэмаятилдих-лорфосфонатов получены крэун-зфирз, наличие эдзмантильногс заместителя в которых сусестЕенко изменяет ях ионофорше, физиологически активные свойства.
На примере t.З-дизамесенных здзмзнтилдихлорфосфонатов впервые исследовано влияние дихлорфосфорильноЗ группы на реакционную способность узловых положений аданантанового ядра или аодвизность вмевдих-ся в них уходящих групп, установлена передача индукционных эффектов заместителей в ядре на нуклеофкльные свойсгзэ фосфорилького кислорода я подейхность атомов хлора дихлорфосфорильной группы.
Количественно оценено электронное и стераческое влияние 1-Ad-, 2-Ad-, l-idCHj-, 1-AdO- и 2-АйО-груш.
Для большого числа фосфорсодержащих заместителей вычислены вызываемые ими инкременты химических сдвигов протоноз адзмантанового ядра и показана пригодность их для идентификации полизамеяенЕНх фос-форилированЕнх адекзнтанов.
Практическая ценность. Разработана удобные способа получения разнообразных фосфорилировэнных производных здамантана, показаны их синтетические возможности, а тзкгз изучены инсектицидные, антимикробные, фунгкцидные, бактерицидные, рострегулирувдие, вируеннгибнрув-шю, мембрэЕотропные, энтязратмическяе, проотосудорогные, антипшо-ксические, анткбластические, кишлексообразуюшіе, термостайшзирув-щие свойства синтезированных соединений. Еайдзнн вещества, которые по уровню активности приблигээтея к эталонам, равны им или превосходят их.
Апробация работы. Результаты рабой докладывались на Всесого-ной конференции по химии органических полиэдранов (г.Волгоград, 1981 г.), 711 и V111 Всесоюзных конференциях по химии-фосферорганических соединений (г.Лешшгрзд, 1S82 г.; г.Казань, 1985 г.), XV Украинской республиканской конференции, по органической химии (г.Ужгород, 1986 г.), Есесоязной конференции "Перспектива развития химии каркасных соединений и их применение а отраслях щю'шелэнности'' (г.Киев, 1986 г.), -8-ой Мездународной конференции стрзн-членоз СЭВ ПЕТРШАСС'ЗВ (г.Таллин, 1988 г.), Х1 Международной конференции по химии фосфорор-
ганических соединений (г.Таллин, 1939 г.), Всесоюзной конференции "Перспективы развития химки каркасных соединений и их применение в народном хозяйстве" (г. Куйбьшев, 1989 г.), Межреспубликанской научно-практической конференции "Синтез, фармакология и клинические аспекты новых психотропных и сердечно-сосудистых веществ (г.Волгоград,
-
г.), 15 Международном симпозиуме по химии мзкроциклов (г.Одесса,
-
г.), XVI Украинской конференции по органической химии (г.Терво-поль, 1992 г.), VI Конференции "Перспективы развития химии и практического применения каркасных соединений* (г.Волгоград, 1992 г.).
Основное содержание диссертации изложено в 51 статье и защищено 4 авторскими свидетельствами.
Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора по ^сформированным производным адаман-тана, пяти глав, в которых обсуждаются результаты работы автора, выводов и приложения по результатам изучения прикладных свойств исследуемых соединений.
Материал диссертации изложен на 350 стр., включает 4 рисунка, 89 таблиц и список цитируемо?, литературы из 193 наименований.