Введение к работе
Актуальность темы. Органические производные карборанов (ди-
карбаклозододекаборанов (12)) имеют важнейшее значение в химии
карборанов. Они находятся на стыке органической и элементооргани-
ческой химии. Это соединения, свойства которых обусловлены как
свойствами органических заместителей, гак и уникальными свойства
ми карборанового ядра, обладающего необычный геометрическим стро
ением в виде почти правильного икосаэдра о шестикоординационными
атомами бора и углерода, электронной ненасыщенностью, квазиарома
тическими свойствами, выражающимися в высокой химической и терми
ческой стабильности. Изучение этих соединений дает ценные сведе
ния о взаимном влиянии карборанового ядра и органического замес
тителя, связанного с шестикоординационным атомом бора или углеро
да, об электронных эффектах и стерических затруднениях. Химичес
кие превращения.органических заместителей открывают путь к синте
зу разнообразных функциональных производных карборанові Органиче
ские производные карборанов применяются в синтезе термостойких
полимеров, эффективных металлокомплексных катализаторов. Исследу
ется возможность применения органических производных карборанов и
дикарбанидоундекаборагов (І-) в качестве биологически активных
соединений и препаратов нейтронозаоатывающей терапии рака. Поэ
тому синтез и исследование свойств органических производных кар
боранов имеет актуальное значение как с теоретической стороны,
так и в плане практического применения их. Работа выполнена.по
плану научно-исследовательских работ ИНЭОС РАН и Карагандин-
ского государственного университета им.Е.А.Букетова.
Цель работы. Разработка новых удобных способов получения С-и В-органических производных о- и м-карборанов, исследование свойств этих соединений и определение возможности практического применения их. Целесообразность синтеза и исследования свойств как С-, так и В-органических производных карборанов вытекает из следующего положения: электронная плотность в карборановом ядре распределена неравномерно: наименьшей электронной платностью обладают атомы углерода, в то время как наибольшая электронная плотность сосредоточена на атомах В(9) в о- и м-карборанах. Поэтому на. органический заместитель, связанный с атомом С действует карборанильная группа, обладающая сильным электроноакцепторньш эффектом , а на органический заместитель, связанный с атомом В(9). действует карборанильная группа, обладающая сильным электронодонорным эффектом, что прямо противоположно изменяет свойства органических
заместителей с функциональвыш группами.
Научная новизна работы. На защиту выносятся следующие полот жения: разработаны простыв,удобные способы получения ранее неизвестных С- и В-органических производных о- и ы-карборанов, а также некоторых известных производных такого рода, но полученных ранее сложными и трудоемкими способами, исследованы некоторые физические и химические свойства этих соединений, определены возможности их практического использования. Предложен новый удобный способ получения практически неизвестных 1-алленил-о- и к-карбора-нов. Впервые в ряду карборановых соединений изучена прототропная аллен-ацетиленовая перегруппировка, при этом получен ряд новых I-ыетилэтинил- и 1-пропаргил-о- и ы-карборанов. Предложен простой способ синтеза бис(1-о-карборанил)метана. Впервые исследована реакция 1-0- и ы-карборанилиеди с борфторидаші арилдиаэония и на ее основе разработан новый удобный способ получения 1-арил-о- и ы-ка-рборанов. Синтезирован ранее неизвестный ^-(1»-о-карборанил)сти-рол. Предложен новый простой синтез катализатора гидрирования и изомеризации олефинов-клозо-3,3-бис(трифенилфосфино)-3-гкдридо--3,1,2-родакарборана, гетерогенизированного на полимерном носителе. Предложены новые простые способы получения бифункциональных производных карборанов: 1,2-бис(4'-галогенфенил)-о- и 1,2-бис(4'-карбоксифенил)-о-карборанов и 1,4-бис [(Р-гидроксиметил-г'-о-карборанил)] бензола. Разработан удобный синтез ранее неизвестных простых ыоно- и диаллиловых эфиров соответственно С-гидрок-симетил- и СС'-дигидроксиметил-о- и м-карборанов. Впервые для синтеза В-органических производных карборанов применен иеталло-коыплексный катализ и впервые чрезвычайно инертный галоген в В--галогенкарборанах замещен на органическую группу. Благодаря этому разработан новый удобный способ получения ряда ранее неизвестных 9-органозамещенных о- и u-карборанов с разнообразными ароматическими и 1-о-карборанилметильныи заместителями. Предложен удобный способ получения ранее неизвестных 9-пропаргил-о- и м-карборанов.
Практическая ценность работы. Предложены простые и удобные препаративные способы получения органических производных карборанов, благодаря чему эти соединения стали доступными для практического использования. Полученные соединения могут быть использованы для синтеза термостойких полимеров. Предложен простои синтез
- J-
мозо -3,3~бис(трифенилфосфино)-3-гидридо-В,Т,2-родакарб.рана, ге-терогенизированного на полимерном носителе -катализатора гидрирования и изомеризации олефинов.
Апробация работы. Основные результаты работы представлялись на X Международной конференции по металлоорганической химии (Торонто, 1981 г.). на ІУ Международной симпозиуме по гомогенному катализу (Ленинград, 1984 г.)> докладывались на Всесоюзной конференции "Роль ыегаллоорганических соединений непереходных металлов в каталитических и функциональных превращениях органических веществ" (Уфа, 1981 r.)t на УН Всесоюзной конференции по каталитическим реакциям в жидкой фазе (Алма-Ата, 1988 г.)і на заседаниях Межинститутского коллоквиума по химии борорганических соединений при Научном совете по элементоорганической химии АН СССР (Москва, ЙОХ АН СССР), на конференциях-конкурсах на лучшую научно-исследовательскую работу в ИНЭОС АН СССР (1982,1986г.г.),
Публикация работы. Основное 'содержание работы опубликовано в 21 печатных работах)(<#статей,4 тезиса, докладов)
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 210 стр. машинописного текста, из них основное содержание работы составляют 175 стр. Остальной объем прихоцится на 13 таблицы, 5 рисунков и список цитируемой литературы, включающий 285 наименований работ отечественных, и зарубежных авторов. Диссертация соотоит из введения, литературного обзора, результатов работы и их обсуаде-ния, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы.