Содержание к диссертации
Введение
1. Глава 1. Обзор литературы по методам синтеза фосфорилированных гидроксиимндатов
циклической и ациклической структуры 9.
1.1 Методы получения и физико-химические свойства гетероциклических соединений
на основе гидроксиимндатов 9.
1.2 Фосфорилированные гидроксиимидаты линейного строения 10.
1.3. Биологическая активность фосфорилированных гидроксиимндатов 15.
2. Глава 2. Синтез гидроксиимндатов и фосфорилированных гидроксиимндатов линейного строения
(обсуиедение результатов) 18.
2.1 Синтез гидроксиимндатов 18.
2.2 Синтез и свойства О-фосфорилированпых гидроксиимндатов 26.
2.3 Методы синтеза и свойства
N-фосфорилированных и 0,N -дифосфорилированных гидроксиимндатов 33.
3. Глава 3. Синтез и реакции фосфатов гидроксиимндатов циклического строения 50.
3.1 Взаимодействие гидроксиэтан- и гидроксипропанимидатов с хлорокисыо фосфора. Синтез 1,3,2-оксазафол-З-инов 50.
3.2 2-Хлор-2-оксо-4-алкокси-(5,5-диметил)-1,3,2оксазафоефол-3-ины в реакциях с нуклеофильными реагентами 56. Реакции аминолиза Р-замсщснных
1,3 2-оксазафосфол-3-инов 72.
Синтез гидрохлоридов замещенных 1,3,2-оксазафосфол-З-инови реакция их перегруппировки 75.
Глава 4. Биологическая активность и токсикологические свойства синтезированных фосфатов гидроке иимидатов
циклической и ациклической структуры 88.
Глава 5. Экспериментальная часть 97.
Выводы 111.
Список литературы 112.
Приложение 121.
Введение к работе
Введение. Актуальность темы, Фосфорилированные гидроксиимидаты и гидрокситиоимидаты являются реакционноспособными соединениями и нашли применение в качестве синтонов для получения различных классов и типов фосфорорганических соединений, в том числе обладающих полезной биологической активностью. Результаты ранее выполненных исследований свидетельствуют, что не все возможные структуры гидроксиимидатов, а также хлорангидридов кислот трех- и четырехкоординированного фосфора были использованы для синтеза фосфорилированных гидроксиимидатов. Практически совсем не изучались химические свойства циклических фосфорилированных гидроксиимидатов, что существенно ограничивало использование этих соединений в синтезах широкого ассортимента фосфорорганических продуктов.
Цель работы. Разработка методов синтеза фосфатов а-гидроксиимидатов линейного и циклического строения, исследование их свойств и поиск областей практического использования.
Для достижения сформулированной цели предстояло решить следующие задачи:
S Изучить реакции, приводящие к технологичным методам синтеза 0 фосфорилированных гидроксиимидатов с использованием цианоалкилфосфатов. S Разработать способы получения линейных фосфорилированных гидроксиимидатов на основе фосфорилирования хлорангидридами или эфирхлорангидридами фосфорной кислоты гидроксиимидатов и 0 фосфорилированных гидроксиимидатов. S Разработать способы получения и синтезировать новые гетероциклические структуры - 1,3,2-оксазафосфол-З-ины, содержащие в эндоположении четырехкоординированный фосфор.
В постановке задачи и обсуждении результатов работы принимал участие к.х.н. доцент Юлио Ю. М. S Изучить реакции 1,3.2-оксазафосфол-З-инов с нуклеофильными реагентами и хлористым водородом по нескольким реакционным центрам этих гетероциклов (положения 2,3,4). S Внеэкспериментальным методом получить прогноз биологической активности синтезированных циклических и ациклических фосфатов гидроксиимидатов и изучить их токсикологические свойства. Научная новизна. В результате выполненных исследований получены следующие научные результаты: В найденных нами условиях а-гидроксиимидаты и полный хлорангидрид фосфорной кислоты (хлорокись фосфора) при молекулярном соотношении реагентов 1:1 образуют новые фосфорсодержащие гетероциклические системы - 1,3,2-оксазафосфол-З ины. S 1,3,2-оксазафосфол-З-ины вступают в реакции замещения атома хлора, связанного с фосфором, со спиртами, фенолом, аминами, фен ил гидразином, морфолином, а также замещения алкоксильной группы в положении 4 на аминогруппу под действием аминов. В результате впервые получены новые Р-замещенные 1,3,2 оксазафосфолины.
Установлено, что при взаимодействии 2-алкокси-2-окси-4-алкокси-5,5 диметил-1,3,2-оксазафосфол-3-инов с хлористым водородом происходит протонирование атома азота цикла (положение 3) и образуются гидрохлориды, имеющие четкие температуры плавления. При температурах, превышающих точки плавления, эти гидрохлориды претерпевают внутримолекулярную перегруппировку с образованием новых пятичленных циклов - 1,3,2-оксазафосфолидин-4-онов. Практическая ценность. В результате разработанных нами эффективных методов синтеза были получены новые линейные и гетероциклические фосфаты гидроксиимидатов с выходами 65-90 %. По параметрам острой токсичности эти соединения охарактеризованы как умеренно опасные вещества (3 класс опасности, ГОСТ 12.1.007.-76) и рекомендованы для изучения биологической активности с целью выявления среди них потенциальных лекарственных препаратов или химических средств защиты растений.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на VI, VIII, IX, X межвузовских научно-практических конференциях молодых ученых Волгоградской области (Волгоград, 2001, 2002, 2003, 2005 г.), а также на X Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии - 2004» (Волгоград 2004 г.), на XIII Международной конференции по химии соединений фосфора (С.Петербург, 2002), на XIV международной конференции «Химия фосфорсодержащих соединений» (Казань, 2005 г.), на XI Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии -2006» (Самара, 2006).
Публикация результатов. По теме диссертации опубликованы 2 статьи в «Журнале общей химии», 3 статьи в сборнике научных трудов ВолгГТУ «Химия и технология элементоорганических мономеров и полимерных материалов». Опубликованы тезисы 9 научных докладов. Получен патент РФ на способ получения 2-оксо-2-алкокси-5,5-диметил-1,3,2-оксазафосфолидин-4-онов.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 45 таблиц и 13 рисунков, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 79 наименований и одного приложения.
Первая глава посвящена анализу литературных источников по методам синтеза и свойствам фосфорилированных гидроксиимидатов циклической и ациклической структуры. Во второй главе обсуждаются методы синтеза гидрохлоридов гидроксиимидатов и гидроксиимидатов свободных оснований, О-фосфорилрированных, N-фосфорилированных и 0,N дифосфорилироваппых гидроксиимидатов линейного строения, а также изучение их физико-химических свойств. В третьей главе описываются методы синтеза 2-оксо-2-хлор-4-алкокси-1,3,2-оксазафосфол-3-инов, основанные на взаимодействии гидроксиимидатов с хлорокисью фосфора и изучены их химические свойства. Четвертая глава содержит результаты исследования биологической активности и острой токсичности синтезированных соединений. Пятая глава - экспериментальная часть. После чего следуют выводы и список использованной литературы.