Posted on: 13 lipca, 2021 Posted by: admin Comments: 0

Dodanie Trietyloamina do 146 powoduje utratę HCl i tworzenie 147, który powoli ulega dimeryzacji dając bis-spirofosforan 32 (Schemat 9) <1996PS493>. Zgłoszono podstawienie chlorku w spirofosforanie 53 (R = Cl) pirazolem lub imidazolem <2006NJC717>.

Do stabilizacji sąsiednich karboanionów w reakcjach typu Wittiga i Hornera-Wadswortha-Emmonsa (HWE) zastosowano pięciokoordynacyjne centra spiro fosforu zamiast grup fosforylowych. Na przykład litowanie spiroksyfosforanu 148 za pomocą LiHMDS w temperaturze -78°C generuje litofosforan 149 <1996JA1549, 1996PS156>. 13C NMR wskazuje, że powstaje silnie zdelokalizowany, prawie płaski karboanion, ale stereochemia enolanu jest nieokreślona. Przypuszcza się, że reakcja z benzaldehydem przebiega przez trigonalne bipiramidowe fosforany, które dają diastereomeryczną mieszaninę heksakoordynowanych oksyfosforanów 150, zidentyfikowanych przez charakterystyczne przesunięcie w górę w 31P NMR (δ -106 do -116 ppm). Szybkie równoważenie do pięciokoordynacyjnych fosforanów 151, a następnie powolne wytłaczanie alkenu daje końcowy anionowy produkt fosforanowy i mieszaninę (E)- i (Z)-alkenów. Na stereochemię tworzenia wiązania podwójnego węgiel-węgiel może mieć wpływ zmiana temperatury reakcji po dodaniu benzaldehydu. Pod kontrolą kinetyczną w niskiej temperaturze faworyzowany jest produkt antyaddycyjny i dominuje mniej stabilny termodynamicznie (Z)-alken (Schemat 10).

Akiba następnie doniósł o znacznie ulepszonej selektywności (Z) dla estrów cynamonowych przez traktowanie spirofosforanu 70 (R = Me) t-BuOK, a następnie dodanie benzaldehydu <1997JA5970>. Silny efekt przeciwjonowy zaobserwowano w temperaturze 0 °C w przypadku enolanów potasu, co dało (stosunek Z:E wynoszący 98:2 w porównaniu ze stosunkiem Z:E wynoszącym 72:28 w przypadku enolanów litu. Zawada przestrzenna grup trifluorometylowych skutkuje prawie wyłącznym produkcji anty-półproduktu. Zmniejsza to również możliwość reakcji retro-aldolowej, a tym samym zapobiega równowadze termicznej między półproduktami anty i syn. Tak więc wysoką (Z)-selektywność przypisuje się dodaniu aldehydu będącego krok determinujący szybkość i szybkość odwrotnej reakcji retro-aldolowej jest powolna.Proponowano raczej heksakoordynacyjne niż zwykłe pentakoordynacyjne oksafosfetanowe związki pośrednie zgodnie z mechanizmem zaproponowanym przez Evansa, który zidentyfikował takie związki pośrednie na podstawie charakterystycznych przesunięć chemicznych 31P <1996JA1549>. Jednak takich związków pośrednich nie zaobserwowano dla 70. Próbując zaobserwować pokrewne heksakoordynacyjne spiroperfosforanki, zsyntetyzowano β-hydroksyalkilofosforan 152 metodą deprotonacji n 70, a następnie dodano benzofenon. Deprotonowanie 152 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-enem (DBU) w diglyme w 130°C dało 94 z wydajnością ilościową, o czym świadczy przesunięcie w górę pola o 100 ppm w 31P NMR. Stwierdzono, że początkowe formy ulegają stereomutacji, tworząc izomer 153. Analiza NMR sugeruje, że etapem determinującym szybkość było heterolityczne rozszczepienie wiązania P–O wspomagane przez jon potasu (Schemat 11) <1997TL547>.

Hydrospirofosforan 154 reaguje z siarczkiem metylu poprzez mechanizm wolnorodnikowy (równanie 7) <2001JOC6181>. Powodzenie reakcji zależy od ich minimalnego przeciążenia sterycznego wokół centralnego fosforu rodników atakujących siarczek dimetylu. Fosforany niosące grupę SMe wytworzono przez traktowanie hydrofosforanu 70 (R = H) DBU, a następnie siarką elementarną i jodkiem metylu (równanie 8) <1997TL4107>. Analogiczny metoksyfosforan jest dostępny przez traktowanie 70 DBU, następnie SO2Cl2 i nadmiarem metanolu. W obu przypadkach otrzymuje się mieszaninę egzo- i endo-izomerów <1997TL4107>. Reakcje podstawienia nukleofilowego związków SMe z odczynnikami alkilolitowymi spowodowały odwrócenie konfiguracji w centrum fosforu. Jednak odpowiednie kompleksy metoksylowe dawały różne stosunki produktów inwersji i retencji w zależności od stereochemii materiałów wyjściowych i polarności rozpuszczalnika (równanie 9); Tabela 8). Zachowanie konfiguracji wynika z wchodzenia nukleofila między atomem węgla równikowego i tlenem równikowym, a nie między dwoma węglami równikowymi, co prowadziłoby do inwersji. Wydaje się, że istnieje atrakcyjna interakcja między grupą metoksylową a nukleofilem, która kieruje atakiem nukleofila. Takie przyciąganie jest mniej powszechne w tetrahydrofuranie (THF), stąd obserwuje się pewną inwersję.

Reakcja spirohydrofosforanu 70 (R = H) z 3 równoważnikami odczynników alkilolitowych, a następnie dodanie HCl dała monocykliczny hydrofosforan 133 z wodorkiem w pozycji wierzchołkowej (równanie 10). Izomery z wewnątrzcząsteczkowym wiązaniem wodorowym i międzycząsteczkowym wiązaniem z cząsteczką rozpuszczalnika rozdzielono i scharakteryzowano metodą krystalografii rentgenowskiej <1996TL8409>.

Przygotowanie wszystkich czterech diastereoizomerów β-hydroksydifenyloetylospirofosforanów 72 przez deprotonowanie hydrospirofosforanów 70 (R = H) za pomocą BuLi ułatwiło późniejsze badania mechanistyczne nad stereospecyficznym tworzeniem alkenu <1997TL7753, 2002CL170>. Trzy z diastereoizomerów można wytworzyć w reakcji 70 (R = H) z BuLi, a następnie działaniu tlenkiem cis lub trans-stilbenu w temperaturze pokojowej (schemat 12).

Diastereomer 155 najdogodniej wytworzono przez traktowanie 70 (R = Bn) BuLi, a następnie chlorkiem benzoilu, z wytworzeniem związku karbonylowego 154, a następnie dalszą stereoselektywną redukcją za pomocą LiBH4 (Schemat 13) <1997TL7753>. Co ciekawe, izomer O-cis 69 daje przegrupowany produkt 156 po benzoilowaniu (Schemat 14) <2002JA13154>.

Traktowanie wszystkich czterech diasteromerów 72 zasadami sodowymi lub potasowymi dało stylbeny o wysokiej stereoselektywności (Schemat 15) <2003T255>. Dwa z diastereoizomerów dały początek niektórym produktom retro-aldolowym. W dwóch przypadkach gatunki heksakoordynacyjne zostały zidentyfikowane przez przesunięcie chemiczne 31P w górę (field -112 ppm). Zauważono, że fosforany, które zamykają się w pierścieniu, tworząc heksakoordynacyjne formy trójpierścieniowe, to te, które nie przeszły reakcji retro-aldolowej z wytworzeniem aldehydów. Zamknięcie pierścienia było niekorzystne dla związków pośrednich ze sterycznym odpychaniem między grupami trifluorometylowymi i fenylowymi.

O-cis-spirofosforany 69, które wykazują działanie przeciwapikofilowe, wykazują zwiększoną reaktywność wobec nukleofilów w porównaniu z O-trans-spirofosforanami 70; na przykład 69 wytwarza heksakoordynator 157 po potraktowaniu MeLi w 0 °C, podczas gdy 70 jest niereaktywne w tych samych warunkach (Schemat 16). Związek 69 (R = Bn) jest bardziej reaktywny w stosunku do zasad niż 70 (R = Bn) z KHMDS deprotonującym 69 (R = Bn) w THF w 0°C, ale nie 70 (R = Bn). n-BuLi był wystarczająco podstawowy, aby zdeprotonować zarówno 69, jak i 70 <2002JA13154>. Dalsze różnice obserwuje się w stabilności i stereochemii produktów bromowanych powstałych między reakcją anionu z BrCF2CF2Br. Działanie podstawnika bromkowego w pochodnej O-cis jest takie, że przyspiesza pseudorotację do izomeru O-trans (Schemat 17).

Dwa równoważniki hydrospirofosforanu 158 dodają się szybko do diimin w temperaturze pokojowej z wytworzeniem alkilobis(α-aminospirofosforanów) 159 (równanie 11) <2002T5651>. Amfifilowe kwasy (α-amino)fosfonowe 160 w enancjomerycznie czystej postaci zsyntetyzowano w reakcji chiralnych spirofosforanów 158 z długołańcuchowymi prochiralnymi aldiminami, a następnie selektywnej hydrolizie (Schemat 18) <2003CC1858>. Reakcja spirofosforanu 158 pochodzącego z kwasu hydroksyizowalerianowego była prawie natychmiastowa, podczas gdy reakcje spirofosforanu 43 (R = Et) pochodzącego z winianu dietylu były bardzo powolne, wymagając do 10 dni.

Reakcja hydrofosforanu 38 z siarką lub selenem w obecności zasady daje siarko- i seleno-spirofosforany 161 (równanie 12) <2002PS1255>.

Spirofosforany 79 i 162 ulegają otwarciu pierścienia w reakcji z [Rh(CO)2Cl]2 i [PtCl2(COD)], dając odpowiednio 163 i 49 (Schemat 19; Równanie 13) <2000JOM148>.

Spirofosforan 162 również ulega otwarciu pierścienia po potraktowaniu [PtCl2(COD)] i [PdCl2(COD)], dając 164 (M = Pd, Pt) (równanie 14) <1999ICA164>.

Reakcja 165 z obojętnymi nukleofilami, takimi jak anilina, prowadzi do dissubstytucji grupy PCl2, ale bez dalszego podstawienia. Sterycznie niewymagające naładowane nukleofile zastępują wszystkie trzy chlory (Schemat 20) <2004CEJ4915>.