[4+2]-cycloadditionen der der 1,3-benz-oxaphosphole bzw. -Arsole mit dimethylbutadien und tetrachlorbenzochinon

[4+2]-cycloadditionen der der 1,3-benz-oxaphosphole bzw. -Arsole mit dimethylbutadien und tetrachlorbenzochinon

Tetrahedron Letters,Vol.24,No.49,pp Printed in Great Britain [4+2]-CYCL~JIDDITI~NEN DER h3-‘P=C-UND OXAPHOSPHOLE BZ’J. -ARSOLE 3. Sektion Chemie ...

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Tetrahedron Letters,Vol.24,No.49,pp Printed in Great Britain

[4+2]-CYCL~JIDDITI~NEN

DER h3-‘P=C-UND

OXAPHOSPHOLE BZ’J. -ARSOLE 3. Sektion

Chemie

der

MIT

Heinicke

tions Obgleich die

und A.

and

Tzschach

1,3-benzoxarsoles

von

sich

Phosphaalkenen

noch

htiufig

erweisen,

von

P=C-Derivaten

sehr

bescheiden

Interesses

[2+3]-Cycloadditionen

[2-4]

fiit-

[4*2] -Cycloadditionen

[1,2,5,6],

meist

erschienene

Arbeit

soeben

Diels-Alder-Reaktion verschiedenen

Fur

unsere

Dagegen Dienen

konnte

nicht

Untersuchungen

zur

setzten

2-t-Butyl-1.3.benzoxaphosphol bindungen

ein,

aldehyd,

Unter

halb

2 milden

Cyclopentadien

uberschiissiges

nahezu

1,2),

das

metrische 2 ist mit

Daten

gegeniiber

120stOndiger setzung)

oder

[8]

eindeutig Dienen

[2+1]Beispiele

erstmalig

iiber

als

bei

gebracht

thermisch

O] nonensowie

keine

zu

2

nur der

55 r< des 5481

an Croton& und

GefBi3

inner-

5-t-Butyl-3,4-dimethyl-

‘H-,

fiir

13C-NMR

konnte.

gleichen knapp

und

Modellver-

reagieren

(Indizierung

durch Unter

stabile Additionen

im geschlossenen

werden

reaktiv.

(Erhohung

destillativ

[4]. 1 [7]

Dagegen

120°C

charakterisiert weniger

werden

recht

erfolgen

gems!3 Gl.(l)

[4,3,

mit

2-t-Butyl-1,3=benzoxarsol

2,3_Dimethylbutadien sich

wenige

Zwischenstufen,

berichtet

2,3=Dimethylbutadien.

quantitativ

Reaktionszeit

lassen

Cyclo-

zunehmen-

dipolaren nur

instabilen

[S]

ijber Zeit

ftir

1-Mesityl-2,2-diphenyl-1-phosphaethen

wir

elementeranalytisch

iibersch&sigem

letzter

Literatur

mit

Faktor

I
in

vereinzelten

der

Reaktion

2,3=Dimethylbutadien

50 Stdn.

die

eines

Neben in

Bedingungen

benzo [h] -7-oxa-1-arsa-bicycle Tab.

[i].

werden

begrenzender

von 2-Dimethylamino-i-phenyl-1-phosphaethen

2.3.Dimethylbutadien. mit

Diels-Alder

[4+2] -cycloaddi-

formal

als

sind

trotz

und

Eine

DDR

undergo

and

den

eine

Halle,

tetrachloro-o-benzoquinone,

additionsreaktionen

beschrieben.

* 402

2,3-dimethylbutadiene

[2+2]-Cyclodimerisationen

Stabilitlt

DER i,3-BENZ-

UND TETRACliLORBENZOCHINON

Martin-Luther-Universitat,

with

with

0040-4039/83 $3.00 + .OO 01983 Pergamon Press Ltd.

‘AS=<-STRUKTURGRUPPEN

DII~lETHYLBUTADIEN

Summary : 1,3_Benzoxaphospholes reactions

5481-5484,1983

und massenspektro-

Das Benzoxaphosphol Bedingungen

50Fhiger

Umsatz

Reaktionstemperatur Phosphorbicyclus

NMR-Daten,

fijhrt 2

erfolgt (NMR).

Nach

zu Zer-

isolieren.

Die

5482

Addukte 2 und 5 treten jeweils nur in einer stereoisomeren Form auf. Aus der Abhtingigkeitder 31P_13C-Kopplungskonstantenvom Diederwinkel [9] folgt fur 2 eine cis-Konfiguration des freien Elektronenpaares des Phosphors gegeniiber der t-Butylgruppe und eine e,e- bzw. a,a-Verknbpfung des wannenformigen Phosphacyclohexenringes.Damit verlliuftdie Addition, wie fur Diels-AlderReaktionen typisch, stereospezifisch ale cis-Anlagerung. Die Umkehrung der Bildungsgleichung, eine Retro-Diels-Alder-Reaktion,wird beim massenspektrometrischenZerfall der F?olekiilionen von 2 und 4 als Hauptfragmentierungsweg beobachtet. d'ieitere Untersuchungen fijhrtenwir mit Tetrachlor-o-benzochinon2 durch. Wijhrendtervalente Areen- und Phosphorverbindungen zu cyclischen Arsoranen bzw. Phosphoranon oxidiert werden [lo] , f indet mit 2-Alkyl-1.3.benzoxarsolund -phospholderivaten zunachst eine stark exotherme [4+2]-Cycloadditionan die E=C-Bindung gem&B G1.(2) statt. Sie 1lBt sich anhand der Entfiirbung der etherischen Losung gut verfolgen. Die stereochemisch einheitlichen cis-Addukte __ 6-B erhglt man nach Entfernung des Ethers aus wcnig Pentan in kristalliner

a= )-R I

a

fjC2Ci /Of4

1

1/

+

>

E,

I ;;

3\ 4

\

llC-0

0"

5 E=As,

,gcl

9 45

7 Cl

(2)

R5M31

R=But

2 E=P,R=Me 4 E=P, R=i3ut

Form. Oxidative [4+1]-Cycloadditionam Heteroatom erfolgt erst bei weiterer Zugabe von 2 zu den PrimBrprodukten. Aus der etherischen Losung von g und 2 (1:l) bzw. 2 und 2 (1:2) ftilltinnerhalb weniger Stunden das farblose, in den meisten organischen Losungsmitteln wenig liisliche,stereochemisch einhsitliche Oiaddukt 2 aus. Im Falle der Arsenverbindung 6 ist dieee Oxidation offenbar mit einer Aufspaltung des Oxarsol-Teilringes verbunden(l:3_Addukt). Setzt man das reaktionstragere 2-Phenyl-1,3_benzoxaphospholmit 2 im Molverhaltnis 1:l urn,so beobachtet manwie bei. 2,6-Dimethylphenyl -2,2-diphenyl-lphosphaethen [6] neben der [4+2]-Cycloadditionbereits oxidative Addition an das nicht rein erhaltene Primaraddukt mit d31p 112,69 ppm. Das noch starker mesomeriestabilieierte 1,2-Dimethyl-lH-1,3-benzazaphosphol[ll] reagiert nut im MolverhiiltnisI:2 in definierter Weise zu einem schwerloslichen, durch Elementaranalyse charakterisierten Diaddukt 10 (Fp.27205'C). Abschliel3end sei auf die hohe Feuchtigkeitsenpfindlichkeit der Verbindungen 6-10 hingewiesen. Des aus 1 resultierende, n&her untersuchte Hydrolysepro_dukt wurde als der Phosphinsaurearylester$l_identifiziert. Die [4+2]-Addition des o-Chinons 2 an die E=C-Bindung kann moglicherweise als symmetrieerlaubte, konzertierte Reaktion ablaufen. Wir halten einen

‘C

(82)

(60)

(65)

(45)

6

Z

S

9

129,34 (19,9)

133.01

131,78 (23,l)

2

2

5

(DC)

123,28

122,48 (6,O)

123,55

119,72 (5,3)

119,58

2

3

Messung

138,74

135.12 (-)

135,92

130.02 (-)

130,61

i3C-NF1R-Daten

166-70

4’

200-5(;Uif13/

139(Pentan)

15003(Pentan/ Ether)

146(Pentan)

7,20

(96-lOO/O,Ol)

7,57 @0,6)

7.23

7,26

7,20

7,02

7,00

4

c31P)

36411830

27,04

(S#6)

(0) 114.33

24,36

111.39

26,40

(986)

(-) 112,96

26.17

109‘35

27,13

5

6

31,83

7

(0)

37,20

Hz.

Verbfndungen

S/9

(26,S)

(42,Q)

124,97

233,68

J(PC)

analog

114,44/111,76

119,83

126,09

(27,7)

109,41

12

[Hz])

8,3

60,41

41,S6

39.10 (22,9)

40.68

38,46 (22,6)

38.39

13

-

104,56

107,98

-19.6

[12].

1,24 1,61

103,19

(-) 163,47

1.15 I,61

[ppm P

a31

und -6-11 8/9

(S,3)

in

(br)

2,02

2,07

7

3.4 --

122.56

124,34

11

164,20

167,ll

164,813 (-)

165,55

10

(JpC

8 2.49 (10,5)

e 2.50

[ppm]

mittels

130)

127,09 127,61

127,38 128,99

2,01 (br)

Cfi12:4,63

bin

a

a 2,OS

20,44 21,05

b)Zuordnung

( 122

123,20/123,71 (-) (-)

der

6(ag ,,13,5Hz)

20,54 21,41

2;

1,73

I,31

1.25

(14)

2,09

1,23

1,05

bis

und

5 1,07

[Hz])

33,53

6,9

6,68 (3,3)

6.72

6,71

6,77

6,59

124,74/126,21

(23,3)

4

- 6‘75

3,4,5,3

-

29,91

7,1

7,08 (4,6)

(02)

6,37

(*2)

6,S9

6,85

("2)

6,67

6,50

in

31 P-NMR-Verschiebungen

in [PP~I (Jp,, 3 2

und

Cycloaddukte

110,ll

der

7,6507,4

7,93 (10,3)

(m)

7‘54

7.57 (3,5)

7,52

(m)

7,20

61,, 1

'H-

(95-lOo/O,Ol)

a)P-entkoppelte

2all36.09

129,73

1

Nr.

2

2

Tab.

AL

(55)

4

3 (93)

Fp.

sowie

(I
Stoffdaten

Verb.

1

(Sid.Th)

Tab.

15

139.55/139,72 140,17/140,82

142,01%41,S1b' (br) (7.5)

143,34/145.68

126.91/125,46 (32) (22)

177(79

236(86)

BP)

1, 217(7) ),

126,98/126,88

14

274( 13 192(67

318(30),

(m/e=80

FS:m/e(rel.Int.)

1

5484

Cl

HO 0 */

0 p\

Cl ,CH-Me

0 9

11 mehrstufigen

Mechanismue

echeinlicher

(vgl.

Diskussion

Chloranil

auf

tragung

von

mit

radikalischem in

das

[6]).

Primgrschritt Dimroth

Untersuchungen

kennen

de radikalische

Reaktionen

Titelverbindungen

(AIBN).

Einen

ten

primtiren

der

nucleophilen

dieses

Typs

wegen

Phosphors

oder

Arsene

der

wir

milden mit

wahr-

roneniiber-

Bedingungen Saueretoff

schlieBen

Nucleophilie

drastische

Einelekt

Triphenylphosphorin

unter

Angriff

geringsn

fiir

jedoch

wies

“phosphaaromatische”

und BUS eigenen

tionen

[la]

wir des

Bedingungen

aus,

zweifach

notwendig

nach, ablaufen-

oder

Me3SnH

da fiir

Reak-

koordinier-

wlren

[6,Bb].

Literatur 1 a)

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c)

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die

Dis-

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