A convenient synthetic methods for the preparation of a variety of β-keto phosphonate derivatives, enamine phosphonates, and 1,2-epoxyalkane phosphonates were studied. Various α-alkyl or α-hetero atom substituted β-keto and enamine phosphonates are obtained by the nucleophilic addition of α-lithioalkane phosphonates to nitriles as an acyl cation equivalent, followed by treatment with electrophiles and hydrolysis or ketimine → enamine isomerization. 1,2-Epoxyalkane phosphonates are prepared by the combination of chlorination of diethylalkane phosphonates and intramolecular substitution reaction in the presence of 2eq. HMPT. In this reaction benzenesulfonyl chloride is used as a chlorenium source.
It is also studied the reactions to obtain α,β-unsaturated ketones, deoxybenzoin derivatives,β-keto sulfides, and 1,1-dichloro olefins. The preparation of α, β-unsaturated ketones is carried out through the nucleophilic addition of α-lithiomethane phosphonate to nitriles and subsequent witting-Horner reaction without isolation of β-keto phosphonates. The deoxybenzoin and β-keto sulfide derivatives are prepared by the nucleophilic addition of α-lithioanion of the phosphonates bearing an electron stabilizing group to aromatic nitriles and subsequent treatment with 5N-NaOH solution, and two possible mechanisms are proposed. A variety of 1,1-dichloro olefins are prepared by combination of the dichlorination and Wittig-Horner condensation starting from diethyl methylphosphonate and benzenesulfonyl chloride in the presence of 3eq. of n-BuLi in THF. The present method is useful both aldehydes and ketones and no reaction occurred with use of LDA as a base.
베타 케토 및 엔아민 포스포 네이트 유도체들을 니트릴기를 아실양이온으로 사용해서 합성했다. 베타 케토 포스포 네이트는 니트릴기에 알파리티오알칸 포스포네이트를 친핵성첨가 반응을 시킨후 가수분해를 통하여 얻어졌으며, 여러가지 알파위치에 알킬기 또는 헤테로 원자가 치환된 베타케토 포스포네이트는 친핵성 첨가 반응후 연속해서 여러 친전자체 (PhSSPh, PhSCl, $MeSo_2SMe$, PhSeBr, $PhSO_2Cl$, 그리고 알킬할라이드) 을 첨가해서 합성했다. 이 반응에서는 선택적으로 친전자체가 탄소에만 치환되는 결과를 보여주는 반면 아실할라이드를 친전자체로 사용했을 때는 아실기가 질소에 치환된 후 케티민, 엔아민 이성질화가 일어나서 엔아민포스포네이트가 얻어진다. 한편 사용한 아실화 시약중에서는 트리메틸아세틸 클로라이드가 가장 좋은 결과를 나타내었으며, 이렇게 해서 합성한 엔아민 포스포 네이트를 이용해서 알파, 베타 불포화 케톤을 합성할수 있었다. 이와 같이 니트릴기를 사용해서 포스포네이트 유도체를 합성하면 카르보닐기와 헤테로 원자단을 동시에 도입할수 있는 장점이 있다.
1,2-에폭시알칸 포스포네이트는 디에틸알칸 포스포네이트를 출발물질로 해서 염소화 및 이당량의 HMPT 존재하에 분자내 치환반응을 하게하는 방법으로 합성했다. 이 반응에서 벤젠술포닐 클로라이드를 클로로 양이온체로 사용했으며 중간체인 알파클로로 알파 포스포닐 음이온은 이당량의 엔부틸리튬과 1당량의 벤젠술포닐 클로라이드로 얻을 수 있었다.
여러가지 포스폰네이트 유도체들의 반응도 연구되어졌다.
알파, 베타 불포화 케톤은 니트릴기에 알파 리티오메탄 포스포네이트를 친핵성 첨가후 빗티히 호너 반응을 시킴으로써 베타 케토 포스포네이트를 분리하지 않고 합성할수 있었다. 이 반응에서 방향족 니트릴 화합물은 정량적으로 반응이 진행되는 반면 알파 수소를 가지고 있는 지방족니트릴 화합물은 이량체가 부산물로 생성되기 때문에 수율이 떨어진다. 한편 알파 위치에 전자를 안정화 시킬수 있는 포스포 네이트의 음이온을 니트릴기에 친핵성첨가후 5 노르말수산화나트륨 용액을 첨가하면 1시간 이내에 베타케토술파이드 및 디옥시 벤조인유도체 들이 얻어진다.
1,1-디클로로 올레핀은 디에틸 메틸포스포 네이트를 출발물질로 해서 이 염화및 빗티히-호너 반응을 통해서 얻어졌다. (디에틸 포스포닐)디클로로 메틸 음이온은 디에틸 메틸 포스포네이트를 출발물질로 사용해서 푸란 용매하에서 2당량의 벤젠술폰일 클로라이드와 3당량의 엔부틸리튬 염기를 사용해서 얻어지고, 연속해서 카르보닐기와 반응하면 1,1-디클로로 올레핀이 얻어진다. 이 반응에서는 음이온이 알데히드 뿐만 아니라 케톤과도 잘 반응하여 해당하는 1,1-디클로로 올레핀을 좋은 수율로 얻을 수 있다.
