To investigate the synthesis of heterocyclic organophosphorus compounds and their mass spectra, trichloromethylphosphonyl dichloride was prepared by Aluminum Chloride method which was known as Kinnear-Perren reaction.
2-Trichloromethyl-1,3,2-dioxaphospholane, diazaphospholane, oxazaphospholane, oxathiaphospholane, and dioxaphosphorinane derivatives were synthesized by the stepwise esterification of trichloromethylphosphonyl dichloride with 1,2-, 1,3-, 2,3-diols, aminoethanols, 2-mercaptoethanol, and ethylene diamine. The heterocyclic compounds were obtained in the solution of $Et_3N$ as the hydrochloric acid trapping agent. The structures of synthesized products were characterized by their IR, $^1H$ NMR, mass spectra, and elemental analysis. Important spectral data for the series of phospholane and phosphorinane derivatives, Ⅰ-ⅩⅥ, are collected in Tables.
The electron-impact (EI) mass spectra of a series of five-and six-membered cyclic compounds have been examined, and the principal fragmentation pathways described. The molecular ions are generally of low abundance in all the compounds. Ions corresponding to the five-membered cyclic groups, which occur by cleavage of the P-C bond, are usually high abundance, producing the base peaks in most the spectra containing P-N and P-S bonds.
The EI decompositions of the dioxaphospholanes, which produce four-membered phosphonium ions due to loss of oxygen from five-membered phosphonium ions, and the dioxaphosphorinanes were compared with those of the other heterocyclic molecules.
출발물질로 사용된 트리클로로메칠 포스포닐 디클로라이드를 알루미늄 클로라이드 방법을 사용하여 준비하였다.
위에서 언급한 디클로라이드와 디올, 아미노에탄올, 머갑토에탄올, 그리고 에칠렌디아민등과 반응시켜서 오각형 및 육각형의 고리화합물들을 합성하였으며, 합성된 화합물들은 자외선 분광 스펙트럼, 핵자기공명 스펙트럼, 질량분석 스펙트럼, 그리고 원소분석에 의하여 그 구조가 확인되었다.
특히 전자 충돌 방법을 사용한 질량분석 스펙트럼이 연구되었으며, 각각의 경우에 대해서 자세한 쪼개지는 과정이 설명되었다. 일반적으로 포스포닐기를 포함하는 고리 화합물들에 있어서 인과 탄소의 결합이 끊어지는 것이 용이한 과정이며, 그 결과 생기는 오각형의 포스포니윰 이온이 대부분의 질소 또는 황을 포함하는 고리화합물에서 가장 큰 존재비를 가진다.
그러나 디옥사 포스포린에 있어서는 그렇지 않으며 이때에는 고리의 수축이 일어나 사각형의 포스포니윰 이온이 생성된다. 이와 같은 차이점들이 논의 되었다.
