Полифосфорная кислота как реагент для циклизации

Смесь полифосфорных кислот, обычно называемая просто «полифосфорной кислотой» (ПФК), до настоящего времени продолжают исследовать и применять в области органического синтеза в таких реакциях, как этерификация, циклизация, перегруппировки, гидролиз, конденсация, и т. д. [73−85].

Общий вид полифосфорной кислоты может быть представлен следующим образом (формула 11):

(11).

Принято классифицировать ПФК по процентному содержанию фосфорного ангидрида и воды, из которых готовят смесь, и обычно указывается только процентное содержание Р₂О₅. В состав смеси при процентном содержании ангидрида до 85%, кроме пирофосфорной и ортофосфорной кислот, входят только линейные полифосфорные кислоты. А при более высоком содержании Р₂О₅ в смесях содержатся также соединения трехмерной структуры и циклические соединения. [86].

Эффективность ПФК как химического реагента в органической химии обусловлена сочетанием различных свойств смеси. В ПФК хорошо растворяются органические соединения различных типов, следовательно, она имеет ряд преимуществ перед очень близким к ней по многим свойствам фосфорным ангидридом. Вода, образующаяся при взаимодействии с ПФК, связывается ангидридными группами с образованием новых кислотных групп. Удаление ее таким образом может играть существенную роль для сохранения эффективной кислотности реакционной смеси по мере выделения воды при реакции, т.к. вода является более сильным основанием, чем многие органические соединения, вступающие в реакцию под действием ПФК. Как дегидратирующий агент ПФК действует гораздо мягче, чем фосфорный ангидрид. В связи с этим местный перегрев реакционной смеси, содержащей ПФК, происходит редко.

Вместо ПФК можно применять другие кислотные катализаторы или дегидратирующие агенты. Но во многих случаях все же лучше применять ПФК, т.к. при этом достигается увеличение выходов, реакции легко осуществимы и отсутствуют нежелательные побочные реакции.

ПФК часто применяют вместо таких гораздо более сильных реагентов, как хлористый алюминий или концентрированная серная кислота. К преимуществам ПФК по сравнению с концентрированной серной кислотой относится то, что ПФК не обладает заметным окислительным действием и лишь в незначительной степени проявляет склонность к замещению атомов водорода в ароматическом ядре или не проявляет ее вообще. [82,86].

Исходя из перечисленных свойств, нам представлялось целесообразным исследовать возможность использования ПФК для циклизации N, N-дифенилглицин-2-карбоновой кислоты, а также изучить кинетические особенности этих реакций, термическую стабильность изучаемых веществ, в том числе и с целью синтеза их производных.