Способ получения n-[(2,3-(фуллерен[60])-2,3-дигидро-1h-1,2, 3-бензотриазол-1-ил)метил]-n,n-д иметиламина

 

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения нового функционально замещенного фуллерена, а именно: N-[(2,3-(фуллерен[60] )-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N,N-диметиламина формулы 1, который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента биологически активного соединения. Способ заключается во взаимодействии фуллерена [60] с 5-15-кратным избытом N-[(1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N, N -диметиламина в атмосфере аргона в среде толуола при 190-210^oС в течение 6-10 ч. Выход целевого продукта составляет 72-88%. 1 табл.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения N-[(2,3-фуллерен[60])-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил]-N, N-диметиламина общей формулы (1): где n=1-3.

Функционально замещенные фуллерены могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами.

Известен способ (Zheng Dagui, Li Yuliang, Yang Jingkui, Zhu Daoben. Fullerene Sci- and Technol. , 1996, V. 4, 5, 1067-1072) получения гетерозамещенных фуллеренов, а именно пирролидинового производного фуллерена [60] формулы (2) реакцией С₆₀ с (НСНО)_n и DL-валином в растворе толуола при температуре кипения растворителя в атмосфере азота с выходом 45% Известный способ не позволяет получать N-[(2,3-фуллерен[60])-2,3-дигидро-1H-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламин (1).

Известен способ (A.C. Tome, R.F. Enes, J.P.C. Tome, J. Rocha, M.G.P.M.S. Neves, J. A. S. Cavaleiro, J. Elguero. Tetrahedron, 1998, 54, 11141-11150) получения пиримидинового производного фуллерена [60] формулы (3) реакцией С₆₀ с замещенным сульфоленом (4) в 1,2,4-трихлорбензоле при 214^oC в атмосфере азота с выходом 77% Известным способом не может быть получен N-[(2,3-фуллерен[60])-2,3-дигидро-1H-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламин (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] с избытком N-[1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламином (5), взятых в мольном соотношении соответственно 1:(5-15), предпочтительно 1:10, в атмосфере аргона при температуре 190-210^oС, предпочтительно 200^oС, в течение 6-10 ч, предпочтительно 8 ч, в растворе толуола. Выход N-[(2,3-фуллерен[60])-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N,N-диметиламина (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 72-88%. Реакция протекает по схеме N-[(1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламин (5) берут в избытке по отношению к фуллерену [60] с целью включения в молекулу фуллерена максимального количества бензотриазольных фрагментов. Снижение количества N-[(1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламин (5) по отношению к С₆₀ (например, 1: 1) приводит к резкому уменьшению выхода целевых продуктов, а также к снижению вводимых в молекулу фуллерена бензотриазольных фрагментов.

N-[(2,3-фуллерен[60] )-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламин (1) образуется только с участием фуллерена [60] и N-[(1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламин (5).

Проведение реакции при более высокой температуре, например 250^oС, приводит к образованию продуктов уплотнения. При меньшей температуре, например 150^oС, снижается скорость реакции.

Существенные отличия предлагаемого способа: 1. Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного реагента замещенного бензотриазола (5). В известном способе используется замещенный сульфолен (4). Предлагаемый способ в отличие от известного позволяет вводить в молекулу фуллерена бензотриазольные фрагменты с получением N-[(2,3-фуллерен[60] )-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил]-N,N-[-диметиламина (1), синтез которого в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами:
ПРИМЕР 1. В металлический "пальчиковый" автоклав объемом 17 мл в атмосфере аргона помещают 0,02 ммоля фуллерена [60], 10 мл "сухого" толуола и 0,2 ммоля N-[(1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N,N-диметиламина(5), перемешивают 8 ч при температуре 200^oС, получают N-[(2,3-фуллерен[60])-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламин (1) с числом бензотриазольных фрагментов от 1 до 3 и общим выходом 82% (по данным ВЭЖХ).

Спектр ЯМР ¹³СN-[(2,3-фуллерен[60])-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N,N-диметиламина (1) (δ, м.д.): 118.93; 119.19; 121.59; 124.52; 131.22; 136.16 (С₁-С₆), 71.31 (С⁷), 74.25 (С⁸), 70.22 (С⁹), 42.50 (C¹⁰, C¹¹), 134.18-168.86 (фуллереновые)

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

В качестве растворителя использовали толуол, т. к. в нем наибольшая растворимость фуллерена [60].

Формула изобретения

Способ получения N-[(2,3-(фуллерен[60])-2,3-дигидро-1Н-1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламина общей формулы (1)

где n=1-3,
отличающийся тем, что фуллерен [60] взаимодействует с избытком N-[(1,2,3-бензотриазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламина, взятыми в мольном соотношении 1: (5÷15) соответственно, в атмосфере аргона в присутствии толуола в качестве растворителя при 190-210^oС в течение 6-10 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1