Способ получения 2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7- тетрагидро-1h-16-тиепин-1,1-диоксида
Авторы патента:
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения функционально замещенного фуллерена формулы 1, который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента, биологически активного соединения. Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] с избытком 3-метил-3-сульфолена в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 в атмосфере аргона в среде толуола при 90-110oС в течение 10-14 ч. Выход целевого продукта составляет 62-78%. 1 табл.
Изобретение относится к области органической химии, конкретно, к способу получения2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7-тeтparидpo-1H-16-тиeпин-1,1-диоксида общей формулы (1) Функционально замещенные фуллерены могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений. С их помощью могут быть созданы новые органические молекулы с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами. Известен способ (W. L. Mock. Stereochemical Consequences of Orbital Symmetry Control in the Reversible Combining of Sulfur Dioxide with Conjugated Systems (Sulfolene Reactions). JACS, 1975, 97, 3666-3672) получения 2,7-диметил-2,7-дигидротиепин-1,1-диоксида (2) реакцией циклоприсоединения двуокиси серы (SO2) к октатриену по схеме Известным способом не может быть получен 2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксид (1). Известен способ (L.A. Paquette, S. Maiorana. C-C Bond Cleavage Reactions of Episulphones. A Convenient New Synthesis of Thiepin 1,1-Dioxide. Chem. Commun. , 1971, 313-314) получения 3,4-бензо-2,5-дигидротиепин-1-оксида (3) взаимодействием винилдиазометана с бензилиденсульфоном по схеме Известный способ не позволяет получать 2,3-фуллерено[60] -6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксид (1). Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по синтезу 2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксида (1). Предлагается новый способ синтеза 2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксида (1). Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] с 3-метил-3-сульфоленом, взятыми в мольном соотношении 60:3-метил-3-сульфолен=1: (1014), предпочтительно 1:12, в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2, где Ср=5-C5Н5), взятого в количестве 3-7 мол % по отношению к фуллерену[60], предпочтительно 5 мол %, в атмосфере аргона при температуре 90-110oС, предпочтительно 100oС, в течение 10-14 ч, предпочтительно 12 ч, в толуоле в качестве растворителя. Выход 2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксида (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 62-78%. Реакция протекает по схеме Снижение количества 3-метил-3-сульфолена по отношению к С60, например С60: 3-метил-3-сульфолен= 1: 5, приводит к снижению выхода целевого продукта (1). Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания 3-метил-3-сульфолена по отношению к С60, например С60:3-метил-3-сульфолен=1:20, не приводит к существенному повышению выхода целевого продукта (1). 2,3-Фуллерено[60] -6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксид (1) образуется только с участием фуллерена [60] и 3-метил-3-сульфолена в присутствии катализатора Cp2ZrC12. Проведение реакции при более высокой температуре, например 120oС, не приводит к значительному увеличению выхода целевого продукта (1). При меньшей температуре, например 80oС, снижается скорость реакции. Существенные отличия предлагаемого способа. Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходных реагентов 3-метил-3-сульфолена и фуллерена [60], в качестве катализатора используется Cp2ZrC12. В известном способе в качестве исходных реагентов используются винилдиазометан с бензилиденсульфоном. Предлагаемый способ, в отличие от известного, позволяет получать 2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксид (1), синтез которого в литературе не описан. ПРИМЕР. В металлический "пальчиковый" автоклав объемом 17 мл в атмосфере аргона при комнатной температуре помещают 0,010 ммолей фуллерена [60], 8 мл сухого толуола, 0,120 ммолей 3-метил-3-сульфолена и 0,0005 ммолей Cp2ZrC12, перемешивают 12 ч при температуре 100oС, получают 2,3-фуллерено[60]-6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксид (1) с выходом 70% (по данным ВЭЖХ). Спектральные характеристики 2,3-фуллерено[60] -6-метил-2,3,4,7-тетрагидро-1Н-16-тиепин-1,1-диоксида (1): Спектр ЯМР 13С (, м.д.): 81,0 (С2), 66,3 (С3), 45,0 (С4), 124,8 (С5), 136,4 (С6), 58,5 (С7), 23,0 (С8), 142,5-150,0 (фуллереновые). Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице. В качестве растворителя целесообразно использовать толуол, т.к. в нем наибольшая растворимость фуллерена [60].
Формула изобретения
отличающийся тем, что фуллерен [60] взаимодействует с избытком 3-метил-3-сульфолена в присутствии катализатора Cp2ZrCl2, взятыми в мольном соотношении С60:3-метил-3-сульфолен:Ср2ZrСl2=1:(10-14):(0,03-0,07), в атмосфере аргона, в среде толуола в качестве растворителя, при 90-110oС в течение 10-14 ч.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения функционально замещенного фуллерена формулы I, который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента, биологически активного соединения
Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения функционально замещенного фуллерена формулы I, который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента, биологически активного соединения
Способ получения фуллерен[60]сульфоксидов // 2188154
Изобретение относится к процессам получения фуллеренов и производства материалов, в композицию которых включают фуллерены, и касается технических средств для производства фуллеритов
Способ получения фуллеренов // 2186022
Изобретение относится к физико-химическим процессам получения фуллеренов путем термоодификации углеродсодержащего материала, преимущественно графитовых стержней
Установка для получения фуллеренов // 2184701
Изобретение относится к физико-технологическим процессам получения фуллеренов путем переработки углеродсодержащих материалов и касается конструкций установок для получения фуллеренов
Изобретение относится к физико-техническим процессам получения фуллеренов из углеродсодержащих материалов и касается конструкций установок для производства фуллеренов
Способ получения n-[(4,5-(фуллерен[60])-4,5-дигидро-1h-1,2, 4-триазол-1-ил)метил]-n,n-димети ламина // 2184117
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения нового функционально замещенного фуллерена, а именно N-[(4,5-фуллерен [60] )-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N,N-диметиламина формулы I, который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента, биологически активного соединения
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 изготовления углеродных электродов // 2183190
Изобретение относится к области производства углеродных электродов, преимущественно используемых для получения фуллереновой сажи
Изобретение относится к химии неметаллических соединений, а именно к химии углерода, и, в частности, к получению многослойных углеродных наноструктур фуллероидного типа
Способ получения растворов фуллеренов // 2198136
Установка для производства фуллеренов // 2203852
Изобретение относится к физико-химико-технологическому процессу производства фуллеренов
Установка для производства фуллеренов // 2205790
Изобретение относится к физико-техническим процессам получения фуллеренов путем переработки углеродсодержащего материала
Способ получения фуллеренов // 2205791
Изобретение относится к способам получения фуллеренов из углеродсодержащих материалов путем их термической переработки
Изобретение относится к технологии получения фуллеренов и фуллеренсодержащих веществ и касается, в частности, конструкций установок для получения таких материалов
Способ получения композиционного материала // 2208000
Изобретение относится к автомобилестроению, судостроению и энергетической, химической, автомобильной, легкой, пищевой и электрохимической отраслям промышленности
Изобретение относится к физико-техническим процессам получения новых материалов в биотехнологии и фармакологии, основанных на использовании фуллеренов и фуллеренсодержащих веществ