Способ получения тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина меди

Изобретение относится к способу получения тетра(3-амино-5-трет-бутил)-фталоцианина меди путем восстановления тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианина меди 3-5-кратным избытком гидразингидрата в присутствии палладиевого катализатора в среде смешанного растворителя метанол-бензол при их соотношении соответственно 30:70. Изобретение позволяет повысить выход целевого продукта до 97%.

 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина меди, который может быть использован в качестве исходного соединения в синтезе большого количества производных с различными функциональными группами, имеющих важное теоретическое и практическое значение (катализаторы, сенсибилизаторы окисления, сополимеры, красители).

Уровень техники

Известен способ получения медного комплекса тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина (Халезов О.И., Семейкин А.С., Сырбу С.А., Березин Б.Д. Изв. вузов. Химия и хим. тенол. 1999. Т.42. №.3. С.23-27.) восстановлением медного комплекса тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианина в метанольном растворе смесью двухлористого олова и концентрированной соляной кислоты. Выход конечного продукта составил 73% от теоретического.

Однако выход целевого продукта недостаточно высокий, так как:

- в присутствии соляной кислоты происходит разрушение как исходного, так и целевого продукта до смол;

- в сильно кислой среде происходит гидролитическое замещение аминогруппы на гидроксигруппу.

Сущность изобретения

Изобретательская задача заключалась в поиске способа получения тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина меди из тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианина меди в смешанном метанолсодержащем растворителе с более высоким выходом.

Поставленная задача решена способом получения тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина меди восстановлением тетра(3-нитро-трет-бутил)фталоцианина меди, который ведут в смеси метанола с бензолом при их соотношении, соответственно, 30:70 в присутствии катализатора, в качестве которого используют гидразингидрат в 3-5-кратном избытке по отношению к тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианину меди.

Совокупность этих отличительных признаков позволила повысить выход целевого продукта с 73% до 97% от теоретического.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Для реализации способа используют следующие вещества:

гидразингидрат - ГОСТ 19503-88;

бензол - ГОСТ 5955-75;

метанол - ГОСТ 6995-77;

палладиевый катализатор был получен по стандартной методике [Препаративная органическая химия /Под ред. Н.С.Вульфсона. М.: Гос. научно-техн. изд. хим. литературы, 1959. 526 с.].

Исходный тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианин меди был получен известным способом [Халезов О.И., Семейкин А.С., Сырбу С.А., Березин Б.Д. Изв. вузов. Химия и хим. технол. 1999. Т.42. №3. С.23-27.].

Пример 1. Смесь 1,0 г (0,123 ммоль) тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианина меди растворяют в 100 мл смеси метанол-бензол (соответственно 30:70 об.%), прибавляют 0,05 г палладиевого катализатора и доводят до кипения, после чего прибавляют раствор 0,2 мл гидразингидрата (0,379 ммоль, 3-кратный избыток по отношению к тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианину меди) в 3 мл метанола и кипятят 1-1,5 часа. По истечении этого времени раствор охлаждают, катализатор отфильтровывают и раствор упаривают досуха. Затем сухой остаток растворяют в хлороформе и хроматографируют на колонке, заполненной оксидом алюминия III степени активности по Брокману. Элюат упаривают до 5 мл и осаждают с использованием 30 мл гексана. Выход тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина меди составил 0,85 г (97%). Электронный спектр поглощения, λ_max, нм (lgε) (хлороформ): 767 (5,10); 684 (1,50); 333 (4,82). ИК-спектр (см^-1), KBr: 3473 (ν_as NH₂), 3349 (ν_s NH₂). Найдено, %: С 66,93; Н 6,26; N 19,17; Cu 7,41. Вычислено, %: С 66,99; Н 6,10; N 19,52; Cu 7,39. для CuC₄₈H₅₂N₁₂. Соединение представляет собой сине-зеленые мелкие кристаллы, хорошо растворимые в хлороформе, хлористом метилене, бензоле, плохо растворимые в гексане, петролейном эфире.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но используют 0,33 мл гидразингидрата, т.е. 5-кратный избыток по отношению к тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианину меди. Выход тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина меди составил 97,1%.

Способ получения тетра(3-амино-5-трет-бутил)фталоцианина меди восстановлением тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианина меди в смешанном метанолсодержащем растворителе, отличающийся тем, что процесс ведут в смеси метанола с бензолом при их соотношении соответственно 30:70 в присутствии катализатора, в качестве которого используют палладий, а в качестве восстановителя используют гидразингидрат в 3÷5 кратном избытке по отношению к тетра(3-нитро-5-трет-бутил)фталоцианину меди.