Способ получения этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]-фуллероциклопентанкарбоновой кислоты

Авторы патента:

Махаматханова Алевтина Леонидовна (RU)

Джемилев Усеин Меметович (RU)

Ушакова Зоя Ивановна (RU)

Хафизова Лейла Османовна (RU)

Ибрагимов Асхат Габдрахманович (RU)

Кунакова Райхана Валиулловна (RU)

C07C69/757 - Эфиры карбоновых кислот; эфиры угольной или галогензамещенной муравьиной кислоты (ортоэфиры классифицируются в релевантных группах, например в C07C 43/32)

C07C67/343 - увеличением числа атомов углерода

Владельцы патента RU 2283830:

Институт нефтехимии и катализа ИНК РАН (RU)

Настоящее изобретение относится к способу получения этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (I):

, где n=1-2. Способ заключается в том, что фуллерен С₆₀ подвергают взаимодействию с триэтилалюминием (AlEt₃) при мольном соотношении С₆₀:AlEt₃=1:(25÷35) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp₂ZrCl₂), взятого в количестве 15-25 мол.% по отношению к С₆₀, в атмосфере аргона при комнатной температуре и атмосферном давлении в среде толуола в течение 8 часов с последующим добавлением к реакционной массе при температуре -15°С катализатора хлорида меди (CuCl) в количестве 15-25 мол.% по отношению к С₆₀ и диэтилового эфира щавелевой кислоты (EtO₂C-CO₂Et) в эквимольном по отношению к AlEt₃ количестве, после чего реакционную массу перемешивают при комнатной температуре с последующим гидролизом реакционной массы. Способ позволяет получить этиловый эфир 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты с высоким выходом. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты общей формулы (1):

, где n=1-2

Этиловый эфир 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (1) может найти применение в тонком органическом синтезе, в производстве физиологически активных веществ и лекарственных препаратов.

Известен способ ([1], Джемилев У.М., Ибрагимов А.Г., Вострикова О.С., Васильева Е.В., Толстиков Г.А. Катализируемое комплексами циркония региоселективное гидроалюминирование непредельных углеводородов алкилаланами. Изв. АН. Сер. хим., 1987, №5, 1089-1095) получения циклопентанолов, например, 1,3-диметил-1-(гидроксиметил)циклопентана (2) взаимодействием 2,5-диметил-1,5-гексадиена с диизобутилалюминийхлоридом (i-BuzAlCl) в присутствии катализатора Cp₂ZrCl₂ при температуре 40°С за 2 ч с последующим окислением реакционной массы кислородом воздуха по схеме:

Известным способом не может быть получен этиловый эфир 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (1).

Известен способ ([2], Джемилев У.М., Ибрагимов А.Г., Хафизова Л.О., Борисова А.Л., Туктаров Р.Ф., Абзалимов P.P. Патент РФ №2238262. БИ №29 (2004)) получения 2,3-[60]фуллероциклопентанолов (3) взаимодействием фуллеренозамещенных циклопентанов, полученных взаимодействием фуллерена[60] с AlEt₃ и катализатором Cp₂ZrCl₂, со сложными эфирами карбоновых кислот в присутствии катализатора CuCl по схеме:

Предлагается новый способ получения этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С₆₀ с триэтилалюминием (AlEt₃), взятыми в мольном соотношении С₆₀:AlEt₃=1:(25-35), предпочтительно 1:30, в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp₂ZrCl₂) в количестве 15-25 мол.% по отношению к С₆₀, предпочтительно 20 мол.%, в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-21°С) и атмосферном давлении в растворе толуола в течение 8 часов, с последующим добавлением к реакционной массе при температуре -15°С катализатора хлорида меди (CuCl) в количестве 15-25 мол.% по отношению к исходному фуллерену[60], предпочтительно 20 мол.%, и диэтилового эфира щавелевой кислоты в эквимольном по отношению к AlEt₃ количестве, с последующим перемешиванием реакционной массы при комнатной температуре (20-21°С) в течение 6-10 часов, предпочтительно 8 ч. Общий выход этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (1) составляет после гидролиза реакционной массы 50-69%.

Реакция протекает по схеме:

Этиловый эфир 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (1) образуется только лишь с участием AlEt₃, С₆₀ и циркониевого катализатора Cp₂ZrCl₂. В присутствии других соединений алюминия (например, Buⁱ ₂AlCl, Buⁱ ₃Al, Buⁱ ₂AlH, EtAlCl₂, Et₂AlCl) или других катализаторов (например, Zr(acac)₄, ZrCl₄, Cp₂TiCl₂, Pd(acac)₂, Ni(acac)₂, NiCl₂, Fe(acac)₂) целевой продукт (1) не образуются.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Cp₂ZrCl₂ или CuCl больше 25 мол.% по отношению к фуллерену [60] не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1). Использование катализатора Cp₂ZrCl₂ или CuCl менее 15 мол.% снижает выход целевых продуктов (1), что связано, вероятно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Реакции проводили при комнатной температуре (20-21°С). При более высокой температуре (например, 40°С) не наблюдается существенного увеличения выхода целевых продуктов (1), а при меньшей температуре (например, 0°С) снижается скорость реакции.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения их содержания по отношению к исходному фуллерену [60] не приводит к существенному повышению выхода целевого продукта (1).

Реакции проводили в растворе толуола. В других растворителях (например, эфирных) реакция не идет.

Существенные отличия предлагаемого способа.

В предлагаемом способе используется в качестве исходного реагента диэтиловый эфир щавелевой кислоты. В известном способе в качестве исходных реагентов применяются этиловые эфиры карбоновых кислот (муравьиная, уксусная, сорбиновая).

Предлагаемый спосо6, в отличие от известного, позволяет получать этиловый эфир 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (1).

Способ поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор объемом 250 мл, установленный на магнитной мешалке в атмосфере аргона, помещают 140 мл осушенного толуола, 0.14 ммолей С₆₀, 0.028 ммолей катализатора Cp₂ZrCl₂, 4.2 ммолей AlEt₃, перемешивают 8 часов при температуре 20-21°С, затем при температуре -15°С добавляют 0.028 ммолей катализатора CuCl и 4.2 ммолей диэтилового эфира щавелевой кислоты, перемешивают 8 часов при температуре 20-21°С и гидролизуют эфирным раствором HCl. Из органического слоя выделяют этиловый эфир 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты с выходом 61%.

Спектральные характеристики этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты (1):

ИК-спектр (ν, см^-1): 3400, 2950, 2870, 1700, 1610, 1460, 1380, 1310, 1180, 1100, 730, 700, 570, 530. Спектр ЯМР ¹H (δ, м.д.): 1.2 т (J=7 Гц, 3Н, СН₃), 1.46 м (4Н, СН₂), 4.35 т (2Н, СН₂-O-).

Спектр ЯМР ¹³С (δ, м.д., CDCl₃): 13.83, 33.18, 38.01, 59.41, 66.39, 72.66, 96.31, 170.60. Сигналы sp-2 углеродных атомов фуллереновой сферы находятся в области 124.49-157.73.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.

Таблица 1
№№ п/п	Соотношение C₆₀:AlEt₃:Cp₂ZrCl₂:EtO₂C-CO₂Et:CuCl, ммоль	Общее время реакции, час	Выход этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]фуллеро-циклопентанкарбоновой кислоты (1), %
1.	0.14:4.2:0.028:4.2:0.028	16	61
2.	0.14:4.9:0.028:4.9:0.028	16	64
3.	0.14:3.5:0.028:3.5:0.028	16	55
4.	0.14:4.2:0.035:4.2:0.035	16	69
5.	0.14:4.2:0.021:4.2:0.021	16	50
6.	0.14:4.2:0.028:4.2:0.028	18	67
7.	0.14:4.2:0.028:4.2:0.028	14	57

Реакции проводили при комнатной температуре (20-21°С) в растворе толуола в атмосфере аргона без доступа света. Во всех опытах количество заместителей в молекуле фуллерена[60] изменяется от 1 до 2.

Способ получения этилового эфира 1-гидрокси-2,3-[60]фуллероциклопентанкарбоновой кислоты формулы (1)

где n=1-2,

отличающийся тем, что фуллерен С₆₀ подвергают взаимодействию с триэтилалюминием (AlEt₃) при мольном соотношении С₆₀:AlEt₃=1:(25÷35) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp₂ZrCl₂), взятого в количестве 15-25 мол.% по отношению к С₆₀, в атмосфере аргона при комнатной температуре и атмосферном давлении в среде толуола в течение 8 ч с последующим добавлением к реакционной массе при температуре -15°С катализатора хлорида меди (CuCl) в количестве 15-25 мол.% по отношению к С₆₀ и диэтилового эфира щавелевой кислоты (EtO₂C-CO₂Et) в эквимольном по отношению к AlEt₃ количестве, после чего реакционную массу перемешивают при комнатной температуре с последующим гидролизом реакционной массы.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 5-[(4-хлорфенил)метил]-2,2-диметилциклопентанона и включает: взаимодействие метилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3-метил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты или этилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3-метил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты с гидридом натрия и метилгалогенидом, причем количество гидрида натрия составляет 1,0-1,3 моля на один моль соответствующего эфира, а количество используемого метилгалогенида составляет 1,0-1,3 моля на один моль исходного эфира, гидролиз полученного метилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3,3-диметил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты или этилового эфира 1-[(4-хлорфенил)метил]-3,3-диметил-2-оксоциклопентанкарбоновой кислоты.

Способ получения ацилированных 1,3-дикарбонильных соединений // 2248347

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ацилированных 1,3-дикарбонильных соединений, используемых в качестве агрохимикатов или промежуточных продуктов для производства агрохимикатов.

Новые производные жирных кислот // 2227794

Изобретение относится к новым производным жирных кислот, являющихся лекарственными средствами или агрохимикатами, обладающими повышенной эффективностью, а именно относится к липофильному производному биологически активных соединений общей формулы СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)n-Х-А, где n равно целому числу 7 или 9; Х выбран из группы, включающей -COO-, -CONH-, -СН2О-, -CH2S-, -CH2O-CO-, -CH2NHCO-, -COS-; липофильная группа СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)n-Х- имеет цис- или трансконфигурацию; А представляет собой фрагмент молекулы биологически активного соединения (БАС), отличного от нуклеозида и нуклеозидного производного и содержащего в своей структуре по меньшей мере одну из функциональных групп, выбранных из а) спирта, b) простого эфира, с) фенола, d) амино, е) тиола, f) карбоновой кислоты и g) сложного эфира карбоновой кислоты, при условии, что исключаются соединения, указанные в п.1 формулы изобретения.

Способ получения пиперидиниламинометил-трифторметиловых циклических эфиров // 2184116

Изобретение относится к новому способу получения диастереомерной смеси пиперидиниламинометил-трифторметиловых циклических эфиров формул Iа и Ib и их фармацевтически приемлемых солей, где R1 является C1-С6 алкилом, R2 является C1-С6 алкилом, галоген C1-С6 алкилом или фенилом или замещенным фенилом, R3 является водородом или галогеном; m = 0, 1 или 2, в котором указанная смесь является высокообогащенной соединением формулы Iа.

Фармацевтическая композиция, содержащая бутиратное пролекарство молочной кислоты // 2175967

Изобретение относится к фармацевтической композиции, повышающей эмбриональный гемоглобин пациента или ускоряющей дифференцировку клеток, содержащей эффективное количество бутирата предшественника лекарственного средства формулы I, в которой А и D независимо друг от друга выбраны из группы, включающей водород, карбоциклилалкоксиалкил или С(1-4) прямой или разветвленный алкил, С(2-4) прямой или разветвленный алкенил или алкинил, которые могут быть независимо замещены гидрокси, алкокси, карбоксиалкилом, алкиламидом и т.д., при условии, что А и D не являются одновременно водородом, R представляет кислород, NH, NC(1-5) алкил с прямой или разветвленной цепью или NHС(2-5)алкенил с прямой или разветвленной цепью, любой из которых может быть необязательно замещен остатком карбоцикла или гетероцикла, Z представляет водород, С(1-4) алкил с прямой или разветвленной цепью, С(2-4) алкенил или алкинил с прямой или разветвленной цепью, карбоциклический или гетероциклический остаток и т.д., и каждый стереогенный атом углерода может быть R или S конфигурации, и фармацевтически приемлемый адъювант или носитель.

Аналоги витамина d, соединения, способы их получения и фармацевтическая композиция // 2153491

Катализатор для получения винилацетата, способ его получения, способ получения винилацетата и способ получения носителя для катализатора синтеза винилацетата // 2149055

Способ получения r(+)-1,2,3,6-тетрагидро-4-фенил-1-[(3- фенил-3-циклогексен-1-ил)метил]пирид ина или его фармацевтически приемлемых солей, промежуточные вещества и способы их получения // 2144026

Способ получения сложных эфиров 2,2-диметил 3-[(z)-1- пропенил]циклопропанкарбоновой кислоты и промежуточные соединения // 2128161

Изобретение относится к новому способу получения сложных эфиров циклопропанкарбоновой кислоты формулы I где R - сложноэфирный остаток, расщепляемый в нейтральной или кислой среде и являющийся С1-18алкилом, возможно замещенным галогеном или бензильным радикалом, возможно замещенным по вершинам ароматического кольца одним или несколькими атомами галогена, либо радикал формул (а) -(г), где R2 - Н или метил; R3 - арил; R4 - CN, Н; R5 - фтор, хлор, бром или водород; R6, R7, R8, R9 - водород или метил; S/1 символизирует тетрагидроцикл.

Способ получения (s)-энантиомеров // 2114103

Изобретение относится к получению соединений, которые являются полезными в качестве промежуточных продуктов для получения спирозамещенных производных глутарамида, особенно соединения, имеющего зарегистрированное патентованное название кандоксатрил и систематическое название /S/-цис-4-/1-[2-/5-инданилоксикарбонил/-3-/2-метоксиэтокси/пропил] -1- циклопентанкарбоксамидо/-1-циклогексанкарбоновая кислота.

Способ получения сложных эфиров 5- и/или 6-замещенной 2-оксибензойной кислоты // 2245325

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения соединения формулы (I) где R означает C1-C6-алкил, и R 1 и R2 независимо означают водород или С 1-С4-алкил, причем соединение формулы (II) где R означает С1-С6-алкил, и Х - галоген или группа ОСОСН3, подвергают взаимодействию с соединением формулы (III) где R1 и R2 независимо означают водород или С1-С4-алкил, в присутствии соли С1-С4-карбоновой кислоты и в среде полярного растворителя.

Способ обезвоживания // 2232744

Изобретение относится к усовершенствованному способу обезвоживания раствора формальдегида, содержащего формальдегид, воду и метанол, включающему перегонку указанного раствора формальдегида в присутствие захватывающего воду соединения с получением формальдегид содержащего продукта, содержащего значительно меньше воды, чем указанный исходный раствор, причем используют раствор формальдегида, содержащий метанол при молярном отношении метанола к формальдегиду 0,3-1,5:1, с получением формальдегид содержащего продукта в виде комплекса с метанолом.

Обработка формальдегидсодержащих смесей // 2217413

Изобретение относится к усовершенствованному способу удаления формальдегида или его аддуктов из жидкой органической смеси, полученной при производстве метилметакрилата, содержащей по меньшей мере карбоновую кислоту или сложный эфир карбоновой кислоты и формальдегид или его аддукты, которая образует двухфазную смесь с водой, включающему по меньшей мере одну экстракцию жидкой органической смеси в системе жидкость-жидкость с использованием воды в качестве экстрагента с получением потока органической фазы и потока водной фазы, при этом поток органической фазы содержит значительно уменьшенную концентрацию формальдегида или его аддуктов по сравнению с жидкой органической смесью.

Способ производства метилметакрилата // 2207334

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения метилметакрилата, включающему стадии (i) взаимодействия пропионовой кислоты или ее эфира с формальдегидом или его предшественником в реакции конденсации с образованием потока газообразных продуктов, содержащего метилметакрилат, остаточные реагенты, метанол и побочные продукты, (ii) обработки, по меньшей мере, одной порции потока газообразных продуктов с образованием потока жидких продуктов, содержащего практически весь метилметакрилат и, по меньшей мере, одну примесь, которая плавится при температуре выше температуры плавления чистого метилметакрилата, выполнения над потоком жидких продуктов, по меньшей мере, одной операции дробной кристаллизации, которая содержит стадии (iii) охлаждения указанного потока жидких продуктов до температуры между примерно -45oС и примерно -95oС так, что указанный поток жидких продуктов образует кристаллы твердого метилметакрилата и маточную жидкость, причем указанные кристаллы имеют более высокую долю содержания метилметакрилата, чем указанный поток жидких продуктов или маточная жидкость, (iv) отделение указанных кристаллов твердого метилметакрилата от указанной маточной жидкости, (v) плавление указанных кристаллов с образованием жидкого метилметакрилата, который содержит указанные примеси в более низкой концентрации, чем указанный поток жидких продуктов.

Способ получения триметилового эфира транс-аконитовой кислоты // 1715802

Способ получения производных бензойной кислоты // 1450734

Способ получения диметилового эфира @ , @ , @ ,-тетраметил- @ -формилоксиглутаровой кислоты // 1177289

Способ получения эфиров ацетоуксусной или циануксусной или малоновой кислоты // 950714

Патент 416942 // 416942

Патент 184267 // 184267

Способ получения 1'а-метил-1'а-этилформил-1'а-карба-1'(2')а-гомо(c60-ih)[5,6]фуллерена // 2434843

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения функционально замещенных фуллеренов, применяющихся в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений