[go: up one dir, main page]

RU2238262C1 - Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols - Google Patents

Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols Download PDF

Info

Publication number
RU2238262C1
RU2238262C1 RU2003108127/04A RU2003108127A RU2238262C1 RU 2238262 C1 RU2238262 C1 RU 2238262C1 RU 2003108127/04 A RU2003108127/04 A RU 2003108127/04A RU 2003108127 A RU2003108127 A RU 2003108127A RU 2238262 C1 RU2238262 C1 RU 2238262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alet
reaction mass
fullereno
cyclopentanols
catalyst
Prior art date
Application number
RU2003108127/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003108127A (en
Inventor
У.М. Джемилев (RU)
У.М. Джемилев
А.Г. Ибрагимов (RU)
А.Г. Ибрагимов
Л.О. Хафизова (RU)
Л.О. Хафизова
А.Л. Борисова (RU)
А.Л. Борисова
Р.Ф. Туктаров (RU)
Р.Ф. Туктаров
Р.Р. Абзалимов (RU)
Р.Р. Абзалимов
Original Assignee
ГУ Институт нефтехимии и катализа Академии наук Республики Башкортостан и УНЦ РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГУ Институт нефтехимии и катализа Академии наук Республики Башкортостан и УНЦ РАН filed Critical ГУ Институт нефтехимии и катализа Академии наук Республики Башкортостан и УНЦ РАН
Priority to RU2003108127/04A priority Critical patent/RU2238262C1/en
Publication of RU2003108127A publication Critical patent/RU2003108127A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2238262C1 publication Critical patent/RU2238262C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of metalloorganic compounds, chemical technology.
SUBSTANCE: invention elates to a method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols of the formula (1):
Figure 00000009
wherein n = 1-3; R means hydrogen atom (H), CH3, CH3CH=CH-CH=CH. 2,3-Fullereno[60]cyclopentanols of the formula (1) can be used in fine organic synthesis, in manufacturing physiologically active substances and medicinal preparations. Method involves interaction of fullerene-C60 with triethylaluminium (AlEt3) in the mole ratio C60 : AlEt3 = 1:(25-35) in the presence of zirconocene dichloride (Cp2ZrCl2) as a catalyst taken in the amount 15-25 mole% with respect to C60 in argon atmosphere, at room temperature (20-21oC), under atmosphere pressure, in toluene medium for 8 h followed by addition of copper chloride (CuCl) as a catalyst in the amount 15-25 mole% with respect to C60 and carboxylic acid ethyl ester (RCO2Et) in equimole ratio with respect to AlEt3 to the reaction mass at temperature -15oC. Then the reaction mass is stirred at room temperature for 6-10 h followed by hydrolysis of the reaction mass.
EFFECT: improved preparing method.
1 tbl, 9 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно, к способу получения 2,3-фуллерено[60]циклопентанолов общей формулы (1):The present invention relates to the field of organic chemistry, specifically, to a method for producing 2,3-fullereno [60] cyclopentanols of the general formula (1):

Figure 00000002
Figure 00000002

где n=1-3; R=H, CH3, CH3CH=CH-CH=CHwhere n = 1-3; R = H, CH 3 , CH 3 CH = CH-CH = CH

2,3-фуллерено[60]циклопентанолы формулы (1) могут найти применение в тонком органическом синтезе, в производстве физиологически активных веществ и лекарственных препаратов.2,3-fullereno [60] cyclopentanols of the formula (1) can be used in fine organic synthesis, in the production of physiologically active substances and drugs.

Известен способ (Nenitzescu C.D., Necsoin I. The Synthesis of Cyclic Alcohols and Olefins be the Interaction of Dimagnesium Halides and Esters. J. Amer. Chem. Soc., 1950, 72, 3483-3486) получения циклоалканолов, например, 1-метилциклогексан-1-ола (2) взаимодействием 1,5-димагнийпентана с эквимольным количеством этилацетата по схеме:A known method (Nenitzescu CD, Necsoin I. The Synthesis of Cyclic Alcohols and Olefins be the Interaction of Dimagnesium Halides and Esters. J. Amer. Chem. Soc., 1950, 72, 3483-3486) for producing cycloalkanols, for example, 1-methylcyclohexane -1-ol (2) by the interaction of 1,5-dimagnesium pentane with an equimolar amount of ethyl acetate according to the scheme:

Figure 00000003
Figure 00000003

Известный способ не позволяет получать 2,3-фуллерено[60]циклопентанолы формулы (1).The known method does not allow to obtain 2,3-fullereno [60] cyclopentanols of the formula (1).

Известен способ (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 (3) взаимодействием 2,5-диметил-1,5-гексадиена с диизобутилалюминийхлоридом (i-Bu2AlCl) в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 при температуре 40°С за 2 ч с последующим окислением реакционной массы кислородом воздуха по схеме:The known method (Dzhemilev U.M., Ibragimov A.G., Vostrikova O.S., Vasilieva E.V., Tolstikov G.A. Regioselective hydroalumination of unsaturated hydrocarbons catalyzed by zirconium complexes with alkylalanes. Izv. AN Ser. Chem., 1987, No. 5, 1089-1095) for the preparation of cyclopentanols, for example 1,3-dimethyl-1- (hydroxymethyl) cyclopentane (3), by reacting 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene with diisobutylaluminium chloride (i-Bu 2 AlCl) in the presence of a catalyst Cp 2 ZrCl 2 at a temperature of 40 ° C for 2 hours, followed by oxidation of the reaction mass with atmospheric oxygen according to the scheme:

Figure 00000004
Figure 00000004

Известным способом не могут быть получены 2,3-фуллерено[60]циклопентанолы формулы (1).In a known manner, 2,3-fullereno [60] cyclopentanols of the formula (1) cannot be obtained.

Предлагается новый способ получения 2,3-фуллерено[60]циклопентанолов формулы (1).A new method is proposed for producing 2,3-fullereno [60] cyclopentanols of the formula (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с триэтилалюминием (АlЕt3), взятыми в мольном соотношении С60:АlЕt3=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 этилового эфира карбоновой кислоты общей формулы RCO2Et, где R=Н,СН3,СН3СН=СН-СН=СН-, в эквимольном по отношению к АlЕt3 количестве, с последующим перемешиванием реакционной массы при комнатной температуре (20-21°С) в течение 6-10 часов, предпочтительно 8 ч. Общий выход 2,3-фуллерено[60]циклопентанолов формулы (1) составляет после гидролиза реакционной массы 60-84%.The essence of the method consists in the interaction of fullerene C 60 with triethylaluminium (AlEt 3 ), taken in a molar ratio of C 60 : AlEt 3 = 1: (25-35), preferably 1:30, in the presence of a catalyst of zirconacene dichloride (Cp 2 ZrCl 2 ) in an amount 15-25 mol.% In relation to C 60 , preferably 20 mol.%, In an argon atmosphere at room temperature (20-21 ° C) and atmospheric pressure in a toluene solution for 8 hours, followed by addition to the reaction mass at a temperature -15 ° C of a catalyst of copper chloride (CuCl) in an amount of 15-25 mol.% In relation to the original fullerene [60 ], preferably 20 mol.%, and ethyl carboxylic acid ester of the general formula RCO 2 Et, where R = H, CH 3 , CH 3 CH = CH-CH = CH-, in an amount equimolar to AlEt 3 , followed by stirring reaction mass at room temperature (20-21 ° C) for 6-10 hours, preferably 8 hours. The total yield of 2,3-fullereno [60] cyclopentanols of formula (1) is 60-84% after hydrolysis of the reaction mass.

Реакция протекает по схеме:The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000005
Figure 00000005

2,3-Фуллерено[60]циклопентанолы формулы (1) образуются только лишь с участием AlEt3, С60 и циркониевого катализатора Cp2ZrCl2. В присутствии других соединений алюминия (например, Bu i 2 AlCl, Вu i 3 Аl, Bu i 2 AlH, EtAlCl2, Et2AlCl) или других катализаторов (например, Zr(acac)4, ZrCl4, Cp2TiCl2, Pd(acac)2, Ni(acac)2, NiCl2, Fe(acac)2) целевые продукты (1) не образуются.2,3-Fullereno [60] cyclopentanols of the formula (1) are formed only with the participation of AlEt 3 , C 60 and the zirconium catalyst Cp 2 ZrCl 2 . In the presence of other aluminum compounds (e.g. Bu i 2 AlCl, Bu i 3 Al Bu i 2 AlH, EtAlCl 2 , Et 2 AlCl) or other catalysts (e.g. Zr (acac) 4 , ZrCl 4 , Cp 2 TiCl 2 , Pd (acac) 2 , Ni (acac) 2 , NiCl 2 , Fe (acac) 2 ) target products (1) are not formed.

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.Carrying out this reaction in the presence of a catalyst Cp 2 ZrCl 2 or CuCl more than 25 mol.% With respect to fullerene [60] does not lead to a significant increase in the yield of target products (1). The use of the catalyst Cp 2 ZrCl 2 or CuCl less than 15 mol.% Reduces the yield of the target products (1), which is probably associated with a decrease in catalytically active centers in the reaction mass. The reactions were carried out at room temperature (20-21 ° C). At a higher temperature (for example, 40 ° C), there is no significant increase in the yield of the target products (1), and at a lower temperature (for example, 0 ° C), the reaction rate decreases.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения их содержания по отношению к исходному фуллерену [60] не приводит к существенному повышению выхода целевых продуктов (1).A change in the ratio of the starting reagents in the direction of increasing their content with respect to the starting fullerene [60] does not lead to a significant increase in the yield of the target products (1).

Реакции проводили в растворе толуола. В других растворителях (например, эфирных) реакция не идет.The reactions were carried out in toluene solution. In other solvents (e.g., ether), the reaction does not proceed.

Существенные отличия предлагаемого способа.Significant differences of the proposed method.

В предлагаемом способе используются в качестве исходных соединений фуллерен [60] и этиловые эфиры карбоновых кислот, а в качестве алюминийорганического реагента А1Еt3. В известном способе в качестве исходных реагентов применяются 1,5-гексадиены (например, 2,5-диметил-1,5-гексадиен) и алюминийорганический реагент Bu i 2 AlCl.In the proposed method, fullerene [60] and ethyl esters of carboxylic acids are used as starting compounds, and A1Et 3 as an organoaluminum reagent. In the known method, 1,5-hexadiene (for example, 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene) and an organoaluminum Bu reagent are used as starting reagents i 2 AlCl.

Предлагаемый способ в отличие от известного позволяет получать 2,3-фуллерено[60]циклопентанолы формулы (1) исходя из С60, AlEt3 и этиловых эфиров карбоновых кислот в мягких условиях (20-21°С). Способ поясняется следующими примерами.The proposed method, unlike the known one, allows to obtain 2,3-fullereno [60] cyclopentanols of the formula (1) based on C 60 , AlEt 3 and ethyl esters of carboxylic acids under mild conditions (20-21 ° C). The method is illustrated by the following examples.

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор объемом 100 мл, установленный на магнитной мешалке в атмосфере аргона, помещают 45 мл осушенного толуола 0.04 ммолей С60, 0.008 ммолей катализатора Cp2ZrCl2, 1.2 ммолей AlEt3, перемешивают 8 часов при температуре 20-21°С, затем при температуре -15°С добавляют 0.008 ммолей катализатора CuCl и 1.2 ммолей этилформиата, перемешивают 8 часов при температуре 20-21°С и гидролизуют эфирным раствором НСl. Из органического слоя выделяют 2,3-фуллерено[60]циклопентанол с выходом 75%.EXAMPLE 1. In a 100 ml glass reactor mounted on a magnetic stirrer in an argon atmosphere, 45 ml of dried toluene 0.04 mmol C 60 , 0.008 mmol of catalyst Cp 2 ZrCl 2 , 1.2 mmol AlEt 3 are placed, stirred for 8 hours at a temperature of 20-21 ° C, then at a temperature of -15 ° C add 0.008 mmol of CuCl catalyst and 1.2 mmol of ethyl formate, mix for 8 hours at a temperature of 20-21 ° C and hydrolyze with ethereal HCl solution. 2,3-fullereno [60] cyclopentanol is isolated from the organic layer in 75% yield.

Спектральные характеристики 2,3-фуллерено[60]циклопентанола (1):Spectral characteristics of 2,3-fullereno [60] cyclopentanol (1):

ИК-спектр (ν, см-1): 3400, 2905, 2850, 1700, 1450, 1380, 1150, 1100, 710. Спектр ЯМР 1Н (α, м.д.): 3.41 (1Н при С1), 1.86 (2Н при С4), 2.94 (2Н при С5).IR (ν, cm -1): 3400, 2905, 2850, 1700, 1450, 1380, 1150, 1100, 710. 1 H NMR (α, ppm): 3.41 (1 H at C 1), 1.86 (2H at C 4 ), 2.94 (2H at C 5 ).

Figure 00000006
Figure 00000006

Спектр ЯМР 13С (α, м.д.): 69.54 (С1), 59.28 (С2), 42.96 (С3), 45.89 (С4), 37.69 (С5). Сигналы углеродных атомов фуллеренового фрагмента находятся в области 133.42-154.16. Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице. 13 C NMR spectrum (α, ppm): 69.54 (C 1 ), 59.28 (C 2 ), 42.96 (C 3 ), 45.89 (C 4 ), 37.69 (C 5 ). The signals of the carbon atoms of the fullerene fragment are in the region of 133.42-154.16. Other examples confirming the method are given in the table.

Figure 00000007
Figure 00000007

Реакции проводили при комнатной температуре (20-21°С) в растворе толуола в атмосфере аргона без доступа света. Во всех опытах количество циклопентанольных заместителей в молекуле фуллерена[60] изменяется от 1 до 3.The reactions were carried out at room temperature (20-21 ° C) in a solution of toluene in an argon atmosphere without access of light. In all experiments, the number of cyclopentanol substituents in the fullerene molecule [60] varies from 1 to 3.

Claims (1)

Способ получения 2,3-фуллерено[60]циклопентанолов формулы (1)The method of obtaining 2,3-fullereno [60] cyclopentanols of the formula (1)
Figure 00000008
(1)
Figure 00000008
(1)
где n=1-3;where n = 1-3; R=Н, СН3, СН3СН=СН-СН=СН,R = H, CH 3 , CH 3 CH = CH-CH = CH, отличающийся тем, что фуллерен С60 подвергают взаимодействию с триэтилалюминием (AlEt3) при мольном соотношении С60:АlЕt3=1:(25ч35) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2), взятого в количестве 15-25 мол.% по отношению к С60, в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-21°С) 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 этилового эфира карбоновой кислоты (RCО2Et) в эквимольном по отношению к АlЕt3 количестве, после чего реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 6-10 ч с последующим гидролизом реакционной массы.characterized in that the fullerene C 60 is reacted with triethylaluminium (AlEt 3 ) in a molar ratio of C 60 : AlEt 3 = 1: (25h35) in the presence of a catalyst of zirconacenedichloride (Cp 2 ZrCl 2 ), taken in an amount of 15-25 mol.% relative to C 60 , in an argon atmosphere at room temperature (20-21 ° C) and atmospheric pressure in toluene for 8 hours, followed by the addition of a catalyst of copper chloride (CuCl) to the reaction mass at a temperature of -15 ° C in an amount of 15- 25 mol.% With respect to C 60 and ethyl ester of carboxylic acid (RCO 2 Et) in equimolar relative to to AlEt 3 amount, after which the reaction mass is stirred at room temperature for 6-10 hours, followed by hydrolysis of the reaction mass.
RU2003108127/04A 2003-03-24 2003-03-24 Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols RU2238262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108127/04A RU2238262C1 (en) 2003-03-24 2003-03-24 Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003108127/04A RU2238262C1 (en) 2003-03-24 2003-03-24 Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003108127A RU2003108127A (en) 2004-10-10
RU2238262C1 true RU2238262C1 (en) 2004-10-20

Family

ID=33537761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003108127/04A RU2238262C1 (en) 2003-03-24 2003-03-24 Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2238262C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113519552A (en) * 2021-07-28 2021-10-22 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Preparation method of antibacterial agent, thermoplastic resin composite material and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДЖЕМИЛЕВ У.М. И ДР. Катализируемое комплексами циркония региоселективное гидроалюминирование непредельных углеводородов алкилаланами. Известия АН СССР, Сер. Хим., 1987, №5, с.1089-1095. NENITZESCU C.D. ET AL. The Syntesis of Cyclic Alcohols and Olefins by the Interaction of Dimagnesium Halides and Esters. J. Am. Chem. Soc., 1950, v.72, p.3483-3486. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113519552A (en) * 2021-07-28 2021-10-22 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Preparation method of antibacterial agent, thermoplastic resin composite material and preparation method thereof
CN113519552B (en) * 2021-07-28 2021-12-07 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Preparation method of antibacterial agent, thermoplastic resin composite material and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Roembke et al. Application of (phosphine) gold (I) carboxylates, sulfonates and related compounds as highly efficient catalysts for the hydration of alkynes
RU2238262C1 (en) Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols
RU2283830C1 (en) Method for production of 1-hydroxy-2,3-[60]fullerocyclopentanecarboxylic acid ethyl ester
RU2238263C1 (en) Method for preparing 1-[1'-hydroxy-1'-alkyl-(1',1'-dialkyl)]-methyl-2-hydro[60]fullerenes
RU2240302C1 (en) Method for preparing 1-(dialkoxymethyl)-2-hydro[60]fullerenes
RU2440358C2 (en) Method of producing 1-diethylaluminium-2-ethylalkanes
RU2238930C1 (en) Method for preparing 1-(3',3'-dialkoxyprop-1'-yl)-2-hydro[60]fullerenes
RU2200146C1 (en) Method of synthesis of 1,3-dialkyl-2-(n-propyl)-prop-2z-en-1-ols
RU2238929C1 (en) Method for preparing 1-[3'-hydroxy-3'-alkyl-(3',3'-dialkyl)]-n-propyl-2-hydro[60]fullerenes
RU2283844C1 (en) Method for production of 1-ethenyl-1-methyl-1-sila-2,3-[60]fullerocyclopentane
RU2191192C1 (en) Method of synthesis of substituted 1-ethylalumo-cyclopentanes
RU2423366C2 (en) Method for synthesis of 2,4,6-triphenylmagnesacyclononane
RU2348603C1 (en) Method of obtaining polyhydro[60]fullerenes
RU2203876C2 (en) Method of preparing alk-4z-enes
RU2348604C1 (en) Method of obtaining polyhydro[60]fullerenes
RU2342392C2 (en) Method of 6-ethyl-6-aluminaspiro[3,4] octane
RU2342393C2 (en) METHOD OF OBTAINING 1-ETHYL-1,2,3,3a,4,5,6,7,8,9-DECAHYDROCYCLONONE[b]ALUMINACYCLOPENTANE
RU2129558C1 (en) Method of preparing 1-ethyl-3-alkylborocyclopentanes
RU2160272C1 (en) Method of preparing 1-ethyl-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes
RU2355677C1 (en) Method of 6-hydroxyspiro[3,4]octane-6-alkylcarboxylates obtainment
RU2348601C1 (en) Method of obtaining polyhydro[60]fullerenes
RU2157812C1 (en) Method of preparing 1-ethyl-3- (trialkylsilyl)alumacyclopentanes
RU2152393C1 (en) Method of synthesis of 1-ethyl-2,3-diphenyl(alkyl)alumacyclo-propenes
RU2269505C1 (en) Method of preparing macrocycles with alternate alka-1z,5z-diene fragments
RU2160274C1 (en) Method of preparing 1-alkoxy-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050325