RU2696868C1 - Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола - Google Patents
Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696868C1 RU2696868C1 RU2018142872A RU2018142872A RU2696868C1 RU 2696868 C1 RU2696868 C1 RU 2696868C1 RU 2018142872 A RU2018142872 A RU 2018142872A RU 2018142872 A RU2018142872 A RU 2018142872A RU 2696868 C1 RU2696868 C1 RU 2696868C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dimethyl
- mol
- dinitroxyadamantane
- urea
- diesters
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/18—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола. Указанные диэфиры могут служить компонентами высокотемпературных основ масел для теплонапряженных газотурбинных двигателей современной авиации. Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана заключается во взаимодействии 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана с алифатическими карбоновыми кислотами состава С3-С5, С8, С9 в мольном соотношении 1:10-20 в расчете на исходный субстрат при нагревании при температуре кипения в присутствии мочевины в мольном соотношении 1:0.5-2 в расчете на исходный субстрат. Изобретение позволяет простым способом получить целевые продукты с высокими выходом. 20 пр.
Description
Изобретение относится к способу получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола. Указанные эфиры могут служить компонентами высокотемпературных основ масел для теплонапряженных газотурбинных двигателей современной авиации.
Данным изобретением решена задача получения адамантансодержащих сложных диэфиров общей формулы:
где R=С2Н5, С3Н7, С4Н9, С7Н15, С8Н17.
Большинство способов синтеза сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола строятся на ацилировании последних хлорангидридами соответствующих кислот. Имеется пример получения сложного эфира из 5,7-диметил-1,3-адамантандиола и хлорангидрида акриловой кислоты (US 4332964). Синтез проводили в присутствии триэтиламина для связывания образующегося хлороводорода. Очистку эфира осуществляли путем пропускания через слой оксида алюминия.
В патенте US 3398165 описывается получение сложных эфиров на основе 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана и ряда алифатических кислот (уксусной, капроновой, каприловой, пеларгоновой, лауриновой). Синтез также осуществляется через стадию предварительного получения хлорангидридов кислот путем взаимодействия последних с оксалилхлоридом.
Имеются также данные об использовании 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана в качестве исходного соединения при синтезе полиэфиров каркасного строения:
Метод получения таких соединений заключается во взаимодействии 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана с хлорангидридом адипиновой кислоты, диэтилмалонатом, глутаровым ангидридом и другими ацилирующими агентами, с последующим наращиванием полимерной цепочки (US 3398165, US 3467627, US 3497472).
В патенте US 5397488 приводится описание исследований термоокислительной стабильности сложных эфиров, полученных из многоатомных спиртов адамантанового ряда. В качестве многоатомных спиртов используют 1,3,5,7-тетрагидроксиадамантан, 1,3,5-тригидроксиадамантан, 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантан, а в качестве кислот используют масляную, валериановую, капроновую, энантовую, каприловую, пеларгоновую, каприновую, лауриновую кислоты. При этом авторы указывают, что в одной молекуле могут присутствовать остатки различных кислот:
Следует отметить, что авторы не раскрывают способа получения данных эфиров, но отмечают, что их получают этерификацией в присутствии кислотного катализатора.
Среди общих недостатков представленных методов получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола можно выделить следующие:
1. Необходимость использования в качестве ацилирующих агентов хлорангидридов карбоновых кислот:
- введение дополнительной стадии процесса
- использование агрессивного и токсичного хлористого тионила;
- возможность протекания побочной реакции замещения гидроксильной группы в молекуле исходного спирта на хлор, что может привести к ухудшению физико-химических свойств и термоокислительной стабильности конечных диэфиров.
2. Использование 5,7-диметил-1,3-адамантандиола в качестве исходного каркасного субстрата.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу методом является получение адамантансодержащих сложных эфиров взаимодействием нитроксипроизводных адамантанового ряда с ангидридами карбоновых кислот при 25-150°С в присутствии мочевины [Патент SU 1262897]. Основным недостатком является использование ангидридов карбоновых кислот, которые обусловливают высокую стоимость синтеза.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана.
Техническим результатом изобретения является простой в техническом отношении и экономически эффективный метод получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана.
Технический результат достигается тем, что синтез сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана проводили взаимодействием 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана с алифатическими карбоновыми кислотами состава С3-С5, С8, С9 в мольном соотношении 1:10-20 в расчете на исходный субстрат при нагревании при температуре кипения в присутствии мочевины в мольном соотношении 1: 0.5-2 в расчете на исходный субстрат.
Выделение целевых диэфиров осуществляли разбавлением реакционной смеси водой, экстракцией продуктов циклогексаном с последующей отгонкой растворителя. Полученные продукты очищали вакуумной перегонкой.
Основные отличительные признаки предлагаемого способа можно сформулировать следующим образом:
1. Использование 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана в качестве исходного субстрата, который коммерчески более доступен, чем 5,7-диметил-1,3-адамантандиол.
2. Использование карбоновых кислот, а не их ангидридов, в качестве ацилирующих агентов.
Выполнение способа:
Масс-спектры получены на хромато-масс-спектрометре ThermoFinnigan DSQ с использованием кварцевой капиллярной колонки ZB5MS 30×0.32 мм при энергии ионизирующих электронов 70 эВ; толщина фазы 0.25μм, газ-носитель гелий (1.5 мл/мин), температурный режим 80°С (1 мин), подъем со скоростью 20°С/мин до 340°С; испаритель - 300°С. Спектры ЯМР 1Н, 13С регистрировали на спектрометре Jeol JNM ЕСХ-400 (рабочая частота 400 МГц). ИК спектры записаны на спектрометре Shimadzu IRAffinity-1 с использованием приставки НВПО. Элементный анализ выполнен на элементном анализаторе Euro Vector 3000 ЕА с использованием в качестве стандарта L-цистина.
Изобретение иллюстрируется приведенными ниже примерами. В примерах описано получение заявляемым способом сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3 -адамантандиола.
где R=С2Н5, С3Н7, С4Н9, С7Н15, С8Н17.
Пример 1. Получение 5,7-диметиладамантан-1,3-диилдипропионата.
Смесь 10 г (0.035 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 50 мл (0.68 моль) пропионовой кислоты и 2.1 г (0.035 моль) мочевины нагревают при кипении в течение 6 ч. После охлаждения смесь разбавляют 50 мл воды. Продукт экстрагируют циклогексаном (2×25 мл), экстракт промывают насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, сушат и упаривают. Полученное в остатке масло очищают вакуумной перегонкой. При перегонке собирают фракцию с т. кип. 110-116°С (0.020 торр). Выход 60%. ИК спектр, ν, см-1: 1735 (С=O). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.92 с (6Н, СН3), 1.05 т J=7.36 Гц (6Н, СН3), 1.12 с (2Н, CH2Ad), 1.71-1.78 м (8Н, CH2Ad), 2.17-2.22 м (4Н, СН2), 2.32 с (2Н, CH2Ad). Спектр ЯМР13С, δ, м.д.: 9.2 (СН3), 28.8 (СН), 29.1 (СН3), 34.7 (С), 43.8 (СН2), 46.2 (СН2), 49.5 (СН2), 50.4 (СН2), 81.2 (С), 173.7 (С). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 308 [М+] (<1), 234 (36), 216 (20), 177 (100), 161 (50), 160 (40), 145 (28), 120 (56), 105 (34), 57 (88). Найдено, %: С 70.13; Н 9.12. C18H28O4. Вычислено, %: С 70.10; Н 9.15.
Пример 2 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 10 г (0.035 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 50 мл (0.68 моль) пропионовой кислоты и 1.05 г (0.0175 моль) мочевины. Выход 40%.
Пример 3 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 10 г (0.035 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 50 мл (0.68 моль) пропионовой кислоты и 4.2 г (0.07 моль) мочевины. Выход 55%.
Пример 4 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 10 г (0.035 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 50 мл (0.68 моль) пропионовой кислоты и 1.5 г (0.025 моль) мочевины. Выход 82%.
Пример 5. Получение 5,7-диметиладамантан-1,3-диилдибутаноата
осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.33 моль) масляной кислоты и 1.68 г (0.028 моль) мочевины. Выход 54%. Т. кип. 120-126°С (0.020 торр). ИК спектр, ν, см-1: 1732 (С=O). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.87-0.91 м (12Н, СН3), 1.12 с (2Н, CH2Ad), 1.51-1.60 м (4Н, СН2), 1.75 с (8Н, CH2Ad), 2.13-2.17 м (4Н, СН2), 2.31 с (2Н, CH2Ad). Спектр ЯМР13С, δ, м.д.: 13.7 (СН3), 18.6 (СН2), 29.1 (СН3), 34.7 (С), 37.5 (СН2), 43.9 (СН2), 46.2 (СН2), 49.5 (СН2), 81.2 (С), 172.9 (С). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 336 [М+] (<1), 248 (60), 230 (18), 151 (100), 161 (58), 160 (42), 145 (16), 120 (36), 71 (26), 43 (20). Найдено, %: С 71.43; Н 9.57. С20Н32О4. Вычислено, %: С 71.39; Н 9.59.
Пример 6 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.33 моль) масляной кислоты и 0.84 г (0.014 моль) мочевины. Выход 36%.
Пример 7 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.33 моль) масляной кислоты и 3.36 г (0.056 моль) мочевины. Выход 45%.
Пример 8 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.33 моль) масляной кислоты и 1.08 г (0.018 моль) мочевины. Выход 79%.
Пример 9. Получение 5,7-диметиладамантан-1,3-диилдипентаноата
осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.28 моль) валериановой кислоты и 1.68 г (0.028 моль) мочевины. Выход 56%. Т. кип. 140-146°С (0.027 торр). ИК спектр, ν, см-1: 1732 (С=O). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.84-0.92 м (12Н, СН3), 1.12 с (2Н, CH2Ad), 1.25-1.34 м (4Н, СН2), 1.48-1.55 м (4Н, СН2), 1.75 с (8Н, CH2Ad), 2.14-2.19 м (4Н, СН2), 2.31 с (2Н, CH2Ad). Спектр ЯМР13С, δ, м.д.: 13.7 (СН3), 22.3 (СН2), 27.3 (СН2), 29.1 (СН3), 34.7 (С), 35.4 (СН2), 43.9 (СН2), 46.2 (СН2), 49.5 (СН2), 81.2 (С), 173.1 (С). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 364 [М+] (<1), 262 (60), 244 (18), 205 (100), 161 (60), 120 (34), 105 (16), 85 (40), 57 (20). Найдено, %: С 72.52; Н 9.93. C22H36O4. Вычислено, %: С 72.49; Н 9.95.
Пример 10 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.28 моль) валериановой кислоты и 0.84 г (0.014 моль) мочевины. Выход 40%.
Пример 11 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.28 моль) валериановой кислоты и 3.36 г (0.056 моль) мочевины. Выход 49%.
Пример 12 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 8 г (0.028 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 30 мл (0.28 моль) валериановой кислоты и 1.08 г (0.018 моль) мочевины. Выход 81%.
Пример 13. Получение 5,7-диметиладамантан-1,3-диилдиоктаноата
осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 25 мл (0.19 моль) каприловой кислоты и 1.05 г (0.0175 моль) мочевины. Выход 58%. Т. кип. 140-146°С (0.027 торр). ИК спектр, ν, см-1: 1732 (С=O). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.82-0.85 м (6Н, СН3), 0.90-0.92 м (6Н, СН3), 1.12 с (2Н, CH2Ad), 1.18-1.24 м (16Н, СН2), 1.51-1.53 м (4Н, СН2), 1.73-1.74 м (8Н, CH2Ad), 2.13-2.18 м (4Н, СН2), 2.31 с (2Н, CH2Ad). Спектр ЯМР13С, δ, м.д.: 14.2 (СН3), 22.7 (СН2), 25.1 (СН2), 29.0 (СН2), 29.1 (СН3), 31.7 (СН2), 34.7 (С), 35.6 (СН2), 43.9 (СН2), 46.2 (СН2), 49.5 (СН2), 81.2 (С), 173.1 (С). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 449 [М+1]+ (<1),304 (38), 285 (16), 247 (98), 179 (20), 161 (98), 120 (60), 106 (30), 57 (100), 43 (48). Найдено, %: С 74.94; Н 10.80. C28H48O4. Вычислено, %: С 74.95; Н 10.78.
Пример 14 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 25 мл (0.19 моль) каприловой кислоты и 0.53 г (0.0088 моль) мочевины. Выход 32%.
Пример 15 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 25 мл (0.19 моль) каприловой кислоты и 2.1 г (0.035 моль) мочевины. Выход 50%.
Пример 16 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 25 мл (0.19 моль) каприловой кислоты и 0.67 г (0.0112 моль) мочевины. Выход 71%.
Пример 17. Получение 5,7-диметиладамантан-1,3-диилдинонаноата
осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 35 мл (0.2 моль) пеларгоновой кислоты и 1.05 г(0.0175 моль) мочевины. Выход 40%. Т. кип. 195-197°С (0.032 торр). ИК спектр, ν, см-1: 1732 (С=O). Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0.86 т (6Н, СН3, J=6,64 Гц), 0.93 с (6Н, СН3), 1.14 с (2Н, CH2Ad), 1.22-1.30 м (20Н, СН2, CH2Ad), 1.50-1.57 м (4Н, СН2), 1.76 с (8Н, СН2), 2.18 т J=7.32 Гц (4Н, СН2), 2.32 с (2Н, СН2). Спектр ЯМР13С, δ, м.д.: 14.2 (СН3), 22.7 (СН2), 25.2 (СН2), 29.1 (СН3), 29.2 (СН2), 29.20 (СН2), 29.3 (СН2), 31.9 (СН2), 34.8 (С), 35.7 (СН2), 44.0 (СН2), 46.2 (СН2), 49.5 (СН2), 81.2 (С), 173.1 (С). Масс-спектр, m/z (Iотн., %): 476 [М+] (<1), 318 (66), 261 (100), 161 (70), 141 (23), 120 (26), 57 (30). Найдено, %: С 75.57; Н 10.96. C30H52O4. Вычислено, %: С 75.58; Н 10.99.
Пример 18 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 35 мл (0.2 моль) пеларгоновой кислоты и 0.53 г (0.0088 моль) мочевины. Выход 25%.
Пример 19 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 35 мл (0.2 моль) пеларгоновой кислоты и 2.1 г (0.035 моль) мочевины. Выход 33%.
Пример 20 осуществляется аналогично примеру 1 с использованием 5 г (0.0175 моль) 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана, 35 мл (0.2 моль) пеларгоновой кислоты и 0.67 г (0.0112 моль) мочевины. Выход 65%.
Claims (1)
- Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-дигидроксиадамантана заключается во взаимодействии 5,7-диметил-1,3-динитроксиадамантана с алифатическими карбоновыми кислотами состава С3-С5, С8, С9 в мольном соотношении 1:10-20 в расчете на исходный субстрат при нагревании при температуре кипения в присутствии мочевины в мольном соотношении 1:0.5-2 в расчете на исходный субстрат.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142872A RU2696868C1 (ru) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142872A RU2696868C1 (ru) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2696868C1 true RU2696868C1 (ru) | 2019-08-07 |
Family
ID=67587138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018142872A RU2696868C1 (ru) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2696868C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3398165A (en) * | 1966-03-02 | 1968-08-20 | Sun Oil Co | Diesters containing adamantane nuclei |
US4332964A (en) * | 1980-06-11 | 1982-06-01 | Battelle Development Corporation | Unsaturated esters of adamantane containing diols and thermo-resistant cross-linked polymers therefrom |
-
2018
- 2018-12-05 RU RU2018142872A patent/RU2696868C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3398165A (en) * | 1966-03-02 | 1968-08-20 | Sun Oil Co | Diesters containing adamantane nuclei |
US4332964A (en) * | 1980-06-11 | 1982-06-01 | Battelle Development Corporation | Unsaturated esters of adamantane containing diols and thermo-resistant cross-linked polymers therefrom |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ивлева И.А. и др. "Синтез, физико-химические свойства и термоокислительная стабильность сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола и 5,7-диметил-1,3-бис(гидроксиметил)адамантана" Нефтехимия, 58, 4, 2018, с.480-486. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5696452B2 (ja) | シクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法 | |
CN109694388B (zh) | 一种含磷化合物及其制备方法、用途 | |
IE910587A1 (en) | Process for the preparation of (2R,3R)-cis-ß-phenylglycidic acid | |
US20110060160A1 (en) | Process for preparing isopimaric acid | |
RU2696868C1 (ru) | Способ получения сложных диэфиров 5,7-диметил-1,3-адамантандиола | |
NZ743639A (en) | Method for producing n-retinoylcysteic acid alkyl ester | |
Ivleva et al. | Effect of the structure of adamantane-containing diesters on the thermooxidative stability | |
JP2013227345A (ja) | ハーフエステルの合成方法 | |
RU2704978C1 (ru) | Основа смазочного масла | |
JP4677550B2 (ja) | 環状エステル化合物 | |
Fyles et al. | Solid-phase synthesis of a library of linear oligoester ion-channels | |
US6696595B2 (en) | Process of the preparation of high-purity alkyladamantyl esters | |
Ivleva et al. | Synthesis, Physicochemical Properties, and Thermo-Oxidative Stability of Diesters of 5, 7-Dimethyl-3-hydroxymethyl-1-adamantanol | |
CN101311163A (zh) | 二叠氮基烷烃的制备 | |
SU648085A3 (ru) | Способ получени 3,7-диметил3-ацетат-6-октеннитрила | |
RU2675699C1 (ru) | Способ получения 5,7-диметил-3-гидроксиметил-1-адамантанола | |
CN107417728B (zh) | 一种用于核磁共振手性检测的松香基膦衍生化试剂马来海松酸单乙酯磷酰氯及其制备方法 | |
WO2015006360A1 (en) | Acyclic alkenes via ozonolysis of multi-unsaturated cycloalkenes | |
RU2789155C2 (ru) | Способ получения высокочистых тетраизобутиратов и тетрапивалатов пентаэритрита | |
CN114380661B (zh) | 一种(±)-薰衣草醇的合成方法 | |
EP0056264A1 (en) | Process for preparing alkyl esters of C-alkyl-tartronic or C-halogenalkyl-tartronic acids | |
JPWO2005056512A1 (ja) | 重合性不飽和カルボン酸アダマンチルエステル類の製造方法 | |
RU2489417C1 (ru) | Способ получения многоосновных карбоновых кислот адамантанового ряда | |
SU286678A1 (ru) | Библиотека i | |
Grigoryan et al. | SYNTHESIS OF SUCROSE ESTERS WITH STEARIC, PALMITIC AND OLEIC ACIDS |