СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,5-ДИФЕНИЛ-3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕН-1-ОНА Российский патент 2008 года по МПК C07D333/78 C01B31/02 

Описание патента на изобретение RU2342380C2

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1):

Функционально замещенные фуллерены могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами.

Известен способ (J.Llacay, J.Veciana, J.Vidal-Gancedo, J.L.Bourdelande, R.Gonzalez-Noreno, C.Rovira. J.Org.Chem., 1998, 63, 5201-5210) получения серосодержащих производных фуллерена общей формулы (2) реакцией присоединения сульфоленового производного тетратиафульвалена к С60 в толуоле при температуре 110°С по схеме:

Известный способ не позволяет получать 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1).

Известен способ (H.Ishida, K.Itoh, M.Ohno. Tetrahrdron, 2001, 57, 1737-1747) получения фуллеротетрагидротиофен-1-она формулы (3) реакцией присоединения бис(триметилсилилметил)-сульфоксида к С60 в о-дихлорбензоле при температуре 110°С с последующим окислением продукта присоединения по схеме:

Известный способ не позволяет получать 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному синтезу 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1).

Предлагается новый способ получения 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с дибензилсульфоксидом (PhCH2)2S=O2S в присутствии катализатора гафнацендихлорида (Cp2HfCl2), взятыми в мольном соотношении, соответственно, 0.01:(0.045-0.055):(0.0015-0.0025), предпочтительно 0.01:0.05:0.0020, при температуре 140-160°С в течение 5-7 ч в растворе толуола. Выход 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 43-68%. Реакция протекает по схеме:

Дибензилсульфоксид берут с избытком по отношению к фуллерену С60 с целью повышения выхода целевого продукта (1). Снижение количества дибензилсульфоксида по отношению к С60 нецелесообразно, так как приводит к уменьшению выхода целевого продукта.

2,5-Дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1) образуются только с участием фуллерена[60] и дибензилсульфоксида.

Проведение реакции при более высокой температуре, например 200°С, приводит к образованию продуктов уплотнения. При меньшей температуре, например 100°С, снижается скорость реакции.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора гафнацендихлорида Ср2HfCl3 больше 25 мол. % по отношению к С60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора гафнацендихлорида Cp2HfCl2 менее 15 мол.% по отношению к С60 снижает выход продукта (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону значительного увеличения содержания дибензилсульфоксида по отношению к фуллерену[60] приводит к присоединению дополнительных молекул исходного сульфоксида к молекуле С60.

Существенные отличия предлагаемого способа.

Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного реагента дибензилсульфоксида и катализатора гафнацендихлорида Cp2HfCl2, реакция идет в толуоле. В известном способе используется бис(триметилсилилметил)-сульфоксид и м-хлорнадбензойная кислота в качестве исходных реагентов, реакция идет в о-дихлорбензоле. Предлагаемый способ, в отличие от известного, позволяет селективно получать в одну стадию 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1), синтез которого в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В металлический автоклав объемом 17 мл в атмосфере аргона помещают 0.01 ммоля фуллерена С60, 10 мл «сухого» толуола, 0.05 ммоля дибензилсульфоксида и 0.002 ммоль катализатора Cp2HfCl2, перемешивают 6 часов при температуре 150°С, получают 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1) с выходом 53% (по данным ВЭЖХ).

Спектр ЯМР 13С 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1) (δ, м.д.):

51.07 (С2,5), 74.65 (С3,4), 146.41 (С6,12), 126.19 (С7,17), 128.67 (С8,10,14,16), 127.36 (С9,15), 127.53 (С11,13). Сигналы углеродных атомов фуллеренового фрагмента располагаются в области 137-158 м.д.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

Таблица№№ п/пМольное соотношение, С60:(PhCH2)2S=O: Cp2TiCl2, ммольТемпература реакции, °СВремя реакции, чВыход (1), %123451.0.01:0.05:0.0021506532.0.01:0.055:0.0021506623.0.01:0.45:0.0021506514.0.01:0.05:0.00251506685.0.01:0.05:0.00151506496.0.01:0.05:0.0021606587.0.01:0.05:0.0021406438.0.01:0.05:0.0021507579.0.01:0.05:0.002150546

В качестве растворителя использовали толуол, т.к. в нем высокая растворимость фуллерена С60.

Похожие патенты RU2342380C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,5-ДИФЕНИЛ-3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕНА 2007
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Ахметов Арслан Рифхатович
  • Пудас Марко
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
RU2342379C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,5-ДИАЛКИЛ-3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕН-1-ОНОВ 2007
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Пудас Марко
  • Шарипова Альфия Зуфаровна
RU2342377C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,5-ДИАЛКИЛ-3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕНОВ 2007
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Ахметов Арслан Рифхатович
  • Джемилева Галина Аркадьевна
  • Пудас Марко
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
RU2342382C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-АЛКИЛ-5-ФЕНИЛ-3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕНОВ 2007
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Ахметов Арслан Рифхатович
  • Джемилева Галина Аркадьевна
  • Пудас Марко
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
RU2342376C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ФУЛЛЕРО-7-ТИАБИЦИКЛО[2.2.1]ГЕПТАНА 2007
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Ахметов Арслан Рифхатович
  • Пудас Марко
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Шарипова Альфия Зуфаровна
RU2349593C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕНА 2007
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Ахметов Арслан Рифхатович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Пудас Марко
  • Кунакова Райхана Валиулловна
RU2342378C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕН-1-ОНА 2007
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Джемилева Галина Аркадьевна
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Пудас Марко
RU2342381C2
Способ получения 1,9-(1',4'-оксатиано-4'-оксид)-1,9-дигидро-(С-I)[5,6]фуллерена 2022
  • Кинзябаева Земфира Сабитовна
RU2785692C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-ФЕНИЛ-2,5-ДИАЛКИЛ-3,4-ФУЛЛЕРО[60]ФОСФОЛАНОВ 2006
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Пудас Марко
  • Халилов Леонард Мухибович
  • Муслимов Забир Сабирович
RU2310660C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-(N-ФЕНИЛАМИНО)-1,2-ДИГИДРО[60]ФУЛЛЕРЕНА 2006
  • Джемилев Усеин Меметович
  • Ибрагимов Асхат Габдрахманович
  • Туктаров Айрат Рамилевич
  • Пудас Марко
RU2310646C1

Реферат патента 2008 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,5-ДИФЕНИЛ-3,4-ФУЛЛЕРО[60]ТЕТРАГИДРОТИОФЕН-1-ОНА

Настоящее изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она формулы I,

который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента, биологически активного соединения, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами. Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с дибензилсульфоксидом в присутствии катализатора Ср2HfCl2 в среде толуола при температуре 140-160°С в течение 5-7 часов. Выход целевого продукта составляет 43-68%. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 342 380 C2

Способ получения 2,5-дифенил-3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она общей формулы (1)

путем взаимодействия фуллерена С60 с дибензилсульфоксидом (PhCH2)2S=O в присутствии катализатора гафнацендихлорида Cp2HfCl2, взятыми в мольном соотношении С60:дибензилсульфоксид:Ср2HfCl2=0,01:(0,045-0,055):(0,0015-0,0025), в среде толуола, при температуре 140-160°С в течение 5-7 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2342380C2

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУЛЛЕРЕН[60]СУЛЬФОКСИДОВ 2000
  • Джемилев У.М.
  • Ибрагимов А.Г.
  • Шарипова Ф.В.
  • Васильев Ю.В.
  • Спирихин Л.В.
RU2188154C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3-ФУЛЛЕРЕНО[60]-2,3,4,7-ТЕТРАГИДРО-1H λ-ТИЕПИН-1,1-ДИОКСИДА 2001
  • Джемилев У.М.
  • Ибрагимов А.Г.
  • Шарипова Ф.В.
  • Спирихин Л.В.
  • Чегодаева М.Ф.
  • Поподько Н.Р.
RU2191182C1
US 5372798, 13.12.1994.

RU 2 342 380 C2

Авторы

Джемилев Усеин Меметович

Туктаров Айрат Рамилевич

Джемилева Галина Аркадьевна

Ибрагимов Асхат Габдрахманович

Муслимов Забир Сабирович

Даты

2008-12-27Публикация

2007-02-05Подача