Предлагаемое изобретение относится к способам получения новых алюминийорганических соединений, конкретно к способу получения экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопентана общей формулы (1):
Указанное соединение может найти применение в качестве компоненты каталитических систем в процессах олиго- и полимеризации олефиновых, диеновых и ацетиленовых углеводородов (Ю.Б.Монаков, Г.А.Толстиков. Каталитическая полимеризация 1,3-диенов. Наука, М., 1990, 211 с.), а также в тонком органическом и металлоорганическом синтезах при получении карбо- и гетероциклических N-, S-, Se-, Si-, Р-, О-содержащих соединений спирановой структуры (V.A.D'yakonov, E.Sh.Finkelshtein, A.G.Ibragimov, Tetrahedron Lett. 2007, 48, 8583; U.M.Dzhemilev, A.G.Ibragimov, R.R.Gilyazev, L.O.Khafizova, Tetrahedron, 2004, 60, 1281; Z.Xi, P.Li, Angew. Chem. Int. Ed., 2000, 39, 2950; У.М.Джемилев, А.Г.Ибрагимов, Р.Р.Муслухов, Изв. АН. Сер. хим., 1994, 276).
Известен способ (У.М.Джемилев, А.Г.Ибрагимов, А.П.Золотарев, Л.М.Халилов, Р.Р.Муслухов. Синтез и превращения металлоциклов. Синтез полициклических алюмациклопентанов с участием (η5-C5H5)2ZrCl2. Изв. АН. Сер. хим., №2, 1992, с.386-391) получения трициклического АОС, а именно 3-этил-3-алюматрицикло[5.2.1.02,6]декана (2) взаимодействием норборнена с триэтилалюминием (Et3Al) под действием катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2) в углеводородных растворителях при температуре ~25°С за 12-14 часов по схеме:
Известным способом не может быть получен экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопентан общей формулы (1).
Известен способ (У.М.Джемилев, А.Г.Ибрагимов, А.П.Золотарев, Л.М.Халилов, Р.Р.Муслухов. Синтез полициклических алюминациклопентанов с участием Cp2ZrCl2. Изв. АН. Сер. хим., 1992, №2, с.386) получения три- и тетрациклических АОС, а именно 3-этил-3-алюминатрицикло[5.2.1.02,6]дец-8-ена (3) и 3,9-диэтил-3,9-диалюминатетрацикло[5.2.1.02,6.08,12]тридекана (4) в соотношении ~2:8 с общим выходом ~75% взаимодействием норборнадиена с триэтилалюминием, взятых в мольном соотношении 1:2 в присутствии 3-5 мол.% Cp2ZrCl2 при температуре ~20С за 12-14 часов по схеме:
Известным способом не может быть получен экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопентан общей формулы (1).
Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по синтезу экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопентана общей формулы (1).
Предлагается новый способ региоселективного синтеза экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопентана (1).
Сущность способа заключается во взаимодействии 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ена с триэтилалюминием (Et3Al) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2), взятых в мольном соотношении 3-метилен-экзо-трицикло [4.2.1.02,5]нон-7-ен: Et3Al:Cp2ZrCl2=10:(10-14):(0.6-1.0), предпочтительно 10:12:0.8. Реакцию проводят в атмосфере аргона при комнатной температуре (~20°С) и атмосферном давлении в алифатическом (гексан) растворителе. В эфирных (эфир, диоксан) или галогенсодержащих (хлористый метилен) растворителях реакция не идет. Время реакции 5-7 ч, выход целевого продукта 69-81%.
Реакция протекает по схеме:
Целевой продукт (1) образуется только лишь с участием в качестве исходных реагентов 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ена, Et3Al и катализатора Cp2ZrCl2. В присутствии других олефинов (например, 4-винилциклогекс-1-ена, метиленалканов, циклоолефинов), других соединений алюминия (например, EtAlCl2, изо-Bu3Al, изо-Bu2AlCl, изо-Bu2AlH) или других комплексов переходных металлов (например, Zr(acac)4, Cp2TiCl2, Pd(acac)2, Ni(асас)2, Fe(асас)3) целевой продукт (1) не образуется.
Проведение реакции в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 больше 10 мол. % по отношению к 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ену не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование в реакции катализатора Cp2ZrCl2 менее 6 мол. % снижает выход тетрациклического алюминийорганического соединения (1), что связано с уменьшением каталитически активных центров в реакционной массе. Опыты проводили при комнатной температуре ~20°С. При более высокой температуре (например, 50°С) увеличиваются энергозатраты и содержание продуктов уплотнения, при меньшей температуре (например, 0°С) снижается скорость реакции.
Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания Et3Al по отношению к 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ену не приводит к значительному повышению выхода целевого продукта (1). Снижение количества Et3Al по отношению к 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ену уменьшает выход алюминийорганического соединения (1).
Существенные отличия предлагаемого способа:
Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного непредельного соединения 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ена, целевым продуктом является тетрациклический спироалан (1). В известном способе в качестве исходного реагента применяется норборнадиен, целевыми продуктами является смесь непредельного трициклического алюминийорганического соединения (3) и тетрациклического диалюминиевого соединения (4).
Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:
1. Способ позволяет получать с высокой региоселективностью индивидуальный экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопентан общей формулы (1), синтез которого в литературе не описан.
2. Реакция проводится в мягких условиях при атмосферном давлении и комнатной температуре.
Способ поясняется следующими примерами:
ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 2 мл гексана, 0.8 ммоль Cp2ZrCl2, 10 ммолей 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ена, при температуре ~0°С 12 ммолей Et3Al, перемешивают при комнатной температуре 6 ч. Получают индивидуальный экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопентан (1') с выходом 76%. Выход целевого продукта определяли по продукту дейтеролиза. При дейтеролизе АОС (1) образуется 3-(2-дейтероэтил)-3-(дейтерометил)-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен (5).
Спектральные характеристики продукта дейтеролиза (5):
Спектр ЯМР 1Н (δ, м.д.) 3-(2-дейтероэтил)-3-(дейтерометил)-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ена (5): 5.98 (м, 2Н), 2.65 (уш.с, 1Н), 2.61 (уш.с, 1Н), 1.80 (д, J=9 Гц, 1Н), 1.64 (д.д, J=8 Гц, J=12 Гц, 1Н), 1.47 (м, 4Н). 1.26 (д, J=9 Гц, 1Н), 1.08 (д.д, J=8 Гц, J=12 Гц, 1Н), 0.86 (с, 2Н), 0.82 (т, J=7 Гц, 2Н);
Спектр ЯМР 13С (δ, м.д., J/Гц): 136.2, 135.7, 46.5, 43.3, 41.9, 41.8, 37.5, 37.3, 32.4, 31.9, 17.6 (т, JCD=19 Гц), 8.1 (т, JCD=19 Гц).
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.
Все опыты проводили при комнатной температуре (~20°С) в гексане.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ экзо-ПЕНТАЦИКЛО[5.4.0.0.0.0]УНДЕКАН-4-СПИРО-1'-(3'-ЭТИЛ-3'-АЛЮМИНА)ЦИКЛОПЕНТАНА | 2008 |
|
RU2404187C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИЦИКЛО[4.2.1.0]НОНАН-3-СПИРО(3'-ЭТИЛ-3'-АЛЮМИНАЦИКЛОПЕНТАНА) | 2008 |
|
RU2381230C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ экзо-ТРИЦИКЛО[4.2.1.0]НОНАН-3-СПИРО-1′-(3′-СЕЛЕНА)ЦИКЛОПЕНТАНА | 2008 |
|
RU2408599C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ экзо-ТРИЦИКЛО[4.2.1.0]НОНАН-3-СПИРО-1'-(3'-ТИА)ЦИКЛОПЕНТАНА | 2008 |
|
RU2408590C2 |
СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ 3-ЭТИЛ-3-АЛЮМИНАПЕНТАЦИКЛО-[12.5.1.0.0.0]-ИКОЗА-4,16-ДИЕНА И 3-ЭТИЛ-3-АЛЮМИНАПЕНТАЦИКЛО-[12.5.1.0.0.0]-ИКОЗА-4,17-ДИЕНА | 2008 |
|
RU2375369C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-ЭТИЛ-2,3,4,5,6,7,8,9-ОКТАГИДРО-1Н-ЦИКЛООКТА-[b]-АЛЮМИНАЦИКЛОПЕНТЕНА | 2007 |
|
RU2342395C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ эндо-, экзо-ТЕТРАЦИКЛО[4.5.1.0.0]ДОДЕЦ-3(4)-ЕН-9-СПИРО-1'-(3'-СЕЛЕНА)ЦИКЛОПЕНТАНОВ | 2008 |
|
RU2404177C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,6-ДИЭТИЛ-5,7-ДИФЕНИЛ-1,2,3,3a,4,6,8,8a-ОКТАГИДРОАЛЮМАЦИКЛОПЕНТАДИЕНО[3,4-f]ИЗОАЛЮМАИНДОЛА | 2004 |
|
RU2280037C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИЦИКЛО[4,2,1,0]-НОНАН-3-СПИРО-1'-БУТАНА | 2008 |
|
RU2373174C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-ЭТИЛ-3-АЛЮМИНАТЕТРАЦИКЛО[12.2.1.0.0]ГЕПТАДЕЦ-4-ЕНА | 2008 |
|
RU2375367C2 |
Изобретение относится к способу получения экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопент-7-ена общей формулы (1),
Способ включает взаимодействие 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ена с триэтилалюминием (Et3Al) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2) в мольном соотношении 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен:Et3Al:Cp2ZrCl2=10:(10-14):(0.6-1.0). Способ осуществляют в атмосфере аргона при нормальном давлении в гексане в течение 5-7 ч. Технический результат - способ позволяет получить экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопент-7-ен, используемый в качестве компоненты каталитических систем. 1 табл.
Способ получения экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен-3-спиро-1'-(3'-этил-3'-алюмина)циклопент-7-ена общей формулы (1)
характеризующийся тем, что 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен подвергают взаимодействию с триэтилалюминием (Et3Al) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2) в мольном соотношении 3-метилен-экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нон-7-ен:Et3Al:Cp2ZrCl2=10:(10-14):(0.6-1.0) в атмосфере аргона при нормальном давлении в гексане в течение 5-7 ч.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 6-ЭТИЛ-6-АЛЮМИНАСПИРО[3.4]ОКТАНА | 2007 |
|
RU2342392C2 |
ДЖЕМИЛЕВ У.М | |||
и др | |||
Изв | |||
АН Сер | |||
хим., 1992, №2, с.386-391 | |||
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-ЭТИЛ-1,2,3,3а,4,5,6,7,8,9-ДЕКАГИДРОЦИКЛОНОНА[b]АЛЮМИНАЦИКЛОПЕНТАНА | 2007 |
|
RU2342393C2 |
RU 23423395 С2, 27.12.2008. |
Авторы
Даты
2011-06-10—Публикация
2009-05-18—Подача