СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-1,2-ДИ-(АЛКИЛСЕЛЕНО)ЭТЕНОВ Советский патент 1995 года по МПК C07C391/00 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения цис-1,2-ди-(алкилселено)этенов общей формулы I
RSSeR где R СН₃, С₂Н₅, изо-С₃Н₇, трет-С₄Н₉, которые могут найти применение в качестве биологически активных веществ,
Известен метод синтеза цис-1,2-ди-(метилселено)этена с выходом 24% взаимодействием метанселенолата натрия с 1,2-дихлорэтеном при кипячении в растворе этанола в течение 16 ч. Доказательства того, что продукт имеет именно цис-конфигурацию, в данной работе отсутствуют.

Недостатком этого метода синтеза является низкий выход целевого продукта.

Прототипом изобретения является метод синтеза ди-1,2-(метилселено)этена неустановленной конфигурации взаимодействием диметилдиселенида с ацетиленом в условиях щелочного катализа алкоголятами или органическими основаниями (триэтиламин, пиколин, пиперидин).

CH₃SeSeCH₃+HC≡CH _→ CH₃SeCH=CHSeCH₃
Описание эксперимента и выход продукта в данной работе отсутствуют. На основании дипольных моментов и ИК-спектров делается вывод в пользу образования цис-изомера, однако сведений о том, является ли это соединение индивидуальным (а не смесью изомеров) в данной работе нет.

Недостатком прототипа является то, что этим методом не удается получить индивидуальные цис-1,2-ди-(алкилселено)этаны: также неизвестно, можно ли этим методом получать вторичные и третичные производные, т.е. цис-1,2-ди-(изопропилселено)этен и циc-1,2-ди-(трет-бутилселено)этен.

Целью изобретения является увеличение выхода целевых продуктов до количественного и расширение их ассортимента.

Поставленная цель достигается взаимодействием диалкилдиселенидов с ацетиленом в среде органического растворителя (бензол, толуол) в присутствии гидроксида калия и межфазного катализатора дибензо-18-краун-6.

R₂Se₂+HC≡CH RSSeR
Процесс протекает при 20-90^оС в течение 5-20 ч, Выход целевых продуктов до 100% При исключении из реакционной смеси межфазного катализатора дибензо-18-краун-6 выход цис-1,2-ди-(метилселено) этена падает до 52% В отсутствие гидроксида калия реакция не идет. Наиболее легко протекает взаимодействие с ацетиленом диметил- и диэтилселенида.

Цис-1,2-ди-(этилселено)этен, цис-1,2-ди-(изопропилселено)этен и цис-1,2-ди-(трет-бутилселено)этен являются ранее неизвестными соединениями. Индивидуальность полученных продуктов доказана методами ГЖХ и ПМP-спектроскопии. Их цис-конфигурация доказана методом дипольных моментов (транс-продукты должны иметь дипольный момент, близкий к нулю, так как диполи в транс-продукте действуют в противоположных направлениях). Показана возможность синтеза цис-1,2-ди-(алкилселено)этенов как при атмосферном давлении ацетилена, так и под давлением 12-14 атм при нагревании реакционной смеси в однолитровом вращающемся автоклаве. Наиболее высокие выходы целевых продуктов наблюдаются при молярном соотношении диалкилдиселенид КОН дибензо-18-краун-6 1: (1-18): (0,03-0,07). Дальнейшее увеличение концентрации КОН и дибензо-18-краун-6 не повышает выхода целевых продуктов.

П р и м е р 1. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,07.

Смесь 3,76 г (20 ммоль) диметилдиселенида, 20 г (357 ммоль) КОН (порошок), 0,5 г (1,39 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 100 мл бензола нагревают (40-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 5 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 3,54 г (83%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена, т.кип. 60-61^оС/5 мм рт. ст. n_D²⁵ 1,6335, чистота по данным ГЖХ более 99%
ПМР-спектр (δ, CDCl₃), м.д. 6,77 с. 2,18 с.

ИК-спектр, см^-1: 3000, 2920, 2815, 1540, 1420, 1245, 1160, 905, 720, 630. Дипольный момент 1,88 Д (бензол, 25^оС).

Найдено, C 22,55; H 3,72; Se 73,60.

C₄H₈Se₂
Вычислено, C 22,45; H 3,77; Se 73,78.

П р и м е р 2. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,07.

Смесь 4,32 г (20 ммоль) диэтилдиселенида 20 г (357 ммоль) КОН (порошок), 0,5 г (1,39 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 100 мл бензола нагревают (40-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 5 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 4,39 г (91%) цис-1,2-ди-(этилселено)этена, т.кип. 80-82^оС/5 мм рт.ст. n_D²⁰ 1,5915, чистота по данным ГЖХ более 99%
ПМР-спектр,(δ, CDCl₃): м.д. 6,85 с, 2,75 кв, 1,44 т.

ИК-спектр, см^-1: 2950, 2915, 2855, 1540, 1450, 1360, 1210, 1150, 905, 720, 640, Дипольный момент 2,05 Д (бензол, 25^оС).

Найдено, C 29,93; H 4,76; Se 65,45.

C₆H₁₂Se₂
Вычислено, C 29,77; H 5,00; Se 65,23.

П р и м е р 3. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,07.

Смесь 4,88 г (20 ммоль) диизопропилдиселенида, 20 г (357 ммоль) КОН (порошок, 0,5 г (1,39 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 100 мл толуола нагревают (80-90^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 5 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат K₂CO₃, толуол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 4,32 г (80%) цис-1,2-ди-(изопропилселено)этена, т.кип. 93-95^оС/5 мм рт.ст. n_D²⁵1,5634, чистота по данным ГЖХ более 99%
ПМР-спектр (δ, CDCl₃) м.д. 6,94 с. 3,31 м, 1,47 д.

ИК-спектр, см^-1: 2950, 2910, 2860, 1540, 1450, 1380, 1220, 1040, 970, 720, 650. Дипольный момент 2,12 Д (бензол, 25^оС).

Найдено, C 35,97; H 6,11; Se 57,98.

C₈H₁₆Se₂
Вычислено, C 35,57; H 5,97; Se 58,46.

П р и м е р 4. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,07.

Смесь 5,44 г (20 ммоль) ди-трет-бутилдиселенида, 20 г (357 ммоль) КОН (порошок), 0,5 г (1,39 ммоль( дибензо-18-краун-6 и 100 мл бензола нагревают (40-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 10 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат K₂CO₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 4,77 г (80%) цис-1,2-ди-(трет-бутилселено)этена, т.кип. 85-87^оС/1 мм рт.ст. n_D²⁵1,5565, чистота по данным ГЖХ более 99%
ПМР-спектр (δ, CDCl₃), м.д. 7,04 с, 1,49 с.

ИК-спектр, см^-1: 3000, 2920, 2825, 1540, 1420, 1145, 1160, 900, 720, 630. Дипольный момент 2,19 Д (бензол, 25^оС).

Найдено, C 40,42, H 6,80; Se 52,55.

C₁₀H₂₀Se₂
Вычислено, С 40,30; H 6,72; Se 52,99.

П р и м е р 5. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,056.

В смесь 0,188 (1 ммоль) диметилдиселенида, 1г (18 ммоль) КОН, 0,02 г (0,056 ммоль), дибензо-18-краун-6 и 5 мл бензола подают при комнатной температуре и атмосферном давлении ацетилен в течение 7 ч при перемешивании с использованием встряхивателя WL-1. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. К остатку добавляют эфир, отфильтровывают выпавшие кристаллы дибензо-18-краун-6. После отгонки эфира получают 0,214 г (100%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена.

П р и м е р 6. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,056.

В смесь 0,216 г (1 ммоль) диэтилдиселенида, 1 г (18 ммоль) КОН, 0,02 г (0,056 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 5 мл толуола подают при комнатной температуре и атмосферном давлении ацетилен в течение 7 ч при перемешивании с использованием встряхивателя WL-1. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, толуол отгоняют. К остатку добавляют эфир, отфильтровывают выпавшие кристаллы дибензо-18-краун-6. После отгонки эфира получают 0,242 г (выход 100%) цис-1,2-ди-(этилселено)этена.

П р и м е р 7. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,056.

В смесь 0,244 г (1 ммоль) диизопропилдиселенида 1 г (18 ммоль) КОН, 0,02 г (0,056 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 5 мл бензола подают при комнатной температуре и атмосферном давлении ацетилен в течение 10 ч при перемешивании с использованием встряхивателя WL-1. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат K₂CO₃, бензол отгоняют. К остатку добавляют эфир, отфильтровывают выпавшие кристаллы дибензо-18-краун-6. После отгонки эфира получают 0,27 г (выход 100%) цис-1,2-ди-(изопропилселено)этена.

П р и м е р 8. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,056.

В смесь 0,272 г (1 ммоль) ди-трет-бутилдиселенида, 1 г (18 ммоль) КОН, 0,02 г (0,056 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 5 мл бензола подают при комнатной температуре и атмосферном давлении ацетилен в течение 20 ч при перемешивании с использованием встряхивателя WL-1. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат K₂СО₃, бензол отгоняют. К остатку добавляют эфир, отфильтровывают выпавшие кристаллы дибензо-18-краун-6. После отгонки эфира получают 0,298 г (100%) цис-1,2-ди-(трет-бутилселено)этена.

П р и м е р 9. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0.

Смесь 3,76 г (20 ммоль) диметилдиселенида, 20 г (367 ммоль) КОН, 100 мл бензола нагревают (80-90^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 10 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 2,23 г (52%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена.

П р и м е р 10. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:20:0,1.

Смесь 3,76 г (20 ммоль) диметилдиселенида 22,4 г (400 ммоль) КОН (порошок), 0,72 г (2 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 100 мл бензола нагревают (49-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 5 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 3,42 г (80%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена.

П р и м е р 11. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:1:0,03.

Смесь 3,76 г (20 ммоль) диметилдиселенида, 1,12 г (20 ммоль) КОН (порошок), 0,216 г (0,6 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 100 мл бензола нагревают (40-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 10 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 3,12 г (73%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена.

П р и м е р 12. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:0,5:0.

Смесь 3,76 г (20 ммоль) диметилдиселенида, 0,56 г (10 ммоль) КОН (порошок), 100 г бензола нагревают (40-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 10 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 0,43 г (20%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена.

П р и м е р 13. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:10:0,07.

Смесь 3,76 г (20 ммоль) диметилдиселенида, 11,2 г (200 ммоль) КОН (порошок) 0,5 г (1,39 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 100 мл бензола нагревают (40-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 5 ч К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 3,0 г (70%) цис-1,2-ди-(диметилселено)этена.

П р и м е р 14. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия бензол-17-краун-6 1:15:0,07.

Смесь 3,76 г (20 ммоль) диметилдиселенида, 16,8 г (300 ммоль) КОН (порошок), 0,5 г (1,39 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 100 мл бензола нагревают (40-50^оС) под давлением ацетилена (начальное давление 14 атм) в однолитровом вращающемся автоклаве в течение 5 ч. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃, бензол отгоняют. Остаток разгоняют в вакууме. Получают 3,42 г (89%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена.

П р и м е р 15. Молярное соотношение диалкилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,056.

В смесь 0,564 г (3 ммоль) диметилдиселенида, 3 г (54 ммоль) КОН, ), 0,06 г (0,168 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 15 мл бензола подают при комнатной температуре и атмосферном давлении ацетилен в течение 20 ч при перемешивании с использованием встряхивателя WL-1. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат К₂СО₃ бензол отгоняют. К остатку добавляют эфир, отфильтровывают выпавшие кристаллы дибензо-18-краун-6. После отгонки эфира получают 0,623 г смеси, содержащей по данным ГЖХ 0,482 г (75%) цис-1,2-ди-(метилселено)этена и 0,141 г (конверсия 75%) диметилдиселенида.

П р и м е р 16. Молярное соотношение диметилдиселенид гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1:18:0,056.

В смесь 0,432 г (2 ммоль) диэтилселенида, 2 г (36 ммоль) КОН, 0,04 г (0,112 ммоль) дибензо-18-краун-6 и 10 мл бензола подают при комнатной температуре и атмосферном давлении ацетилен в течение 20 ч при перемешивании с использованием встряхивателя WL-1. К смеси добавляют воду, отделяют органический слой, сушат K₂CО_3, бензол отгоняют. К остатку добавляют эфир, отфильтровывают выпавшие кристаллы дибензо-18-краун-6. После отгонки эфира получают 0,475 г смеси, содержащей по данным ГЖХ 0,402 г (83%) цис-1,2-ди-(этилселено)этена и 0,073 г (конверсия 83%) диэтилдиселенида.

Таким образом, предложенный способ позволяет получить индивидуальные цис-1,2-ди-(алкилселено)этены, увеличить выход целевых продуктов до количественного и значительно расширить их ассортимент, т.е. получать не только первичные, но и вторичные и третичные производные.

Сущность изобретения: продукт цис-1,2-ди-(алкилселено)этены формулы RSe-CH-CH-SeR, где R - метил, этил, изопропил, трет-бутил, цис-1,2-ди-(метилселено)этен, БФ C₄H₈ Se₂, выход 83% т.кип. 60 61°С/5 мм рт.ст; цис-1,2-(этилселено)этен, БФ C₆H₁₂Se₂, выход 91% т.кип. 80 82°С/5 мм рт.ст. цис-1,2-ди-(изопропилселено)этен, БФ C₈H₁₆Se₂, выход 80% т.кип. 92 - 95°С/55 мм рт.ст. цис-1,2-ди-(трет-бутилселено)этен, БФ C₁₀H₂₀Se₂, выход 86% т.кип. 85 87°С/1 мм рт.ст. Реагент 1: диалкилдиселенид. Реагент 2: ацетилен. Условия реакции: в среде органического растворителя (бензол, толуол), в присутствии гидроксида калия и межфазного катализатора дибензо-18-краун-6 при молярном соотношении диселенид: КОН: катализатор, равном 1 1 18 0,03 0,07, температуре 20 90°С, при атмосферном давлении и давлении ацетилена 12 14 атм.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИС-1,2-ДИ-(АЛКИЛСЕЛЕНО)ЭТЕНОВ общей формулы

где R CH₃, C₂H₅, изо-C₃H₇, трет-C₄H₉,
взаимодействием диалкилдиселенидов с ацетиленом в присутствии основания, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и расширения ассортимента целевых продуктов, процесс проводят в среде органического растворителя в присутствии гидроксида калия и межфазного катализатора дибензо-18-краун-6 при молярном соотношении диалкилдиселенит гидроксид калия дибензо-18-краун-6 1 1 18 0,03 0,07 и температуре 20 90^oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут как при давлении ацетилена 12 14 атм, так и при атмосферном давлении в среде бензола или толуола.