Вид РИД
Изобретение
Предлагаемое изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу селективного получения 2',5'-незамещенных 1'-бензилпирролидино[3',4':1,9](С60-Ih)[5,6]фуллеренов общей формулы 1:
Пирролидинофуллерены являются перспективными соединениями в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами. (Л.Н. Сидоров, М.А. Юровская, А.Я. Борщевский, И.В. Трушков, И.Н. Иоффе. Фуллерены: Учебное пособие, М.: Издательство «Экзамен», 2005, 688 с. [1], Л.Б. Пиотровский, О.И. Киселев. Фуллерены в биологии, СПб.: ООО «Издательство "Росток"», 2006, 336 с. [2]).
Известен способ (X. Tan, D. I. Schuster, R. Wilson. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 4187 [3]) получения смеси стереоизомерных N-незамещенных пирролидинофуллеренов (5) с выходом 15-40% реакцией С60-фуллерена (2) с альдегидами (3) и N-незамещенными аминокислотами (4) в кипящем толуоле в течение 2 ч.
Известный способ не позволяет селективно получать 2',5'-незамещенные 1'-бензилпирролидино[3',4':1,9](С60-Ih)[5,6]фуллерены общей формулы 1.
Известен способ (М. Prato, М. Maggini, С.Giacometti, G. Scorrano, G.
Sandona, G. Farnia. Tetrahedron, 1996, 52, 5221 [4]) получения пирролидинофуллерена 8 реакцией N-метилглицина 6 и формальдегида 7 с С60-фуллереном 2 в кипящем толуоле в течение 2 часов.
Недостатком способа является необходимость кипячения реакционной смеси в толуоле (110°С) в течение нескольких часов, что приводит к большим энергозатратам.
Предлагается новый способ получения 2',5'-незамещенных l'-бензилпирролидино[3',4': 1,9](С60-Ih)[5,6]фуллеренов (1).
Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена (С60) (2) с N,N',N"-бензил-1,3,5-пергидротриазинами 9 в хлорбензоле в присутствии EtMgBr и Ti(OiPr)4, взятыми в мольном соотношении С60 : триазин : EtMgBr : Ti(OiPr)4=1:(2-6):(2-6):(1-3), предпочтительно 1:4:4:2, при температуре 100°С в течение 5-15 мин. Получают 2',5'-незамещенные 1'-бензилпирролидино[3',4':1,9](С60-Ih)[5,6]фуллерены 1 с выходом 12-55%. Реакция протекает по схеме:
Проведение указанной реакции в присутствии титанового катализатора [Ti] больше 2-кратного избытка по отношению к фуллерену С60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Применение титанового катализатора [Ti] в количестве меньше 2-кратного избытка по отношению к фуллерену С60 снижает выход целевого продукта, что связано с образованием побочных продуктов в виде аддуктов карбомагнирования. Реакцию следует проводить при температуре 100°С. Проведение реакции при более высокой температуре (например, 120°С) нецелесообразно, поскольку приводит к увеличению энергозатрат, при меньшей температуре (например, -20-60°С) снижается скорость реакции.
Существенные отличия предлагаемого способа:
Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве катализатора исключительно Ti(Oi-Pr)4. Предлагаемый способ, в отличие от известных, является более энергоэффективным и позволяет получать 2',5'-незамещенные 1'-бензилпирролидино[3',4':1,9](С60-Ih)[5,6]фуллерены 1 с достаточно высокими выходами и селективностью, синтез которых в литературе не описан.
Способ поясняется примерами.
Пример 1. К раствору 20 мг (0.0278 ммолей) С60-фуллерена в 5 мл сухого хлорбензола в атмосфере аргона последовательно добавляют соответствующий триазин (0.111 ммолей) и 0.02 мл (0.0556 ммолей) Ti-катализатора. Реакционную массу нагревают до 100°С и добавляют по каплям 0.11 мл (0.111 ммолей) 1 М раствора EtMgBr в диэтиловом эфире. Через 10 мин реакционную массу обрабатывают 5%-ным водным раствором НС1. Органический слой пропускают через колонку с небольшим слоем силикагеля. Получают 2',5'-незамещенные 1'- бензилпирролидино[3',4':1,9](С60-Ih)[5,6]фуллерены с выходом 50-55% (по данным ВЭЖХ).
|
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1
Реакции проводили в инертной атмосфере при температуре 100°С в хлорбензоле в качестве растворителя.