Вид РИД
Изобретение
Предлагаемое изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллеренов общей формулы
; ;
Карбоксипроизводные метанофуллеренов могут найти применение в качестве высокоактивных исходных веществ в синтезе лекарственных препаратов нового поколения для лечения опасных заболеваний человека (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 (R.Gonzalez, B.W.Knight, F.Wudl. J.Org.Chem., 1994, 59, 7949 [3]) получения продукта межмолекулярной циклизации 4 в условиях реакции фуллерена C60 2 со сложными диазоамидами 3 в присутствии тетраперфторбутирата диродия [Rh2(pfb)4] в качестве катализатора:
Известный способ не позволяет получать N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллерены общей формулы (1).
Известен способ (A.Skiebe, A.Hirsch. J.Chem.Soc., Chem.Commun., 1994, 335 [4]) получения смеси метано- (5) и стереоизомерных гомофуллеренов (6, 7) с общим выходом 20-30% реакцией С60-фуллерена (2) с диазоамидами в кипящем толуоле в течение 48 ч:
; ; ;
Известный способ не позволяет получать N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллерены общей формулы (1).
Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по синтезу N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллеренов (1).
Предлагается новый способ получения N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллеренов (1).
Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена (C60) (2) с алкил- или арилдиазоамидами формулы N2CHC(O)NR (R = циклогексил, фенил, адамантил) в o-дихлорбензоле (o-ДХБ) в присутствии трехкомпонентной каталитической системы {Pd(acac)2 : 2PPh3 : 4Et3Al}, взятыми в мольном соотношении C60 : диазосоединение : Pd(acac)2 : PPh3 : Et3Al = 1:(3-7):(0.1-0.3):(0.2-0.6):(0.4-1.2), предпочтительно 1:5:0.2:0.4:0.8,при температуре 80°С в течение 0.5-1.5 ч. N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллерены (1) с выходом 44-68%. Реакция протекает по схеме:
; ;
Проведение указанной реакции в присутствии палладиевого катализатора [Pd] больше 20 мол. % по отношению к фуллерену C60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Применение палладиевого катализатора [Pd] в количестве меньше 20 мол. % по отношению к фуллерену C60 снижает выход целевого продукта, что связано с уменьшением реакционных центров. Реакцию следует проводить при температуре 80°С. Проведение реакции при более высокой температуре (например, 110°С) связано с увеличением энергозатрат, при меньшей температуре (например, 40°С) снижается скорость реакции.
N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллерены (1) образуются только с участием фуллерена [60] и диазоамидов.
Существенные отличия предлагаемого способа:
Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве катализатора трехкомпонентного катализатора Pd(acac)2-PPh3-Et3Al. Предлагаемый способ в отличие от известных позволяет селективно получать N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллерены (1), синтез которых в литературе не описан.
Способ поясняется примерами.
К раствору 0.002 ммолей Pd(acac)2 в 0.5 мл o-ДХБ в токе сухого аргона при температуре -5°С и перемешивании добавляют 0.004 ммолей PPh3, 0.008 ммолей Et3Al и 0.01 ммолей C60-фуллерена в 1 мл o-ДХБ. Реакционную массу нагревают до 80°С и по каплям добавляют 0.05 ммолей циклогексил диазоамида в 0.5 мл o-ДХБ. Через 1 ч реакционную массу охлаждают и пропускают через колонку с небольшим слоем силикагеля. Получают N-циклогексилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C60-Ih)-[5,6]фуллерен с выходом 57% (по данным ВЭЖХ).
Спектральные характеристики (1):
|
|
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1
|
Реакции проводили при температуре 80°С в o-дихлорбензоле в качестве растворителя.
Способ получения N-алкил- и N-арилкарбоксамидил-1aH,2'H-[1,2]пиразолино[3',4':1,9](C-I)-[5,6]фуллеренов общей формулы (I): ; ; характеризующийся тем, что C-фуллерен взаимодействует с алкил- и арилдиазоамидами формулы NCHC(O)NR в o-дихлорбензоле (o-ДХБ) в присутствии трехкомпонентной каталитической системы {Pd(acac) : 2PPh : 4EtAl}, при мольном соотношении C : диазосоединение : Pd(acac) : PPh : EtAl, равном 1:(3-7):(0.1-0.3):(0.2-0.6):(0.4-1.2), температуре 80°С в течение 0.5-1.5 ч.