×
27.10.2014
216.013.02fe

СПОСОБ СИНТЕЗА 5,5'-(2,3,7,8-БИС-(9Н,10Н-АНТРАЦЕН-9,10-ДИИЛ)ПИРЕН-1,6-ДИИЛ)БИС(2-ДОДЕЦИЛТИОФЕНА) - МОНОМОЛЕКУЛЯРНОГО ОПТИЧЕСКОГО СЕНСОРА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НИТРОАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения 5,5'-(2,3,7,8-бис-(9Н,10Н-антрацен-9,10-диил)пирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена), который включает взаимодействие 1,6-дибромпирена с 2-додецил-5-трибутилстаннилтиофеном по методу Стилле с получением первого полупродукта 1,6-бис(5-додецилтиофен-2-ил)пирена, бромирование последнего с получением второго полупродукта 5,5'-(3,8-дибромпирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена), последующее его нагревание с антраценом и амидом натрия в атмосфере аргона. Технический результат: разработан новый способ синтеза производного гексазамещенного пирена с использованием реакции кросс-сочетания по Стилле и высокореакционных ариновых интермедиатов, что в конечном итоге приводит к синтетической доступности производных гексазамещенного пирена, которые могут найти применение в научно-исследовательских лабораториях, а также в быту и сельском хозяйстве в качестве мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений. 2 ил, 1 табл.
Основные результаты: Способ получения 5,5'-(2,3,7,8-бис-(9Н,10Н-антрацен-9,10-диил)пирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена) - мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений, включающий взаимодействие 1,6-дибромпирена с 2-додецил-5-трибутилстаннилтиофеном по методу Стилле с получением первого полупродукта 1,6-бис(5-додецилтиофен-2-ил)пирена, бромирование последнего с получением второго полупродукта 5,5'-(3,8-дибромпирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена), последующее его нагревание с антраценом и амидом натрия в атмосфере аргона.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области органического синтеза сенсорных материалов и касается гексазамещенного пирена, обладающего сенсорными свойствами и предназначенного для удаленного обнаружения присутствия нитроароматических соединений на поверхностях, в растворах неполярных растворителей и в воздухе, в сверхмалых концентрациях на основании изменения оптических свойств - тушения фотолюминесценции - означенного сенсора при контакте с молекулами нитроароматических соединений. Изобретение может быть использовано для синтеза сенсорных замещенных пиренов, которые могут найти применение в таможенных службах, силовых структурах (армия, полиция и т.д.), научно-исследовательских лабораториях, а также в быту и сельском хозяйстве.

Пирен сам по себе достаточно известен как мономолекулярный сенсор на π-дефицитные ароматические соединения, в том числе на нитроароматические производные. Хотя константы тушения фотолюминесценции Штерна-Фольмера у него удовлетворительные, он нашел ограниченное применение как сенсор взрывчатых веществ. Например, в растворенном состоянии, в составе полистирольных нановолокон (Ying Wang, Anthony La, Yu Ding, Yixin Liu, and Yu Lei Adv. Func. Mat. 2012 1, 1), мембрана из которых использовалась для визуального обнаружения скрытых в почве взрывчатых веществ и их паров. Пирен использовался как сенсор для непрямого обнаружения взрывчатых веществ и продуктов их разложения в условиях высокоэффективной жидкостной хроматографии (John V. Goodpaster and Victoria L. McGuffin Anal. Chem. 2001, 73, 2004-2011). В случае 2,4-динитротолуола константа тушения фотолюминесценции Штерна-Фольмера составила (Ksv=386 M-1).

В настоящее время способов получения 5,5'-(2,3,7,8-бис-(9Н,10Н-антрацен-9,10-диил)пирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена) 1 (далее бисиптиценопиренилбистиофен) в мировой литературе не описано. Наиболее близким структурным аналогом соединения, получаемого по заявляемому способу синтеза, является 2,7-бис(5-гексилтиофен-2-ил)пирен (Yali Qiao, Jing Zhang, Wei Xua, Daoben Zhu Tetrahedron 2011 67 pp.3395-3405), использующийся в качестве полупроводникового элемента органических пленочных транзисторов. Однако не обнаружено использования данного вещества и подобных ему тиенильных производных пирена в качестве сенсора на нитроароматические соединения.

Имеются данные о возможности использования смешанных полимеров, включающих пентиптицен-ацетиленовые звенья для визуального определения 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ) на воздухе (Thomas, S.W., III; Joly, G.D.; Swager, T.M. Chem. Rev. 2007, 107, 1339-1386; Yang, J.-S.; Swager, T.M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5321-5322; Yang, J.-S.; Swager, T.M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11864-11873). Также известен способ получения 1,4-диэтинилпроизводных пентиптицена 2 Приложение 1, рис 2 (Thomas, S.W., III; Joly, G.D.; Swager, T.M. Chem. Rev. 2007, 107, 1339-1386; Yang, J.-S.; Swager, T.M.J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5321-5322; Yang, J.-S.; Swager, T.M.J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11864-11873), которые являются отдаленными структурными аналогами 1.

Сущность изобретения составляет способ получения бисиптиценопиренилбистиофена 1 - мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений, включающий взаимодействие 1,6-дибромпирена с 2-додецил-5-трибутилстаннилтиофеном по методу Стилле, с получением первого полупродукта 1,6-бис(5-додецилтиофен-2-ил)пирена, бромирование последнего с получением второго полупродукта 5,5'-(3,8-дибромпирен-1,б-диил)бис(2-додецилтиофена), последующее его нагревание с антраценом и амидом натрия в атмосфере аргона. При подсчете практического выхода, считая на легкодоступный 1,6-дибромпирен, выход 1 составляет до 32% (Приложение 1, рис.1).

В качестве сведений, подтверждающих возможность осуществления изобретения приводится синтез 5,5'-(2,3,7,8-бис-(9Н,10Н-антрацен-9,10-диил)пирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена) (1):

Смесь 1,6-дибромпирена1 (1Kim J.-H., Lee S., Kang I.-H., Park M.-J., Hwang D.-H. Journal of polymer science, part A: Polymer Chemistry, 2012, 50, 3415-3424.) (500 мг, 1.39 ммоль), 5-додецил-2-трибутилстаннилтиофена (2.26 г, 4.17 ммоль), PdCl2∗2tpp (98 мг, 0.14 ммоль), трифенилфосфина (73 мг, 0.28 ммоль) и безводного толуола (25 мл) кипятят в атмосфере аргона в течение 72 ч. Растворитель отгоняют при пониженном давлении, остаток очищают колоночной хроматографией (элюент - смесь петролейного эфира (40-70) и хлористого метилена (20:1), Rf=0.6. EI, m/z: 702 (100%). Выход 590 мг (0.84 ммоль, 60%). Промежуточный продукт без дополнительной очистки направляют на следующую стадию.

Промежуточный продукт (590 мг, 0.84 ммоль) растворяют в нитробензоле (25 мл), добавляют бром (0.1 мл, 1.93 ммоль) и перемешивают полученную смесь в течение 10 ч при 70°C. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, выпавший осадок отфильтровывают, промывают этанолом, сушат. El, m/z: 860 (100%). Выход 650 мг (0.756 ммоль, 90%). Промежуточный продукт без дополнительной очистки направляют на следующую стадию.

Смесь дибромопроизводного (650 мг, 0.756 ммоль), антрацена (1.35 г, 7.56 ммоль), амида натрия (90 мг, 2.27 ммоль) и толуола (50 мл) перемешивают при 110°С в течение 10 ч. Выпавший осадок отфильтровывают, растворитель из фильтрата отгоняют при пониженном давлении, остаток очищают колоночной хроматографией (смесь петролейного эфира (40-70) и хлористого метилена (10:1), Rf=0.2. Выход 470 мг (0.45 ммоль, 60%). ЯМР 1Н (CDCl3): 0.88 (т, 6Н, 3J 7.2 Гц, СН3), 1.17-1.49 (м, 36Н, тиофен-СН2СН2(CH2)9), 1.90 (м, 4Н, тиофен-CH2CH2), 3.05 (т, 4Н, 3J 7.2 Гц, тиофен-CH2), 5.84 (с, 2Н, H-C(sp3)), 6.40 (с, 2Н, H-C(sp3)), 6.98 (м, 10Н, антраценил, Н-4 (тиофен)), 7.05 (д, 2Н, 3J 3.2 Гц, Н-3 (тиофен)), 7.36 (м, 4Н, антраценил), 7.48 (м, 4Н, антраценил), 8.04 (д, 2Н, 3J 9.6 Гц, пирен), 8.46 (д, 2Н, 3J 9.6 Гц, пирен). ЯМР 13С (CDCl3): 27.23, 29.13, 29.28, 29.36, 29.41, 29.52, 29.71, 29.76, 30.40, 31.85, 31.91, 31.95, 49.90, 52.18, 121.60, 122.97, 123.80, 123.88, 124.15, 125.16, 125.28, 125.57, 125.87, 126.25, 128.46, 128.68, 136.51, 139.06, 143.06, 145.47, 146.07, 147.37. Рассчитано, %: С 86.48, Н 7.45. C76H78S2. Найдено, %: С 86.29, Н 7.28.

Заявленное соединение представляет собой светло-желтое масло, растворимое в нитробензоле, бензоле, хлороформе, нерастворимое в метаноле и воде.

В качестве примера визуального обнаружения нитроароматических соединений с использованием соединения, полученного по заявляемому способу синтеза, приводится изучение взаимодействия 1 с нитроароматическими соединениями, которое проводили в растворах сухого тетрагидрофурана в концентрациях сенсора (5-10)·10-6 M в зависимости от значения коэффициента абсорбции по данным УФ (А≤0.1). Флуоресцентное титрование проводили, используя раствор нитроароматического соединения: 2,4-динитротолуол (ДНТ), 5·10-3 М. Критерием для оценки эффективности заявленных соединений и прототипа являлось значение константы Штерна-Фольмера (Stern-Volmer) - константы тушения, она же константа ассоциации полученного комплекса соединения и нитроароматических соединений и выражаемой уравнением

I°/I=1+Ksv∗[Q],

где I°, I - интенсивность флуоресценции до и после добавления нитроароматического соединения (тушитель); Q - концентрация нитроароматического соединения, моль/л; Ksv - значение константы, (моль/л)-1

Таблица 1
Значения констант тушения флуоресценции заявленного соединения 1 и пирена в линейном приближении, Kasv (моль/л)-1
KaSV, M-1 KaSV, M-1
1 пирен
2,4-ДНТ 1.263·103 0.386·103

Результаты экспериментов показали высокую эффективность соединения, полученного по заявляемому методу, для визуального обнаружения нитроароматических соединений. Пирен обладает меньшей эффективностью в аналогичных условиях.

Способ получения 5,5'-(2,3,7,8-бис-(9Н,10Н-антрацен-9,10-диил)пирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена) - мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений, включающий взаимодействие 1,6-дибромпирена с 2-додецил-5-трибутилстаннилтиофеном по методу Стилле с получением первого полупродукта 1,6-бис(5-додецилтиофен-2-ил)пирена, бромирование последнего с получением второго полупродукта 5,5'-(3,8-дибромпирен-1,6-диил)бис(2-додецилтиофена), последующее его нагревание с антраценом и амидом натрия в атмосфере аргона.
СПОСОБ СИНТЕЗА 5,5'-(2,3,7,8-БИС-(9Н,10Н-АНТРАЦЕН-9,10-ДИИЛ)ПИРЕН-1,6-ДИИЛ)БИС(2-ДОДЕЦИЛТИОФЕНА) - МОНОМОЛЕКУЛЯРНОГО ОПТИЧЕСКОГО СЕНСОРА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НИТРОАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
СПОСОБ СИНТЕЗА 5,5'-(2,3,7,8-БИС-(9Н,10Н-АНТРАЦЕН-9,10-ДИИЛ)ПИРЕН-1,6-ДИИЛ)БИС(2-ДОДЕЦИЛТИОФЕНА) - МОНОМОЛЕКУЛЯРНОГО ОПТИЧЕСКОГО СЕНСОРА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НИТРОАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 144.
27.01.2013
№216.012.200f

Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса

Изобретение относится к технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов, в частности к извлечению РЗЭ из фосфогипса. Способ включает приготовление пульпы из фосфогипса и сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. Приготовление пульпы ведут...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473708
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.236a

Способ получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов

Изобретение относится к способу получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов R = С≡С-Аr; тиенил-2. Способ включает взаимодействие пентиптиценхинона с литиевыми производными гетаренов и ацетиленов с последующей ароматизацией восстанавливающим агентом. При этом способ характеризуется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474568
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.2407

Роторный ветродвигатель с ветронаправляющим экраном

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. Роторный ветродвигатель содержит вращающуюся ветротурбину, расположенную внутри ветронаправляющего экрана, состоящего из отдельных лопаток, поворачивающихся на своих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474725
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.301d

Способ определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов (варианты)

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения свойств веществ, и предназначено для определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов. Дополнительной сферой применения являются металлургические процессы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477852
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.06.2013
№216.012.4896

Способ извлечения редкоземельных элементов из технологических и продуктивных растворов и пульп

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности к области извлечения редкоземельных элементов при комплексной переработке технологических и продуктивных растворов. Способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо(III) и алюминий, включает сорбцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484162
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c2e

Способ синтеза 2,3,6,7,10,11-трис-(9н,10н-антрацен-9,10-диил)трифенилена - мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений

Изобретение относится к способу синтеза 2,3,6,7,10,11-трис-(9Н,10Н-антрацен-9,10-диил)трифенилена 1-мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений путем взаимодействия генерируемого in situ аринового производного трифенилена с антраценом в атмосфере аргона...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485084
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.09.2013
№216.012.6b73

Натриевая соль 2-метил-6-фтор-1,2,4-триазоло[5,1-с]-1,2,4-триазин-7(4н)-она дигидрат, обладающая противовирусным действием

Описывается натриевая соль 2-метил-6-фтор-1,2,4-триазоло[5,1-с]-1,2,4-триазин-7(4Н)-она, дигидрат проявляющая противовирусное действие в отношении вируса гриппа A(H1N1). 1 табл.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493158
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.75fd

Способ получения п-ацетиламинофенола

Изобретение относится к способу получения п-ацетиламинофенола (парацетамола) формулы I. Способ заключается в каталитическом восстановлении п-нитрозофенола в этилацетате при перемешивании с катализатором Ni-Ренея при давлении водорода 2-4 атм и при температуре 20-50°C, последующей обработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495865
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7c54

Фармацевтическая композиция, обладающая противомикробным действием, и способ ее получения

Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности, а именно к фармацевтической композиции левофлоксацина. Композиция обладает лучшим сочетанием биодоступности и внешним видом таблеток, в том числе при хранении, содержащей в качестве вспомогательных веществ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497501
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8d01

Способ синтеза 1,2,6,7-бис-(9н,10н-антрацен-9,10-диил)пирена-мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений

Изобретение относится к способу синтеза 1,2,6,7-бис-(9H,10H-антрацен-9,10-диил)пирена 1 путем взаимодействия генерируемого in situ аринового производного пирена с антраценом в атмосфере аргона Предлагаемое изобретение предоставляет способ синтеза указанного соединения, которое может...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501780
Дата охранного документа: 20.12.2013
Показаны записи 1-10 из 214.
27.01.2013
№216.012.200f

Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса

Изобретение относится к технологии получения соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) при комплексной переработке апатитов, в частности к извлечению РЗЭ из фосфогипса. Способ включает приготовление пульпы из фосфогипса и сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. Приготовление пульпы ведут...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473708
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20be

Устройство для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов

Изобретение относится к устройству для определения, контроля и измерения физических параметров веществ и предназначено для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов, в частности кинематической вязкости и электропроводности. Устройство содержит тигель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473883
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e8

Способ определения поглощенной дозы β-излучения в твердотельном термолюминесцентном детекторе

Изобретение относится к радиационной физике, является способом оценки накопленной дозы ионизирующего β-излучения с использованием твердотельных термолюминесцентных детекторов и может быть использовано при персональной дозиметрии при мониторинге радиационной обстановки в различных условиях....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473925
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e9

Устройство для определения поглощенной дозы β-излучения в твердотельном термолюминесцентном детекторе

Изобретение относится к радиационной физике, является устройством для определения поглощенной дозы ионизирующего β-излучения в термолюминесцентном детекторе и может быть использовано при персональной дозиметрии, при мониторинге радиационной обстановки в различных условиях. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473926
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.236a

Способ получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов

Изобретение относится к способу получения 1,4-дизамещенных [1.1.1.1.1] пентиптиценов R = С≡С-Аr; тиенил-2. Способ включает взаимодействие пентиптиценхинона с литиевыми производными гетаренов и ацетиленов с последующей ароматизацией восстанавливающим агентом. При этом способ характеризуется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474568
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.2407

Роторный ветродвигатель с ветронаправляющим экраном

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения механической или электрической энергии. Роторный ветродвигатель содержит вращающуюся ветротурбину, расположенную внутри ветронаправляющего экрана, состоящего из отдельных лопаток, поворачивающихся на своих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474725
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.286f

Устройство защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах

Предлагаемое изобретение относится к системам защиты и диагностики ядерного реактора на быстрых нейтронах АЭС. Устройство защиты ядерного реактора содержит измерители и датчики режимов работы АЭС и системы управления защиты, стержень аварийной защиты для гашения цепной реакции при авариях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475871
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a6c

Волновод для осветления стекломассы

Изобретение относится к области стекловарения, в частности к стекловаренным печам. Волновод для осветления стекломассы, включающий погруженный в расплав стекломассы цилиндрический корпус волновода с закрытым торцом, снабжен газоструйным акустическим излучателем, трубопроводом для подачи и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476387
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.2f61

Устройство для получения труб с винтовым профилем

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, конкретно - к трубопрофильному производству. Корпус содержит два держателя с профильными кольцами, установленные последовательно вдоль оси трубы. Один держатель выполнен подвижным с возможностью поворота вокруг своей оси при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477664
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f90

Легированное кварцевое стекло с тетраэдрической координацией атомов титана

Изобретение касается легированного кварцевого стекла с тетраэдрической координацией атомов титана и может быть использовано при создании оптоэлектронных и светоизлучающих устройств. Легированное кварцевое стекло с тетраэдрической координацией атомов титана представляет собой основу, состоящую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477711
Дата охранного документа: 20.03.2013
+ добавить свой РИД