×
04.04.2018
218.016.3560

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАМАНТАНА (ПЕНТАЦИКЛО[7.3.1.1.0.0]ТЕТРАДЕКАНА)

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способу получения диамантана (пентацикло[7.3.1.1.0.0]тетрадекана) формулы (1). Способ характеризуется тем, что эндо-эндо-гексацикло[9.2.1.0.0.0.0])тетрадекан (эндо-эндо-ГЦТД) подвергают изомеризации в присутствии ионной жидкости состава 2AlCl-EtN⋅HCl, при мольном соотношении [эндо-эндо-ГЦТД]:[ИЖ]=[1]:[0.5÷9], в условиях 50°С, 8 ч. В оптимальных условиях при полной конверсии (12) выход диамантана (1) достигает 92%. 1 табл.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения диамантана (1) (пентацикло[7.3.1.14,12.02,7.06,11]тетрадекана).

Диамантан (1) - второй представитель гомологического ряда алмазоподобных углеводородов (адамантаноидов, диамондоидов), является исходным сырьем для синтеза термостойких синтетических смазочных масел или их компонентов, в частности кабельного масла. Он используется для получения медицинских препаратов, полимерных материалов и резин, устойчивых к растворителям (Е.И. Багрий. Адамантаны. М.: Наука, 1989. 256 с. [1]).

Известные методы синтеза диамантана (1) основаны на скелетной изомеризации напряженных термодинамически менее устойчивых изосоставных C14H20 полициклических углеводородов под действием кислотных катализаторов, в качестве которых используются кислоты Льюиса (AlCl3, AlBr3) и суперкислоты (B(OSO2CF3)3, CF3SO3H), а также Pt-содержащие катализаторы.

Диамантан был синтезирован изомеризацией димера норборнена - пентацикло[8.2.1.14,70.2,9.03,8]тетрадекана (2) по схеме

Образование побочного продукта 1,2-тетраметиладамантана (3) с выходом 40% обусловлено разрушением одного из циклов диамантана (1), что и объясняет его низкий выход (С.А. Cupas, P.R. Schleyer, D.J. Trecker. J. Amer. Chem. Soc. 1965. V. 87. P. 917 [2]).

Изомеризация наименее напряженного пентациклического димера норборнена экзо-транс-экзо-конфигурации (4) приводит к образованию диамантана (1) с более высоким выходом (11%).

Однако и в этом случае основным продуктом реакции является 1,2-бутаноадамантан (3)

Наиболее напряженный эндо-транс-экзо-изомер (5) в этих условиях селективно превращается в соединение (3) (V.Z. Williams, P.v.R. Schleyer, G.J. Gleicher, L.B. Rodewald. J. Amer. Chem. Soc. 1966. V. 88. P. 3862 [3])

В работе (T.M. Gund, E. Osawa, V.Z. Williams, P.v.R. Schleyer. J. Org. Chem. 1974. V. 39. P. 2979 [7]) синтез диамантана (1) осуществляли изомеризацией C14H20-углеводородов экзо-эндо- (6) и эндо-эндо-конфигурации (7) в присутствии AlBr3, третбутилбромида в среде циклогексана

Недостатки методов:

1. Низкий выход целевого диамантана (1).

2. Образование трудно разделяемой смеси продуктов, что создает большие сложности при выделении диамантана (1).

3. Труднодоступность и многостадийность синтеза исходных углеводородов, которых получают димеризацией норборнадиена, изомеризацией и гидрированием на родиевых и платиновых катализаторах.

Наиболее пригодным исходным соединением для препаративного получения диамантана (1) является [4+4]-димер норборнадиена - гептацикло[8.4.0.02,12.03,8.04,6.05,9.011,13]тетрадекан (8), тривиальное название которого «бинор-S». Гидрирование бинора-S при 200°С и 305 атм Н2 в присутствии платинового катализатора (H2PtCl6 или PtO2) в ледяной уксусной кислоте приводит к раскрытию обоих циклопропановых колец и образованию тетрагидробинора-S (9а-в) с практически количественным выходом (Т.М. Gund, Е. Osawa, V.Z. Williams, P.v.R. Schleyer. Tetrahedron Lett. 1970. 44. P. 3877; У.М. Джемилев, Р.И. Хуснутдинов, З.С. Муслимов, М.Ф. Мазитов. Нефтехимия. 1996. Т. 36. С. 506 [8])

К раствору хорошо высушенного AlBr3 (25% от веса (9)) в сероуглероде или циклогексане медленно добавляют тетрагидробинор-S (9а-в). После добавления всего количества (9а-в) смесь кипятят 0.5-1 ч. Выход диамантана (1) составляет 65%

Недостатки метода:

1. Умеренный выход целевого продукта.

2. Образование побочного продукта - 1,2-бутаноадамантана (3), затрудняет выделение диамантана (1).

3. Использование значительного количества катализатора (25%).

4. Использование в качестве растворителя токсичного и взрывоопасного сероуглерода.

О. Farooq с сотрудниками (О. Farooq, S.M.F. Farnia, М. Stephenson, G.A. Olah. J. Org. Chem. 1988. V. 53. P. 2840 [9]) осуществили синтез диамантана (1) с высокими выходами из тетрагидробинора-S (9а-в) в присутствии суперкислотных катализаторов: B(OSO2CF3)3, CF3SO3H-SbF5 (1:1), CF3SO3H-B(OSO2CF3)3 (1:1)

Недостатки метода:

1. Труднодоступность и дороговизна суперкислотных катализаторов.

2. Использование стехиометрических количеств агрессивных суперкислот, что осложняет выделение целевого продукта.

3. Сильная коррозия оборудования.

4. При нейтрализации реакционной смеси образуется большое количество отходов и сточных вод.

5. Необходимость использования низких температур (0°С).

В работе (G.A. Olah, A. Wu, О. Farooq, G.K.S. Prakash. J. Org. Chem., 1989. V. 54. P. 1450 [10]) приведен пример однореакторного метода синтеза диамантана (1) непосредственно из бинора-S (8) с промежуточным образованием тетрагидробинора-S. Гидрирующим агентом служит боргидрид натрия. Кроме того, NaBH4, реагируя с CF3SO3H, образует трифлат бора, который катализирует изомеризацию тетрагидробинора-S (9а-в) в диамантан (1). Во время добавления кислоты из-за экзотермичности реакции смесь охлаждают до -78°С, смесь затем выдерживают при комнатной температуре в течение 3-5 часов. Выход диамантана (1) по данному методу достигает 99%

Недостатки метода:

1. Труднодоступность и дороговизна реагентов (NaBH4, CF3SO3H).

2. Сильная коррозия оборудования под действием суперкислот.

3. Необходимость проведения реакции в токе сухого аргона или азота из-за использования пожаро- и взрывоопасного боргидрида натрия.

4. Необходимость охлаждения смеси до -78°С из-за экзотермичности реакции.

При гидрировании димера норборнадиена эндо-эндо-конфигурации (10) в уксусной кислоте в присутствии катализатора Адамса после гидрогенолиза циклопропанового кольца и восстановления олефиновой связи образуется тетрагидропроизводное (11) неустановленной структуры. Углеводород (11) при нагревании при 150°С в присутствии катализатора Pt-Cl-Al2O3, активированного хлороводородом (HCl), количественно превращается в диамантан (1). (Т. Courtney, D.E. Johnston, М.А. McKervey, J.J. Rooney. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1972. I. №21. P. 2691 [11])

Недостатки метода:

1. Использование на двух стадиях дорогостоящего платинового катализатора.

2. Коррозия оборудования из-за использования в составе катализатора HCl.

Авторами (У.М. Джемилев, Р.И. Хуснутдинов, Н.А. Щаднева, К.С. Кислицина, Б.И. Кутепов, А.Н. Хазипова, О.С. Травкина. Патент РФ №2459794 от 27.08.2012. Бюл. №24 [11]) разработан способ получения диамантана (1) изомеризацией тетрагидробинора-S (9а-в) с использованием катализатора - цеолита Y в NaH-форме со степенью ионного обмена 40-60%, предварительно подвергнутого термообработке при 450°С в течение 3-5 ч в атмосфере воздуха, в количестве 30-70 мас. % при температуре реакции 270-300°С в течение 15-30 часов. В этих условиях выход диамантана (1) составляет 98-99%

Недостатки метода:

1. Высокая температура и значительная продолжительность реакции.

Авторами предлагается новый метод синтеза диамантана (1), основанный на использовании в качестве катализатора неорганической ионной жидкости (ИЖ) состава 2AlCl3-Et3N⋅HCl.

Сущность предлагаемого способа заключается в изомеризации эндо-эндо-гексацикло[9.2.1.02,10.03,8.04,6.05,9])тетрадекана (12) (полученного гидрированием на никелевом и палладиевом катализаторах димера НБД) в диамантан (1) под действием ионной жидкости состава 2AlCl3-Et3N⋅HCl. Реакция проходит в мягких условиях при 50°С, за 8 ч, при мольном соотношении реагентов: [12]:[ИЖ]=[1]:[0.5÷9]. В результате реакции в зависимости от соотношения углеводорода (12) и ИЖ образуется смесь, состоящая из диамантана (1), 1,2-бутаноадамантана (3) и гептацикло[6.6.0.02,12.03,7.04,11.05,9.010,14]тетрадекана (13). В оптимальных условиях при полной конверсии (12) выход диамантана (1) достигает 92%

Ионная жидкость в данной реакции выполняет три функции: служит катализатором, источником водорода (так как углеводород (12) имеет состав C14H18, то есть содержит меньше водородных атомов чем диамантан (1)) и реакционной средой. Использование растворителей нецелесообразно, так как при добавлении растворителя (гексан, циклогексан, хлористый метилен) выход диамантана (1) снижается до 10%.

Преимущества предлагаемого метода:

1. Углеводород (12) легко синтезируется гидрированием димера НБД (10) в присутствии дешевых катализаторов: никелевого и палладиевого (Pd/C).

2. Мягкие условия реакции: 50°С, за 8 ч.

3. Высокий выход диамантана (1) (до 92%).

Способ поясняется примерами.

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор, содержащий 0,138 г (1 ммоль) гидрохлорид триэтиламина, при перемешивании под аргоном добавляли 0.267 г (2 ммоль) трихлорида алюминия. Реакция экзотермична. Образуется жидкость коричневого цвета, которую перемешивают в течение одного часа. Продукт стабилен в виде жидкости при комнатной температуре. При охлаждении до -10°С ионная жидкость переходит в стеклообразное состояние, а при нагревании до комнатной температуры превращается в жидкость.

ПРИМЕР 2. В стеклянный реактор (V=50 мл) под аргоном загружали 0.2 г (1 ммоль) полициклического C14H18-углеводорода (12) и 3.04 г (7 ммоль) ионной жидкости 2AlCl3+Et3N⋅HCl. Реакцию проводили при постоянном перемешивании при 50°С в течение 8 ч. Затем реактор охлаждали до комнатной температуры, реакционную массу экстрагировали петролейным эфиром и фильтровали через слой силикагеля (элюент - петролейный эфир). Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из смеси этилацетат:циклогексан=1:1.

Выход диамантана (1) 92%, т. пл. 244-245°С. ИК спектр (υ, см-1): 2926, 2907, 2880, 2850, 1445, 1305, 1230, 1179, 1072, 1039, 980. Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 37.76 (С1, С2, С6, С7, С11, С12), 38.51 (С3, С5, С8, С10, С13, С14), 26.18 (С4, С9). Масс-спектр, m/z (Jотн., %): 188 [М]+ (100), 160 (5), 159 (10), 145 (8), 131 (13), 130 (18), 120 (7), 105 (15), 91 (28), 79 (25), 67 (15). Найдено, %: С 88.75, Н 11.25. С14Н20. Вычислено, %: С 88.29, Н 10.71.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАМАНТАНА (ПЕНТАЦИКЛО[7.3.1.1.0.0]ТЕТРАДЕКАНА)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАМАНТАНА (ПЕНТАЦИКЛО[7.3.1.1.0.0]ТЕТРАДЕКАНА)
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 242.
27.08.2015
№216.013.74e8

Способ получения замещенных хинолинов из анилина, 1,3-диолов и ccl4 под действием железосодержащих катализаторов

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения замещенных хинолинов формулы где R и R = Н; R = СН, R = Н; R = Н, R = СН; Х = Н, о-СН, м-СН, п-СН, о-СН, о-Cl, м-Cl, п-Cl, п-ОМе, о-ОН, взаимодействием анилинов с 1,3-диолами под действием катализаторов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561503
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.74eb

Способ получения 2,7-диалкил-2,3а,5а,7,8а,10а-гексаазапергидропиренов

Изобретение относится к способу получения 2,7-диалкил-2,3а,5а,7,8а,10а-гексаазапергидропиренов общей формулы (1): отличающемуся тем, что N,N-бис(метоксиметил)-N-алкиламины общей формулы RN(CHOCH), где R - указанные выше, подвергают взаимодействию с 1,4,5,8-тетраазадекалином в среде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561506
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.09.2015
№216.013.75c2

Способ получения 4,18,32-трис-арил-11,25,39-триокса-2,6,16,20,30,34-гексатиа-4,18,32-триазагептацикло[38.2.2.2.2.2.2.2]тетрапентаконта-1(43),7(54),8,10(53),12(52),13,15(51),21(50),22,24(49),26(48),27,29(47),35(46),36,38(45),40,41-октадекаенов

Изобретение относится к способу получения 4,18,32-трис-арил-11,25,39-триокса-2,6,16,20,30,34-гексатиа-4,18,32-триазагептацикло[38.2.2.2..2.2.2.2]тетрапентаконта-1(43),7(54),8,10(53),12(52),13,15(51),21(50),22,24(49),26(48),27,29(47),35(46),36,38(45),40,41-октадекаенов, который заключается во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561735
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.10.2015
№216.013.857f

Способ получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов

Изобретение относится к способу получения 1,7-дитиа-3,5-диазациклоалкан-4-онов. Сущность способа заключается в том, что N,N′-бис(метоксиметил)мочевину подвергают взаимодействию с α,ω-алкандитиолом общей формулы HS(CH)SH (где n=2-4) в этиловом спирте в присутствии гетерогенного катализатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565778
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8581

Способ получения 3-(2-алкинил)-1,3-оксазолидинов

Настоящее изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(2-алкинил)-1,3-оксазолидинов формулы (1), которые могут быть использованы в качестве универсальных прекурсоров для тонкого органического синтеза и биологически активных соединений. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565780
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8583

Способ получения 6-алкил(арил)-2,3-(с-i)[5,6]фуллеро-2,3,4,5-тетрагидропиридинов

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения 6-алкил(арил)-2,3-(C-I)[5,6]фуллеро-2,3,4,5-тетрагидропиридинов общей формулы (1), где R=CH, Ph, 2-Naph, характеризующийся тем, что C-фуллерен взаимодействует с алкил- или арилнитрилами формулы RCN (R=CH, Ph,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565782
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8584

Способ получения 5-(1,5,3-дитиазепан-3-ил)-хинолина и его применение в качестве средства с фунгицидной активностью

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения 5-(1,5,3-дитиазепан-3-ил)-хинолина (1), заключающемуся во взаимодействии 5-аминохинолина и 1-окса-3,6-дитиациклогептана в среде этанол-хлороформ (1:1, объемные) в присутствии катализатора Sm(NO)·6НO при мольном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565783
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8586

Способ получения (1,5,3-дитиазепан-3-ил)-хинолинов

Изобретение относится к способу получения (1,5,3-дитиазепан-3-ил)-хинолинов формулы (1), которые могут найти применение в качестве антиоксидантных, фунгицидных, противомикробных агентов, а также селективных комплексообразователей. Сущность способа заключается во взаимодействии 2-, или 3-, или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565785
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8587

Способ получения 6-(м,n-галогенфенил)-1,11-диокса-4,8-дитиа-6-азациклотридеканов

Изобретение относится к способу получения 6-(-галогенфенил)-1,11-диокса-4,8-дитиа-6-азациклотридеканов общей формулы (1): в котором N,N-бис(метоксиметил)-N-арил(-хлорфенил, -хлорфенил, -бромфенил, -бромфенил, -фторфенил, -фторфенил)амины подвергают взаимодействию с 3,6-диокса-1,8-октандитиолом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565786
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8588

Способ получения 2-фенил-3-алкилхинолинов

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новому способу получения 2-фенил-3-алкилхинолинов формулы (1), где R = H, CH, CH, заключающемуся в том, что бензиламин подвергают взаимодействию с анилином и алифатическими спиртами RCHCHOH (где R = указанные выше) и CCl в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565787
Дата охранного документа: 20.10.2015
Показаны записи 141-150 из 238.
29.12.2017
№217.015.fadf

Способ получения комплексов 1-хлор-2-алкил(фенил)бориранов с sme

Изобретение относится к способу получения комплексов 1-хлор-2-алкил(фенил)бориранов общей формулы где R=н-СН, н-СН, Ph. Способ включает взаимодействие α-олефина (окт-1-ена, или гекс-1-ена, или стирола) с BCl⋅SMe в присутствии Mg (порошок) и катализатора CpTiCl при мольном соотношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640209
Дата охранного документа: 27.12.2017
29.12.2017
№217.015.fae6

Способ получения 6-[4-гидрокси(тио,карбокси)фенил]-1,11-диокса-4,8-дитиа-6-азациклотридеканов

Изобретение относится к способу получения 6-[4-гидрокси(тио,карбокси)фенил]-1,11-диокса-4,8-дитиа-6-азациклотридеканов общей формулы (1):
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640211
Дата охранного документа: 27.12.2017
29.12.2017
№217.015.fb28

Способ получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения алкиловых эфиров метоксибензойных кислот, которые используются в качестве исходных соединений для получения лекарственных препаратов. Сущность способа заключается во взаимодействии анизола с четыреххлористым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640206
Дата охранного документа: 27.12.2017
29.12.2017
№217.015.fb44

Способ получения эндо-эндо-гексацикло[9.2.1.0.0.0.0]тетрадецена-12

Изобретение относится к способу получения димера норборнадиена - эндо-эндо-гексацикло[9.2.1.0.0.0.0]тетрадецена-12 димеризацией норборнадиена под действием каталитической системы Fe(acac)-AlEt-CH(CN) при мольном соотношении катализатора и реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640204
Дата охранного документа: 27.12.2017
19.01.2018
№218.016.0122

Способ селективного получения изо-пропил 5'-арил-1'н-пирролидино[3',4':1,9](с-i)[5,6]фуллерен-2'-карбоксилатов

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения фуллеропирролидинов, которые могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629752
Дата охранного документа: 01.09.2017
19.01.2018
№218.016.0129

Способ получения 1'-[n-(арилметил)амино]-(c-i) [5,6]фуллеро[2',3':1,9]циклопропанов

Изобретение относится к новому способу получения новых 1'-[N-(арилметил)амино]-(C-I)[5,6]фуллеро[2',3':1,9]циклопропанов общей формулы (1), которые могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629756
Дата охранного документа: 01.09.2017
19.01.2018
№218.016.012c

Способ получения смеси стереоизомерных изо-пропил 5'-алкил-1'н-пирролидино[3',4':1,9](c-i)[5,6]фуллерен-2'-карбоксилатов

Предлагаемое изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения фуллеропирролидинов, которые могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629754
Дата охранного документа: 01.09.2017
19.01.2018
№218.016.0c57

Способ получения 3-(о,м,п-фторфенил)-7-метил-3,4-дигидро-2н-бензо[f][1,5,3]дитиазепинов

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(о,м,п-фторфенил)-7-метил-3,4-дигидро-2H-бензо[f][1,5,3]дитиазепинов, которые могут найти применение в качестве селективных лигандов, для экстракции и разделения катионов металлов, межфазных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632664
Дата охранного документа: 09.10.2017
19.01.2018
№218.016.0c61

Способ получения 1-алкил-1-азациклоалкадиинов

Изобретение относится к способу получения 1-алкил-1-азациклоалкадиинов формулы (1)
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632674
Дата охранного документа: 09.10.2017
19.01.2018
№218.016.0c63

Способ получения 3-(о, м, n-галогенфенил)-3, 4-дигидро-2н-бензо[f][1, 5, 3]дитиазепинов

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 3-(-галогенфенил)-3,4-дигидро-2Н-бензо[f][1,5,3]дитиазепинов общей формулы (1): Технический результат: получены новые 3-(-галогенфенил)-3,4-дигидро-2Н-бензо[f][1,5,3]дитиазепины, которые могут найти применение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632661
Дата охранного документа: 09.10.2017
+ добавить свой РИД