CZ2012245A3 - Zpusob výroby [6]helicenu fotocyklizací - Google Patents

Zpusob výroby [6]helicenu fotocyklizací Download PDF

Info

Publication number
CZ2012245A3
CZ2012245A3 CZ20120245A CZ2012245A CZ2012245A3 CZ 2012245 A3 CZ2012245 A3 CZ 2012245A3 CZ 20120245 A CZ20120245 A CZ 20120245A CZ 2012245 A CZ2012245 A CZ 2012245A CZ 2012245 A3 CZ2012245 A3 CZ 2012245A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
alkyl
type
group
photocyclization
reactor
Prior art date
Application number
CZ20120245A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ303997B6 (cs
Inventor
Storch@Jan
Církva@Vladimír
Bernard@Martin
Vokál@Jirí
Original Assignee
Lach-Ner, S.R.O.
Ústav chemických procesu Akademie ved Ceské republiky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lach-Ner, S.R.O., Ústav chemických procesu Akademie ved Ceské republiky filed Critical Lach-Ner, S.R.O.
Priority to CZ20120245A priority Critical patent/CZ303997B6/cs
Publication of CZ2012245A3 publication Critical patent/CZ2012245A3/cs
Publication of CZ303997B6 publication Critical patent/CZ303997B6/cs

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Zpusob prípravy racemického [6]helicenu a jeho substituovaných analogu fotocyklizací za prítomnosti nepolárních aprotických rozpoustedel, katalytického mnozství jodu a UV/Vis zárení, vyznacující se tím, ze fotocyklizace se provádí v prostredí mikrovlnného pole o frekvenci v rozsahu 500 MHz az 10 GHz do dosazení dvojnásobné fotocyklizace z výchozích látek obecného vzorce I.

Description

Způsob přípravy racemického [ójhelicenů a jeho substituovaných analogů fotocyklizací za přítomnosti nepolárních aprotických rozpouštědel, katalytického množství jodu a UV/Vis záření, vyznačující se tím, že fotocyklizace se provádí v prostředí mikrovlnného pole o frekvenci v rozsahu 500 MHz až 10 GHz do dosažení dvojnásobné fotocyklizace z výchozích látek obecného vzorce I.
CZ 2012 -245 A3
. ► *♦ z « { < * · , 15 > S «* ’ í · » 5«
- « i5 ·
Způsob výroby [ójhelicenů fotocyklizací
Oblast techniky
Vynález se týká způsob přípravy racemického [6]helicenu a jeho substituovaných analogů fotocyklizací, za přítomnosti nepolárních aprotických rozpouštědel, katalytického množství jodu a UV/Vis záření. K provádění způsobu je popsáno i zařízení, které obsahuje bezelektrodovou lampu generující UV/Vis záření a vloženou do reaktoru pro reakční směs.
Dosavadní stav techniky
Známé syntézy [ójhelicenů lze z hlediska metodologie rozdělit na fotochemické a nefotochemické. Fotochemické metody jsou známy již řadu let a představují jedny z nejuniverzálnějších přístupů. Dosud se využívají klasické UV/Vis lampy umístěné buď vně, či uvnitř fotochemického reaktoru. Reaktor je nejčastěji konstruován jako trubka v trubce, přičemž ve vnitřní trubce je vertikálně umístěna UV/Vis lampa. Nevýhodou klasického fotoreaktoru je přehřívání UV/Vis lampy, která se musí chladit.
Oxidativní fotocyklizace za přítomnosti vzduchu a katalytického množství jodu byla poprvé publikována Martinem k syntéze [ójhelicenů [Tetrahedron Lett. 1967, 8, 743; Tetrahedron 1975, 31, 2135.]. Metoda však poskytuje poměrně bohatou směs produktů a izolace hclicenů se tak podstatně ztěžuje. Dalším nedostatkem je nemožnost pracovat s koncentrovanými roztoky reaktantů, obvykle desítky miligramů na litr rozpouštědla. Částečné zlepšení přinesl ICatz vedením reakce za nepřítomnosti vzduchu, použitím stechiomctrického množství jodu a mnohonásobného přebytku karcinogenního propylenoxidu [J. Org. Chem. 1991, 56, 3769.]. Ani tato metoda nezabránila nutnosti pracovat ve velkém zředění.
Z nefotochemických metod lze vybírat ze sedmi postupů, mezi které patří zejména DielsAlderova cykloadice [Chem. Commun. 2005, 611; Tetrahedron Lett. 2002, 43, 9111; J. Org. Chem. 2000, 65, 7602; Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 1921; J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10054], cykloizomcrační strategie [J. Org. Chem. 2003, 68, 5193; J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9175; J. Org. Chem. 2009, 74, 3090], kapling reakce zahrnující karbenový intermediát [Tetrahedron Lett. 1999, 40, 1309], radikálová tandemová cyklizace [Angew. Chem., Int. Ed.
2006, 45, 2242; Tetrahedron Lett. 2002, 43, 7345], domino Fricdel-Craftsova reakce [Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4870], kapling reakce katalyzované komplexy palladia [J. Org. Chem.
2007, 72, 7406; Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 2466; Org. Lett. 2003, 5, 1863] a metateze olefinů za MW podmínek [Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2923].
-- ? * ♦ * β ·ί «« »««··* .’ ’ ♦ $ ; t » * » · 4 8 •;í 7
V českém patentu 301384 je rovněž popsán způsob nefotochemické přípravy [6]helicenů, v prostředí nepolárních aprotických rozpouštědel za přítomností katalyzátorů na bázi chloridů kovů, při kterém se dosahuje dvojnásobné cykloizomerace výchozích látek. Přetrvávající nevýhodou je však nutnost provádět reakci při velkém zředění a s relativně nízkou rychlostí.
Úlohou vynálezu je připravit [ójhelicen a jeho substituované analogy pomocí fotochemických reakcí, a to v multigramových množstvích bez nutnosti pracovat ve velkém zředění a zároveň navrhnout vhodné a účinné zařízení k provádění tohoto způsobu přípravy.
Podstata vynálezu
Podstata vynálezu způsobu přípravy racemického [6]helicenu a jeho substituovaných analogů fotocyklizací za přítomnosti nepolárních aprotických rozpouštědel, katalytického množství jodu a UV/Vis záření spočívá v tom, že fotocyklizace se provádí v prostředí mikrovlnného pole o frekvenci v rozsahu 500 MHz až 10 GHz do dosažení dvojnásobné fotocyklizace z výchozích látek obecného vzorce I:
(1) typu A, kde: R, je zvolen ze skupiny zahrnující C, - Cl0 alkyl nebo OR, přičemž R je Ct - C10 alkyl, a R2 a R3 jsou H, typu B, kde: R2 je zvolen ze skupiny zahrnující Cj - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C1 - C10 alkyl, a R, aR3 jsou H, typu C, kde: R, je zvolen ze skupiny zahrnující C, — C]o alkyl nebo OR, přičemž R je C, - C10 alkyl, a R, a R2 jsou H, typu D, kde: R„ R2, R, jsou zvoleny ze skupiny zahrnující H, C, - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C, - C,o alkyl, typu E, kde: Rt, R2 jsou zvoleny ze skupiny zahrnující C| - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C, C10 alkyl, a R, je H.
typu F, kde: R,, R3 jsou zvoleny ze skupiny zahrnující C, - C1() alkyl nebo OR, přičemž R je C, C10 alkyl, a R2 je H, typu G, kde: R2, R3 jsou zvoleny ze skupiny zahrnující C, - Cl(l alkyl nebo OR, přičemž R je Ct C1(l alkyl, a R, je H.
s «* « ·« * «' • « < ‘ ·
Jako nepolární aprotické rozpouštědlo lze s výhodou použít toluen nebo heptan nebo směs obou a množství jodu ve vztahu k látce vzorce 1 v rozmezí 2 až 8 % hmot.
Příkladné zařízení k provádění uvedeného způsobu obsahuje bezelektrodovou lampu generující UV/Vis záření a vloženou do reaktoru pro reakční směs, přičemž reaktor je umístěn ve vnitřním prostoru mikrovlnné pece.
V konkrétním provedení může být reaktor napojen na oběhový systém reakční směsi obsahující vně mikrovlnné pece umístěný chladič, zásobník a čerpadlo.
Bezelektrodová lampa generující UV/Vis záření může být rtuťová, amalgámová, sirná, kadmiová, jodová, fosforová, selenová nebo dusíková UV/Vis lampa vymezující různé oblasti vlnových délek a je zhotovena z křemenného či pyrexového skla.
Zařízení obsahuje nejméně jeden generátor mikrovlnného záření, který má kontinuální nebo stupňovitý výkon v rozmezí 0,01 až 5 kW na 1 kg reakční směsi. Ohřev reakční směsi je zajišťován ponořením bezelektrodové lampy přímo v reakční směsi, čímž je zajišťován nejen přímý kontakt s reakční směsí, ale i její ohřev v důsledku zahřátí lampy působením mikrovlnného záření.
Výhodou mikrovlnného fotochemického uspořádání je přímý styk reakční směsi s bezelektrodovou lampou a bezkontaktní generování UV/Vis záření přímým působením mikrovlnného pole, a dále ohřev reakční směsi a možnost provádění reakcí v multigramových množstvích bez nutnosti pracovat ve velkém zředění. Fotocyklizace derivátů distyrylnaftalenu současným UV/Vis a mikrovlnným zářením probíhá vysokou rychlostí jak ve vsádkovém, tak v průtokovém uspořádání a je regulována výkonem magnetronu.
'/zhíizd
Pepi#obrázků na výkrese Ji
Vynález je dále blíže popsán s pomocí průvodního výkresu, na němž představuje: obr. 1 - strukturní vzorce finálních produktů; obr. 2 - zařízení s fotoreaktorem ve vsádkovém provedení; obr. 3 - zařízení s fotoreaktorem v průtokovém provedení.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 - příprava [ójhelicenu
Látka typu D: 2,7-di(styryl)naftalcn (2 g) se suspenduje ve směsi toluen:heptan (1:11) (500 ml) a přidá se 100 mg jodu. Směs je poté ozařována pomocí rtuťových křemenných bezelektrodových lamp po dobu 2 hodin. Surová reakční směs je poté filtrována, rozpouštědlo odstraněno za vakua. Požadovaný produkt je získán ve výtěžku 75 % a čistotě 88 %.
t t • * í « » ·
Příklad 2 - příprava 2-methoxy-[6]helicenu
Látka typu C: 2-(4-methoxystyryl)-7-styrylnaftalen (2 g) se suspenduje ve směsi toluen:heptan (1:11) (500 ml) a přidá se 100 mg jodu. Směs je poté ozařována pomocí rtuťových křemenných bezelektrodových lamp po dobu 4 hodin. Surová reakční směs je poté filtrována, rozpouštědlo odstraněno za vakua. Požadovaný produkt je získán ve výtěžku 66% a čistotě 92%.
Příklad 3
Na obr. 2 je znázorněno zařízení pro provádění fotochemických reakcí se vsádkovým fotoreaktorem 1 umístěným v mikrovlnné peci 13. která je vybavená magnetronem 4 o frekvenci 2450 MHz a výkonu 1 kW. Ve fotoreaktoru 1 je v nádobě 2 s reakční směsí instalována křemenná rtuťová bezelektrodová lampa 3. Fotoreaktor 1 je napojen na zpětný chladič 6, situovaný mimo mikrovlnnou pec 13. Vně je rovněž umístěn infračervený teploměr 11 pro monitorování reakční teploty ve fotoreaktoru L Uvnitř nádoby 2 pro reakční směs je též instalováno magnetické míchadlo 5. K témuž účelu lze ovšem po příslušné úpravě použít i mechanického míchadla.
Příklad 4
Na obr. 3 je znázorněno zařízení pro provádění fotochemických reakcí s průtokovým fotoreaktorem 12 umístěným v mikrovlnné peci 13, rovněž vybavené magnetronem 4 o frekvenci 915 MHz a výkonu 2 kW. Průtokový fotoreaktor 12 s tubusem nádoby 2 pro průtok reakční směsi je dále vybaven až dvěma, či více bezelektrodovými lampami 3,a to buď rtuťovými, amalgámovými, sirnými, kadmiovými, jodovými, selenovými či dusíkovými a dále infračerveným teploměrem 11 pro monitorování reakční teploty umístěným stejně, jako v provedení podle obr. 2. Na průtokový fotoreaktor 12 je mimo mikrovlnou pec 13 napojen chladič 6 s předřazeným teploměrem 10, dále zásobník 7 opatřený magnetickým míchadlem 5, teploměrem 8 a vypouštěcím/napouštěcím ventilem 14. Cirkulaci reakční směsi průtokovým fotoreaktorem 12 zajišťuje čerpadlo 9. Rychlost reakce je regulována výkonem magnetronu a regulací průtoku reakční směsi průtokovým fotoreaktorem 12.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný pro přípravu uvedených typů hcliccnů v měřítku přesahující stovky gramů. Vzhledem k jejich unikátním vlastnostem lze očekávat využití v oblastech separačních technik, molekulární elektroniky resp. funkčních organických vrstev.
s ’
· « · · · < · ♦
1. Způsob přípravy racemického [6]helicenu a jeho substituovaných analogů fotocyklizací, za přítomnosti nepolárních aprotických rozpouštědel, katalytického množství jodu a UV/Vis záření, vyznačující se tím, že fotocyklizace se provádí v prostředí mikrovlnného pole o frekvenci v rozsahu 500 MHz až 10 GHz do dosažení dvojnásobné fotocyklizace z výchozích látek obecného vzorce I:
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)

  1. (1) typu A, kde: R, je zvolen ze skupiny zahrnující Q - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C, - C10 alkyl, a R2 a R3 jsou H, typu B, kde: R2 je zvolen ze skupiny zahrnující C, - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C( - C10 alkyl, a R, a R3 jsou H, typu C, kde: R, je zvolen ze skupiny zahrnující C, - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C, - C]0 alkyl, a R, a R, jsou H, typu D, kde: Rb R2, R3 jsou zvoleny ze skupiny zahrnující H, Ct - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je Ct - C10 alkyl, typu E, kde: Rb R2 jsou zvoleny ze skupiny zahrnující C, - C1(1 alkyl nebo OR, přičemž R je C, - C10 alkyl, a R, je H, typu F, kde: R„ R3 jsou zvoleny ze skupiny zahrnující C, - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C, - Cl0 alkyl, a R2 je H, typu G, kde: R2, R, jsou zvoleny ze skupiny zahrnující C, - C10 alkyl nebo OR, přičemž R je C, - C10 alkyl, a Rj je H.
  2. 2. Způsob přípravy podle nároku ^vyznačující se tím, že nepolárním aprotickým rozpouštědlem je toluen nebo heptan nebo jejich směs a množství jodu ve vztahu k látce vzorce t je v rozmezí 2 až 8% hmoť.
    fit
    J ř
    i
  3. 3. — Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1 obsahující bezelektrodovou výbojků (3)-' generující UV/Vis záření a vloženou do reaktoru (1) pro reakční směs vyznačující se tím, že reaktor (1) je umístěn ve vnitřním prostoru mikrovlnné pece (13).
  4. 4. Zařízení podle nároku 3 vyznačující se tím, že reaktor (12) je napojen na oběhový systém reakční směsi obsahující vně mikrovlnné pece (13) umístěný chladič (6) zásobník (7) a čerpadlo (9).
  5. 5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4 vyznačující se tím, že bezelektrodová výbojka (3) generující UV/Vis záření je bezelektrodová rtuťová, amalgámová, sirná, kadmiová, jodová, fosforová, selenová či dusíková UV/Vis lampa vymezující různé oblasti vlnových délek a je zhotovena? z křemenného či pyrexového skla.
CZ20120245A 2012-04-11 2012-04-11 Zpusob výroby [6]helicenu fotocyklizací CZ303997B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20120245A CZ303997B6 (cs) 2012-04-11 2012-04-11 Zpusob výroby [6]helicenu fotocyklizací

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20120245A CZ303997B6 (cs) 2012-04-11 2012-04-11 Zpusob výroby [6]helicenu fotocyklizací

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2012245A3 true CZ2012245A3 (cs) 2013-08-07
CZ303997B6 CZ303997B6 (cs) 2013-08-07

Family

ID=48906047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20120245A CZ303997B6 (cs) 2012-04-11 2012-04-11 Zpusob výroby [6]helicenu fotocyklizací

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ303997B6 (cs)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4474512B2 (ja) * 2003-06-27 2010-06-09 財団法人浜松科学技術研究振興会 ヘリセン系化合物及びその製造方法
CZ2008831A3 (cs) * 2008-12-22 2010-02-10 Ústav chemických procesu Akademie ved Ceské republiky Zpusob prípravy racemických substituovaných helicenu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ303997B6 (cs) 2013-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Elliott et al. Rational design of triplet sensitizers for the transfer of excited state photochemistry from UV to visible
Wei et al. Metal-free Visible-light-induced C–H/C–H Cross-Dehydrogenative-coupling of Quinoxalin-2 (H)-ones with Simple Ethers
Oderinde et al. Effects of molecular oxygen, solvent, and light on iridium-photoredox/nickel dual-catalyzed cross-coupling reactions
Perumal et al. A microwave assisted synthesis of 2-aryl-1-arylmethyl-1H-1, 3-benzimidazoles in the presence of K-10
CN112574138A (zh) 一种利用光催化微通道制备α,α-氟苄基酮类化合物的方法
Adiyala et al. Continuous-flow photo-induced decarboxylative annulative access to fused imidazole derivatives via a microreactor containing immobilized ruthenium
Barragan et al. Metal-free cross-coupling of π-conjugated triazenes with unactivated arenes via photoactivation
Daniels et al. A scalable, chromatography-free synthesis of benzotetramisole
Łukasik et al. Simple synthesis of 2-aminoaryliminophosphoranes from N-aryl-2-nitrosoanilines and their application in 2-aminobenzimidazole synthesis
Eren et al. Simple, mild, and highly efficient synthesis of 2-substituted benzimidazoles and bis-benzimidazoles
Kim et al. Synthesis of diaryl ketones through oxidative cleavage of the C–C double bonds in N-sulfonyl enamides
Ullah et al. Synthesis of an isoindoline-annulated, tricyclic sultam library via microwave-assisted, continuous-flow organic synthesis (MACOS)
Mallik et al. Radical pathways for 2, 4-chromandione synthesis via photoexcitation of 4-hydroxycoumarins
Braga et al. Efficient synthesis of diorganyl selenides via cleavage of Se–Se bond of diselenides by indium (III) catalyst and zinc
Fan et al. Near-infrared luminescent materials: From β-diketonate ytterbium complexes to β-diketonate-ytterbium-complex@ PMMA thin film
US20210229063A1 (en) An improved led based photochemical reactor
KR101657054B1 (ko) N-헤테로고리 카벤 일산화질소 라디칼 화합물 및 그 응용
CZ303997B6 (cs) Zpusob výroby [6]helicenu fotocyklizací
Elwahy et al. Synthesis of novel bis-thiazoles, bis-thienopyridines, and bis-triazolothiadiazines linked to diphenyl ether core as novel hybrid molecules
Katla et al. Microwave assisted C–S cross-coupling reaction from thiols and 2-(4-bromo phenyl)-benzothiazole employed by CuI in acetonitrile
Mirhadi et al. Perlite-SO3H nanoparticles: a novel and efficient catalyst for the synthesis of 14-aryl 14H-dibenzo [a, j] xanthenes under microwave conditions
Kumar et al. Cu (I)-catalyzed microwave-assisted synthesis of 1, 2, 3-triazole linked with 4-thiazolidinones: a one-pot sequential approach
Rourke et al. Photoredox-Catalyzed Radical–Radical Coupling of Potassium Trifluoroborates with Acyl Azoliums
Goel et al. Conventional vs. microwave-assisted synthesis: A comparative study on the synthesis of tri-substituted imidazoles
Liu et al. Photo-and dioxygen-enabled radical C (sp 3)–N (sp 2) cross-coupling between guanidines and perfluoroalkyl iodides

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20131104