PL132795B2 - Method of obtaining nitroxy radicals - Google Patents

Method of obtaining nitroxy radicals Download PDF

Info

Publication number
PL132795B2
PL132795B2 PL1982239356A PL23935682A PL132795B2 PL 132795 B2 PL132795 B2 PL 132795B2 PL 1982239356 A PL1982239356 A PL 1982239356A PL 23935682 A PL23935682 A PL 23935682A PL 132795 B2 PL132795 B2 PL 132795B2
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
water
anode
pattern
chlorides
general formula
Prior art date
Application number
PL1982239356A
Other languages
English (en)
Other versions
PL239356A2 (en
Inventor
Wiktor Dawid
Henryk Scholl
Romuald Skowronski
Original Assignee
Univ Lodzki Instytut Chemii
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 Univ Lodzki Instytut Chemii filed Critical Univ Lodzki Instytut Chemii
Priority to PL1982239356A priority Critical patent/PL132795B2/pl
Publication of PL239356A2 publication Critical patent/PL239356A2/xx
Publication of PL132795B2 publication Critical patent/PL132795B2/pl

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania rodników nitroksylowych o ogólnym wzorze 1, w któym Z oznacza grupy 2-6. Zwiazki te sa szeroko stosowane w chemii, biochemii, biologii i medycynie jako tzw. sondy paramagnetyczne (znaczniki spinowe) do badan struktural¬ nych makroczesteczek takich, jak kwasy nukleinowe albo enzymy, jako katalizatory reakcji, m. in. utleniania lub cis-trans-izomeryzacji,jako stabilizatory emulsji w fotografii barwnej,jako stabiliza¬ tory polimerów i inne.Stosowana dotychczas metode otrzymywania tych rodników stanowi reakcja wielogodzin¬ nego utleniania amin drugorzedowych woda utleniona w obecnosci takich katalizatorów, jak kwasy wolframowy, fosforowolframowy lub krzemowowolframowy i ich sole. Do okreslonej wyzej reakcji utleniania amin drugorzedowych do rodników nitroksylowych stosuje sie w znanych sposobach równiez nadkwasy, a szczególnie kwas m-chloronadbenoesowy. Niektóre z tych rodni¬ ków mozna otrzymac takze droga utleniania odpowiednich amin nadtlenkiem wodoru w obecnosci acetonitrylu oraz nadmanganianem potasu w srodowisku zasadowym (Rozantsev E.G., Free Nitroxyl Radicals, New York 1970; Rozantsev E.G., Scholle W.D., Synthesis 1970, 190; 1971,401; Keana J.W., Chem. Rev. 78, 37 /1978/, Keana J.W. i inni w Spin Labeling II — Theory and Applikations, New York 1979).Stosowane dotychczas w okreslonej wyzej reakcji utleniacze dzialaja jednak w sposób malo selektywny, powodujac niejednokrotnie powstawanie licznych produktów ubocznych, zmniejsza¬ jac wydajnosc reakcji i utrudniajacych wydzielanie koncowego produktu.Sposobem wedlug wynalazku poddaje sie amine o ogólnym wzorze 7, w którym Z ma wyzej podane znaczenie, utlenianiu elektrochemicznemu w srodowisku wodnym lub wodno-rozpu- szczalnikowym zawierajacym elektrolit przewodzacy, stosujac ewentualnie rozdzielenie prze¬ strzeni anodowej i katodowej, a jako elektrody — metale nie ulegajace utlenianiu przy stosownym potencjale anody, takie —jak zloto, platyna i stopy platyny, przy kontrolowanym potencjostaty¬ cznie potencjale anody w granicach od 450 do 700 mV, w przedzialach do 40 mV, okreslonych charakterem depolaryzatora organicznego. Jako srodowisko wodno-rozpuszczalnikowe stosuje sie roztwory wodno-acetonowe, wodno-alkoholowe lub wodno-acetonitrylowe, a jako elektrolity przewodzace — nadchlorany, azotany lub chlorki litu, sodu albo potasu badz jodki, bromki lub chlorki czteroalkiloamoniowe albo alkaliczny bufor fosforanowy wedlug Meichaelisa.POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA % kc *** URZAD PATENTOWY PRL2 132 795 Sposobem wedlug wynalazku mozna równiez podawac amine o ogólnym wzorze 7, w którym Z ma wyzej podane znaczenie, utlenianiu elektrochemicznemu w srodowisku wodnym lub wodno- -rozpuszczalnikowym zawierajacym elektrolit przewodzacy, stosujac ewentualnie rozdzielenie przestrzeni anodowej i katodowej, a jako elektrody — metale nie ulegajace utlenianiu przy stosowanym potencjale anody, takie — jak zloto, platyna i stopy platyny, przy kontrolowanym potencjostatycznie potencjale anody w granicach od 240 do 320 mV, w przedzialach do 20 mV, okreslonych charakterem depolaryzatora organicznego, a uzyskana hydroksyloamine o ogólnym wzorze 8, w którym Z ma wyzej podane znaczenie, ulteniac do rodnika przez przepuszczanie przez elektrolit powietrza lub tlenu. Jako srodowisko wodno-rozpuszczalnikowe stosuje sie roztwory wodno-acetonowe, wodno-alkoholowe lub wodno-acetonitrylowe, a jako elektrolity przewo¬ dzace — nadchlorany, azotany lub chlorki czteroalkiloamoniowe albo alkaliczny bufor fosfora¬ nowy wedlug Michaelisa.Zastosowanie w sposobie wedlug wynalazku utleniania elektrochemicznego w potencjostaty¬ cznie kontrolowanym zakresie potencjalu anody pozwala na selektywne prowadzenie procesu utleniania.Wynalazek ilustruja nastepujace przyklady, w których czesci i procenty oznaczaja czesci i procenty wagowe, a stopnie temepratury podano w stopniach Celsjusza: Przyklad I. 1,55g (0,01 mola) 2,2,6,6-tetrametylopiperydonu-4 rozpuszcza sie w lOOml wody zawierajacej 16 g (0,1 mola) nadchloranu litu i 1,68 g (0,04 mola) wodorotlenkulitu i poddaje elektrolizie przy kontrolowanym potencjostatem potencjale anody w granicach 440-480 mV wzgle¬ dem nasyconej elektrody kalomelowej. Jako elektrody stosuje sie siatki platynowe o roboczej powierzchni 10 cm2 kazda.Elektrolize prowadzi sie przy energicznym mieszaniu roztworu, pradem poczatkowym 100 mA, do czasu spadku natezenia pradu do wartosci ponizej 20 mA (okolo 8 godzin, zaleznie od geometrii elektrolizera). W tym czasie przez roztwór zostaje przeniesione ponad 90% teoretycznej ilosci ladunku elektrycznego. Proces przebiega w temperaturze pokojowej, elektrolizer nie wymaga chlodzenia. Produkt wydziela sie przez ekstrakcje anolitu chlorkiem metylenu. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika otrzymuje sie 1,5 g (88% wydajnosci) 2,2,6,6-tetrametylo-4-piperydyno-l-oksylu.Po krystalizacji z heksanu otrzymany zwiazek wykazuje temeprature topnienia 36-37°.Przyklad II. 1,41 g (0,01 mola) 2,2,6,6-terametylopiperydyny rozpuszczonej w lOOml buforu fosforanowego wedlug Michaelisa o pH = 8,3 (11,8 gNa2HP04 w 100 ml roztworu)poddaje sie elekrolizie przy kontrolowanym potencjale anody, utrzymywanym w granicach 480-520 mV wzgledem nasyconej elektrody kalomelowej. Postepujac sposobem opisanym w przykladzie I elektrolize konczy sie po okolo 7 godzinach. Produkt wodrebnia sie przez ekstrakcje chlorkiem metylenu lub czterochlorkiem wegla. Otrzymuje sie 1,1 g (72% wydajnosci) 2,2,6,6- tetrametylopiperydyno-1-oksylu. Po krystalizacji z heksanu otrzymywany zwiazek wykazuje tem¬ perature topnienia 37-37,5°.Przyklad III. 1,57g (0,01 mola) 2,2,6,6-terametylo-4-hydroksypiperydyny rozpuszczonej w 100 ml wody, zawierajacej 13,8 g (0,1 mola) nadchloran potasu i 2,24g (0,04 mola) wodorotlenku potasu poddaje sie elektrolizie, utrzymujac potencjal anody w granicach 500-540mV wzgledem nasyconej elektrody kalomelowej. Postepujac sposobem opisanym w przykladzie I elektrolize konczy sie po okolo 7 godzinach. Otrzymany 2,2,6,6-tetrametylo-4-hydroksypiperydno-l-oksyl wyodrebnia sie przez ekstrakcje eterem. Wydajnosc wynosi 1,46 g (85%). Po krystalizacji z miesza¬ niny eter-heksan (2:1) temperatura topnienia otrzymanego zwiazku wynosi 71-72°.Przyklad IV. l,71g(0,01 mola)2,2,6,6-pentametylo-4-hydroksypiperydynyrozpuszczonej w 100 ml 20% alkoholu etylowego zawierajaceg 4,2 g (0,1 mola) chlorku litu i 1,68 (0,04 mola) wodorotlenku litu poddaje sie elektrolizie, utrzymujac potencjal anody w granicach 440-480 mV wzgledem nasyconej elektrody kalomelowej. Postepujac sposobem opisanym w przykladzie I elektrolize konczy sie po okolo 8 godzinach. Uzyskany 2,2,6,6-pentametylo-4-hydroksypiperydy- no-1-oksyl wydziela sie przez ekstrakcje eterem. Wydajnosc wynosi 1,38 g (75%). Po krystalizacji z mieszaniny eter-heksan (1:1) temperatura topnienia otrzymanego zwiazku wynosi 68-69°.Przyklad V. 1,85g (0,01 mola) 2,2,6,6-tetrametylo-4-etylo-4-hydroksypiperydyny rozpu¬ szczonej w 100 ml mieszaniny 80 czesci wody i 20 czesci acetonitrylu, zawierajacej 10 g (0,1 mola) azotanu potasu i 2,24 g (0,04 mola) wodorotlenku potasu poddaje sie elektrolizie, utrzymujac132 795 3 potencjal anody w granicach 480-520 mV wzgledem nasyconej elektrody kalomelowej. Postepujac sposobem opisanym w przykladzie I elektrolize konczy sie po okolo 8 godzinach. Otrzymany 2,2,6,6-tetrametylo-4-etylo-4-hydroksypiperydyno-l-oksyl wydziela sie przez ekstrakcje eterem.Wydajnosc wynosi l,50g (75%). Po krystalizacji z mieszaniny eter-heksan (1:1) temperatura topnienia otrzymanego zwiazku wynosi 66-66,5°.Przyklad VI. 3,10g 2,2,6,6-tetrametylopiperydonu-4, rozpuszczonego w 100ml wody zawierajacej 16 g (0,1 mola) nadchloranu litu i 2,52 g (0,06 mola) wodorotlenku litu poddaje sie elektrolizie przy kontrolowanympotencjale anody, utrzymywanym przez potencjostat w granicach 260-280mV wzgledem nasyconej elektrody kalomelowej. Elektrolizer posiada rozdzielone prze¬ pona ze spieku szklanego G-3 przestrzenie anodowa i katodowa. Jako katolit sluzy roztwór 0,01 M nadchloranu litu, zalkalizowany wodorotlenkiem litu. Elektrody wykonane z siatki platynowej posiadaja powierzchnie robocza 20cm2 kazda. Elektrolize przy energicznym mieszaniu prowadzi sie pradem o natezeniu poczatkowym 200-250 mA do czasu spadku natezenia pradu do okolo 30mA (okolo 7-8 godzin, zaleznie od geometrii elektrolizera). W tym czasie przez roztwór przeniesione zostaje okolo 90% teoretycznej ilosci ladunku elektrycznego. Uzyskany w wyniku utleniania elektrochemicznego l-hydroksy-2,2,6,6-tetrametylopiperydon-4 utlenia sie dalej do odpowiedniego rodnika nitroksylowego, bez wydzielania, przez parogodzinne przepuszczanie przez roztwór strumienia powietrza lub tlenku. Dodatek katalitycznych ilosci soli miedzi znacznie przyspiesza te faze utleniania. Otrzymany 2,2,6,6-tetrametylo-4-piperydyno 1-oksyl wyodrebnia sie z roztworu przez ekstrakcje chlorkiem metylenu lub eterem. Wydajnosc wynosi 2,88 g (85%) produktu o temperaturze topnienia 35-36°.Przyklad VII. 3,14g (0,02 mola) 2,2,6,6-tetrametylo-4-hydroksypiperydyny, rozpuszczo¬ nej w 100 ml wody zawierajacej 7,5 g (0,1 mola) chlorku potasu i 3,36 g (0,06 mola) wodorotlenku potasu poddaje sie elektrolizie przy kontrolowanympotencjale anody, utrzymywanym w granicach 300-330mV wzgledem nasyconej elektrody kalomelowej. Postepujac sposobem opisanym w przy¬ kladzie VI, po czasie osmiogodzinnego utleniania elektrochemicznego po okolo 4 godzinach utleniania strumieniem powietrza otrzymuje sie 2,93 g (85% wydajnosci) 2,2,6,6-tetrametylo-4- hydroksypiperydyno-1-oksylu o temperaturze topnienia 70-71°.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania rodnikównitroksylowych o ogólnym wzorze 1, w którym Z oznacza grupy o wzorach 2-6, znamienny tym, ze amine o ogólnym wzorze 7, w którym Z ma wyzej podane znaczenie, poddaje sie utlenianiu elektrochemicznemu w srodowisku wodnym lub wodno-rozpu- szczalnikowym zawierajacym elektrolit przewodzacy, stosujac ewentualnie rozdzielenie prze¬ strzeni anodowej i katodowej, ajako elektrody — metale nie ulegajace utlenianiu przy stosowanym potencjale anody, takie —jak zloto, platyna i stopy platyny, przy kontrolowanym potencjostaty- cznie potencjale anody w granicach od 450 do 700 mV, w przedzialach do 40 mV, okreslonych charakterem depolaryzatora organicznego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodowisko wodno-rozpuszczalnikowe stosuje sie roztwory wodno-acetonowe, wodno-alkoholowe lub wodno-acetonitrylowe. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako elektrolity przewodzace stosuje sie nadchlorany, azotany lub chlorki litu, sodu albo potasu, badzjodki,bromki lub chlorki czteroalki- loaminowe albo alkaliczny bufor fosforanowy wedlug Michaelisa. 4. Sposób otrzymywania rodników nitroksylowych o ogólnym wzrorze 1, w tórym Z oznacza grupy o wzorach 2-6, znamienny tym, ze amine o ogólnym wzorze 7, w którym Z ma wyzej podane znaczenia, poddaje sie utlenianiu elektrochemicznemu w srodowiskuwodno-rozpuszczalnikowym zawierajacym elektrolit przewodzacy, stosujac ewentualnie rozdzielenie przestrzeni anodowej i katodowej, a jako elektrody — metale nie ulegajace ultenianiu przy stosowanym potencjale anody, takie — jak zloto, platyna i stopy platyny, przy kontrolowanym potencjostatycznie potencjale anody w granicach od 240 do 320 mV, w przedzialach do 20 mV, okreslonych charakterem depolaryzatora organiczengo, a uzyskana hydroksyloamine o ogólnym wzorze 8, w którym Z ma wyzej podane znaczenie, utlenia sie do rodnika przez przepuszczanie przez elektrolit powietrza lub tlenu.4 132795 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze jako srodowisko wodno-rozpyszczalnikowe stosuje sie roztwory wodno-acetonowe, wodno-alkoholowe lub wodno-acetonitrjtlowe. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze jako elektrolity przewodzace stosuje sie nadchlorany, azotany lub chlorki litu, sodu albo potasu badzjodki, bromki lub chlorki czteroalki- loaminiowe albo alkaliczny bufor fosforanowy wedlug Michaelisa.HjCU l,chj 0 wzór i z = z = ^c=o wzór Z A0H wzór A Z = \ Z2"5 AoH Z = )CH2 wzór 3 /\H wzór 5 Vi2Ót 6 « OH wzór7 wzór 8 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (6)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania rodnikównitroksylowych o ogólnym wzorze 1, w którym Z oznacza grupy o wzorach 2-6, znamienny tym, ze amine o ogólnym wzorze 7, w którym Z ma wyzej podane znaczenie, poddaje sie utlenianiu elektrochemicznemu w srodowisku wodnym lub wodno-rozpu- szczalnikowym zawierajacym elektrolit przewodzacy, stosujac ewentualnie rozdzielenie prze¬ strzeni anodowej i katodowej, ajako elektrody — metale nie ulegajace utlenianiu przy stosowanym potencjale anody, takie —jak zloto, platyna i stopy platyny, przy kontrolowanym potencjostaty- cznie potencjale anody w granicach od 450 do 700 mV, w przedzialach do 40 mV, okreslonych charakterem depolaryzatora organicznego.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodowisko wodno-rozpuszczalnikowe stosuje sie roztwory wodno-acetonowe, wodno-alkoholowe lub wodno-acetonitrylowe.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako elektrolity przewodzace stosuje sie nadchlorany, azotany lub chlorki litu, sodu albo potasu, badzjodki,bromki lub chlorki czteroalki- loaminowe albo alkaliczny bufor fosforanowy wedlug Michaelisa.
  4. 4. Sposób otrzymywania rodników nitroksylowych o ogólnym wzrorze 1, w tórym Z oznacza grupy o wzorach 2-6, znamienny tym, ze amine o ogólnym wzorze 7, w którym Z ma wyzej podane znaczenia, poddaje sie utlenianiu elektrochemicznemu w srodowiskuwodno-rozpuszczalnikowym zawierajacym elektrolit przewodzacy, stosujac ewentualnie rozdzielenie przestrzeni anodowej i katodowej, a jako elektrody — metale nie ulegajace ultenianiu przy stosowanym potencjale anody, takie — jak zloto, platyna i stopy platyny, przy kontrolowanym potencjostatycznie potencjale anody w granicach od 240 do 320 mV, w przedzialach do 20 mV, okreslonych charakterem depolaryzatora organiczengo, a uzyskana hydroksyloamine o ogólnym wzorze 8, w którym Z ma wyzej podane znaczenie, utlenia sie do rodnika przez przepuszczanie przez elektrolit powietrza lub tlenu.4 132795
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze jako srodowisko wodno-rozpyszczalnikowe stosuje sie roztwory wodno-acetonowe, wodno-alkoholowe lub wodno-acetonitrjtlowe.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze jako elektrolity przewodzace stosuje sie nadchlorany, azotany lub chlorki litu, sodu albo potasu badzjodki, bromki lub chlorki czteroalki- loaminiowe albo alkaliczny bufor fosforanowy wedlug Michaelisa. HjCU l,chj 0 wzór i z = z = ^c=o wzór Z A0H wzór A Z = \ Z2"5 AoH Z = )CH2 wzór 3 /\H wzór 5 Vi2Ót 6 « OH wzór7 wzór 8 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL
PL1982239356A 1982-12-02 1982-12-02 Method of obtaining nitroxy radicals PL132795B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL1982239356A PL132795B2 (en) 1982-12-02 1982-12-02 Method of obtaining nitroxy radicals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL1982239356A PL132795B2 (en) 1982-12-02 1982-12-02 Method of obtaining nitroxy radicals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL239356A2 PL239356A2 (en) 1983-10-10
PL132795B2 true PL132795B2 (en) 1985-04-30

Family

ID=20014912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1982239356A PL132795B2 (en) 1982-12-02 1982-12-02 Method of obtaining nitroxy radicals

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL132795B2 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL239356A2 (en) 1983-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO742803L (pl)
JP2688416B2 (ja) カルボン酸の電気化学合成法
Varmaghani et al. Electrochemical synthesis of diverse sulfonamide derivatives depending on the potential electrode and their antimicrobial activity evaluation
US5518588A (en) Method for preparing 3-aminopyridines from 3-nitropyridines
PL132795B2 (en) Method of obtaining nitroxy radicals
JP7766613B2 (ja) レドックスフローセルにおける電解質としての使用のためのtempo誘導体溶液
US7052593B2 (en) Process for the production of diaryl iodonium compounds
Nematollahi et al. Electrochemical Oxidation of Catechols (= Benzene‐1, 2‐diols) in the Presence of Benzoylacetonitrile: Synthesis of New Derivatives of 5, 6‐Dihydroxybenzofuran
Lee et al. Paired electro-oxidation Part II: Production of anthraquinone in an undivided cell
JPH1180069A (ja) 酸化方法
RU2582126C1 (ru) Способ получения соли 9-мезитил-10-метилакридиния
Davarani et al. A facile electrochemical method for the synthesis of phenazine derivatives via an ECECC pathway
JPH07324052A (ja) カルボニル基含有化合物の製造方法
JP7743010B2 (ja) ハロカルボニル化合物の製造方法
US4387007A (en) Process for the manufacture of an aldehyde
JP4755458B2 (ja) 2−アルキン−1−アセタールの製造方法
PL148157B2 (en) Procedure for the receiving of nitroxyl radicals
JPS6342713B2 (pl)
CN109082685A (zh) 一种在低共熔溶剂中制备花状AuPt合金纳米粒子的方法及其电氧化合成氧杂蒽酮的应用
EP0316945B1 (en) Electrochemical synthesis of 2-methyl-5-pyrazinoic acid
JPH02179890A (ja) ジヒドロキシジオンの製造方法
JP2674767B2 (ja) ポリフルオロ芳香族アルデヒドの製造方法
JPS63176487A (ja) オキサテトラメチレンジカルボン酸の製法
Lisitsyn et al. Electrochemical amination. Dilute aqueous organic solutions of sulfuric acid
Ibrišagić et al. Electrochemical synthesis of tetra-alkylthiuram disulphides in emulsions