RU2160271C1 - Method of preparing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes - Google Patents

Method of preparing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes Download PDF

Info

Publication number
RU2160271C1
RU2160271C1 RU99115355A RU99115355A RU2160271C1 RU 2160271 C1 RU2160271 C1 RU 2160271C1 RU 99115355 A RU99115355 A RU 99115355A RU 99115355 A RU99115355 A RU 99115355A RU 2160271 C1 RU2160271 C1 RU 2160271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fullerene
dialkylamine
alcl
dichloride
alumacyclopropanes
Prior art date
Application number
RU99115355A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
У.М. Джемилев
А.Г. Ибрагимов
Л.О. Хафизова
Е.В. Никитина
Г.Н. Гильфанова
Р.Р. Абзалимов
Original Assignee
Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН
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 Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН filed Critical Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН
Priority to RU99115355A priority Critical patent/RU2160271C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2160271C1 publication Critical patent/RU2160271C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: described is method of preparing 1- dialkylamine-2,3-fullerene [60]alumacyclopropanes of formula I:
Figure 00000002
wherein n is 1-6, R is C2H5,C4H9 and C60 is allotropic modification of carbon by reacting fullerene [60] with excessive amount of dialkylaminealuminium dichloride and activated magnesium in the presence of titanocene dichloride in argon atmosphere under normal conditions in solvents for 12-16 hours. EFFECT: new organoaluminium compounds. 8 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам получения новых алюминийорганических соединений, конкретно, к способу получения 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60] алюмациклопропанов общей формулы (1)

Figure 00000003

где n = 1-6; R=C2H5, C4H9; C60-аллотропная модификация углерода.The invention relates to methods for producing new organoaluminum compounds, in particular, to a method for producing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes of the general formula (1)
Figure 00000003

where n = 1-6; R = C 2 H 5 , C 4 H 9 ; C 60 allotropic modification of carbon.

Предлагаемые фуллеренсодержащие циклические алюминийорганические соединения могут найти применение в органическом и металлоорганическом синтезе, а продукты функционализации (1) представляют интерес в качестве экстрагентов, сорбентов, присадок, физиологически активных веществ. The proposed fullerene-containing cyclic organoaluminum compounds can be used in organic and organometallic synthesis, and functionalization products (1) are of interest as extractants, sorbents, additives, physiologically active substances.

Известен способ (Джемилев У.М., Ибрагимов А.Г., Золотарев А.П., Халилов Л.М., Муслухов Р.Р. Изв. АН. Серия: Химия - 1992, N 2, с. 386-391) получения полициклических алюминийорганических соединений, например, 1-этилалюматрицикло[5.2.1.02,6)-декана (2) реакцией AlEt3 с норборненом, взятых в эквимольных количествах, в присутствии 3-5 мол.% катализатора Cp2ZrCl2 при комнатной температуре в углеводородных растворителях за 12 - 14 часов по схеме:

Figure 00000004

Известный способ не позволяет получать 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60] алюмациклопропаны (1).The known method (Dzhemilev U.M., Ibragimov A.G., Zolotarev A.P., Halilov L.M., Musloukhov R.R. Izv. AN. Series: Chemistry - 1992, N 2, p. 386-391 ) obtaining polycyclic organoaluminum compounds, for example, 1-ethylaluminatricyclo [5.2.1.0 2,6 ) -decane (2) by reaction of AlEt 3 with norbornene, taken in equimolar amounts, in the presence of 3-5 mol% of a Cp 2 ZrCl 2 catalyst at room temperature in hydrocarbon solvents for 12 to 14 hours according to the scheme:
Figure 00000004

The known method does not allow to obtain 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes (1).

Известен способ (У.М.Джемилев, А.Г.Ибрагимов, Л.О.Хафизова, Л.М.Халилов, Ю.В.Васильев, Р.Ф.Туктаров, Ю.В.Томилов, О.М.Нефедов. Изв. АН Сер.хим. 1999, N 3, 572-574) получения 1-этил-2,3-фуллереналюмациклопентанов (3) реакцией AlEt3 с [60] фуллереном, взятых в мольном соотношении [Al]:C60=300:1, в присутствии 2 мол.% Cp2ZrCl2 при 22-23oC в течение 36 ч по схеме:

Figure 00000005

Известный способ не позволяет получать 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60] алюмациклопропаны (1).The known method (U.M. Dzhemilev, A.G. Ibragimov, L.O. Khafizova, L.M. Khalilov, Yu.V. Vasiliev, R.F. Tuktarov, Yu.V. Tomilov, O.M. Nefedov Izv. AN Ser.chem. 1999, N 3, 572-574) for the preparation of 1-ethyl-2,3-fullerenalumumacyclopentanes (3) by the reaction of AlEt 3 with [60] fullerene taken in the molar ratio [Al]: C 60 = 300: 1, in the presence of 2 mol.% Cp 2 ZrCl 2 at 22-23 o C for 36 hours according to the scheme:
Figure 00000005

The known method does not allow to obtain 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по синтезу 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60]алюмациклопропанов (1). Thus, in the literature there is no information on the synthesis of 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes (1).

Предлагается способ синтеза 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60]алюмациклопропанов (1). A method for the synthesis of 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes (1) is proposed.

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] (новая модификация углерода) с избытком диалкиламиналюминийдихлорида общего вида R2N-AlCl2, где R= C2H5, C4H9, и активированного магния, взятых в мольном соотношении C60:R2N-AlCl2:Mg=1:(50-150):(30-50), предпочтительно 1:100:40, в присутствии катализатора титанацендихлорида (Cp2TiCl2) в количестве 0,5-1,5 мол. % по отношению к R2N-AlCl2, предпочтительно 1 мол.%, в атмосфере аргона при температуре 20 - 22oC и нормальном давлении в течение 12 - 16 часов, предпочтительно 14 часов в смеси растворителей толуол-ТГФ. Выход циклических алюминийорганических соединений (1), определенный по продуктам гидролиза с помощью ВЭЖХ, составляет 66 - 82%.The essence of the method consists in the interaction of fullerene [60] (a new modification of carbon) with an excess of dialkylamine aluminum dichloride of the general form R 2 N-AlCl 2 , where R = C 2 H 5 , C 4 H 9 , and activated magnesium, taken in a molar ratio of C 60 : R 2 N-AlCl 2 : Mg = 1: (50-150) :( 30-50), preferably 1: 100: 40, in the presence of a titanocenedichloride catalyst (Cp 2 TiCl 2 ) in an amount of 0.5-1.5 mol . % with respect to R 2 N-AlCl 2 , preferably 1 mol.%, in an argon atmosphere at a temperature of 20-22 o C and normal pressure for 12 to 16 hours, preferably 14 hours in a mixture of solvents toluene-THF. The yield of cyclic organoaluminum compounds (1), determined by the products of hydrolysis using HPLC, is 66 - 82%.

Реакция протекает по схеме:

Figure 00000006

Диалкиламиналюминийдихлорид (R2N-AlCl2) и магний берут в избытке по отношению к фуллерену [60] с целью включения в молекулу C60 максимального количества алюмациклопропановых фрагментов. Снижение количества R2N-AlCl2 и магния по отношению к C60, например, C60:R2N-AlCl2:Mg=1:30:15, приводит к уменьшению выхода целевых продуктов, а также к снижению вводимых в молекулу C60 алюмациклопропановых заместителей. Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания R2N-AlCl2 или Mg по отношению к C60, например, C60: R2N-AlCl2:Mg=1:200:75, не приводит к существенному повышению выхода целевых продуктов, а также увеличению количества вводимых в молекулу фуллерена алюмациклопропановых фрагментов.The reaction proceeds according to the scheme:
Figure 00000006

Dialkylaminaluminium dichloride (R 2 N-AlCl 2 ) and magnesium are taken in excess with respect to fullerene [60] in order to include the maximum amount of aluminacyclopropane fragments into the C 60 molecule. A decrease in the amount of R 2 N-AlCl 2 and magnesium relative to C 60 , for example, C 60 : R 2 N-AlCl 2 : Mg = 1: 30: 15, leads to a decrease in the yield of the target products, as well as to a decrease in the amount introduced into the molecule C 60 aluminacyclopropane substituents. The change in the ratio of the starting reagents in the direction of increasing the content of R 2 N-AlCl 2 or Mg relative to C 60 , for example, C 60 : R 2 N-AlCl 2 : Mg = 1: 200: 75, does not significantly increase the yield of the target products , as well as an increase in the number of aluminacyclopropane fragments introduced into the fullerene molecule.

1-Диалкиламин-2,3-фуллереналюмациклопропаны (1) образуются только с участием R2N-AlCl2, магния и катализатора Cp2TiCl2. В присутствии других соединений алюминия (например, EtAlCl2, AlBu3i, Et2AlCl, i-Bu2AlH, i-Bu2AlCl) или другого катализатора (например, Zr(acac)4, TiCl4, Ni(acac)2, PdCl2) целевые продукты (1) не образуются. При замене Mg, выступающего в качестве акцептора ионов хлора, на другие металлы, например Ca, Na, Li, выход целевых продуктов снижался.1-Dialkylamine-2,3-fullerenalumacyclopropanes (1) are formed only with the participation of R 2 N-AlCl 2 , magnesium and the catalyst Cp 2 TiCl 2 . In the presence of other aluminum compounds (e.g. EtAlCl 2 , AlBu 3 i , Et 2 AlCl, i-Bu 2 AlH, i-Bu 2 AlCl) or another catalyst (e.g. Zr (acac) 4 , TiCl 4 , Ni (acac) 2 , PdCl 2 ) target products (1) are not formed. When Mg, acting as an acceptor of chlorine ions, was replaced by other metals, for example, Ca, Na, and Li, the yield of the target products decreased.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Cp2TiCl2 больше 1,5 мол. % не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов. Использование катализатора Cp2TiCl2 менее 0,5 мол.% снижает выход 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60] алюмациклопропанов, что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Опыты проводили при комнатной температуре. При более высокой температуре, например 50oC, не наблюдается значительного увеличения выхода целевых продуктов, при меньшей температуре, например 0oC, снижается скорость реакции.Carrying out the specified reaction in the presence of a catalyst Cp 2 TiCl 2 more than 1.5 mol. % does not lead to a significant increase in the yield of target products. The use of the catalyst Cp 2 TiCl 2 less than 0.5 mol.% Reduces the yield of 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes, which is possibly associated with a decrease in catalytically active centers in the reaction mass. The experiments were carried out at room temperature. At a higher temperature, for example 50 o C, there is no significant increase in the yield of the target products, at a lower temperature, for example 0 o C, the reaction rate decreases.

Существенные отличия предлагаемого способа:
1. Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходных реагентов диалкиламиналюминийдихлоридов (R2N-AlCl2) и Mg, а в качестве катализатора Cp2TiCl2. В известном способе используются AlEt3 и катализатор Cp2ZrCl2. Кроме того, если в известном способе в ходе реакции образуются 1-этил-2,3-фуллерен[60] алюмациклопентаны (3), то в предлагаемом способе образуются 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60]алюмациклопропаны (1), синтез которых в литературе не описан.
Significant differences of the proposed method:
1. The proposed method is based on the use of dialkylaminaluminium dichlorides (R 2 N-AlCl 2 ) and Mg as starting reagents, and Cp 2 TiCl 2 as a catalyst. In the known method, AlEt 3 and a Cp 2 ZrCl 2 catalyst are used. In addition, if in the known method, 1-ethyl-2,3-fullerene [60] aluminacyclopentanes (3) are formed during the reaction, then in the proposed method 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes (1) are formed the synthesis of which is not described in the literature.

Способ поясняется следующими примерами
Пример 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке в атмосфере аргона при температуре ~0oC помещают 0,05 ммоль фуллерена [60], 25 мл сухого толуола и 10 мл ТГФ, 5 ммоль (C2H5)2N-AlCl2, 2 г-ат. Mg (порошок) и катализатор Cp2TiCl2 в количестве 0,05 ммоль (1 мол.% по отношению к (C2H5)2N-AlCl2), температуру поднимают до комнатной (20 - 22oC) и перемешивают 14 часов. Получают 1-диэтиламин-2,3-фуллерен[60]алюмациклопропаны общей формулы (1) с числом алюмациклопропановых фрагментов от 1 до 6 с общим выходом 74%.Выход определяли с помощью ВЭЖХ продуктов гидролиза (4).
The method is illustrated by the following examples.
Example 1. In a 50 ml glass reactor mounted on a magnetic stirrer in an argon atmosphere at a temperature of ~ 0 ° C, 0.05 mmol of fullerene [60], 25 ml of dry toluene and 10 ml of THF, 5 mmol (C 2 H 5 ) are placed 2 N-AlCl 2 , 2 g-at. Mg (powder) and a Cp 2 TiCl 2 catalyst in an amount of 0.05 mmol (1 mol% with respect to (C 2 H 5 ) 2 N-AlCl 2 ), the temperature was raised to room temperature (20 - 22 o C) and stirred 14 hours. Obtain 1-diethylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes of the general formula (1) with the number of aluminacyclopropane fragments from 1 to 6 with a total yield of 74%. The yield was determined by HPLC of hydrolysis products (4).

Figure 00000007

Продукты гидролиза (4) и дейтеролиза (5) необходимо сразу же выделять из раствора для их анализа спектральными методами, что связано с высокой реакционной способностью (4) и (5) по отношению к исходным растворителям и кислороду воздуха (A.D. Darwish, A.K. Abdul-Sada, G.J. Langley, H.W. Kroto, R. Taylor, D.R.M. Walton. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 1995, 2359-2365).
Figure 00000007

The products of hydrolysis (4) and deuterolysis (5) must be immediately isolated from the solution for their analysis by spectral methods, which is associated with the high reactivity of (4) and (5) with respect to the starting solvents and air oxygen (AD Darwish, AK Abdul- Sada, GJ Langley, HW Kroto, R. Taylor, DRM Walton. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 1995, 2359-2365).

Спектральные характеристики (4) и (5):
Спектр ЯМР 1H (δ, м.д., CDCl3) полигидрофуллеренов (4):

Figure 00000008

Мультиплетные сигналы в области 3,10-4,80, 6,45-6,90.Spectral characteristics (4) and (5):
1H NMR spectrum (δ, ppm, CDCl 3 ) of polyhydrofullerenes (4):
Figure 00000008

Multiplet signals in the field of 3.10-4.80, 6.45-6.90.

ИК-спектр (ν, см-1) полигидрофуллеренов (4): 2915, 2852 (C-H). Масс-спектр отрицательных ионов полидейтерофуллеренов (5): массовые линии со значениями m/z от 724 [C60D2] до 744 [C60D12].IR spectrum (ν, cm -1 ) of polyhydrofullerenes (4): 2915, 2852 (CH). Mass spectrum of negative polydeuterofullerenes ions (5): mass lines with m / z values from 724 [C 60 D 2 ] to 744 [C 60 D 12 ].

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице. Other examples confirming the method are given in the table.

Реакции проводили при комнатной температуре (20 - 22oC) в смеси растворителей толуол-ТГФ, что связано с хорошей растворимостью исходного фуллерена [60] в толуоле и хорошей растворимостью MgCl2 (побочный продукт) в ТГФ. Повышение температуры нецелесообразно, т. к. не наблюдается значительного увеличения выхода целевых продуктов. При более низкой температуре снижается скорость реакции.The reactions were carried out at room temperature (20–22 ° C) in a toluene – THF solvent mixture, which was associated with the good solubility of the starting fullerene [60] in toluene and the good solubility of MgCl 2 (by-product) in THF. The temperature increase is impractical, since there is no significant increase in the yield of the target products. At lower temperatures, the reaction rate decreases.

Claims (1)

Способ получения 1-диалкиламин-2,3-фуллерен[60]алюмациклопропанов общей формулы
Figure 00000009

где n = 1 - 6;
R - C2H5, C4H9;
C60 - аллотропная модификация углерода,
отличающийся тем, что фуллерен[60] взаимодействует с избытком диалкиламиналюминийдихлорида вида R2N-AlCl2, где R - C2H5, C4H9, и активированного магния, взятыми в мольном соотношении C60: R2N-AlCl2 : Mg = 1 : (50 - 150) : (30 - 50) в присутствии катализатора титанацендихлорида (Cp2TiCl2) в количестве 0,5 - 1,5 мол.% по отношению к диалкиламиналюминийдихлориду в атмосфере аргона при нормальных условиях в присутствии смеси толуола и тетрагидрофурана в качестве растворителей в течение 12 - 16 ч.
The method of obtaining 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] aluminacyclopropanes of the General formula
Figure 00000009

where n = 1 to 6;
R is C 2 H 5 , C 4 H 9 ;
C 60 - allotropic modification of carbon,
characterized in that fullerene [60] interacts with an excess of dialkylaminaluminium dichloride of the form R 2 N-AlCl 2 , where R is C 2 H 5 , C 4 H 9 , and activated magnesium, taken in a molar ratio of C 60 : R 2 N-AlCl 2 : Mg = 1: (50 - 150): (30 - 50) in the presence of a catalyst titanocene dichloride (Cp 2 TiCl 2 ) in an amount of 0.5 - 1.5 mol.% In relation to dialkylaminaluminium dichloride in an argon atmosphere under normal conditions in the presence of a mixture of toluene and tetrahydrofuran as solvents for 12 to 16 hours
RU99115355A 1999-07-12 1999-07-12 Method of preparing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes RU2160271C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115355A RU2160271C1 (en) 1999-07-12 1999-07-12 Method of preparing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115355A RU2160271C1 (en) 1999-07-12 1999-07-12 Method of preparing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2160271C1 true RU2160271C1 (en) 2000-12-10

Family

ID=20222682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99115355A RU2160271C1 (en) 1999-07-12 1999-07-12 Method of preparing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2160271C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767540C1 (en) * 2021-04-13 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук METHOD FOR PRODUCING 1,9-N,N'-DIETHYL-ETHYLENEDIAMINO-1,9-DIHYDRO-(C60-Ih)[5,6]FULLERENE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДЖЕМИЛЕВ У.М. и др. Известия АН. Серия: Хим. - 1999, N 3, с. 572-574. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767540C1 (en) * 2021-04-13 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук METHOD FOR PRODUCING 1,9-N,N'-DIETHYL-ETHYLENEDIAMINO-1,9-DIHYDRO-(C60-Ih)[5,6]FULLERENE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0873471A (en) Organometallic derivative of group iiia and its production
RU2160271C1 (en) Method of preparing 1-dialkylamine-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes
Brown et al. Addition compounds of alkali-metal hydrides. 23. Preparation of potassium triisopropoxyborohydride in improved purity
RU2160274C1 (en) Method of preparing 1-alkoxy-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes
RU2160272C1 (en) Method of preparing 1-ethyl-2,3-fullerene [60] alumacyclopropanes
JP2863321B2 (en) Method for producing dialkyl zinc
RU2348604C1 (en) Method of obtaining polyhydro[60]fullerenes
RU2440358C2 (en) Method of producing 1-diethylaluminium-2-ethylalkanes
RU2147586C1 (en) Method of preparing 1-chloro-2,3- diphenyl(alkyl)alumacyclopropenes
RU2160275C1 (en) Method of preparing di(1-ethyl-1-(dialkylamine)aluminium)) [60] fullerenes
RU2160273C1 (en) Method of preparing di(aluminium diethyl) [60] fullerenes
RU2160270C1 (en) Method of preparing di(1-ethyl-1-alkoxyaluminium) [60] fullerenes
RU2132332C1 (en) Method of synthesis of 1-ethyl-2,3-fullerenealuminocyclo- -pentanes
RU2179478C2 (en) Catalyst for synthesis of 1,2-bis-(dialkylaluma)-1,2-diphenyl-ethylenes
RU2151772C1 (en) Method of preparing 1-alkoxy (or dialkylamino)-2,3- diphenyl(alkyl)alumacyclopropenes
RU2152393C1 (en) Method of synthesis of 1-ethyl-2,3-diphenyl(alkyl)alumacyclo-propenes
RU2283844C1 (en) Method for production of 1-ethenyl-1-methyl-1-sila-2,3-[60]fullerocyclopentane
RU2039749C1 (en) Method of synthesis of 1-alkenyl-1- (isobutyl)-1-chloroalkanes
RU2348602C1 (en) Method of obtaining polyhydro[60]fullerenes
RU2135446C1 (en) Method of preparing 1-(n-propyl)-2-hydro[6] fullerenes
RU2206570C1 (en) Method for preparing 1-ethyl-3,3-dialkyl-6,7-fullereno[60]cyclohepta-2-ox-1-alanes
RU2238262C1 (en) Method for preparing 2,3-fullereno[60]cyclopentanols
RU2119449C1 (en) Method of synthesis of ethylated fullerenes
RU2348603C1 (en) Method of obtaining polyhydro[60]fullerenes
RU2283830C1 (en) Method for production of 1-hydroxy-2,3-[60]fullerocyclopentanecarboxylic acid ethyl ester