RU2315047C1 - Method for preparing 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane - Google Patents

Method for preparing 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane Download PDF

Info

Publication number
RU2315047C1
RU2315047C1 RU2006115736/04A RU2006115736A RU2315047C1 RU 2315047 C1 RU2315047 C1 RU 2315047C1 RU 2006115736/04 A RU2006115736/04 A RU 2006115736/04A RU 2006115736 A RU2006115736 A RU 2006115736A RU 2315047 C1 RU2315047 C1 RU 2315047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fullerene
fullero
azabicyclo
oxa
octane
Prior art date
Application number
RU2006115736/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Усеин Меметович Джемилев
Асхат Габдрахманович Ибрагимов
Айрат Рамилевич Туктаров
Леонард Мухимович Халилов
Марко Пудас
Майя Тимофеевна Голикова
Альфия Зуфаровна Шарипова
Original Assignee
Институт нефтехимии и катализа 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 РАН filed Critical Институт нефтехимии и катализа РАН
Priority to RU2006115736/04A priority Critical patent/RU2315047C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2315047C1 publication Critical patent/RU2315047C1/en

Links

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to a method for synthesis of 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane of the general formula (1):
Figure 00000002
. Method involves interaction of fullerene[60] with N-ethylmorpholine in the mole ratio fullerene-C60 : N-ethylmorpholine = 0.01:(0.01-0.011) in the presence of Cp2TiCl2 as a catalyst taken in the amount 15-25 mole% with respect to fullerene[60], in toluene medium as a solvent at temperature ~20°C for 18-30 h. The yield of the end product is 73-90%. Synthesized compound can be used as chelating agent, sorbent, biologically active compound and in creature of novel materials with desired electronic, magnetic and optical properties.
EFFECT: improved method of synthesis.
1 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октана общей формулы (1):The present invention relates to organic chemistry, specifically to a method for producing 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane of the general formula (1):

Figure 00000003
Figure 00000003

Функционально замещенные фуллерены могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами.Functionally substituted fullerenes can be used as complexing agents, sorbents, biologically active compounds, as well as in the creation of new materials with specified electronic, magnetic and optical properties.

Известен способ ([1], Zheng Dagui, Li Yuliang, Yang Jingkui, Zhu Daoben. Fulleren Sci. and Technol., 1996, v.4, №5, 1067-1072) получения пирролидинового производного фуллерена[60] формулы (2) реакцией С60 с (НСНО)n и DL-валином в растворе толуола при температуре кипения растворителя (~110°С) в атмосфере азота с выходом 45%.A known method ([1], Zheng Dagui, Li Yuliang, Yang Jingkui, Zhu Daoben. Fulleren Sci. And Technol., 1996, v.4, No. 5, 1067-1072) to obtain a pyrrolidine derivative of fullerene [60] of the formula (2) the reaction of C 60 s (HCO) n and DL-valine in a toluene solution at the boiling point of the solvent (~ 110 ° C) in a nitrogen atmosphere with a yield of 45%.

Figure 00000004
Figure 00000004

Известный способ не позволяет получать 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октан (1).The known method does not allow to obtain 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1).

Известен способ ([2], G.E.Lawson, A.Kitaygorodskiy, B.Ma, C.E.Bunker, Y.-P.Sun. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1995, 21, 2225-2226) получения пирролидинового производного фуллерена[60] формулы (4) реакцией фотоциклоприсоединения триэтиламина (3) к С60 в толуоле при 20°С в атмосфере азота с выходом 32% по схеме.A known method ([2], GELawson, A. Kitaygorodskiy, B. Ma, CE Bunker, Y.-P. Sun. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1995, 21, 2225-2226) to obtain a pyrrolidine derivative of fullerene [60] of formula (4) by the reaction of photocycloaddition of triethylamine (3) to C 60 in toluene at 20 ° C in a nitrogen atmosphere with a yield of 32% according to the scheme.

Figure 00000005
Figure 00000005

Известным способом не может быть получен 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октан (1).In a known manner, 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1) cannot be obtained.

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному синтезу 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октана (1).Thus, there is no information in the literature on the selective synthesis of 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1).

Предлагается новый способ получения 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октана (1).A new method is proposed for producing 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] с N-этилморфолином (5), взятых в мольном соотношении соответственно 0.01:(0.01-0.011), предпочтительно 0.01:0.0105, в присутствии титанового катализатора Cp2TiCl2 в количестве 15-25 мол.% по отношению к фуллерену[60], при комнатной температуре (~20°С), в течение 18-30 ч, предпочтительно 24 ч, в растворе толуола. Выход 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октана (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 73-90%. Реакция протекает по схеме:The essence of the method consists in the interaction of fullerene [60] with N-ethylmorpholine (5), taken in a molar ratio of 0.01: (0.01-0.011), preferably 0.01: 0.0105, in the presence of a titanium catalyst Cp 2 TiCl 2 in an amount of 15-25 mol. % with respect to fullerene [60], at room temperature (~ 20 ° C), for 18-30 hours, preferably 24 hours, in toluene solution. The yield of 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1) is 73-90% (HPLC). The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000006
Figure 00000006

N-этилморфолин (5) берут с избытком по отношению к фуллерену[60] с целью повышения выхода целевого продукта (1). Снижение количества N-этилморфолина (5) по отношению к С60 нецелесообразно, так как приводит к резкому уменьшению выхода целевого продукта.N-ethylmorpholine (5) is taken in excess with respect to fullerene [60] in order to increase the yield of the target product (1). The decrease in the amount of N-ethylmorpholine (5) with respect to C 60 is impractical, since it leads to a sharp decrease in the yield of the target product.

8-Этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октан (1) образуется только с участием фуллерена[60] и N-этилморфолина (5).8-Ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1) is formed only with the participation of fullerene [60] and N-ethylmorpholine (5).

Проведение указанной реакции в присутствии титанового катализатора Cp2TiCl2 больше 25 мол.% по отношению к С60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Cp2TiCl2 менее 15 мол.% по отношению к С60 снижает выход продукта (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе.Carrying out this reaction in the presence of a titanium catalyst Cp 2 TiCl 2 more than 25 mol.% With respect to C 60 does not lead to a significant increase in the yield of the target product (1). The use of the catalyst Cp 2 TiCl 2 less than 15 mol.% With respect to C 60 reduces the yield of the product (1), which is possibly associated with a decrease in the catalytically active centers in the reaction mass.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону значительного увеличения содержания N-этилморфолина (5) по отношению к фуллерену[60] приводит к присоединению дополнительных пирролидиновых фрагментов к молекуле С60 и снижению селективности реакции.A change in the ratio of the starting reagents in the direction of a significant increase in the content of N-ethylmorpholine (5) with respect to fullerene [60] leads to the addition of additional pyrrolidine fragments to the C 60 molecule and a decrease in the selectivity of the reaction.

Существенные отличия предлагаемого способа:Significant differences of the proposed method:

1. Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного реагента N-этилморфолина (5), реакция идет под действием катализатора Cp2TiCl2. В известном способе используется триэтиламин, реакция идет при фотооблучении. Предлагаемый способ, в отличие от известного, позволяет вводить в молекулу фуллерена пирролидиновый фрагмент с морфолиновым заместителем с получением 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октана (1), синтез которого в литературе не описан.1. The proposed method is based on the use of N-ethylmorpholine (5) as a starting reagent; the reaction proceeds under the influence of a Cp 2 TiCl 2 catalyst. In the known method, triethylamine is used, the reaction proceeds by photo-irradiation. The proposed method, in contrast to the known one, allows the introduction of a pyrrolidine moiety with a morpholine substituent into a fullerene molecule to obtain 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1), the synthesis of which is not described in the literature.

Способ поясняется следующими примерами:The method is illustrated by the following examples:

ПРИМЕР 1. В стеклянную колбу объемом 50 мл помещают 0.01 ммоля фуллерена[60], 10 мл «сухого» толуола, 0.0105 ммоля N-этилморфолина (5) и 0.002 ммоль катализатора Cp2TiCl2, перемешивают 24 часа при температуре 20°С, получают 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октан общей формулы (1) с выходом 84% (по данным ВЭЖХ).EXAMPLE 1. In a 50 ml glass flask, 0.01 mmol of fullerene [60], 10 ml of “dry” toluene, 0.0105 mmol of N-ethylmorpholine (5) and 0.002 mmol of Cp 2 TiCl 2 catalyst are placed, stirred for 24 hours at a temperature of 20 ° C, get 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane of the general formula (1) with a yield of 84% (according to HPLC).

Спектр ЯМР 13С 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октана (1) (δ, м.д.): 13 C NMR spectrum of 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane (1) (δ, ppm):

Figure 00000007
Figure 00000007

Спектр ЯМР 13С (δ, м.д.): 14.22 (С10), 44.93 (С9), 61.57 (С1,5), 66.75 (С2,4), 71.63 (С6,7). Сигналы углеродных атомов фуллеренового фрагмента располагаются в области 136.88-137.66. 13 C NMR spectrum (δ, ppm): 14.22 (C 10 ), 44.93 (C 9 ), 61.57 (C 1.5 ), 66.75 (C 2.4 ), 71.63 (C 6.7 ). The signals of the carbon atoms of the fullerene fragment are located in the region 136.88-137.66.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.Other examples confirming the method are given in table 1.

Таблица 1Table 1 №№ п/п№№ Мольное соотношение, C60:

Figure 00000008
:Cp2TiCl2, ммольMolar ratio, C 60 :
Figure 00000008
: Cp 2 TiCl 2 , mmol Время реакции, чReaction time, h Выход (1), %Yield (1),% 1one 22 33 4four 1.one. 0.01:0.0105:0.0020.01: 0.0105: 0.002 2424 8484 2.2. 0.01:0.011:0.0020.01: 0.011: 0.002 2424 8787 3.3. 0.01:0.01:0.0020.01: 0.01: 0.002 2424 8080 4.four. 0.01:0.0105:0.00250.01: 0.0105: 0.0025 2424 9090 5.5. 0.01:0.0105:0.00150.01: 0.0105: 0.0015 2424 7373 6.6. 0.01:0.0105:0.0020.01: 0.0105: 0.002 30thirty 8888 7.7. 0.01:0.0105:0.0020.01: 0.0105: 0.002 18eighteen 7777

В качестве растворителя использовали толуол, т.к. в нем наибольшая растворимость фуллерена[60], реакции проводили при комнатной температуре (~20°С).Toluene was used as a solvent, since it has the highest solubility of fullerene [60]; reactions were carried out at room temperature (~ 20 ° С).

Claims (1)

Способ получения 8-этил-6,7-фуллеро[60]-3-окса-8-азабицикло[3.2.1]октана общей формулы (1)The method of producing 8-ethyl-6,7-fullero [60] -3-oxa-8-azabicyclo [3.2.1] octane of the general formula (1)
Figure 00000009
Figure 00000009
отличающийся тем, что фуллерен[60] взаимодействует с N-этилморфолином в мольном соотношении С60: N-этилморфолин, равном 0,01:(0,01-0,011), в присутствии катализатора Cp2TiCl2 в количестве 15-25 мол.% по отношению к фуллерену[60], в среде толуола в качестве растворителя при температуре ~20°С в течение 18-30 ч.characterized in that fullerene [60] interacts with N-ethylmorpholine in a molar ratio of C 60 : N-ethylmorpholine equal to 0.01: (0.01-0.011), in the presence of a Cp 2 TiCl 2 catalyst in an amount of 15-25 mol. % with respect to fullerene [60], in toluene as a solvent at a temperature of ~ 20 ° C for 18-30 hours
RU2006115736/04A 2006-09-04 2006-09-04 Method for preparing 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane RU2315047C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115736/04A RU2315047C1 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Method for preparing 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115736/04A RU2315047C1 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Method for preparing 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2315047C1 true RU2315047C1 (en) 2008-01-20

Family

ID=39108628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006115736/04A RU2315047C1 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Method for preparing 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2315047C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2307832C1 (en) Method for production of 5-methyl-2,3-fullero[60]piperazine
RU2315047C1 (en) Method for preparing 8-ethyl-6,7-fullero[60]-3-oxa-8-azabicyclo[3.2.1]octane
RU2310645C1 (en) Method for preparing 1-(n,n-dicyclohexylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2309954C1 (en) Method for preparing 1-(6,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-2-ylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2384561C2 (en) Method of producing 1-alkoxy- or 1-cycloalkoxy-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2307836C1 (en) Method for production of 8-1-piperidinylmethyl)-6,7-fullero[60]-8-azabicyclo[3.2.1.]octane
RU2283834C1 (en) Method for production of n,n,1-trimethyl-2-(3,4-fullero[60])pyrrolidine amine
RU2372334C2 (en) Method of producing 1-(2-propenyl)-2,5-dimethyl-3,4-fullero[60]pyrrolidine
RU2309941C1 (en) Method for preparing 1-(n,n-diphenylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2385859C2 (en) Method of producing 1-phenoxy-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2309939C1 (en) Method for preparing 1-(n,n-diprop-2-enylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2310660C1 (en) Method for preparing 1-phenyl-2,5-dialkyl-3,4-fullero[60]phospholanes
RU2315038C1 (en) Method for preparing 1-(2,7-octadienyl)-2,5-dimethyl-3,4-fullero[60]pyrrolidine
RU2342380C2 (en) Method of obtaining 2,5-diphenyl-3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on
RU2310646C1 (en) Method for preparing 1-(n-phenylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2313521C1 (en) Method for preparing 1-(4-quinolinamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2342378C2 (en) Method of obtaining 3,4-fullero [60]tetrahydrothiophene
RU2283302C1 (en) Method for preparing 2-(1-methyl-2-(3,4-fullero[60]-pyrrolidinyl)phenol
RU2283310C1 (en) Method for preparing 1-(1-methyl-2-(3,4-fullero[60]-pyrrolidinyl))-1h-1,2,4-triazole
RU2349575C1 (en) Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2342376C2 (en) Method of obtaining 2-alkyl-5-phenyl-3,4- fullero[60]tetrahydrothiophenes
RU2350619C1 (en) Method of 2,3-fullero[60]-7-phenyl-7-phosphabicyclo[2,2,1]heptane production
RU2342382C2 (en) Method of obtaining 2,5-dialkyl-3,4- fullero[60]tetrahydrothiophenes
RU2291153C1 (en) Method for preparing 1-[1-(methyl-2-(3,4-fulleropyrrolidinyl)]-1h-1,2,3-benzotriazole
RU2371441C1 (en) Method of producing 2,5-dialkyl(2,2,5,5-tetraalkyl)-3,4-fullero[60]tetradihydrofuranes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080905