RU2342381C2 - Method of obtaining 3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on - Google Patents

Method of obtaining 3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on Download PDF

Info

Publication number
RU2342381C2
RU2342381C2 RU2007104471/04A RU2007104471A RU2342381C2 RU 2342381 C2 RU2342381 C2 RU 2342381C2 RU 2007104471/04 A RU2007104471/04 A RU 2007104471/04A RU 2007104471 A RU2007104471 A RU 2007104471A RU 2342381 C2 RU2342381 C2 RU 2342381C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fullero
tetrahydrothiophen
obtaining
zrcl
fullerene
Prior art date
Application number
RU2007104471/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007104471A (en
Inventor
Усеин Меметович Джемилев (RU)
Усеин Меметович Джемилев
Айрат Рамилевич Туктаров (RU)
Айрат Рамилевич Туктаров
Галина Аркадьевна Джемилева (RU)
Галина Аркадьевна Джемилева
Асхат Габдрахманович Ибрагимов (RU)
Асхат Габдрахманович Ибрагимов
Марко Пудас (FI)
Марко Пудас
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 RU2007104471/04A priority Critical patent/RU2342381C2/en
Publication of RU2007104471A publication Critical patent/RU2007104471A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342381C2 publication Critical patent/RU2342381C2/en

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: claimed invention relates to field of organic chemistry, namely to method of obtaining 3,4-fullero(60)tetrahydrothiophen-1-on of formula (I)
Figure 00000002
. Essence of method lies in interaction of fullerene C60 with dimethylsulfoxide in presence of catalyst Cp2ZrCl2 in toluol medium at temperature ~20 °C during 66-78 hours. Target product output is 56-79%.
EFFECT: obtaining compound, which can be used as complex-forming agent, sorbent, biologically active compound, as well as in creation of novel materials with set electronic, magnetic and optical properties.
1 ex, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1)The present invention relates to organic chemistry, specifically to a method for producing 3,4-fullero [60] tetrahydrothiophen-1-one (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], F.Effenberger, G.Grube. Synthesis, 1998, 9, 1372-1379) термического получения олиготиенилфуллерена формулы (2) реакцией С60 с 2-замещенными 4,6-дигидро-5H-5λ6-тиено[3,4-b]тиофен-5,5-дионами в растворе хлорбензола или 1,2,4-трихлорбензола по схемеA known method ([1], F. Effenberger, G. Grube. Synthesis, 1998, 9, 1372-1379) for the thermal production of oligothienyl fullerene of formula (2) by reaction of C 60 with 2-substituted 4,6-dihydro-5H-5λ 6 - thieno [3,4-b] thiophene-5,5-dione in a solution of chlorobenzene or 1,2,4-trichlorobenzene according to the scheme

Figure 00000004
Figure 00000004

Известный способ не позволяет получать 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1).The known method does not allow to obtain 3,4-fullero [60] tetrahydrothiophen-1-one (1).

Известен способ ([2], H.Ishida, K.Itoh, M.Ohno. Tetrahrdron, 2001, 57, 1737-1747) получения фуллеротетрагидротиофен-1-она формулы (1) реакцией присоединения бис(триметилсилилметил)-сульфоксида к С60 в о-дихлорбензоле при температуре 110°С с последующим окислением продукта присоединения с помощью м-хлорнадбензойной кислоты по схемеA known method ([2], H. Ishida, K. Itoh, M.Ohno. Tetrahrdron, 2001, 57, 1737-1747) for preparing fullerotetrahydrothiophen-1-one of the formula (1) by the reaction of addition of bis (trimethylsilylmethyl) sulfoxide to C 60 in o-dichlorobenzene at a temperature of 110 ° C followed by oxidation of the addition product with m-chloroperbenzoic acid according to the scheme

Figure 00000005
Figure 00000005

Недостатком известного метода является высокая энергоемкость процесса и пожароопасность на первой стадии. На этой стадии реакция может быть осуществлена лишь при повышенной температуре в кипящем толуоле (110°С). На второй стадии для окисления применяется взрывоопасная м-хлорнадбензойная кислота.The disadvantage of this method is the high energy intensity of the process and the fire hazard in the first stage. At this stage, the reaction can be carried out only at elevated temperatures in boiling toluene (110 ° C). In the second stage, explosive m-chloroperbenzoic acid is used for oxidation.

Предлагается новый способ получения 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1).A new method is proposed for producing 3,4-fullero [60] tetrahydrothiophen-1-one (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с диметилсульфоксидом Me2S=0 в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2), взятыми в мольном соотношении соответственно 0.01:(0.045-0.055):(0.0015-0.0025), предпочтительно 0.01:0.05:0.0020, при комнатной температуре (~20°С) в течение 66-78 ч, предпочтительно 72 ч, в растворе толуола. Выход 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 56-79%. Реакция протекает по схемеThe essence of the method consists in the interaction of fullerene C 60 with dimethyl sulfoxide Me 2 S = 0 in the presence of a catalyst of zirconacene dichloride (Cp 2 ZrCl 2 ), taken in a molar ratio of respectively 0.01: (0.045-0.055) :( 0.0015-0.0025), preferably 0.01: 0.05: 0.0020, at room temperature (~ 20 ° C) for 66-78 hours, preferably 72 hours, in a toluene solution. The yield of 3,4-fullero [60] tetrahydrothiophen-1-one (1) is 56-79% (according to HPLC). The reaction proceeds according to the scheme.

Figure 00000006
Figure 00000006

Диметилсульфоксид берут с избытком по отношению к фуллерену С60 с целью повышения выхода целевого продукта (1). Снижение количества диметилсульфоксида по отношению к С60 нецелесообразно, так как приводит к уменьшению выхода целевого продукта.Dimethyl sulfoxide is taken in excess with respect to fullerene C 60 in order to increase the yield of the target product (1). A decrease in the amount of dimethyl sulfoxide with respect to C 60 is impractical, since it leads to a decrease in the yield of the target product.

Проведение указанной реакции в присутствии циркониевого катализатора цирконацендихлорида Cp2ZrCl2 больше 25 мол.% по отношению к С60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора цирконацендихлорида Cp2ZrCl2 менее 15 мол.% по отношению к С60 снижает выход продукта (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе.Carrying out the above reaction in the presence of a zirconium catalyst of zirconacenedichloride Cp 2 ZrCl 2 more than 25 mol.% With respect to C 60 does not significantly increase the yield of the target product (1). The use of a catalyst of zirconacene dichloride Cp 2 ZrCl 2 less than 15 mol.% With respect to C 60 reduces the yield of product (1), which is possibly associated with a decrease in catalytically active centers in the reaction mass.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону значительного увеличения содержания диметилсульфоксида по отношению к фуллерену[60] приводит к присоединению дополнительных молекул исходного сульфоксида к молекуле С60.A change in the ratio of the starting reagents towards a significant increase in the content of dimethyl sulfoxide with respect to fullerene [60] leads to the addition of additional molecules of the starting sulfoxide to the C 60 molecule.

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

Предлагаемый одностадийный способ базируется на использовании в качестве исходного реагента диметилсульфоксида и катализатора цирконацендихлорида Cp2ZrCl2. Реакция идет при температуре ~20°С в толуоле. В известном двухстадийном способе используются бис(триметилсилилметил)-сульфоксид и м-хлорнадбензойная кислота в качестве исходных реагентов, реакция идет в о-дихлорбензоле при температуре 110°С:The proposed one-stage method is based on the use of dimethyl sulfoxide and a catalyst of zirconacenedichloride Cp 2 ZrCl 2 as a starting reagent. The reaction proceeds at a temperature of ~ 20 ° C in toluene. In the known two-stage method, bis (trimethylsilylmethyl) sulfoxide and m-chloroperbenzoic acid are used as starting reagents, the reaction proceeds in o-dichlorobenzene at a temperature of 110 ° C:

Предлагаемый процесс в отличие от известного не является энергоемким, пожаро- или взрывоопасным и позволяет получать 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1) уже при комнатной температуре.The proposed process, unlike the known one, is not energy consuming, fire or explosive, and allows to obtain 3,4-fullero [60] tetrahydrothiophen-1-one (1) even at room temperature.

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 С60, 10 мл «сухого» толуола, 0.05 ммоля диметилсульфоксида и 0.002 ммоль катализатора Cp2ZrCl2, перемешивают 72 часа при температуре 20°С, получают 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-он (1) с выходом 71% (по данным ВЭЖХ).EXAMPLE 1. 0.01 mmol of fullerene C 60 , 10 ml of “dry” toluene, 0.05 mmol of dimethyl sulfoxide and 0.002 mmol of Cp 2 ZrCl 2 catalyst are placed in a 50 ml glass flask, stirred for 72 hours at a temperature of 20 ° C., 3,4-fullero is obtained [60] tetrahydrothiophen-1-one (1) in 71% yield (according to HPLC).

Спектр ЯМР13С 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1) (δ, м.д.): 64.83 (С2,5), 74.12 (С3,4). Сигналы углеродных атомов фуллеренового фрагмента располагаются в области 139-158 м.д. 13 C NMR spectrum of 3,4-fullero [60] tetrahydrothiophen-1-one (1) (δ, ppm): 64.83 (C 2.5 ), 74.12 (C 3.4 ). The signals of the carbon atoms of the fullerene fragment are located in the region of 139-158 ppm.

Figure 00000007
Figure 00000007

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

Таблица 1Table 1 №№ п/п№№ Мольное соотношение, С60:Ме2S=O: Cp2ZrCl2, ммольThe molar ratio, C 60 : Me 2 S = O: Cp 2 ZrCl 2 , mmol Время реакции, часReaction time, hour Выход (1), %Yield (1),% 1one 22 33 4four 1.one. 0.01:0.05:0.0020.01: 0.05: 0.002 7272 7171 2.2. 0.01:0.055:0.0020.01: 0.055: 0.002 7272 7373 3.3. 0.01:0.045:0.0020.01: 0.045: 0.002 7272 6565 4.four. 0.01:0.05:0.00250.01: 0.05: 0.0025 7272 7979 5.5. 0.01:0.05:0.00150.01: 0.05: 0.0015 7272 5656 6.6. 0.01:0.05:0.0020.01: 0.05: 0.002 7878 7575 7.7. 0.01:0.05:0.0020.01: 0.05: 0.002 6666 6363

В качестве растворителя использовали толуол, т.к. в нем высокая растворимость фуллерена С60, реакции проводили при комнатной температуре (~20°С).Toluene was used as a solvent, since it has a high solubility of fullerene C 60 ; reactions were carried out at room temperature (~ 20 ° C).

Claims (1)

Способ получения 3,4-фуллеро[60]тетрагидротиофен-1-она (1)The method of obtaining 3,4-fullero [60] tetrahydrothiophen-1-one (1)
Figure 00000008
Figure 00000008
путем взаимодействия фуллерена С60 с диметилсульфоксидом в присутствии катализатора цирконацендихлорида Cp2ZrCl2, взятыми в мольном соотношении С60:диметилсульфоксид:Cp2ZrCl2=0,01:(0,045-0,055):(0,0015-0,0025), в среде толуола, при комнатной температуре (~20°С) в течение 66-78 ч.by the interaction of fullerene C 60 with dimethyl sulfoxide in the presence of a catalyst of zirconacene dichloride Cp 2 ZrCl 2 taken in a molar ratio of C 60 : dimethyl sulfoxide: Cp 2 ZrCl 2 = 0.01: (0.045-0.055) :( 0.0015-0.0025), in toluene, at room temperature (~ 20 ° C) for 66-78 hours
RU2007104471/04A 2007-02-05 2007-02-05 Method of obtaining 3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on RU2342381C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007104471/04A RU2342381C2 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Method of obtaining 3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007104471/04A RU2342381C2 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Method of obtaining 3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007104471A RU2007104471A (en) 2008-08-10
RU2342381C2 true RU2342381C2 (en) 2008-12-27

Family

ID=39746085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007104471/04A RU2342381C2 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Method of obtaining 3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342381C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785692C1 (en) * 2022-03-11 2022-12-12 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "УФИМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК" METHOD FOR OBTAINING 1,9-(1',4'-OXATHIANO-4'-OXIDE)-1,9-DIHYDRO-(C60-Ih)[5,6]FULLERENE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785692C1 (en) * 2022-03-11 2022-12-12 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "УФИМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК" METHOD FOR OBTAINING 1,9-(1',4'-OXATHIANO-4'-OXIDE)-1,9-DIHYDRO-(C60-Ih)[5,6]FULLERENE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007104471A (en) 2008-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007045742A (en) Manufacturing method of transition metal complex and transition metal complex
Zhong et al. Benzylic C–H heteroarylation of N-(benzyloxy) phthalimides with cyanopyridines enabled by photoredox 1, 2-hydrogen atom transfer
RU2342381C2 (en) Method of obtaining 3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on
RU2342378C2 (en) Method of obtaining 3,4-fullero [60]tetrahydrothiophene
Ruiz‐Mendoza et al. Synthesis and Catalytic Activity of Coumarin‐and Chrysin‐Tethered Triazolylidene Gold (I) Complexes
CN113307804A (en) Synthetic method and application of fluorine-containing indole quinoline compound
RU2384561C2 (en) Method of producing 1-alkoxy- or 1-cycloalkoxy-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2342380C2 (en) Method of obtaining 2,5-diphenyl-3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-on
RU2342377C2 (en) Method of obtaining 2,5-dialkyl-3,4-fullero[60]tetrahydrothiophen-1-ons
RU2342376C2 (en) Method of obtaining 2-alkyl-5-phenyl-3,4- fullero[60]tetrahydrothiophenes
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
RU2342379C2 (en) Method of obtaining 2,5-diphenyl-3,4- fullero[60]tetrahydrothiophen
RU2342382C2 (en) Method of obtaining 2,5-dialkyl-3,4- fullero[60]tetrahydrothiophenes
CN111217733A (en) N-thiocyanobenzenesulfonylimide and preparation method and application thereof
RU2385859C2 (en) Method of producing 1-phenoxy-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2309941C1 (en) Method for preparing 1-(n,n-diphenylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
CN113372353A (en) Difluoroalkylated dihydrofuranoquinolinone derivative and preparation method thereof
RU2310646C1 (en) Method for preparing 1-(n-phenylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2349593C1 (en) Method of producing 2,3-fullero-7-thiabicyclo [2,2,1]heptane
RU2164918C1 (en) Method of preparing 3,4-fullerene[60]-1,2- oxythioethane-2-(1,4-but-2-ene)-2-oxide
RU2283834C1 (en) Method for production of n,n,1-trimethyl-2-(3,4-fullero[60])pyrrolidine amine
RU2307836C1 (en) Method for production of 8-1-piperidinylmethyl)-6,7-fullero[60]-8-azabicyclo[3.2.1.]octane
RU2309939C1 (en) Method for preparing 1-(n,n-diprop-2-enylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2313521C1 (en) Method for preparing 1-(4-quinolinamino)-1,2-dihydro[60]fullerene

Legal Events

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

Effective date: 20090206