RU2349575C1 - Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene - Google Patents

Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene Download PDF

Info

Publication number
RU2349575C1
RU2349575C1 RU2007122003/04A RU2007122003A RU2349575C1 RU 2349575 C1 RU2349575 C1 RU 2349575C1 RU 2007122003/04 A RU2007122003/04 A RU 2007122003/04A RU 2007122003 A RU2007122003 A RU 2007122003A RU 2349575 C1 RU2349575 C1 RU 2349575C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fullerene
dihydro
hydroxy
producing
water
Prior art date
Application number
RU2007122003/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007122003A (en
Inventor
Усеин Меметович Джемилев (RU)
Усеин Меметович Джемилев
Айрат Рамилевич Туктаров (RU)
Айрат Рамилевич Туктаров
Арслан Рифхатович Ахметов (RU)
Арслан Рифхатович Ахметов
Марко Пудас (FI)
Марко Пудас
Асхат Габдрахманович Ибрагимов (RU)
Асхат Габдрахманович Ибрагимов
мова Филиза Габдуллаевна Вал (RU)
Филиза Габдуллаевна Валямова
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 RU2007122003/04A priority Critical patent/RU2349575C1/en
Publication of RU2007122003A publication Critical patent/RU2007122003A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2349575C1 publication Critical patent/RU2349575C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention pertains to organic chemistry, particularly to the method of producing functionally substituted fullerenes, which can be used as complexing agents, sorbents, biologically active compounds, as well as in making new materials with given properties. The essence of the method lies in reaction of fullerene C60 with water in the presence of a Cp2ZrCl2 catalyst in a toluene medium at 70-90°C temperature for a period of 0.5-1.5 hours.
EFFECT: selective method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene, with 72-94% output of the target product.
9 ex, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно, к способу получения 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерена общей формулы (1):The present invention relates to organic chemistry, specifically, to a method for producing 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene of the general formula (1):

Figure 00000001
Figure 00000001

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

Известен способ ([1], L.Y.Chiang, L.Y.Wang, S.-M.Tseng, J.-S.Wu, K.-H.Hsieh. J.Chem.Soc., Chem.Commun., 1994, 2675) получения смеси фуллеренолов формулы (2) реакцией С60 с реагентом Н2SO4·SO3 с последующим гидролизом реакционной массы водой по схеме:A known method ([1], LYChiang, LYWang, S.-M.Tseng, J.-S.Wu, K.-H.Hsieh. J.Chem.Soc., Chem.Commun., 1994, 2675) to obtain a mixture fullerenols of the formula (2) by reaction With 60 with a reagent H 2 SO 4 · SO 3 followed by hydrolysis of the reaction mass with water according to the scheme:

Figure 00000002
Figure 00000002

Известный способ приводит к образованию сложной смеси фуллеренолов (2) и не позволяет селективно получать 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерен (1).The known method leads to the formation of a complex mixture of fullerenols (2) and does not allow to selectively obtain 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1).

Известен способ ([2], N.S.Schneider, A.D.Darwish, H.W.Kroto, R.Taylor, D.R.M.Walton. J.Chem.Soc., Chem.Commun., 1994, 463) получения смеси фуллеренолов формулы (3) гидроборированием С60 в тетрагидрофуране с последующим окислением реакционной массы с помощью щелочной перекиси водорода по схеме:A known method ([2], NSSchneider, AD Darwish, HWKroto, R. Taylor, DRM Walton. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1994, 463) to obtain a mixture of fullerenols of the formula (3) by hydroboration of C 60 in tetrahydrofuran followed by oxidation the reaction mass using alkaline hydrogen peroxide according to the scheme:

Figure 00000003
Figure 00000003

Известным способом не может быть получен индивидуальный 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерен (1).In a known manner, individual 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1) cannot be obtained.

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному синтезу 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерена (1).Thus, in the literature there is no information on the selective synthesis of 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1).

Предлагается новый способ селективного получения 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерена (1).A new method for the selective production of 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1) is proposed.

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с водой (Н2О) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2), взятыми в мольном соотношении соответственно 0.01:(45-65):(0.0015-0.0025), предпочтительно 0.01:55:0.0020, при температуре 70-90°С в течение 0.5-1.5 ч, предпочтительно 1 ч, в растворе толуола. Выход 1-гидрокси-1,2-дигидро [60] фуллерена (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 72-94%. Реакция протекает по схеме:The essence of the method consists in the interaction of fullerene C 60 with water (H 2 O) in the presence of a catalyst of zirconacene dichloride (Cp 2 ZrCl 2 ), taken in a molar ratio of respectively 0.01: (45-65) :( 0.0015-0.0025), preferably 0.01: 55: 0.0020, at a temperature of 70-90 ° C for 0.5-1.5 hours, preferably 1 hour, in a toluene solution. The yield of 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1) is 72-94% (according to HPLC). The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000004
Figure 00000004

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

1-Гидрокси-1,2-дигидро [60] фуллерен (1) образуется только с участием фуллерена[60] и воды под действием катализатора Cp2ZrCl2.1-Hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1) is formed only with the participation of fullerene [60] and water under the action of the catalyst Cp 2 ZrCl 2 .

Проведение указанной реакции в присутствии циркониевого катализатора Cp2ZrCl2 больше 0.0025 мольных долей по отношению к С60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Cp2ZrCl2 менее 0.0015 мольных долей 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 zirconium catalyst Cp 2 ZrCl 2 more than 0.0025 mol fractions with respect to C 60 does not significantly increase the yield of the target product (1). The use of the catalyst Cp 2 ZrCl 2 less than 0.0015 molar fractions 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 воды по отношению к фуллерену[60] не приводит к существенному увеличению выхода 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерена (1).A change in the ratio of the starting reagents towards a significant increase in the water content with respect to fullerene [60] does not lead to a significant increase in the yield of 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1).

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

1. Предлагаемый способ базируется на использовании воды в качестве исходного реагента и катализатора Cp2ZrCl2. В известном способе используется гидрид бора и щелочная перекись водорода. Предлагаемый способ в отличие от известного позволяет селективно вводить в молекулу фуллерена один гидроксильный фрагмент с селективным получением 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерена (1).1. The proposed method is based on the use of water as a starting reagent and catalyst Cp 2 ZrCl 2 . In the known method, boron hydride and alkaline hydrogen peroxide are used. The proposed method, unlike the known one, allows one to selectively introduce one hydroxyl fragment into the fullerene molecule to selectively produce 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1).

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

ПРИМЕР 1. В стеклянную колбу помещают 0.01 ммоля фуллерена С60, 6 мл толуола, 55 ммолей воды и 0.0020 ммоль катализатора Cp2ZrCl2, перемешивают 1 час при температуре 80°С, получают 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерен с выходом 88% (по данным ВЭЖХ).EXAMPLE 1. 0.01 mmol of C60 fullerene, 6 ml of toluene, 55 mmol of water and 0.0020 mmol of Cp 2 ZrCl 2 catalyst are placed in a glass flask, stirred for 1 hour at a temperature of 80 ° C, 1-hydroxy-1,2-dihydro is obtained [60] fullerene with a yield of 88% (according to HPLC).

Спектр ЯМР13С (δ, м.д.) 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерена(1). 13 C NMR spectrum (δ, ppm) of 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene (1).

Figure 00000005
Figure 00000005

52.97 (С1), 70.79 (С2). Сигналы углеродных атомов фуллеренового фрагмента располагаются в области 137-156.52.97 (C 1 ), 70.79 (C 2 ). The signals of the carbon atoms of the fullerene fragment are located in the region 137-156.

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, C602О:Cp2ZrCl2, ммольMolar ratio, C 60 : H 2 O: Cp 2 ZrCl 2 , mmol Температура реакции, °СThe reaction temperature, ° C Время реакции, часReaction time, hour Выход (1), %Yield (1),% 1one 22 33 4four 55 1.one. 0.01:55:0.0020.01: 55: 0.002 8080 1one 8888 2.2. 0.01:65:0.0020.01: 65: 0.002 8080 1one 9191 3.3. 0.01:45:0.0020.01: 45: 0.002 8080 1one 7777 4.four. 0.01:55:0.00250.01: 55: 0.0025 8080 1one 9494 5.5. 0.01:55:0.00150.01: 55: 0.0015 8080 1one 7272 6.6. 0.01:55:0.0020.01: 55: 0.002 8080 1.51.5 9090 7.7. 0.01:55:0.0020.01: 55: 0.002 8080 0.50.5 7575 8.8. 0.01:55:0.0020.01: 55: 0.002 7070 1one 7373 9.9. 0.01:55:0.0020.01: 55: 0.002 9090 1one 9292

В качестве растворителя использовали толуол, т.к. в нем наибольшая растворимость фуллерена С60.Toluene was used as a solvent, since it has the highest solubility of fullerene C 60 .

Claims (1)

Способ получения 1-гидрокси-1,2-дигидро[60]фуллерена общей формулы (1)
Figure 00000006

отличающийся тем, что фуллерен С60 подвергают взаимодействию с водой в присутствии катализатора цирконацендихлорида в мольном соотношении С602O:Cp2ZiCl2, равном 0,01:(45-65):(0,0015-0,0025), в среде толуола в качестве растворителя при температуре 70-90°С в течение 0,5-1,5 ч.
The method of obtaining 1-hydroxy-1,2-dihydro [60] fullerene of the General formula (1)
Figure 00000006

characterized in that the fullerene C 60 is reacted with water in the presence of a zirconacenedichloride catalyst in a molar ratio of C 60 : H 2 O: Cp 2 ZiCl 2 equal to 0.01: (45-65) :( 0.0015-0.0025) in toluene medium as a solvent at a temperature of 70-90 ° C for 0.5-1.5 hours
RU2007122003/04A 2007-06-13 2007-06-13 Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene RU2349575C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122003/04A RU2349575C1 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122003/04A RU2349575C1 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007122003A RU2007122003A (en) 2008-12-20
RU2349575C1 true RU2349575C1 (en) 2009-03-20

Family

ID=40545216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007122003/04A RU2349575C1 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2349575C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495821C2 (en) * 2010-06-04 2013-10-20 Закрытое акционерное общество "Инновации ленинградских институтов и предприятий" (ЗАО ИЛИП) Method of producing mixture of fullerenols
RU2497751C2 (en) * 2011-12-28 2013-11-10 Евгений Александрович Козеев Fullerenol c60 and method of its obtaining from glycerin

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chiang L.Y., Wang L.Y. et al. "Fullerenol Derived Urethane-connected Polyether Dendritic Polymers" J.Chem.Soc., Chem. Commun., 1994, p.2675. Schneider N.S. et al. "Formation of fullerols via hydroboration of fullerene-С 60 " J.Chem.Soc., ChenLConinum., 1994, p.463. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495821C2 (en) * 2010-06-04 2013-10-20 Закрытое акционерное общество "Инновации ленинградских институтов и предприятий" (ЗАО ИЛИП) Method of producing mixture of fullerenols
RU2497751C2 (en) * 2011-12-28 2013-11-10 Евгений Александрович Козеев Fullerenol c60 and method of its obtaining from glycerin

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007122003A (en) 2008-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015536922A (en) Novel ruthenium complex and process for producing methanol and glycol
JP5358217B2 (en) New molybdenum complex
Matsuda et al. Gold-catalysed intramolecular trans-allylsilylation of alkynes forming 3-allyl-1-silaindenes
RU2349575C1 (en) Method of producing 1-hydroxy-1,2-dihydro[60]fullerene
KR20100127810A (en) Ruthenium compound and method for producing optically active aminoalcohol compound
RU2384561C2 (en) Method of producing 1-alkoxy- or 1-cycloalkoxy-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2307832C1 (en) Method for production of 5-methyl-2,3-fullero[60]piperazine
RU2310660C1 (en) Method for preparing 1-phenyl-2,5-dialkyl-3,4-fullero[60]phospholanes
RU2350619C1 (en) Method of 2,3-fullero[60]-7-phenyl-7-phosphabicyclo[2,2,1]heptane production
RU2385859C2 (en) Method of producing 1-phenoxy-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2313521C1 (en) Method for preparing 1-(4-quinolinamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2371441C1 (en) Method of producing 2,5-dialkyl(2,2,5,5-tetraalkyl)-3,4-fullero[60]tetradihydrofuranes
Geier et al. Rh-catalyzed P–P bond activation
RU2309954C1 (en) Method for preparing 1-(6,7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-2-ylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2309941C1 (en) Method for preparing 1-(n,n-diphenylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2310646C1 (en) Method for preparing 1-(n-phenylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2310645C1 (en) Method for preparing 1-(n,n-dicyclohexylamino)-1,2-dihydro[60]fullerene
Takahashi et al. Light-assisted catalytic hydrogenation of carbon dioxide at a low pressure by a dinuclear iridium polyhydride complex
JP2009235067A (en) Axially asymmetric phosphorus compound and method for producing the same
RU2349593C1 (en) Method of producing 2,3-fullero-7-thiabicyclo [2,2,1]heptane
RU2315055C1 (en) Method for preparing 1,2,5-trialkyl-3,4-fullero[60]phospholanes
RU2307836C1 (en) Method for production of 8-1-piperidinylmethyl)-6,7-fullero[60]-8-azabicyclo[3.2.1.]octane
RU2375343C2 (en) Method of producing 1-(2-propenyloxy)- or 1-(phenylmethoxy)-1,2-dihydro[60]fullerene
RU2342378C2 (en) Method of obtaining 3,4-fullero [60]tetrahydrothiophene
CN113264809B (en) Method for preparing alkane by first-order alcohol coupling catalyzed by N-heterocyclic carbene metal compound

Legal Events

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

Effective date: 20090614