RU2368606C2 - Method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane - Google Patents

Method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane Download PDF

Info

Publication number
RU2368606C2
RU2368606C2 RU2007139379/04A RU2007139379A RU2368606C2 RU 2368606 C2 RU2368606 C2 RU 2368606C2 RU 2007139379/04 A RU2007139379/04 A RU 2007139379/04A RU 2007139379 A RU2007139379 A RU 2007139379A RU 2368606 C2 RU2368606 C2 RU 2368606C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
octane
thiaspiro
hours
temperature
alet
Prior art date
Application number
RU2007139379/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007139379A (en
Inventor
Усеин Меметович Джемилев (RU)
Усеин Меметович Джемилев
Владимир Анатольевич Дьяконов (RU)
Владимир Анатольевич Дьяконов
Асхат Габдрахманович Ибрагимов (RU)
Асхат Габдрахманович Ибрагимов
Евгений Шмерович Финкельштейн (RU)
Евгений Шмерович Финкельштейн
Леонард Мухибович Халилов (RU)
Леонард Мухибович Халилов
Татьяна Викторовна Тюмкина (RU)
Татьяна Викторовна Тюмкина
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 RU2007139379/04A priority Critical patent/RU2368606C2/en
Publication of RU2007139379A publication Critical patent/RU2007139379A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368606C2 publication Critical patent/RU2368606C2/en

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane can be used in fine organic synthesis, in production of oil additives and biologically active substances. The method involves reacting methylenecyclobutane with triethylaluminium (AlEt3) in the presence of a catalyst in an argon atmosphere at room temperature and atmospheric pressure in hexane for 4 hours with subsequent addition to the reaction mass at temperature -40°C of thionyl chloride, taken in equimolar amount with respect to AIEt3 and stirring at that temperature for 6-8 hours.
EFFECT: output of the desired product after hydrolysis of the reaction mass is 53-74%.
1 tbl, 7 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения 6-тиаспиро[3,4]октана формулы (1).The present invention relates to organic chemistry, in particular to a method for producing 6-thiaspiro [3,4] octane of the formula (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Указанное соединение может найти применение в тонком органическом синтезе, производстве высокоэффективных противозадирных и противоизносных присадок к маслам, биологически активных веществ.The specified compound can find application in fine organic synthesis, the production of highly effective anti-seize and anti-wear additives for oils, biologically active substances.

Известен способ (Джемилев У.М., Ибрагимов А.Г., Золотарев А.П., Халилов Л.М., Муслухов P.P. Синтез и превращения металлоциклов. Сообщение 9. Синтез полициклических алюмациклопентанов с участием (η5-C5H5)2ZrCl2. Изв. АН. Серия хим., 1992, №2, 386-391) получения трициклических тиоланов, например, 3-тиатетрацикло[5.2.1.02,6]декана взаимодействием норборнена с AlEt3 под действием 3-5 мол % катализатора Cp2ZrCl2 в углеводородных растворителях или без растворителя при температуре 25°C в течение 12-14 ч, с последующим прибавлением суспензии трехкратного избытка по отношению к AlEt3 элементной серы в бензоле и выдерживанием реакционной массы в течение 8 ч в кипящем бензоле при температуре ~80°C. Реакция протекает по схеме:A known method (Dzhemilev U.M., Ibragimov A.G., Zolotarev A.P., Khalilov L.M., Musloukhov PP Synthesis and transformation of metalcycles. Message 9. Synthesis of polycyclic aluminocyclopentanes with the participation of (η 5 -C 5 H 5 ) 2 ZrCl 2. Izv. AN Ser. Khim., 1992, No. 2, 386-391) for the preparation of tricyclic thiolans, for example, 3-thiatetracyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane by the interaction of norbornene with AlEt 3 under the action of 3-5 mol% catalyst Cp 2 ZrCl 2 in hydrocarbon solvents, or without solvent at a temperature of 25 ° C for 12-14 hours, followed by addition of slurry threefold excess relative AlEt 3 elemental sulfur in benzene and maintaining the reaction mixture for 8 hours in refluxing benzene at ~ 80 ° C. The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000002
Figure 00000002

Известным способом не может быть получен 6-тиаспиро[3,4]октан формулы (1).In a known manner, 6-thiaspiro [3,4] octane of the formula (1) cannot be obtained.

Известен способ (Никишин Г.И., Желудева В.И., Лавринович Л.И., Демчук Д.В., Троянский Э.И., Бубнов Ю.Н. Изв. АН СССР. Сер. хим., 1989, №9, 2155-2156) получения 5,5-ди(н-пропил)-6-тиаспиро[3,4]октана (4) внутримолекулярной циклизацией гомоаллилмеркаптана (3) под действием системы Рr3B-O2-CH3OH по схеме:The known method (Nikishin G.I., Zheludeva V.I., Lavrinovich L.I., Demchuk D.V., Troyansky E.I., Bubnov Yu.N. Izv. AN SSSR. Ser. Chem., 1989, No. 9, 2155-2156) for the preparation of 5,5-di (n-propyl) -6-thiaspiro [3,4] octane (4) by intramolecular cyclization of homoallyl mercaptan (3) under the action of the Pr 3 BO 2 -CH 3 OH system according to the scheme :

Figure 00000003
Figure 00000003

Известным способом не может быть получен 6-тиаспиро[3,4]октан формулы (1).In a known manner, 6-thiaspiro [3,4] octane of the formula (1) cannot be obtained.

Таким образом, в литературе отсутствуют способы селективного получения 6-тиаспиро[3,4]октана формулы (1).Thus, in the literature there are no methods for the selective preparation of 6-thiaspiro [3,4] octane of formula (1).

Предлагается новый способ получения 6-тиаспиро[3,4]октана (1).A new method is proposed for producing 6-thiaspiro [3,4] octane (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии метиленциклобутана с триэтилалюминием (Et3Al) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2), взятых в мольном соотношении: The essence of the method consists in the interaction of methylene cyclobutane with triethylaluminum (Et 3 Al) in the presence of a catalyst of zirconacene dichloride (Cp 2 ZrCl 2 ), taken in a molar ratio:

метиленциклобутан:Et3Al:Cp2ZrCl2=10:(10-14):(0.4-0.6), предпочтительно 10:12:0.5, в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-21°C) и атмосферном давлении в алифатическом растворителе (гексан) в течение 4 ч, с последующим охлаждением реакционной массы до -40°C, добавлением тионилхлорида (SOCl2), взятым в эквимольном по отношению к AlEt3 количестве, и перемешиванием при этой температуре в течение 6-8 часов, предпочтительно 7 часов. Выход 6-тиаспиро[3,4]октана составляет 53-74%. Реакция протекает по схеме:methylenecyclobutane: Et 3 Al: Cp 2 ZrCl 2 = 10: (10-14) :( 0.4-0.6), preferably 10: 12: 0.5, in an argon atmosphere at room temperature (20-21 ° C) and atmospheric pressure in aliphatic solvent (hexane) for 4 hours, followed by cooling the reaction mass to -40 ° C, adding thionyl chloride (SOCl 2 ), taken in an amount equimolar to AlEt 3 , and stirring at this temperature for 6-8 hours, preferably 7 o'clock. The yield of 6-thiaspiro [3,4] octane is 53-74%. The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000004
Figure 00000004

6-Тиаспиро[3,4]октан (1) образуется только лишь с участием AlEt3, метиленциклобутана и циркониевого катализатора Cp2ZrCl2. В присутствии других соединений алюминия (например,

Figure 00000005
,
Figure 00000006
,
Figure 00000007
, EtAlCl2, Et2AlCl), других непредельных соединений (α-олефины, диены, ацетилены) или других катализаторов (например, Zr(acac)4, ZrCl4, Cp2TiCl2, Pd(acac)2, Ni(acac)2, NiCl2, Fe(acac)2) целевой продукт (1) не образуется.6-Tiaspiro [3,4] octane (1) is formed only with the participation of AlEt 3 , methylene cyclobutane and a zirconium catalyst Cp 2 ZrCl 2 . In the presence of other aluminum compounds (e.g.
Figure 00000005
,
Figure 00000006
,
Figure 00000007
, EtAlCl 2 , Et 2 AlCl), other unsaturated compounds (α-olefins, dienes, acetylenes) or other catalysts (e.g. Zr (acac) 4 , ZrCl 4 , Cp 2 TiCl 2 , Pd (acac) 2 , Ni (acac ) 2 , NiCl 2 , Fe (acac) 2 ) the target product (1) is not formed.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 больше 6 мол % по отношению к метиленциклобутану не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Cp2ZrCl2 менее 4 мол % снижает выход 6-тиаспиро[3,4]октана (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе.Carrying out this reaction in the presence of a catalyst Cp 2 ZrCl 2 more than 6 mol% with respect to methylene cyclobutane does not significantly increase the yield of the target product (1). The use of the catalyst Cp 2 ZrCl 2 less than 4 mol% reduces the yield of 6-thiaspiro [3,4] octane (1), which is possibly associated with a decrease in catalytically active centers in the reaction mass.

Проведение процесса (после добавления SOCl2) при более высокой температуре (например, 0°C) снижает селективность реакции. Проведение процесса при более низкой температуре (например, -50°C) снижает скорость реакции. Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения их содержания по отношению к исходному метиленциклобутану не приводит к существенному повышению выхода целевого продукта (1).The process (after adding SOCl 2 ) at a higher temperature (for example, 0 ° C) reduces the selectivity of the reaction. Carrying out the process at a lower temperature (for example, -50 ° C) reduces the reaction rate. A change in the ratio of the starting reagents in the direction of increasing their content relative to the starting methylene cyclobutane does not lead to a significant increase in the yield of the target product (1).

Реакции проводили с использованием алифатических растворителей (гексан). В других растворителях (например, эфирных) реакция не идет.Reactions were carried out using aliphatic solvents (hexane). In other solvents (e.g., ether), the reaction does not proceed.

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

В известном способе тиолан спиранового ряда (4) получают внутримолекулярной циклизацией гомоаллилмеркаптана (3) под действием системы Рr3B-O2-CH3OH. В предлагаемом способе 6-тиаспиро[3,4]октан (1) получают из метиленциклобутана и Et3Al с участием в качестве катализатора Cp2ZrCl2 с последующей обработкой реакционной массы с помощью SOCl2.In the known method, the thiolane of the spiran series (4) is obtained by intramolecular cyclization of homoallyl mercaptan (3) under the action of the Pr 3 BO 2 —CH 3 OH system. In the proposed method, 6-thiaspiro [3,4] octane (1) is obtained from methylene cyclobutane and Et 3 Al with the participation of Cp 2 ZrCl 2 as a catalyst, followed by treatment of the reaction mixture with SOCl 2 .

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:The proposed method has the following advantages:

1. Способ позволяет получать с высокой селективностью 6-тиаспиро[3,4]октан общей формулы (1).1. The method allows to obtain with high selectivity 6-thiaspiro [3,4] octane of the general formula (1).

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

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 2 мл гексана, 10 ммолей метиленциклобутана, 0.5 ммолей катализатора Cp2ZrCl2, при температуре ~0°C 12 ммолей AlEt3, перемешивают 4 ч при комнатной температуре (20-21°C), затем реакционную массу охлаждают до -40°C, добавляют 12 ммолей тионилхлорида (SOCl2) и перемешивают при этой температуре 7 часов. По окончании реакции реакционную массу обрабатывают 5%-ной HCl, выделяют 6-тиаспиро[3,4]октан (1) с выходом 64%.EXAMPLE 1. In a 50 ml glass reactor mounted on a magnetic stirrer, 2 ml of hexane, 10 mmol of methylenecyclobutane, 0.5 mmol of catalyst Cp 2 ZrCl 2 are placed in an argon atmosphere, at a temperature of ~ 0 ° C, 12 mmol of AlEt 3 are stirred for 4 hours at room temperature (20-21 ° C), then the reaction mixture was cooled to -40 ° C, is added 12 mmol of thionyl chloride (SOCl 2) and stirred at this temperature for 7 hours. At the end of the reaction, the reaction mass is treated with 5% HCl, 6-thiaspiro [3,4] octane (1) is isolated in 64% yield.

Спектральные характеристики 6-тиаспиро[3,4]октана (1):Spectral characteristics of 6-thiaspiro [3,4] octane (1):

Figure 00000001
Figure 00000001

Спектр ЯМР 13C (δ, м.д.) 6-тиаспиро[3,4]-октана (1): 15.29, 30.60, 32.75, 40.95, 42.19, 42.64. 13 C NMR spectrum (δ, ppm) of 6-thiaspiro [3,4] octane (1): 15.29, 30.60, 32.75, 40.95, 42.19, 42.64.

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

№№п/п№№p / p Мольное соотношение метиленциклобутан: AlEt3:Cp2ZrCl2:SOCl2, ммольThe molar ratio of methylene cyclobutane: AlEt 3 : Cp 2 ZrCl 2 : SOCl 2 , mmol Общее время реакции, чTotal reaction time, h Выход 6-тиаспиро[3,4]октана (1), %The yield of 6-thiaspiro [3,4] octane (1),% 1one 22 33 4four 1one 10:12:0.5:1210: 12: 0.5: 12 11eleven 6464 22 10:14:0.5:1410: 14: 0.5: 14 11eleven 6868 33 10:10:0.5:1010: 10: 0.5: 10 11eleven 5656 4four 10:12:0.6:1210: 12: 0.6: 12 11eleven 7474 55 10:12:0.4:1210: 12: 0.4: 12 11eleven 5353 66 10:12:0.5:1210: 12: 0.5: 12 1212 6666 77 10:12:0.5:1210: 12: 0.5: 12 1010 5959

Опыты проводили в гексане при комнатной (20-21°C) температуре. Добавление тионилхлорида и последующую реакцию сульфирования осуществляли при температуре -40°C.The experiments were carried out in hexane at room temperature (20-21 ° C). The addition of thionyl chloride and the subsequent sulfonation reaction were carried out at a temperature of -40 ° C.

Claims (1)

Способ получения 6-тиаспиро[3,4]октана общей формулы (1)
Figure 00000001
,
отличающийся тем, что метиленциклобутан подвергают взаимодействию с триэтилалюминием (AlEt3) в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2) при мольном соотношении метиленциклобутан: AlEt3:Cp2ZrCl2=10:10-14:0,4-0,6 в атмосфере аргона при комнатной температуре и атмосферном давлении в гексане в течение 4 ч с последующим добавлением к реакционной массе при температуре -40°С тионилхлорида (SOCl2), взятого в эквимольном по отношению к AlEt3 количестве, и перемешиванием при этой температуре в течение 6-8 ч.
The method of obtaining 6-thiaspiro [3,4] octane of the General formula (1)
Figure 00000001
,
characterized in that methylenecyclobutane is reacted with triethylaluminum (AlEt 3 ) in the presence of a catalyst of zirconacene dichloride (Cp 2 ZrCl 2 ) at a molar ratio of methylene cyclobutane: AlEt 3 : Cp 2 ZrCl 2 = 10: 10-14: 0.4-0.6 in atmosphere of argon at room temperature and atmospheric pressure in hexane for 4 hours, followed by the addition of thionyl chloride (SOCl 2 ), taken in an amount equimolar to AlEt 3 , to the reaction mass at -40 ° C and stirring at this temperature for 6 -8 hours
RU2007139379/04A 2007-10-23 2007-10-23 Method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane RU2368606C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139379/04A RU2368606C2 (en) 2007-10-23 2007-10-23 Method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139379/04A RU2368606C2 (en) 2007-10-23 2007-10-23 Method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007139379A RU2007139379A (en) 2009-04-27
RU2368606C2 true RU2368606C2 (en) 2009-09-27

Family

ID=41018608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139379/04A RU2368606C2 (en) 2007-10-23 2007-10-23 Method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368606C2 (en)

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chem. Abstr, *
Chem. Abstr., *
SEARLES, SCOTT, JR. ET AL. J. Organic Chemistry. - 1962, 27, p.2828-2832. *
НИКИШИН Г.И. И ДР. Известия АН СССР. Сер. хим., 1989, №9, с.2155-2156. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007139379A (en) 2009-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2368606C2 (en) Method of obtaining 6-thiaspiro[3,4]octane
RU2408590C2 (en) METHOD OF PRODUCING exo-TRICYCLO[4,2,1,02,5]NONANE-3-SPIRO-1'-(3'-THIA)CYCLOPENTANE
RU2440356C2 (en) Method of producing 1-fluoro-3-alkylborocyclopentanes
RU2440358C2 (en) Method of producing 1-diethylaluminium-2-ethylalkanes
RU2408599C2 (en) METHOD OF PRODUCING exo-TRICYCLO[4,2,1,02,5]NONANE-3-SPIRO-1'-(3'-SELENIUM)CYCLOPENTANE
RU2381230C2 (en) Method of producing tricyclo[4.2.1.02,5]nonane-3-spiro (3'-ethyl-3'-aluminacyclopentane)
RU2404177C2 (en) METHOD FOR SYNTHESIS OF endo-, exo-TETRACYCLO[4.5.1.02,6.08,11]DODEC-3(4)-ENE-9-SPIRO-1'-(3'-SELENIUM)CYCLOPENTANES
RU2433132C2 (en) Method of producing 1-ethyl-3-alkylaluminium cyclopentanes
RU2378245C2 (en) Spiro[3,4]octan-6-ol synthesis method
RU2378266C1 (en) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 15a, 15b-TETRADECAHYDRODICYCLONONA[b,d]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2398772C2 (en) 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15a,15b-TETRADECAHYDRO-DICYCLONONE[b,d]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2402542C2 (en) 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,15-TETRADECAHYDRO-DICYCLONONE[b,d]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2420531C2 (en) Method of producing exo-tricyclo[4,2,1,0 2,5]non-3-ane-spiro-1'-(3'-ethyl-3'-aluminium)cyclopentane
RU2397174C2 (en) 2,3,4,5-tetraalkylmagnesacyclopenta-2,4-diene synthesis method
RU2423371C2 (en) Method of producing 1-ethyl-2,3-dialkyl(phenyl)aluminacyclopent-2-enes
RU2213742C1 (en) Method for preparing 3-thia-exso-tricyclo-[5.2.1.02.6]-decane
SU549087A3 (en) Method for producing polyimine type aluminum compounds
RU2231528C2 (en) Method for combined preparing 1-ethyl-2-alkyl-3-[1'-ethylalumacyclopent-3'-yl)methyl]-alumacyclopent-2-enes and 1-ethyl-2-[1'-ethylalumacyclopent-3'-yl)methyl]-3-alkylalumacyclopent-2-enes
RU2401834C2 (en) 3,4,5,6,7,8,9,10-OCTAHYDRO-2H-CYCLONONE[b]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2355698C2 (en) Method of obtaining 9-chloro-10,11-dialkyl-9-aluminabicyclo[6,3,0]undeca-1(8),10-dienes
RU2286328C1 (en) Method for preparing 4,7-dialkyl(benzyl)idene-2,10-dodecadienes
RU2316552C1 (en) Method for preparing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes
RU2376311C2 (en) Method of combined production of tetracyclo [5.4.1.02,6.08,11]dodec-3-ene-9-spiro(3'-ethyl-3'-aluminacyclopentane) and tetracyclo [5.4.1.02,6.08,11]dodec-4-ene-9-spiro(3'-ethyl-3'-aluminacyclopentane)
WO2016170328A1 (en) Tungsten catalysts
RU2342392C2 (en) Method of 6-ethyl-6-aluminaspiro[3,4] octane

Legal Events

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

Effective date: 20091024