RU2396375C1 - Electrochemical method for synthesis of organonickel sigma-complexes - Google Patents

Electrochemical method for synthesis of organonickel sigma-complexes Download PDF

Info

Publication number
RU2396375C1
RU2396375C1 RU2009113398/15A RU2009113398A RU2396375C1 RU 2396375 C1 RU2396375 C1 RU 2396375C1 RU 2009113398/15 A RU2009113398/15 A RU 2009113398/15A RU 2009113398 A RU2009113398 A RU 2009113398A RU 2396375 C1 RU2396375 C1 RU 2396375C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
carried out
bpy
bromide
electrolysis
Prior art date
Application number
RU2009113398/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Григорьевич Яхваров (RU)
Дмитрий Григорьевич Яхваров
Юлия Сергеевна Ганушевич (RU)
Юлия Сергеевна Ганушевич
Екатерина Александровна Трофимова (RU)
Екатерина Александровна Трофимова
Олег Герольдович Синяшин (RU)
Олег Герольдович Синяшин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ 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 Учреждение Российской академии наук Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН)
Priority to RU2009113398/15A priority Critical patent/RU2396375C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2396375C1 publication Critical patent/RU2396375C1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to electrochemical production, particularly to a method of obtaining organonickel sigma-complexes of general formula [NiBr(Ar)(bpy)], where Ar=2,4,6-trimethylphenyl (Mes), 2,4,6-triisopropylphenyl (Tipp), 2,6-dimethylphenyl (Xy); bpy=2,2'-bipyridyl, which can be used in catalytic oligomerisation of ethylene. The electrochemical method of obtaining organonickel sigma-complexes of formula [NiBr(Ar)(bpy)] involves electrolysis of a solution of ortho-substituted aromatic bromide (ArBr) and a nickel-containing compound in dimethylformamide in a diaphragmless cell. The solution also contains 2,2'-bipyridyl (bpy) and the nickel-containing compound used is NiBr2. The ortho-substituted aromatic bromide is 2,4,6-trimethylphenyl bromide or 2,4,6-triisopropylphenyl bromide or 2,6-dimethylphenyl bromide in molar ratio reagents NiBr2 : bpy : ArBr = 1 : (1-3) : (1-30).Electrolysis is carried out using a soluble nickel anode at 20°-70°C and cathode current density of 1.0-2.0 mA/cm2.
EFFECT: possibility of highly efficient synthesis of organonickel sigma-complexes at constant electrochemical parametres.
2 cl, 44 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности, к способу получения никельорганических сигма-комплексов общей формулы [NiBr(Ar)(bpy)], где Ar=2,4,6-триметилфенил (Mes), 2,4,6-триизопропилфенил (Tipp), 2,6-диметилфенил (Ху); bpy=2,2'-бипиридил, которые могут найти применение в процессе каталитической олигомеризации этилена, а также в реакциях кросс-сочетания с участием органических галогенидов и хлорфосфинов.The invention relates to the field of electrochemical production, in particular, to a method for producing nickel-organic sigma complexes of the general formula [NiBr (Ar) (bpy)], where Ar = 2,4,6-trimethylphenyl (Mes), 2,4,6-triisopropylphenyl (Tipp), 2,6-dimethylphenyl (Hu); bpy = 2,2'-bipyridyl, which can be used in the process of catalytic oligomerization of ethylene, as well as in cross-coupling reactions involving organic halides and chlorophosphines.

Известен способ химического получения никельорганического комплекса [NiBr(Mes)(bpy)] (Mes=2,4,6-триметилфенил), впервые осуществленного Зиделем в 1985 году [W.Siedel. Synthesis of bipyridine mesityl nickel complexes. Zeitschrift fuer Chemie 1985. 25(11). 411] по реакции лигандного обмена из соответствующего комплекса [NiBr(Mes)(PPh3)2] и впоследствии модифицированный Кляйном в 2001 году [A.Klein. Z Anorg.Allg.Chem. 2001. 627(4). 645-650].A known method for the chemical production of the nickel-organic complex [NiBr (Mes) (bpy)] (Mes = 2,4,6-trimethylphenyl), first carried out by Siedel in 1985 [W. Siedel. Synthesis of bipyridine mesityl nickel complexes. Zeitschrift fuer Chemie 1985.25 (11). 411] according to the ligand exchange reaction from the corresponding complex [NiBr (Mes) (PPh 3 ) 2 ] and subsequently modified by Klein in 2001 [A.Klein. Z Anorg.Allg.Chem. 2001.627 (4). 645-650].

Известный способ получения [NiBr(Mes)(bpy)] по реакции окислительного присоединения ароматического бромида (MesBr) к комплексам [Ni(COD)(bpy)] (COD=1,5-циклооктадиен) [D.Yakhvarov, D.Tazeev, O.Sinyashm, G.Giambastiani, C.Bianchini, A.M.Segarra, P.Lönnecke, Е.Неу-Hawkins. Polyhedron. 2006. 25. 1607-1612] является малоэффективным в силу низкой стабильности комплексов никеля(0).A known method of producing [NiBr (Mes) (bpy)] by the oxidative addition reaction of aromatic bromide (MesBr) to the complexes [Ni (COD) (bpy)] (COD = 1,5-cyclooctadiene) [D.Yakhvarov, D.Tazeev, O.Sinyashm, G. Giambastiani, C. Bianchini, AMSegarra, P. Lönnecke, E. Neu-Hawkins. Polyhedron 2006. 25. 1607-1612] is ineffective due to the low stability of nickel complexes (0).

Следует отметить, что все приведенные химические методы реализуются в высоко пожароопасных средах (эфир, тетрагидрофуран) с использованием высокореакционных и, соответственно, малостабильных реагентов типа реагентов Гриньяра или комплексов никеля(0).It should be noted that all of the above chemical methods are implemented in highly flammable environments (ether, tetrahydrofuran) using highly reactive and, accordingly, unstable reagents such as Grignard reagents or nickel complexes (0).

В связи с этим электрохимические способы получения никельорганических комплексов приобретают большое значение.In this regard, electrochemical methods for the production of organo-nickel complexes are of great importance.

Так, известен способ электрохимического генерирования никельорганического сигма-комплекса [NiBr(Tol)(bpy)] in situ для использования в фосфорорганическом синтезе [Ю.Г.Будникова, Ю.М.Каргин, О.Г.Синяшин. Журн.Общ.Хим. 2000. 70(4). 562-566, Yu.H.Budnikova, Yu.M.Kargin, J.Perichon, J.Y.Nedelec. J.Organomet. Chem. 1999. 575. 63-66].So, there is a known method for electrochemical generation of the organo nickel sigma complex [NiBr (Tol) (bpy)] in situ for use in organophosphorus synthesis [Yu.G. Budnikova, Yu.M. Kargin, O.G. Sinyashin. Journal General Chem. 2000. 70 (4). 562-566, Yu.H. Budnikova, Yu.M. Kargin, J. Perichon, J.Y. Nedelec. J. Organomet. Chem. 1999. 575. 63-66].

Описан электрохимический синтез никельорганического сигма-комплекса [NiBr(Mes)(bpy)] [Д.Г.Яхваров, Ю.Г.Будникова, О.Г.Синяшин. Электрохимия. 2003. №11. 1407-1416], заключающийся в проведении электролиза раствора диметилформамида, содержащего комплекс [NiBr2(bpy)], мезитилбромид и фоновый электролит (NBu4)NBF4.The electrochemical synthesis of the nickel-organic sigma complex [NiBr (Mes) (bpy)] [D.G. Yakhvarov, Yu.G. Budnikova, O.G. Sinyashin. Electrochemistry. 2003. No. 11. 1407-1416], consisting in the electrolysis of a solution of dimethylformamide containing the complex [NiBr 2 (bpy)], mesityl bromide and background electrolyte (NBu 4 ) NBF 4 .

Комплекс [NiBr(Mes)(bpy)] проявил каталитическую активность в процессе олигомеризации этилена в присутствии метилалюмоксана (МАО) в качестве активирующего реагента [D.Yakhvarov, D.Tazeev, O.Sinyashin, G.Giambastiani, C.Bianchini, A.M.Segarra, P.Lönnecke, E.Hey-Hawkins. // Polyhedron. 2006. 25. 1607-1612].The [NiBr (Mes) (bpy)] complex showed catalytic activity in the process of ethylene oligomerization in the presence of methylalumoxane (MAO) as an activating reagent [D. Yakhvarov, D. Tazeev, O.Sinyashin, G. Giambastiani, C. Bianchini, AMSegarrara , P. Lönnecke, E. Hey-Hawkins. // Polyhedron. 2006.25. 1607-1612].

Недостатками вышеописанных электрохимических процессов является использование электролизера с разделением анодного и катодного пространств (электролизер с диафрагмой) за счет чего имеет место протекание побочных окислительных процессов в анодной камере электролизера, приводящих к загрязнению и сложности выделения продукта. Одновременно с этим отмечается экономическая неэффективность процесса в силу использования дорогостоящего фонового электролита.The disadvantages of the above electrochemical processes is the use of an electrolyzer with separation of the anode and cathode spaces (electrolyzer with a diaphragm) due to which side oxidation processes occur in the anode chamber of the electrolyzer, leading to contamination and the difficulty of isolating the product. At the same time, the economic inefficiency of the process due to the use of expensive background electrolyte is noted.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является электрохимический способ получения никельорганических сигма-комплексов формулы [NiBrn(Ar)m(bpy)], Ar=Mes, Tol, n=0-1, m=1-2 [Д.Г.Яхваров, Э.Г.Самиева, Д.И.Тазеев, Ю.Г.Будникова. Известия Академии наук. Серия химическая, 2002. 51(5). 734-741], заключающийся в проведении процесса в электрохимической ячейке как с разделением, так и без разделения анодного и катодного пространств в инертной атмосфере (азот, аргон) при пропускании через электролит 0,027; 0,0405; 0,054 А·ч электричества при контролируемом потенциале - 1,52 В при постоянном перемешивании реакционной смеси, содержащей растворенные в ДМФА:Closest to the claimed invention is an electrochemical method for producing nickel-organic sigma complexes of the formula [NiBr n (Ar) m (bpy)], Ar = Mes, Tol, n = 0-1, m = 1-2 [D. G. Yakhvarov, E.G. Samieva, D.I. Tazeyev, Yu.G. Budnikova. News of the Academy of Sciences. Chemical Series, 2002.51 (5). 734-741], which consists in carrying out the process in an electrochemical cell with or without separation of the anode and cathode spaces in an inert atmosphere (nitrogen, argon) when passing through an electrolyte of 0.027; 0.0405; 0.054 A · h of electricity at a controlled potential of 1.52 V with constant stirring of the reaction mixture containing dissolved in DMF:

комплекс никеля [NiBr2(bpy)],nickel complex [NiBr 2 (bpy)],

фоновую соль Et4NBr или Et4NBF4,background salt Et 4 NBr or Et 4 NBF 4 ,

и органический галогенид ArBr, где Ar=Mes, Tol.and organic halide ArBr, where Ar = Mes, Tol.

По окончании электролиза растворитель отгоняют, из остатка экстрагируют продукты электролиза эфиром, затем эфир упаривают, а продукты сушат. Получение никельорганических сигма-комплексов в чистом виде осуществляется при использовании дополнительных мер очистки от фонового электролита, который частично растворим в эфире и экстрагируется совместно с целевым продуктом. Для получения комплексов в чистом виде необходима дополнительная процедура осаждения остатков фонового электролита из полученного экстракта, фильтрование полученной суспензии и последующая перекристаллизация целевого комплекса.At the end of electrolysis, the solvent is distilled off, the electrolysis products are extracted from the residue with ether, then the ether is evaporated and the products are dried. The preparation of pure nickel-organic sigma complexes is carried out using additional cleaning measures from the background electrolyte, which is partially soluble in ether and is extracted together with the target product. To obtain the complexes in pure form, an additional procedure is necessary for the deposition of residues of the background electrolyte from the obtained extract, filtering the resulting suspension and subsequent recrystallization of the target complex.

Недостатками этого электрохимического способа получения указанных никельорганических сигма-комплексов являются использование дорогостоящей фоновой соли и необходимость использования готового комплекса [NiBr2(bpy)], который предварительно получают из бромида никеля и 2,2'-бипиридила перекристаллизацией из этанола с последующей сушкой в вакууме. Использование комплекса [NiBr2(bpy)] в качестве ресурса никеля для никельорганических сигма-комплексов приводит к изменению сопротивления (электропроводности) раствора в ходе электролиза за счет переработки ионов никеля(II), что влечет за собой изменение потенциала рабочего электрода (в гальваностатических условиях) или падению тока (в потенциостатическом режиме). Изменение потенциала рабочего электрода негативно сказывается на реализации всего процесса в целом и является причиной протекания побочных электрохимических реакций, приводящих к разложению электрохимически генерируемых никельорганических сигма-комплексов. Более того, процедура очистки полученных комплексов от примесей фонового электролита является достаточно трудоемкой и требует проведения последующих стадий осаждения, фильтрования и перекристаллизации. Эти факторы оказывают существенное влияние на выход и селективность электрохимического процесса получения никельорганических сигма-комплексов.The disadvantages of this electrochemical method for producing these organo nickel sigma complexes are the use of expensive background salt and the need to use the finished complex [NiBr 2 (bpy)], which is preliminarily obtained from nickel bromide and 2,2'-bipyridyl by recrystallization from ethanol, followed by drying in vacuum. The use of the [NiBr 2 (bpy)] complex as a nickel resource for nickel-organic sigma complexes leads to a change in the resistance (electrical conductivity) of the solution during electrolysis due to the processing of nickel (II) ions, which entails a change in the potential of the working electrode (under galvanostatic conditions ) or current drop (in potentiostatic mode). A change in the potential of the working electrode negatively affects the implementation of the whole process as a whole and is the reason for the occurrence of secondary electrochemical reactions leading to the decomposition of electrochemically generated nickel-organic sigma complexes. Moreover, the procedure for purification of the obtained complexes from background electrolyte impurities is rather laborious and requires subsequent stages of deposition, filtration, and recrystallization. These factors have a significant effect on the yield and selectivity of the electrochemical process for the production of organo nickel sigma complexes.

Задачей изобретения является новый электрохимический способ получения никельорганических сигма-комплексов общей формулы [NiBr(Ar)(bpy)], где Ar=2,4,6-триметилфенил (Mes), 2,4,6-триизопропилфенил (Tipp), 2,6-диметилфенил (Ху); bpy=2,2'-бипиридил, с большим выходом целевого продукта, позволяющий упростить и удешевить процесс получения никельорганических сигма-комплексов, за счет доступных исходных соединений, избежать протекания побочных электрохимических процессов, приводящих к загрязнению и сложности выделения продукта за счет отсутствия фоновой соли и позволяющий проводить процесс при неизменных электрохимических параметрах системы (потенциал, ток).The objective of the invention is a new electrochemical method for producing nickel-organic sigma complexes of the general formula [NiBr (Ar) (bpy)], where Ar = 2,4,6-trimethylphenyl (Mes), 2,4,6-triisopropylphenyl (Tipp), 2, 6-dimethylphenyl (Hu); bpy = 2,2'-bipyridyl, with a large yield of the target product, which allows to simplify and reduce the cost of the process of obtaining nickel-organic sigma complexes due to available starting compounds, to avoid the occurrence of side electrochemical processes leading to contamination and the difficulty of isolating the product due to the absence of background salt and allowing to carry out the process with constant electrochemical parameters of the system (potential, current).

Технический результат заключается в возможности проведения высокоэффективного синтеза никельорганических сигма-комплексов при неизменных электрохимических параметрах за счет использования «растворимого» во время электросинтеза никелевого анода, являющегося ресурсом ионов Ni2+. Анодно-генерируемые ионы никеля(II) способны in situ образовывать комплексы с 2,2'-бипиридилом и впоследствии электрохимически восстанавливаться в комплексы никеля(0) и взаимодействовать с находящимся в реакционной смеси ароматическим бромидом с образованием целевого продукта.The technical result consists in the possibility of carrying out highly efficient synthesis of organo-nickel sigma complexes with constant electrochemical parameters due to the use of a nickel anode, which is soluble during electrosynthesis, which is a resource of Ni 2+ ions . Anodically generated nickel (II) ions are capable of in situ complexing with 2,2'-bipyridyl and subsequently electrochemically reduced to nickel (0) complexes and interacting with the aromatic bromide in the reaction mixture to form the desired product.

Технический результат достигается заявляемым способом получения никельорганических сигма-комплексов общей формулы [NiBr(Ar)(bpy)], где Ar=2,4,6-триметилфенил (Mes), 2,4,6-триизопропилфенил (Tipp), 2,6-диметилфенил (Ху); bpy=2,2'-бипиридил, заключающимся в том, что раствор диметилформамида, содержащий бромид никеля, 2,2'-бипиридил и орто-замещенный ароматический бромид (MesBr, TippBr и XyBr) в мольном соотношении 1:(1-3):(1-30) соответственно, подвергают электролизу с использованием катода из платины, никеля, железа или из нержавеющей стали и «растворимого» анода, являющегося источником ионов никеля(II), при температуре 20-70°С и катодной плотности тока 1.0-2.0 мА/см2 в электролизере без разделения анодного и катодного пространств. В качестве растворимого анода используется никелевый стержень.The technical result is achieved by the claimed method for the preparation of nickel-organic sigma complexes of the general formula [NiBr (Ar) (bpy)], where Ar = 2,4,6-trimethylphenyl (Mes), 2,4,6-triisopropylphenyl (Tipp), 2,6 dimethylphenyl (Hu); bpy = 2,2'-bipyridyl, wherein a dimethylformamide solution containing nickel bromide, 2,2'-bipyridyl and ortho-substituted aromatic bromide (MesBr, TippBr and XyBr) in a molar ratio of 1: (1-3) : (1-30), respectively, is subjected to electrolysis using a cathode made of platinum, nickel, iron or stainless steel and a "soluble" anode, which is a source of nickel (II) ions, at a temperature of 20-70 ° C and a cathode current density of 1.0- 2.0 mA / cm 2 in the electrolyzer without separation of the anode and cathode spaces. As a soluble anode, a nickel rod is used.

Указанные интервалы изменения соотношения реагентов являются оптимальными. Они определяются, во-первых, требованиями стехиометрии процесса, во-вторых, необходимостью иметь рабочий электролит достаточной электропроводности, что достигается использованием диметилформамида и присутствием в растворе диссоциированного бромида никеля, концентрация которого остается постоянной за счет анодного генерирования ионов никеля(II).The indicated intervals for changing the ratio of reagents are optimal. They are determined, firstly, by the requirements of the stoichiometry of the process, and secondly, by the need to have a working electrolyte of sufficient electrical conductivity, which is achieved by using dimethylformamide and the presence in the solution of dissociated nickel bromide, the concentration of which remains constant due to the anodic generation of nickel (II) ions.

Интервалы использования соотношения бромид никеля:bpy, соответствующие 1:(1-3), определяются стабилизацией гомогенного состояния электрохимически генерируемого никеля(0) (в противном случае происходит выпадение в растворе электролита металлического никеля (никелевой черни)), а использование более трех эквивалентов bpy относительно никеля приводит к образованию низкореакционно-способного в реакции окислительного присоединения координационно-насыщенного комплекса [Ni(bpy)3].The intervals for using the ratio of nickel bromide: bpy, corresponding to 1: (1-3), are determined by the stabilization of the homogeneous state of the electrochemically generated nickel (0) (otherwise metal nickel (nickel black) precipitates in the electrolyte solution), and the use of more than three equivalents of bpy relative to nickel leads to the formation of a coordination-saturated complex [Ni (bpy) 3 ] that is low reactive in the oxidative addition reaction.

Интервал температур, при которых проводится электролиз (20-70°С) также оптимален, поскольку при более низких температурах затруднен процесс окислительного присоединения ArBr к электрохимически генерируемым комплексам никеля(0), а использование более высоких температур понижает стабильность никельорганических сигма-комплексов в растворе и осложняет реализацию способа, требуя дополнительных энергетических затрат на разогрев электролита и применения специальных мер, предотвращающих испарение электролита.The temperature range at which electrolysis is carried out (20-70 ° С) is also optimal, since at lower temperatures the process of oxidative addition of ArBr to electrochemically generated nickel complexes (0) is difficult, and the use of higher temperatures reduces the stability of nickel-organic sigma complexes in solution and complicates the implementation of the method, requiring additional energy costs for heating the electrolyte and the use of special measures to prevent evaporation of the electrolyte.

Интервал изменения катодной плотности тока определяется сложным химизмом протекающих при электролизе химических и электрохимических реакций, достижения максимальной производительности процесса. Так, например, понижение плотности тока приводит к снижению абсолютного значения потенциала рабочего электрода и остановке процесса, а при увеличении плотности тока начинается процесс электрохимического разложения целевых комплексов.The range of changes in the cathode current density is determined by the complex chemistry of the chemical and electrochemical reactions that occur during electrolysis, to achieve maximum process performance. So, for example, a decrease in current density leads to a decrease in the absolute value of the potential of the working electrode and the process stops, and with an increase in current density, the process of electrochemical decomposition of the target complexes begins.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения, сведенными в таблицу 1.The invention is illustrated by examples of specific performance, summarized in table 1.

Пример 1Example 1

Рабочий раствор для электролиза готовят растворением в 30 мл диметилформамида 0,0219 г (0.1 ммоль) бромида никеля, 0,0156 г (0.1 ммоль) 2,2'-бипиридила и 0,0185 г (0.1 ммоль) XyBr. Полученный раствор подвергают электролизу при катодной плотности тока 1.7 мА/см2 при температуре 20°С, поддерживаемой при помощи термостата. В качестве электролизера используют электролизер без разделения анодного и катодного пространств с использованием платинового катода с площадью рабочей поверхности 30 см2 и расположенным коаксиально внутри него никелевым анодом диаметром 0.5 см, погруженным в раствор на 2 см. Напряжение на электрохимической ячейке составляет Е=9.0-11.5 В. Через электролит пропускают 5.4 мА·час количества электричества при постоянном перемешивании электролита в атмосфере аргона. Время электролиза (t=7 минут) определяли на основании постоянной Фарадея - 26.8 А·час·моль-1 из расчета переноса двух электронов в электрохимическом процессе восстановления никеля(II) в никель(0) в пересчете на количество взятого в реакцию 2,2'-бипиридила:A working solution for electrolysis is prepared by dissolving in 30 ml of dimethylformamide 0.0219 g (0.1 mmol) of nickel bromide, 0.0156 g (0.1 mmol) of 2,2'-bipyridyl and 0.0185 g (0.1 mmol) of XyBr. The resulting solution is subjected to electrolysis at a cathodic current density of 1.7 mA / cm 2 at a temperature of 20 ° C, supported by a thermostat. An electrolyzer is used as an electrolyzer without separation of the anode and cathode spaces using a platinum cathode with a working surface area of 30 cm 2 and a nickel anode 0.5 cm in diameter coaxially located inside it, immersed in a solution of 2 cm. The voltage at the electrochemical cell is E = 9.0-11.5 C. 5.4 mA · hr of electricity are passed through the electrolyte with constant stirring of the electrolyte in an argon atmosphere. The electrolysis time (t = 7 minutes) was determined based on the Faraday constant - 26.8 A · h · mol -1 from the calculation of the transfer of two electrons in the electrochemical process of nickel (II) reduction to nickel (0) in terms of the amount taken in the reaction 2.2 '-bipyridyl:

t=Q(mA·час)/I(mA),t = Q (mAh) / I (mA),

где Q - теоретически рассчитанное количество электричества (Q=2·26.8(A·час·моль-1)·ν(моль));where Q is the theoretically calculated amount of electricity (Q = 2 · 26.8 (A · h · mol -1 ) · ν (mol));

I - сила потребляемого в процессе электролиза тока.I is the strength of the current consumed in the electrolysis process.

После окончания электролиза из реакционной смеси отгоняют растворитель, экстрагируют продукты электролиза ацетоном (2×20 мл) и перекристаллизовывают полученный продукт из толуола. Выход целевого продукта - 65%.After completion of the electrolysis, the solvent was distilled off from the reaction mixture, the electrolysis products were extracted with acetone (2 × 20 ml), and the obtained product was recrystallized from toluene. The yield of the target product is 65%.

Характеристики комплекса 1 - 2,6-диметилфенил-никель(II)-бромид-2,2'-бипиридил ([NiBr(Xy)(bpy)]):Characteristics of complex 1 - 2,6-dimethylphenyl-nickel (II) -bromide-2,2'-bipyridyl ([NiBr (Xy) (bpy)]):

1H-NMR (400 МГц, ТГФ-d8, 25°С): δ=9.31 (d, 1H, bpyH6, 3JH6H5=5.7 Hz); 8.16 (d, 1H, bpyH3, 3JH4H3=7.9 Hz); 8.09-8.14 (m, 2H, bpyH3', bpyH4, 3JH4H3=7.9 Hz, 3JH5H4=7.3 Hz); 8.05 (m, 1H, bpyH4'); 7.60 (dd, 1H, bpyH5, 3JH6H5=5.7 Hz, 3JH5H4=7.3 Hz); 7.28 (d, 1H, bpyH6', 3JH6'H5'=5.4 Hz); 7.18 (m, 1H, bpyH5', 3JH6'H5'=5.4 Hz); 6.55 (s, 3H, HXy); 3.08 (s, 6H, o-СН3). 1 H-NMR (400 MHz, THF-d 8 , 25 ° C): δ = 9.31 (d, 1H, bpyH 6 , 3 JH 6 H 5 = 5.7 Hz); 8.16 (d, 1H, bpyH 3 , 3 JH 4 H 3 = 7.9 Hz); 8.09-8.14 (m, 2H, bpyH 3 ' , bpyH 4 , 3 JH 4 H 3 = 7.9 Hz, 3 JH 5 H 4 = 7.3 Hz); 8.05 (m, 1H, bpyH 4 ' ); 7.60 (dd, 1H, bpyH 5 , 3 JH 6 H 5 = 5.7 Hz, 3 JH 5 H 4 = 7.3 Hz); 7.28 (d, 1H, bpyH 6 ' , 3 JH 6' H 5 ' = 5.4 Hz); 7.18 (m, 1H, bpyH 5 ' , 3 JH 6' H 5 ' = 5.4 Hz); 6.55 (s, 3H, HXy); 3.08 (s, 6H, o-CH 3 ).

Найдено: С, 54.37; Н 4.81; N 7.26%.Found: C, 54.37; H 4.81; N, 7.26%.

Рассчитано для C18H17BrN2Ni (MW: 399.94 г моль-1): С, 54.06; Н 4.28; N 7.00%.Calculated for C 18 H 17 BrN 2 Ni (M W : 399.94 g mol -1 ): C, 54.06; H 4.28; N, 7.00%.

Тпл 139°С (разл. 152°С). Mp 139 ° C (decomp. 152 ° C).

Пример 2Example 2

Способ осуществляют в условиях примера 1, однако используют 0,2 ммоль 2,2'-бипиридила и 0,2 ммоль XyBr и через электролит пропускают 10.7 мА·час количества электричества при катодной плотности тока 1.7 мА/см2 и приложенном на ячейку внешнем напряжении Е=9.0-11.5В. Время электролиза - 13 минут. В качестве катода используют никель и проводят процесс в инертной атмосфере азота.The method is carried out under the conditions of example 1, however, 0.2 mmol of 2,2'-bipyridyl and 0.2 mmol of XyBr are used and 10.7 mA · hr of electricity are passed through the electrolyte at a cathode current density of 1.7 mA / cm 2 and an external voltage applied to the cell E = 9.0-11.5V. The electrolysis time is 13 minutes. Nickel is used as the cathode and the process is carried out in an inert atmosphere of nitrogen.

Выход 72%.Yield 72%.

Пример 3Example 3

Способ осуществляют в условиях примера 2, но электролиз проводят при температуре 40°С. Выход - 75%.The method is carried out under the conditions of example 2, but the electrolysis is carried out at a temperature of 40 ° C. The yield is 75%.

Пример 4Example 4

Способ осуществляют в условиях примера 2, но электролиз проводят при температуре 70°С. Выход - 61%.The method is carried out under the conditions of example 2, but the electrolysis is carried out at a temperature of 70 ° C. The yield is 61%.

Пример 5Example 5

Способ осуществляют в условиях примера 1, однако используют 0.0657 г (0.3 ммоль) бромида никеля, 0.1404 г (0.9 ммоль) 2,2'-бипиридила и 0.1665 г (0.9 ммоль) XyBr, растворенных в 30 мл диметилформамида, через электролит пропускают 48.2 мА·час количества электричества при катодной плотности тока 1.7 мА/см2 (внешнее приложенное напряжение на ячейку Е=8.0-9.0В). Время электролиза - 58 минут. В качестве катода используют платину и проводят процесс в атмосфере азота.The method is carried out under the conditions of Example 1, however, 0.0657 g (0.3 mmol) of nickel bromide, 0.1404 g (0.9 mmol) of 2,2'-bipyridyl and 0.1665 g (0.9 mmol) of XyBr dissolved in 30 ml of dimethylformamide are used, 48.2 mA are passed through the electrolyte · Hour of the amount of electricity at a cathode current density of 1.7 mA / cm 2 (external applied voltage per cell E = 8.0-9.0V). The electrolysis time is 58 minutes. Platinum is used as the cathode and the process is carried out in a nitrogen atmosphere.

Выход 81%.Yield 81%.

Пример 6Example 6

Способ проводят в условиях примера 5, но электролиз проводят при температуре 50°С. Выход - 84%.The method is carried out under the conditions of example 5, but the electrolysis is carried out at a temperature of 50 ° C. The yield is 84%.

Пример 7Example 7

Способ осуществляют в условиях примера 5, но электролиз проводят при температуре 70°С. Выход - 65%.The method is carried out under the conditions of example 5, but the electrolysis is carried out at a temperature of 70 ° C. The yield is 65%.

Пример 8Example 8

Способ осуществляют в условиях примера 1, но используют 0.0468 г (0.3 ммоль) 2,2'-бипиридила и 0,185 г (1.0 ммоль) XyBr, растворенных в 30 мл диметилформамида, через электролит пропускают 16.1 мА·час количества электричества при катодной плотности тока 1.7 мА/см2 в атмосфере азота. Время электролиза - 20 минут.The method is carried out under the conditions of example 1, but using 0.0468 g (0.3 mmol) of 2,2'-bipyridyl and 0.185 g (1.0 mmol) of XyBr dissolved in 30 ml of dimethylformamide, 16.1 mA · h of electricity are passed through the electrolyte at a cathode current density of 1.7 mA / cm 2 in a nitrogen atmosphere. The electrolysis time is 20 minutes.

Выход 52%.Yield 52%.

Пример 9Example 9

Способ осуществляют в условиях примера 8, но электролиз проводят при температуре 50°С. Выход - 57%.The method is carried out under the conditions of example 8, but the electrolysis is carried out at a temperature of 50 ° C. The yield is 57%.

Пример 10Example 10

Способ осуществляют в условиях примера 8, но электролиз проводят при температуре 70°С. Выход - 63%.The method is carried out under the conditions of example 8, but the electrolysis is carried out at a temperature of 70 ° C. The yield is 63%.

Пример 11Example 11

Способ осуществляют в условиях примера 1, но используют 0,0312 г (0.2 ммоль) 2,2'-бипиридила и 0,037 г (0.2 ммоль) XyBr, растворенных в 30 мл диметилформамида, и катод из железа. Через электролит пропускают 10.7 мА·час количества электричества при катодной плотности тока 1.0 мА/см2 (внешнее приложенное напряжение на ячейку E=8.0-12.0В). Время электролиза - 21 минута.The method is carried out under the conditions of example 1, but using 0.0312 g (0.2 mmol) of 2,2'-bipyridyl and 0.037 g (0.2 mmol) of XyBr dissolved in 30 ml of dimethylformamide and a cathode of iron. 10.7 mA · hr of electricity are passed through the electrolyte at a cathode current density of 1.0 mA / cm 2 (external applied voltage per cell E = 8.0-12.0V). The electrolysis time is 21 minutes.

Выход 68%.Yield 68%.

Пример 12Example 12

Способ осуществляют в условиях примера 1, но используют 0,0468 г (0.3 ммоль) 2,2'-бипиридила и 0.0555 г (0.3 ммоль) XyBr, растворенных в 30 мл диметилформамида, и катод из нержавеющей стали, через электролит пропускают 16.1 мА·час количества электричества, при катодной плотности тока 1.0 мА/см2 (внешнее приложенное напряжение на ячейку Е=8.0-12.0В). Время электролиза - 32 минуты.The method is carried out under the conditions of example 1, but 0.0468 g (0.3 mmol) of 2,2'-bipyridyl and 0.0555 g (0.3 mmol) of XyBr dissolved in 30 ml of dimethylformamide and a stainless steel cathode are used, 16.1 mA hour of the amount of electricity, at a cathodic current density of 1.0 mA / cm 2 (external applied voltage per cell E = 8.0-12.0V). The electrolysis time is 32 minutes.

Выход 72%.Yield 72%.

Пример 13Example 13

Способ осуществляют в условиях примера 1, но в качестве ароматического бромида используют MesBr (внешнее напряжение Е=8.0-12.0В).The method is carried out under the conditions of example 1, but as aromatic bromide using MesBr (external voltage E = 8.0-12.0V).

Выход 68%.Yield 68%.

Характеристики комплекса 2 - 2,4,6-триметилфенил-никель(II)-бромид-2,2'-бипиридил ([NiBr(Mes)(bpy)]):Characteristics of complex 2 - 2,4,6-trimethylphenyl-nickel (II) -bromide-2,2'-bipyridyl ([NiBr (Mes) (bpy)]):

1H-NMR (400 MHz, Ацетон-d6, 25°C): δ=9.47 (dd, 1H, bpyH6, 3JH6H5=5.7 Hz, 4JH6H4=1.2 Hz), 8.41 (d, 1H, bpyH3, 3JH3H4=7.8 Hz), 8.37 (d, 1H, bpyH3', 3JH3'H4'=8.1 Hz), 8.24 (ddd, 1H, bpyH4, 3JH4H5=7.5 Hz, 3JH4H3=7.8 Hz, 4JH4H6=1.2 Hz), 8.21 (ddd, 1H, bpyH4', 3JH4'H5'=7.5 Hz, 3JH4'H3'=8.1 Hz, 4JH4'H6'=1.2 Hz), 7.76 (ddd, 1H, bpyH5, 3JH5H6=5.7 Hz, 3JH5H4=7.5 Hz, 4JH5H3=1,2 Hz), 7.40 (ddd, 1H, bpyH5', 3JH5'H6'=5.7 Hz, 3JH5'H4'=7.5 Hz, 4JH5'H3'=1.2 Hz), 7.26 (dd, 1H, bpyH6', 3JH6'H5'=5.7 Hz, 3JH6'H4'=1.2 Hz), 6.51 (s, 2H, m-H in Mes), 3.10 (s, 6H, о-CH3), 2.24 (s, 3Н, р-CH3). 1 H-NMR (400 MHz, Acetone-d 6 , 25 ° C): δ = 9.47 (dd, 1H, bpyH 6 , 3 JH 6 H 5 = 5.7 Hz, 4 JH 6 H 4 = 1.2 Hz), 8.41 ( d, 1H, bpyH 3 , 3 JH 3 H 4 = 7.8 Hz), 8.37 (d, 1H, bpyH 3 ' , 3 JH 3' H 4 ' = 8.1 Hz), 8.24 (ddd, 1H, bpyH 4 , 3 JH 4 H 5 = 7.5 Hz, 3 JH 4 H 3 = 7.8 Hz, 4 JH 4 H 6 = 1.2 Hz), 8.21 (ddd, 1H, bpyH 4 ' , 3 JH 4' H 5 ' = 7.5 Hz, 3 JH 4 ' H 3' = 8.1 Hz, 4 JH 4 ' H 6' = 1.2 Hz), 7.76 (ddd, 1H, bpyH 5 , 3 JH 5 H 6 = 5.7 Hz, 3 JH 5 H 4 = 7.5 Hz, 4 JH 5 H 3 = 1.2 Hz), 7.40 (ddd, 1H, bpyH 5 ' , 3 JH 5' H 6 ' = 5.7 Hz, 3 JH 5' H 4 ' = 7.5 Hz, 4 JH 5' H 3 ' = 1.2 Hz), 7.26 (dd, 1H, bpyH 6 ' , 3 JH 6' H 5 ' = 5.7 Hz, 3 JH 6' H 4 ' = 1.2 Hz), 6.51 (s, 2H, mH in Mes), 3.10 (s 6H, o-CH 3 ), 2.24 (s, 3H, p-CH 3 ).

Найдено: С, 55.37; Н 4.80; N 6.76%.Found: C, 55.37; H 4.80; N 6.76%.

Рассчитано для C19H19BrN2Ni (MW: 413.98 г моль-1): С, 55.12; Н 4.63; N 6.77%.Calculated for C 19 H 19 BrN 2 Ni (M W : 413.98 g mol -1 ): C, 55.12; H 4.63; N, 6.77%.

Тпл 148°С (разл. 186°С). Mp 148 ° C (decomp. 186 ° C).

Пример 14Example 14

Способ осуществляют в условиях примера 5, но в качестве ароматического бромида используют MesBr.The method is carried out under the conditions of example 5, but MesBr is used as aromatic bromide.

Выход 86%.Yield 86%.

Пример 15Example 15

Способ осуществляют в условиях примера 6, но в качестве ароматического бромида используют MesBr.The method is carried out under the conditions of example 6, but MesBr is used as aromatic bromide.

Выход 89%.Yield 89%.

Пример 16Example 16

Способ осуществляют в условиях примера 7, но в качестве ароматического бромида используют MesBr.The method is carried out under the conditions of example 7, but MesBr is used as aromatic bromide.

Выход 75%.Yield 75%.

Пример 17Example 17

Способ осуществляют в условиях примера 14, но используют 1.791 г (9.0 ммоль) MesBr.The method is carried out under the conditions of example 14, but using 1.791 g (9.0 mmol) of MesBr.

Выход 92%.Yield 92%.

Пример 18Example 18

Способ осуществляют в условиях примера 17, но электролиз проводят при температуре 50°С. Выход - 84%.The method is carried out under the conditions of example 17, but the electrolysis is carried out at a temperature of 50 ° C. The yield is 84%.

Пример 19Example 19

Способ осуществляют в условиях примера 17, но электролиз проводят при температуре 70°С. Выход - 82%.The method is carried out under the conditions of example 17, but the electrolysis is carried out at a temperature of 70 ° C. The yield is 82%.

Пример 20Example 20

Способ осуществляют в условиях примера 14, но электролиз проводят в течение 96 минут на никелевом катоде при катодной плотности тока 1.0 мА/см2 (Е=8.0-9.0 В). Выход 85%.The method is carried out under the conditions of example 14, but the electrolysis is carried out for 96 minutes on a nickel cathode at a cathode current density of 1.0 mA / cm 2 (E = 8.0-9.0 V). Yield 85%.

Пример 21Example 21

Способ осуществляют в условиях примера 20, но электролиз ведут при температуре 70°С. Выход - 69%.The method is carried out under the conditions of example 20, but the electrolysis is carried out at a temperature of 70 ° C. The yield is 69%.

Пример 22Example 22

Способ осуществляют в условиях примера 13, используя 0.0657 г (0,3 ммоль) бромида никеля, 0.0936 г (0.6 ммоль) 2,2'-бипиридила и 0.2388 г (1.2 ммоль) MesBr. Электролиз проводят в течение 39 минут на железном катоде, пропуская количество электричества 32.2 мА·час (катодная плотность тока 1.7 мА/см2, внешнее напряжение на ячейке Е=8.0-12.0 В). Выход 88%.The process is carried out under the conditions of Example 13 using 0.0657 g (0.3 mmol) of nickel bromide, 0.0936 g (0.6 mmol) of 2,2'-bipyridyl and 0.2388 g (1.2 mmol) of MesBr. The electrolysis is carried out for 39 minutes on an iron cathode, passing an amount of electricity of 32.2 mA · h (cathodic current density of 1.7 mA / cm 2 , the external voltage on the cell is E = 8.0-12.0 V). Yield 88%.

Пример 23Example 23

Способ осуществляют в условиях примера 22, используя 0.0657 г (0,3 ммоль) бромида никеля, 0.0468 г (0.3 ммоль) 2,2'-бипиридила и 0.3396 г (1.2 ммоль) TippBr в качестве ароматического бромида. Электролиз проводят на платиновом катоде при катодной плотности тока 1.7 мА/см2 и внешнем приложенном напряжении Е=9.0-11.5 В при температуре 20°С. Выход 80%.The process is carried out under the conditions of Example 22, using 0.0657 g (0.3 mmol) of nickel bromide, 0.0468 g (0.3 mmol) of 2,2'-bipyridyl and 0.3396 g (1.2 mmol) of TippBr as aromatic bromide. The electrolysis is carried out on a platinum cathode at a cathode current density of 1.7 mA / cm 2 and an external applied voltage E = 9.0-11.5 V at a temperature of 20 ° C. Yield 80%.

Характеристики комплекса 3 - 2,4,6-триизопропилфенил-никель(II)-бромид-2,2'-бипиридил ([NiBr(Tipp)(bpy)]):Characteristics of complex 3 - 2,4,6-triisopropylphenyl-nickel (II) -bromide-2,2'-bipyridyl ([NiBr (Tipp) (bpy)]):

1H-NMR (400 МГц, Ацетон-d6, 25°С): δ=9.50 (d, 1H, bpyH6, 3JH6H5=3.6 Hz); 8.37 (d, 1H, bpyH3, 3JH4H3=5.1 Hz); 8.33 (d, 1H, bpyH3', 3JH4'H3'=5.1 Hz); 8.21 (dd, 1H, bpyH4, 3JH4H3=5.1 Hz, 3JH5H4=4.8 Hz); 8.15 (dd, 1H, bpyH4', 3JH4'H3'=5.1 Hz, 3JH5'H4'=4.8 Hz); 7.72 (dd, 1H, bpyH5, 3JH6H5=3.6 Hz, 3JH5H4=4.8 Hz); 7.33 (dd, 1H, bpyH5', 3JH6'H5'=3.6 Hz, 3JH5'H4'=4.8 Hz); 7.20 (d, 1H, bpyH6', 3JH6'H5'=3.6 Hz); 5.71 (sp, 2H, CH(o-iPr), 3JH(CH)H(CH3)=4.5 Hz); 2.88 (sp, 1H, CH(p-iPr), 3JH(CH)H(CH3)=4.5 Hz); 1.35 (d, 6H, CH3(o-iPr), 3JH(CH)H(CH3)=4.5 Hz); 1.23 (d, 6H, CH3(o-iPr), 3JH(CH)H(CH3)=4.5 Hz); 1.12 (d, 6H, CH3(p-iPr), 3JH(CH)H(CH3)=4.5 Hz). 1 H-NMR (400 MHz, Acetone-d 6 , 25 ° C): δ = 9.50 (d, 1H, bpyH 6 , 3 JH 6 H 5 = 3.6 Hz); 8.37 (d, 1H, bpyH 3 , 3 JH 4 H 3 = 5.1 Hz); 8.33 (d, 1H, bpyH 3 ' , 3 JH 4' H 3 ' = 5.1 Hz); 8.21 (dd, 1H, bpyH 4 , 3 JH 4 H 3 = 5.1 Hz, 3 JH 5 H 4 = 4.8 Hz); 8.15 (dd, 1H, bpyH 4 ' , 3 JH 4' H 3 ' = 5.1 Hz, 3 JH 5' H 4 ' = 4.8 Hz); 7.72 (dd, 1H, bpyH 5 , 3 JH 6 H 5 = 3.6 Hz, 3 JH 5 H 4 = 4.8 Hz); 7.33 (dd, 1H, bpyH 5 ' , 3 JH 6' H 5 ' = 3.6 Hz, 3 JH 5' H 4 ' = 4.8 Hz); 7.20 (d, 1H, bpyH 6 ' , 3 JH 6' H 5 ' = 3.6 Hz); 5.71 (sp, 2H, CH (o-iPr), 3 JH (CH) H (CH3) = 4.5 Hz); 2.88 (sp, 1H, CH (p-iPr), 3 JH (CH) H (CH3) = 4.5 Hz); 1.35 (d, 6H, CH3 (o-iPr), 3 JH (CH) H (CH3) = 4.5 Hz); 1.23 (d, 6H, CH3 (o-iPr), 3 JH (CH) H (CH3) = 4.5 Hz); 1.12 (d, 6H, CH3 (p-iPr), 3 JH (CH) H (CH3) = 4.5 Hz).

Найдено: С, 60.12; Н 6.51; N 5.26%.Found: C, 60.12; H 6.51; N, 5.26%.

Рассчитано для C25H31BrN2Ni (MW: 498.13 г моль-1): С, 60.28; Н 6.27; N 5.62%Calculated for C 25 H 31 BrN 2 Ni (M W : 498.13 g mol -1 ): C, 60.28; H 6.27; N 5.62%

Тпл 219°С (разл.). Mp 219 ° C (decomp.).

Пример 24Example 24

Способ осуществляют в условиях примера 23, но электролиз проводят при температуре 40°С. Выход - 82%.The method is carried out under the conditions of example 23, but the electrolysis is carried out at a temperature of 40 ° C. The yield is 82%.

Пример 25Example 25

Способ осуществляют в условиях примера 23, но электролиз проводят при температуре 60°С. Выход - 81%.The method is carried out under the conditions of example 23, but the electrolysis is carried out at a temperature of 60 ° C. The yield is 81%.

Пример 26Example 26

Способ осуществляют в условиях примера 14, используя в качестве ароматического бромида TippBr (катодная плотность тока 1.7 мА/см2, Е=8.5-9.5 В). Выход 78%.The method is carried out under the conditions of example 14, using TippBr as the aromatic bromide (cathodic current density 1.7 mA / cm 2 , E = 8.5-9.5 V). Yield 78%.

Пример 27Example 27

Способ осуществляют в условиях примера 26, но электролиз проводят при температуре 40°С. Выход - 82%.The method is carried out under the conditions of example 26, but the electrolysis is carried out at a temperature of 40 ° C. The yield is 82%.

Пример 28Example 28

Способ осуществляют в условиях примера 26, но электролиз проводят при температуре 60°С. Выход - 81%.The method is carried out under the conditions of example 26, but the electrolysis is carried out at a temperature of 60 ° C. The yield is 81%.

Пример 29Example 29

Способ осуществляют в условиях примера 26, но электролиз проводят на никелевом катоде в течение 48 минут (катодная плотность тока 2.0 мА/см2, Е=8.0-10.5 В). Выход - 76%.The method is carried out under the conditions of example 26, but the electrolysis is carried out on a nickel cathode for 48 minutes (cathodic current density of 2.0 mA / cm 2 , E = 8.0-10.5 V). The yield is 76%.

Пример 30Example 30

Способ осуществляют в условиях примера 29, но электролиз проводят при температуре 60°С. Выход - 80%.The method is carried out under the conditions of example 29, but the electrolysis is carried out at a temperature of 60 ° C. The yield is 80%.

Пример 31Example 31

Способ осуществляют в условиях примера 26, но используют 1.2735 г (4.5 ммоль) TippBr (катодная плотность тока 1.7 мА/см2, Е=7.0-8.5 В). Выход - 72%.The method is carried out under the conditions of example 26, but using 1.2735 g (4.5 mmol) of TippBr (cathodic current density of 1.7 mA / cm 2 , E = 7.0-8.5 V). The yield is 72%.

Пример 32Example 32

Способ осуществляют в условиях примера 31, но электролиз проводят при температуре 40°С. Выход - 79%.The method is carried out under the conditions of example 31, but the electrolysis is carried out at a temperature of 40 ° C. The yield is 79%.

Пример 33Example 33

Способ осуществляют в условиях примера 31, но электролиз проводят при температуре 60°С. Выход - 81%.The method is carried out under the conditions of example 31, but the electrolysis is carried out at a temperature of 60 ° C. The yield is 81%.

Пример 34Example 34

Способ осуществляют в условиях примера 31, но используют 2.547 г (9.0 ммоль) TippBr и железный катод (катодная плотность тока 1.7 мА/см2, Е=5.5-9.5 В). Выход - 68%.The method is carried out under the conditions of example 31, but using 2.547 g (9.0 mmol) of TippBr and an iron cathode (cathodic current density of 1.7 mA / cm 2 , E = 5.5-9.5 V). The yield is 68%.

Пример 35Example 35

Способ осуществляют в условиях примера 34, но электролиз проводят при температуре 40°С. Выход - 79%.The method is carried out under the conditions of example 34, but the electrolysis is carried out at a temperature of 40 ° C. The yield is 79%.

Пример 36Example 36

Пример 36 осуществляют в условиях примера 34, но электролиз проводят при температуре 60°С. Выход - 81%.Example 36 is carried out under the conditions of example 34, but the electrolysis is carried out at a temperature of 60 ° C. The yield is 81%.

Пример 37Example 37

Способ осуществляют в условиях примера 34, но электролиз проводят при температуре 80°С. Выход - 56%.The method is carried out under the conditions of example 34, but the electrolysis is carried out at a temperature of 80 ° C. The yield is 56%.

Пример 38Example 38

Способ осуществляют в условиях примера 22, но используют TippBr и катод из нержавеющей стали (катодная плотность тока 1.7 мА/см2, Е=9.0-12.0 В). Выход - 84%.The method is carried out under the conditions of example 22, but using TippBr and a stainless steel cathode (cathodic current density of 1.7 mA / cm 2 , E = 9.0-12.0 V). The yield is 84%.

Исследование каталитической активности никельорганических комплексовThe study of the catalytic activity of Nickel-organic complexes

Пример 39Example 39

Навеску комплекса 1 (12 мкмоль) вакуумируют (1.6 10-3 мм рт.ст.) в автоклаве объемом 500 мл в течение 3 часов. После этого в автоклав добавляют 100 мл раствора толуола, содержащего (3600 мкмоль) МАО. После перемешивания реакционной смеси при комнатной температуре в течение нескольких секунд в автоклаве создают давление этилена 5 атм и оставляют реакционную смесь при перемешивании под давлением в течение 15 мин. После этого охлаждают автоклав до -10°С, сбрасывают давление этилена и добавляют в реакционную смесь 2 мл 5% раствора HCl в метаноле. Анализ полученных продуктов олигомеризации в реакционной смеси осуществляют методом газовой хроматографии.A portion of complex 1 (12 μmol) is evacuated (1.6 10 -3 mm Hg) in an autoclave with a volume of 500 ml for 3 hours. After that, 100 ml of toluene solution containing (3600 μmol) of MAO is added to the autoclave. After stirring the reaction mixture at room temperature for several seconds, an ethylene pressure of 5 atm was created in the autoclave and the reaction mixture was left under stirring under pressure for 15 minutes. After that, the autoclave is cooled to -10 ° C, the pressure of ethylene is released and 2 ml of a 5% solution of HCl in methanol are added to the reaction mixture. Analysis of the obtained oligomerization products in the reaction mixture is carried out by gas chromatography.

Пример 40Example 40

Процесс осуществляют в условиях примера 39, но берут 1,2 мкмоль комплекса 1.The process is carried out under the conditions of example 39, but they take 1.2 μmol of complex 1.

Пример 41Example 41

Процесс осуществляют в условиях примера 39, но берут комплекс 2.The process is carried out under the conditions of example 39, but take complex 2.

Пример 42Example 42

Процесс осуществляют в условиях примера 40, но берут комплекс 2.The process is carried out under the conditions of example 40, but take complex 2.

Пример 43Example 43

Процесс осуществляют в условиях примера 39, но берут комплекс 3.The process is carried out under the conditions of example 39, but take complex 3.

Пример 44Example 44

Процесс осуществляют в условиях примера 40, но берут комплекс 3.The process is carried out under the conditions of example 40, but take complex 3.

Результаты проведенных исследований каталитической активности никельорганических комплексов 1-3 приведены в таблице 2. Конверсию этилена рассчитывают на основании массы этилена, вступившего в реакцию (по приросту массы автоклава в ходе каталитического процесса и на основе газовой хроматографии реакционной смеси с внутренним стандартом), а постоянную Шульца-Флори (α) определяют на основании среднего мольного соотношения С6, С8 и С10 фракций полученных олефинов. Как показывают результаты, конверсия этилена при использовании комплекса 1 (пример 39) равна 9.72 г (соотношение олигомеров в смеси С4 - 5.17 г; С6 - 2.60 г; С8 - 1.16 г; С10 - 0.49 г; С12 - 0.20 г, α=0.335), что превосходит конверсию этилена при использовании комплекса 2 (пример 41) - 6.93 г (соотношение олигомеров в смеси С4 - 3.49 г; С6 - 1.87 г; С8 - 0.89 г; С10 - 0.40 г; С12 - 0.17 г; α=0.357) и комплекса 3 (пример 43) - 2.69 г (соотношение олигомеров в смеси С4 - 1.02 г; С6 - 0.70 г; С8 - 0.43 г; С10 - 0.25 г; С12 - 0.14 г; α=0.460). Изменение соотношения комплекс/МАО (примеры 40, 42 и 44) снижает конверсию этилена в каталитическом процессе, но эксперименты также показывают более высокую каталитическую активность комплекса 1 (0.75 г конверсии этилена; С4 - 0.39 г; С6 - 0.20 г; С8 - 0.09 г; С10 - 0.04 г; С12 - 0.02 г, α=0.342) относительно комплексов 2 (0.56 г конверсии этилена; С4 - 0.26 г; С6 - 0.15 г; С8 - 0.08 г; С10 - 0.04 г; С12 - 0.02 г, α=0.390) и 3 (0.44 г конверсии этилена; С4 - 0.16 г; С6 - 0.12 г; С8 - 0.08 г; С10 - 0.05 г; С12 - 0.03 г, α=0.491).The results of studies of the catalytic activity of nickel-organic complexes 1-3 are shown in Table 2. The ethylene conversion is calculated based on the mass of ethylene that has reacted (by the increase in mass of the autoclave during the catalytic process and based on gas chromatography of the reaction mixture with an internal standard), and the Schulz constant -Flory (α) is determined based on the average molar ratio of C6, C8 and C10 fractions of the obtained olefins. As the results show, the conversion of ethylene using complex 1 (example 39) is 9.72 g (the ratio of oligomers in the mixture C4 is 5.17 g; C6 is 2.60 g; C8 is 1.16 g; C10 is 0.49 g; C12 is 0.20 g, α = 0.335 ), which exceeds the conversion of ethylene when using complex 2 (example 41) - 6.93 g (the ratio of oligomers in the mixture C4 is 3.49 g; C6 is 1.87 g; C8 is 0.89 g; C10 is 0.40 g; C12 is 0.17 g; α = 0.357 ) and complex 3 (example 43) - 2.69 g (the ratio of oligomers in the mixture C4 is 1.02 g; C6 is 0.70 g; C8 is 0.43 g; C10 is 0.25 g; C12 is 0.14 g; α = 0.460). A change in the complex / MAO ratio (examples 40, 42 and 44) reduces the conversion of ethylene in the catalytic process, but experiments also show a higher catalytic activity of complex 1 (0.75 g of ethylene conversion; C4 - 0.39 g; C6 - 0.20 g; C8 - 0.09 g ; C10 - 0.04 g; C12 - 0.02 g, α = 0.342) relative to complexes 2 (0.56 g of ethylene conversion; C4 - 0.26 g; C6 - 0.15 g; C8 - 0.08 g; C10 - 0.04 g; C12 - 0.02 g, α = 0.390) and 3 (0.44 g of ethylene conversion; C4 - 0.16 g; C6 - 0.12 g; C8 - 0.08 g; C10 - 0.05 g; C12 - 0.03 g, α = 0.491).

Предлагаемый новый электрохимический способ получения никельорганических сигма-комплексов общей формулы [NiBr(Ar)(bpy)], где Ar=2,4,6-триметилфенил (Mes), 2,4,6-триизопропилфенил (Tipp), 2,6-диметилфенил (Ху); bpy=2,2'-бипиридил, позволяет:The proposed new electrochemical method for producing nickel-organic sigma complexes of the general formula [NiBr (Ar) (bpy)], where Ar = 2,4,6-trimethylphenyl (Mes), 2,4,6-triisopropylphenyl (Tipp), 2,6- dimethylphenyl (Hu); bpy = 2,2'-bipyridyl, allows:

упростить и удешевить процесс их получения за счет доступных исходных соединений: непосредственно из бромида никеля, 2,2'-бипиридила и ароматических бромидов, с хорошим выходом (до 92%),to simplify and reduce the cost of their production process due to the available starting compounds: directly from nickel bromide, 2,2'-bipyridyl and aromatic bromides, with a good yield (up to 92%),

избежать протекания побочных электрохимических процессов, приводящих к загрязнению и сложности выделения продукта,avoid side electrochemical processes leading to contamination and the difficulty of isolating the product,

проводить процесс при неизменных электрохимических параметрах системы (потенциал, ток).to carry out the process with constant electrochemical parameters of the system (potential, current).

Таблица 1Table 1 Примеры электрохимического синтеза сигма-комплексов 1-3Examples of electrochemical synthesis of sigma complexes 1-3 № примераExample No. Комплекс/методComplex / Method NiBr2, ммольNiBr 2 , mmol 2,2'-bpy, ммоль2,2'-bpy, mmol ArBr, ммольArBr, mmol Q, мА·часQ, mAh Плотность тока, мА/см2 Current density, mA / cm 2 Время, минTime min Т, °СT, ° С Выход, %Exit, % 1one 1/Pt1 / Pt 0.10.1 0.10.1 0.10.1 5.45.4 1.71.7 77 20twenty 6565 22 1/Ni1 / Ni 0.10.1 0.20.2 0.20.2 10.710.7 1.71.7 1313 20twenty 7272 33 1/Ni1 / Ni 0.10.1 0.20.2 0.20.2 10.710.7 1.71.7 1313 4040 7575 4four 1/Ni1 / Ni 0.10.1 0.20.2 0.20.2 10.710.7 1.71.7 1313 7070 6161 55 1/Pt1 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 20twenty 8181 66 1/Pt1 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 50fifty 8484 77 1/Pt1 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 7070 6565 88 1/Pt1 / Pt 0.10.1 0.30.3 1.01.0 16.116.1 1.71.7 20twenty 20twenty 5252 99 1/Pt1 / Pt 0.10.1 0.30.3 1.01.0 16.116.1 1.71.7 20twenty 50fifty 5757 1010 1/Pt1 / Pt 0.10.1 0.30.3 1.01.0 16.116.1 1.71.7 20twenty 7070 6363 11eleven 1/Fe1 / Fe 0.10.1 0.20.2 0.20.2 10.710.7 1.01.0 2121 20twenty 6868 1212 1/нерж. сталь1 / stainless steel 0.10.1 0.30.3 0.30.3 16.116.1 1.01.0 3232 20twenty 7272 1313 2/Pt2 / Pt 0.10.1 0.10.1 0.10.1 5.45.4 1.71.7 77 20twenty 6868 14fourteen 2/Pt2 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 20twenty 8686 15fifteen 2/Pt2 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 50fifty 8989 1616 2/Pt2 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 7070 7575 1717 2/Pt2 / Pt 0.30.3 0.90.9 9.09.0 48.248.2 1.71.7 5858 20twenty 9292 18eighteen 2/Pt2 / Pt 0.30.3 0.90.9 9.09.0 48.248.2 1.71.7 5858 50fifty 8484 1919 2/Pt2 / Pt 0.30.3 0.90.9 9.09.0 48.248.2 1.71.7 5858 7070 8282 20twenty 2/Ni2 / Ni 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.01.0 9696 20twenty 8585 2121 2/Ni2 / Ni 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.01.0 9696 7070 6969 2222 2/Fe2 / Fe 0.30.3 0.60.6 1.21.2 32.232.2 1.71.7 3939 20twenty 8888 2323 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.60.6 0.60.6 32.232.2 1.71.7 3939 20twenty 8080 2424 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.60.6 0.60.6 32.232.2 1.71.7 3939 4040 8282 2525 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.60.6 0.60.6 32.232.2 1.71.7 3939 6060 8181 2626 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 20twenty 7878 2727 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 4040 8282 2828 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 1.71.7 5858 6060 8181 2929th 3/Ni3 / Ni 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 2.02.0 4848 20twenty 7676 30thirty 3/Ni3 / Ni 0.30.3 0.90.9 0.90.9 48.248.2 2.02.0 4848 6060 8080 3131 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.90.9 4.54.5 48.248.2 1.71.7 5858 20twenty 7272 3232 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.90.9 4.54.5 48.248.2 1.71.7 5858 4040 7979 3333 3/Pt3 / Pt 0.30.3 0.90.9 4.54.5 48.248.2 1.71.7 5858 6060 8181 3434 3/Fe3 / Fe 0.30.3 0.90.9 9.09.0 48.248.2 1.71.7 5858 20twenty 6868 3535 3/Fe3 / Fe 0.30.3 0.90.9 9.09.0 48.248.2 1.71.7 5858 4040 7979 3636 3/Fe3 / Fe 0.30.3 0.90.9 9.09.0 48.248.2 1.71.7 5858 6060 8181 3737 3/Fe3 / Fe 0.30.3 0.90.9 9.09.0 48.248.2 1,71.7 5858 8080 5656 3838 3/нерж. сталь3 / stainless steel 0.30.3 0.60.6 1.21.2 32.232.2 1.71.7 3939 20twenty 8484

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

1. Электрохимический способ получения никельорганических сигма-комплексов формулы [NiBr(Ar)(bpy)], включающий проведение электролиза раствора орто-замещенного ароматического бромида (АrВr) и никельсодержащего соединения в диметилформамиде в бездиафрагменном электролизере, отличающийся тем, что:
раствор дополнительно содержит 2,2'-бипиридил (bpy),
в качестве никельсодержащего соединения применяют NiBr2,
орто-замещенным ароматическим бромидом является 2,4,6-триметилфенилбромид, или 2,4,6-триизопропилфенилбромид, или 2,6-диметилфенилбромид,
при мольном соотношении реагентов NiBr2:bpy:ArBr=1:(1-3):(1-30),
при этом электролиз проводят с использованием растворимого никелевого
анода при температуре 20-70°С и катодной плотности тока 1,0-2,0 мА/см2.
1. The electrochemical method for producing nickel-organic sigma complexes of the formula [NiBr (Ar) (bpy)], comprising electrolysis of a solution of ortho-substituted aromatic bromide (ArBr) and a nickel-containing compound in dimethylformamide in a diaphragmless electrolyzer, characterized in that:
the solution additionally contains 2,2'-bipyridyl (bpy),
as a nickel-containing compound, NiBr 2 is used ,
the ortho-substituted aromatic bromide is 2,4,6-trimethyl phenyl bromide, or 2,4,6-triisopropyl phenyl bromide, or 2,6-dimethyl phenyl bromide,
when the molar ratio of reagents NiBr 2 : bpy: ArBr = 1: (1-3) :( 1-30),
wherein electrolysis is carried out using soluble nickel
the anode at a temperature of 20-70 ° C and a cathode current density of 1.0-2.0 mA / cm 2 .
2. Электрохимический способ по п.1, отличающийся тем, что бездиафрагменный электролизер снабжен катодом из платины, или никеля, или железа, или нержавеющей стали. 2. The electrochemical method according to claim 1, characterized in that the diaphragmless electrolyzer is equipped with a cathode of platinum, or nickel, or iron, or stainless steel.
RU2009113398/15A 2009-04-09 2009-04-09 Electrochemical method for synthesis of organonickel sigma-complexes RU2396375C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009113398/15A RU2396375C1 (en) 2009-04-09 2009-04-09 Electrochemical method for synthesis of organonickel sigma-complexes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009113398/15A RU2396375C1 (en) 2009-04-09 2009-04-09 Electrochemical method for synthesis of organonickel sigma-complexes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2396375C1 true RU2396375C1 (en) 2010-08-10

Family

ID=42699048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009113398/15A RU2396375C1 (en) 2009-04-09 2009-04-09 Electrochemical method for synthesis of organonickel sigma-complexes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2396375C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778506C1 (en) * 2021-12-14 2022-08-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Organonic nickel sigma complex, ethylene dimerization catalyst system, and process for butene-1 production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЯХВАРОВ Д.Г. и др. Реакционная способность 2,2'-бипиридильных комплексов никеля в реакциях электрохимического восстановления органических галогенидов, Известия Академии наук. Серия химическая, 2002, т.51, №5, с.734-741. DMITRY G. YAKHVAROV et. al. «Electrochemical synthesis of the σ-aryl complex [NiBr(Mes)(bpy)] and its use as catalyst precursor for oligomerization of ethylene (Mes=2,4,6 - trimethylphenyl, bpy=2,2'-bipyridine», Polyhedron, 2006, v.25, №7, p.1607-1612. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778506C1 (en) * 2021-12-14 2022-08-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Organonic nickel sigma complex, ethylene dimerization catalyst system, and process for butene-1 production
RU2800279C1 (en) * 2022-12-20 2023-07-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method for controlling formation and stability of organonickel sigma complexes and spectroelectrochemical cell for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Budnikova et al. Highly reactive σ-organonickel complexes in electrocatalytic processes
AU2003271713B2 (en) Ruthenium complexes as (pre)catalysts for metathesis reactions
Govindaswamy et al. Mono and dinuclear rhodium, iridium and ruthenium complexes containing chelating 2, 2′-bipyrimidine ligands: Synthesis, molecular structure, electrochemistry and catalytic properties
Barhdadi et al. Room-temperature ionic liquids as new solvents for organic electrosynthesis. The first examples of direct or nickel-catalysed electroreductive coupling involving organic halides
Khrizanforova et al. Electrooxidative CH/PH functionalization as a novel way to synthesize benzo [b] phosphole oxides mediated by catalytic amounts of silver acetate
Yakhvarov et al. Electrochemical synthesis and catalytic activity of organonickel sigma-complexes
Talukdar et al. Synthesis of a redox-active NNP-type pincer ligand and its application to electrocatalytic CO2 reduction with first-row transition metal complexes
Sakhapov et al. Electrochemical properties and reactivity of organonickel sigma-complex [NiBr (Mes)(bpy)](Mes= 2, 4, 6-trimethylphenyl, bpy= 2, 2′-bipyridine)
CN103510104A (en) Method for synthesizing 2-mercaptobenzothiazole metal compound
Cui et al. Electrocatalytic reactivity of imine/oxime-type cobalt complex for direct perfluoroalkylation of indole and aniline derivatives
Lehtonen et al. Dioxomolybdenum (VI) and-tungsten (VI) complexes with tetradentate aminobis (phenol) s
Yakhvarov et al. Electrochemical reactions of white phosphorus
RU2396375C1 (en) Electrochemical method for synthesis of organonickel sigma-complexes
Yakhvarov et al. Organonickel σ-complexes—key intermediates of electrocatalytic cycles
EP0021769B1 (en) Processes for producing 2,6-dimethyl-3-alkoxy-oct-1-en-8-ol, dehydrocitronellol and 2-(2'-methyl-1'-propenyl)-4-methyltetrahydropyran
Wang et al. Functionalized cyclopentadienyl rhodium (III) bipyridine complexes: synthesis, characterization, and catalytic application in hydrogenation of ketones
JP7164114B2 (en) Vanadium complex and nitrogen fixation method using the same
KR100760788B1 (en) Method for electrochemical production of ??? phosphite and diphosphite complexes
Seino et al. Preparation of hydrosulfido-and hydroselenido-bridged diruthenium complexes with π-arene co-ligands and their conversion into new cubane-type sulfido or selenido clusters
Song et al. Novel reactions of homodinuclear Ni 2 complexes [Ni (RN Py S 4)] 2 with Fe 3 (CO) 12 to give heterotrinuclear NiFe 2 and mononuclear Fe complexes relevant to [NiFe]-and [Fe]-hydrogenases
Khrizanforov et al. Electrocatalytic fluoroalkylation of olefins. Perfluoroalkylation of 2-vinylpyridine
Yakhvarov et al. The reactivity of 2, 2"-bipyridine complexes in the electrochemical reduction of organohalides
Liu et al. Mononuclear ruthenium compounds bearing N-donor and N-heterocyclic carbene ligands: structure and oxidative catalysis
Cao et al. Synthesis and characterization of rhena [10] annulynes
CN114752953A (en) Electrochemically promoted production of trialkyl phosphate from white phosphorus

Legal Events

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

Effective date: 20150410