RU2594562C2 - Method for producing n-arylaziridinum[2 ', 3 ': 1.9]fullerene [60] - Google Patents

Method for producing n-arylaziridinum[2 ', 3 ': 1.9]fullerene [60] Download PDF

Info

Publication number
RU2594562C2
RU2594562C2 RU2014150376/04A RU2014150376A RU2594562C2 RU 2594562 C2 RU2594562 C2 RU 2594562C2 RU 2014150376/04 A RU2014150376/04 A RU 2014150376/04A RU 2014150376 A RU2014150376 A RU 2014150376A RU 2594562 C2 RU2594562 C2 RU 2594562C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fullerene
otf
producing
arylaziridinum
fullerenes
Prior art date
Application number
RU2014150376/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014150376A (en
Inventor
Усеин Меметович Джемилев
Айрат Рамилевич Туктаров
Арслан Рифхатович Ахметов
Татьяна Егоровна Рябинина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук
Priority to RU2014150376/04A priority Critical patent/RU2594562C2/en
Publication of RU2014150376A publication Critical patent/RU2014150376A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2594562C2 publication Critical patent/RU2594562C2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention relates to organic chemistry, namely to a method for producing N-arylaziridinumfullerene, which can be used as complexing agents, sorbents, biologically active compounds, as well as for creating new materials with given properties. Method involves reaction of fullerene C60 with arylaziridinums RN3 (where R = Ph, 4-Cl-Ph 2-NO2-Ph 2-MeO-Ph, Naph) in the presence of lanthanum La (OTf)3, taken in the molar ratio C60: RN3: La (OTf)3= 1: (0.5-2):(0.5-2), at the temperature of 80 °C, in chlorobenzene for 1-3 hours.
EFFECT: obtaining N-arylaziridinum [2′,3′: 1,9]fullerene [60] (1) with the output of 20-50 %.
1 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения N-арилазиридино[2′,3′:1,9]фуллеренов[60] формулы (1)The invention relates to the field of organic synthesis, and in particular to a method for producing N-arylaziridino [2 ′, 3 ′: 1,9] fullerenes [60] of the 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 электронными, магнитными и оптическими свойствами (Л.Н. Сидоров, М.А. Юровская, А.Я. Борщевский, И.В. Трушков, И.Н. Иоффе. Фуллерены: Учебное пособие, М.: Издательство «Экзамен», 2005, 688 с. [1], Л.Б.Пиотровский, О.И.Киселев. Фуллерены в биологии, СПб.: ООО «Издательство "Росток"», 2006, 336 с. [2]).Functionally substituted fullerenes can be used as complexing agents, sorbents, biologically active compounds, as well as in the creation of new materials with specified electronic, magnetic and optical properties (L.N. Sidorov, M.A. Yurovskaya, A.Ya. Borschevsky, I .V. Trushkov, I.N. Ioffe. Fullerenes: Textbook, M .: Examination Publishing House, 2005, 688 pp. [1], LB Piotrovsky, OI Kiselev. Fullerenes in Biology, St. Petersburg .: LLC “Publishing house Rostock”, 2006, 336 p. [2]).

Известен способ (J. Averdung, J. Mattay. Tetrahedron, 1996, 52, 5407-5420 [3]) получения N-арилазиридинофуллеренов (1) фотохимическим разложением триазолинофуллеренов C60 (2) в толуоле с длиной волны λ=300 нм при комнатной температуре.A known method (J. Averdung, J. Mattay. Tetrahedron, 1996, 52, 5407-5420 [3]) for producing N-arylaziridinofullerenes (1) by photochemical decomposition of triazolinofullerenes C 60 (2) in toluene with a wavelength of λ = 300 nm at room temperature temperature.

Figure 00000002
Figure 00000002

Недостатком способа является необходимость предварительного синтеза триазолинофуллеренов (2), что приводит к многостадийности получения целевых азиридинофуллеренов (1) и большим энергозатратам.The disadvantage of this method is the need for preliminary synthesis of triazolinofullerenes (2), which leads to multi-stage production of the target aziridinofullerenes (1) and high energy consumption.

Известен способ (A. Ouchi, R. Hatsuda, B.Z.S. Awen, M. Sakuragi, R. Ogura, T. Ishii, Y. Araki, O. Ito. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13364-13365 [4]. A. Ouchi, B.Z.S. Awen, R. Hatsuda, R. Ogura, T. Ishii, Y. Araki, O. Ito. J. Phys. Chem. A. 2004, 108, 9584-9592 [5]) получения N-арилазиридинофуллеренов (1) фотоперегруппировкой азагомофуллеренов (3) в толуоле с длиной волны λ=600 нм при комнатной температуре.The known method (A. Ouchi, R. Hatsuda, BZS Awen, M. Sakuragi, R. Ogura, T. Ishii, Y. Araki, O. Ito. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13364-13365 [ 4]. A. Ouchi, BZS Awen, R. Hatsuda, R. Ogura, T. Ishii, Y. Araki, O. Ito. J. Phys. Chem. A. 2004, 108, 9584-9592 [5]) N-arylaziridinofullerenes (1) by photo rearrangement of azahomofullerenes (3) in toluene with a wavelength of λ = 600 nm at room temperature.

Figure 00000003
Figure 00000003

Недостатком способа является необходимость предварительного синтеза триазолинофуллеренов (2) и азагомофуллеренов (3), что приводит к многостадийности получения целевых азиридинофуллеренов (1) и большим энергозатратам.The disadvantage of this method is the need for preliminary synthesis of triazolinofullerenes (2) and azahomofullerenes (3), which leads to multi-stage production of the target aziridinofullerenes (1) and high energy costs.

Предлагается новый способ получения N-арилазиридино[2′,3′: 1,9]фуллеренов[60] (1).A new method is proposed for producing N-arylaziridino [2 ′, 3 ′: 1.9] fullerenes [60] (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена C60 (4) с арилазидами RN3 (где R=Ph, 4-Cl-Ph, 2-NO2-Ph, 2-MeO-Ph, Naph) в присутствии трифлата лантана La(OTf)3, взятыми в мольном соотношении C60:RN3:La(OTf)3=1:(0.5-2):(0.5-2), предпочтительно 1:1:1, в растворе хлорбензола при 80°C, в течение 1-3 ч. Получают N-арилазиридино[2′,3′:1,9]фуллерены[60] (1) с выходом 20-50%. Реакция протекает по схеме:The essence of the method is the interaction of fullerene C 60 (4) with aryl azides RN 3 (where R = Ph, 4-Cl-Ph, 2-NO 2 -Ph, 2-MeO-Ph, Naph) in the presence of La lanthanum triflate (OTf) 3 , taken in a molar ratio of C 60 : RN 3 : La (OTf) 3 = 1: (0.5-2) :( 0.5-2), preferably 1: 1: 1, in a solution of chlorobenzene at 80 ° C for 1 -3 hours. N-arylaziridino [2 ′, 3 ′: 1.9] fullerenes [60] (1) are obtained in a yield of 20-50%. The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000004
Figure 00000004

Исходный арилазид берут в эквимольном количестве по отношению к фуллерену C60 с целью селективного получения моноаддукта (1) с высоким выходом. Снижение количества арилазида по отношению к C60 нецелесообразно, так как приводит к уменьшению выхода (1). Проведение указанной реакции в присутствии трифлата лантана [La(OTf)3] больше 100 мол.% по отношению к фуллерену C60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Применение гетерогенного катализатора [La(OTf)3] в количестве меньше 100 мол.% по отношению к фуллерену C60 снижает выход целевого продукта, что связано с уменьшением реакционных центров. Проведение реакции при более высокой температуре связано с увеличением энергозатрат, а также увеличению количества образующихся продуктов полиприсоединения арилазида к C60. The starting arylazide is taken in an equimolar amount with respect to fullerene C 60 in order to selectively obtain the monoadduct (1) in high yield. A decrease in the amount of arylazide with respect to C 60 is impractical, since it leads to a decrease in yield (1). Carrying out this reaction in the presence of lanthanum triflate [La (OTf) 3 ] more than 100 mol.% In relation to fullerene C 60 does not lead to a significant increase in the yield of the target product (1). The use of a heterogeneous catalyst [La (OTf) 3 ] in an amount of less than 100 mol% with respect to fullerene C 60 reduces the yield of the target product, which is associated with a decrease in reaction centers. Conducting the reaction at higher temperature is connected with increase of energy consumption as well as increasing the number of polyaddition aryl azide to C 60 products formed.

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

Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного реагента арилазидов, а также применении стехиометрических количеств катализатора трифлата лантана [La(OTf)3]. Предлагаемый способ, в отличие от известных, позволяет получать индивидуальные N-арилазиридино [2′,3′:1,9] фуллерены (1) с высокой селективностью и выходами в одну препаративную стадию.The proposed method is based on the use of arylazides as the starting reagent, as well as the use of stoichiometric amounts of lanthanum triflate catalyst [La (OTf) 3 ]. The proposed method, unlike the known ones, allows one to obtain individual N-arylaziridino [2 ′, 3 ′: 1,9] fullerenes (1) with high selectivity and yields in one preparative stage.

Способ поясняется примерами.The method is illustrated by examples.

В стеклянном двугорлом реакторе растворили 40 мг (0.055 ммоль) C60 в 8 мл сухого хлорбензола, при энергичном перемешивании добавили (0.055 ммоль) арилазид и 20 мг La(OTf)3 (0.055 ммоль). После реакционную массу нагревали до 80°C и перемешивание продолжали еще 1-3 ч. Все эксперименты проводили в токе сухого аргона. По истечении времени реакционную массу пропускали через небольшой слой силикагеля. Продукты реакции и фуллерен C60 разделяли с помощью полупрепаративной ВЭЖХ, элюент-толуол. В результате получили N-арилазиридинофуллерены[60] с выходами 20-50%.In a two-necked glass reactor, 40 mg (0.055 mmol) of C 60 was dissolved in 8 ml of dry chlorobenzene, (0.055 mmol) arylazide and 20 mg of La (OTf) 3 (0.055 mmol) were added with vigorous stirring. After the reaction mass was heated to 80 ° C and stirring was continued for another 1-3 hours. All experiments were carried out in a stream of dry argon. After time, the reaction mass was passed through a small layer of silica gel. The reaction products and fullerene C 60 were separated using semi-preparative HPLC, eluent-toluene. As a result, N-arylaziridinofullerenes [60] were obtained with yields of 20–50%.

Спектральные характеристикиSpectral characteristics

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

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

Figure 00000007
Figure 00000007

Реакции проводили при 80°C в хлорбензоле в присутствии трифлата лантана La(OTf)3.Reactions were carried out at 80 ° C in chlorobenzene in the presence of lanthanum triflate La (OTf) 3 .

Claims (1)

Способ получения N-арилазиридино[2′,3′:1,9]фуллеренов общей формулы (1)
Figure 00000008

отличающийся тем, что фуллерен C60 взаимодействует с арилазидами RN3 (где R=Ph, 4-Cl-Ph, 2-NO2-Ph, 2-MeO-Ph, Naph) в присутствии трифлата лантана La(OTf)3, взятыми в мольном соотношении C60:RN3:La(OTf)3=1:(0.5-2):(0.5-2), при температуре 80°C, в хлорбензоле в течение 1-3 ч.
The method of obtaining N-arylaziridino [2 ′, 3 ′: 1,9] fullerenes of the General formula (1)
Figure 00000008

characterized in that the fullerene C 60 interacts with aryl azides RN 3 (where R = Ph, 4-Cl-Ph, 2-NO 2 -Ph, 2-MeO-Ph, Naph) in the presence of lanthanum triflate La (OTf) 3 , taken in a molar ratio of C 60 : RN 3 : La (OTf) 3 = 1: (0.5-2) :( 0.5-2), at a temperature of 80 ° C, in chlorobenzene for 1-3 hours
RU2014150376/04A 2014-12-11 2014-12-11 Method for producing n-arylaziridinum[2 ', 3 ': 1.9]fullerene [60] RU2594562C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150376/04A RU2594562C2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Method for producing n-arylaziridinum[2 ', 3 ': 1.9]fullerene [60]

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150376/04A RU2594562C2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Method for producing n-arylaziridinum[2 ', 3 ': 1.9]fullerene [60]

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014150376A RU2014150376A (en) 2016-07-10
RU2594562C2 true RU2594562C2 (en) 2016-08-20

Family

ID=56372442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150376/04A RU2594562C2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Method for producing n-arylaziridinum[2 ', 3 ': 1.9]fullerene [60]

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2594562C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080840A (en) * 2000-09-06 2002-03-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Light-emitting material and novel fullerene derivative
RU2466990C2 (en) * 2010-12-07 2012-11-20 Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран Method of obtaining aziridino[2',3':1,2] fullerene[60]

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080840A (en) * 2000-09-06 2002-03-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Light-emitting material and novel fullerene derivative
RU2466990C2 (en) * 2010-12-07 2012-11-20 Учреждение Российской Академии Наук Институт Нефтехимии И Катализа Ран Method of obtaining aziridino[2',3':1,2] fullerene[60]

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Johannes Averdung, "Exohedral functionalization of [60]fullerene by [3+2] cycloadditions: Syntheses and chemical properties of triazolino-[60]fullerenes and 1,2-(3,4-dihydro-2H-pyrrolo)-[60]fullerenes", Tetrahedron, 1996, Volume 52, Issue 15, Pages 5407-5420;. Akihiko Ouchi et. al., "Drastic change in the rate of photochemical rearrangement of 1,6-(N-phenyl)aza-[60]fulleroids by switching the excited states through simple methyl substitution on the phenyl group", Tetrahedron Letters, 2005, Volume 46, Issue 39, Pages 6713-6716. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014150376A (en) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0507422A (en) process for production of 2,5-dimethylphenylacetic acid
JP2016190818A (en) Method for producing 1,1-disubstituted hydrazine compounds
RU2594562C2 (en) Method for producing n-arylaziridinum[2 ', 3 ': 1.9]fullerene [60]
Khaligh et al. Saccharin: an efficient organocatalyst for the one-pot synthesis of 4-amidocinnolines under metal and halogen-free conditions
CN104177298A (en) 4, 4-disubstituted-4, 5-dihydro-1H-imidazole-5-one and derivatives thereof as well as synthesis method thereof
ATE425959T1 (en) METHOD FOR PRODUCING AMINO- OR HYDROXYBENZONITRILES
RU2703529C2 (en) Method for selective production of fullerene quadricyclan derivatives
RU2484010C2 (en) METHOD OF PRODUCING 1-IODO-2-AZIDO(C60-Ih)[5,6]FULLERENE
RU2466990C2 (en) Method of obtaining aziridino[2',3':1,2] fullerene[60]
RU2540082C2 (en) Method of obtaining aryl(c60-ih)[5,6]fullerene-(9h)-yl ketones
RU2556009C1 (en) METHOD OF OBTAINING 2,6-DIALKYL-HEXAHYDRO-1H,5H-2,3A,4A,6,7A,8A-HEXAAZACYCLOPENTA [def]FLUORENE-4,8-DIONS
RU2010120061A (en) METHOD FOR PRODUCING SUBSTITUTED 4-NITRO-5- (2-OXOETHYL) PHTHALONITRILES
RU2610092C1 (en) METHOD OF PRODUCING 1'-AMINO-1'-ETHYL (CYCLOALKYLIDENE) ACETYL- (C60-Ih) [5,6] FULLERO [2 ', 3': 1,9] CYCLOPROPANES
RU2594561C2 (en) Method of producing n-alkil aziridino[2',3':1,9] fullerene [60]
RU2417980C2 (en) METHOD OF PRODUCING CYCLOALKYLIDENEHOMO(C60-Ch)[5,6]FULLERENE
RU2712046C1 (en) Method for selective production of 1,2-bis-styrylfullerene
RU2703528C2 (en) Method for selective production of norbornadiene fullerene derivatives
RU2455283C1 (en) Method of producing aziridino[2',3':1,2]fullerene[60]
CN110183341A (en) 1,2- dicarbapentaborane class compound and its synthetic method
RU2478615C2 (en) METHOD OF PRODUCING 1'-[2"-(METHYLTHIO)ETHYL]- 1'-[S-ALKYLCARBOTHIOYL]-(C60-Ih)[5,6]FULLERO[2',3':1,9]CYCLOPROPANES
RU2540080C2 (en) Method of selective obtaining of 1'-alkyl-1'-n-cyclohexylcarboxaamidylcyclopropa[2',3':1,9](c60-ih)[5,6]fullerenes
RU2714319C1 (en) Method for selective production of substituted 1-styryl-2-hydrofullerenes
RU2447018C2 (en) METHOD OF PRODUCING CHOLESTERYL CYCLOPROPA[1,9](C60-Ih)[5,6]FULLERENE-3'CARBOXYLATE
RU2381215C1 (en) 2-imino-4-thiobiuret synthesis method
JP5302918B2 (en) Method for producing diaminonitrile analogue

Legal Events

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

Effective date: 20161212