RU2605453C2 - METHOD OF PRODUCING FULLERENE OXIMES: BIS-ADDUCTS OF 1-[HYDROXO]-9-[1'-HYDROXYIMINO-2'-OXO-2'-ALKYL-ETHYL]-1,9-DIHYDRO-[C60-Ih][5,6]FULLERENES - Google Patents

METHOD OF PRODUCING FULLERENE OXIMES: BIS-ADDUCTS OF 1-[HYDROXO]-9-[1'-HYDROXYIMINO-2'-OXO-2'-ALKYL-ETHYL]-1,9-DIHYDRO-[C60-Ih][5,6]FULLERENES Download PDF

Info

Publication number
RU2605453C2
RU2605453C2 RU2015100467/04A RU2015100467A RU2605453C2 RU 2605453 C2 RU2605453 C2 RU 2605453C2 RU 2015100467/04 A RU2015100467/04 A RU 2015100467/04A RU 2015100467 A RU2015100467 A RU 2015100467A RU 2605453 C2 RU2605453 C2 RU 2605453C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fullerene
hydroxyimino
dihydro
oxo
ethyl
Prior art date
Application number
RU2015100467/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015100467A (en
Inventor
Рамиль Гарифович Булгаков
Земфира Сабитовна Кинзябаева
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки 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 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Нефтехимии И Катализа Ран filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Нефтехимии И Катализа Ран
Priority to RU2015100467/04A priority Critical patent/RU2605453C2/en
Publication of RU2015100467A publication Critical patent/RU2015100467A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2605453C2 publication Critical patent/RU2605453C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C251/00Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C251/32Oximes
    • C07C251/34Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals
    • C07C251/42Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals with the carbon atom of at least one of the oxyimino groups bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to organic chemistry, particularly to a method of producing bis-adducts of 1-[hydroxo]-9-[1'-hydroxyimino-2'-oxo-2'-alkyl-ethyl]-1,9-dihydro-[C60-Ih][5,6]fullerene, which can be used as complexing agents, biologically active compounds, as well as synthons for synthesis of novel compounds of fullerene C60 with given properties. Method involves reaction of fullerene C60 with ketones ((Me)2CO, or (Me)(Ph)CO, or (Et)(Me)CO, or (i-Pr)(Me)CO) in presence of sodium nitrite and hydrochloric acid, taken in molar ratio 0.01:(0.01-100):(0.01-25):(0.01-50) in medium of CCl4 as a solvent at ~20 °C for 30 minutes.
EFFECT: method for selective production of finished products.
R=Me, Et, i-Pr, Ph
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения бис-аддуктов 1-[гидроксо]-9-[1'-гидроксимино-2'-оксо-2'-алкил-этил]-1,9-дигидро-[С60-Ih][5,6] фуллеренов общей формулы (1).The invention relates to organic chemistry, specifically to a method for producing bis adducts of 1- [hydroxy] -9- [1'-hydroxyimino-2'-oxo-2'-alkyl-ethyl] -1,9-dihydro [C 60 - I h ] [5,6] fullerenes of the general formula (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Соединения фуллерена С60, содержащие оксимную группу, могут быть использованы в качестве комплексообразователей, биологически активных соединений, а также в качестве синтонов для синтеза новых соединений фуллерена С60 с заданными свойствами (Трошин П.А., Трошина О.А., Любовская Р.Н., Разумов В.Ф. Функциональные производные фуллеренов: методы синтеза и перспективы использования в органической электронике и биомедицине. Иваново: Иван. гос. ун-т, 2008, 139 с.; Сидоров Л.Н., Юровская Н.А., Борщевский А.Я., Трушков И.В., Иоффе И.Н. Фуллерены. М.: Экзамен, 2005, 397 с.; Пиотровский Л.Б., Киселев О.И. Фуллерены в биологии. СПб.: Росток, 2006, 110 с.).C 60 fullerene compounds containing an oxime group can be used as complexing agents, biologically active compounds, and also as synthons for the synthesis of new C 60 fullerene compounds with desired properties (Troshin P.A., Troshina O.A., Lyubovskaya R .N., Razumov VF Functional derivatives of fullerenes: synthesis methods and prospects for use in organic electronics and biomedicine. Ivanovo: Ivan. State university, 2008, 139 pp .; Sidorov L.N., Yurovskaya N.A. ., Borschevsky A.Ya., Trushkov IV, Ioffe I.N. Fullerenes. M: Examination, 2005, 39 7 pp .; Piotrovsky LB, Kiselev O.I. Fullerenes in Biology.St. Petersburg: Rostock, 2006, 110 pp.).

В литературе имеется очень ограниченное количество работ, посвященных получению оксимов фуллерена С60. В реакции нитроалканов с фуллереном С60 [A. Yashiro, Y. Nishida, К. Kobayashi, М. Ohno β-Hydroxy Nitrile and β-Hydroxy Oxime Derivatives of [60] Fullerene by nucleophilic Ring Cleavage of Fulleroisoxazoline and - Isoxazolidine in the Presence of Methanol] в присутствии триэтиламина Et3N и триметилсилилхлорида Me3SiCl (-20°С, аргон, 30 мин) получен промежуточный циклоаддукт фуллерена С60 - изооксозолидин фуллерена, при обработке которого фторидом тетраэтиламмония (-20°С, аргон, 1 час) и нейтрализацией соляной кислотой синтезирован β-гидрокси оксим фуллерена С60 (выход 34-65%). In the literature there is a very limited number of works devoted to the production of fullerene C 60 oximes. In the reaction of nitroalkanes with fullerene C 60 [A. Yashiro, Y. Nishida, K. Kobayashi, M. Ohno β-Hydroxy Nitrile and β-Hydroxy Oxime Derivatives of [60] Fullerene by nucleophilic Ring Cleavage of Fulleroisoxazoline and - Isoxazolidine in the Presence of Methanol] in the presence of triethylamine Et 3 N and trimethylsilyl chloride Me 3 SiCl (-20 ° С, argon, 30 min) an intermediate cycloduct of C 60 fullerene - isooxosolidine fullerene was obtained, during which treatment tetraethylammonium fluoride (-20 ° С, argon, 1 hour) and β-hydroxy oxime was synthesized by neutralization with hydrochloric acid fullerene C 60 (yield 34-65%).

К недостаткам данного способа относится многостадийность процесса получения этого оксима фуллерена, включающего образование промежуточных продуктов.The disadvantages of this method include the multi-stage process for producing this fullerene oxime, including the formation of intermediate products.

Однореакторный синтез β-гидрокси оксимов фуллерена С60 с выходом 34-46% осуществлен при использовании избытка нитроалкана (RCH2NO2) по отношению к фуллерену С60 при комнатной температуре в течение 2 часов [М. Ohno, A. Yashiro, Y. Tsunenishi, S. Eguchi Unusual redox-type addition of nitroalkanes on the C60 surface //Chem. Commun., 1999, 827-828].The one-reactor synthesis of β-hydroxy oximes of fullerene C 60 with a yield of 34-46% was carried out using an excess of nitroalkane (RCH 2 NO 2 ) with respect to fullerene C 60 at room temperature for 2 hours [M. Ohno, A. Yashiro, Y. Tsunenishi, S. Eguchi Unusual redox-type addition of nitroalkanes on the C 60 surface // Chem. Commun., 1999, 827-828].

В результате химической модификации соединения фуллерена С60, содержащего оксиламинную группу, авторам работы [S. Abe, H. Moriyama, K. Niikura, F. Feng, К. Monde, S. - I. Nishimura. Versatile synthesis of oligosaccharide-containing fullerenes // Tetrahedron: Asymmetry 16 (2005) 15-19] удалось присоединить посредством стабильной оксимной связи олигосахариды различного строения к каркасу фуллерена (выходы целевых продуктов не указаны).As a result of chemical modification of the compound of fullerene C 60 containing an oxylamine group, the authors of [S. Abe, H. Moriyama, K. Niikura, F. Feng, K. Monde, S. - I. Nishimura. Versatile synthesis of oligosaccharide-containing fullerenes // Tetrahedron: Asymmetry 16 (2005) 15-19] succeeded in attaching oligosaccharides of various structures to the fullerene framework through stable oxime bonding (yields of target products are not indicated).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному синтезу бис-аддуктов 1-[гидроксо]-9-[1'-гидроксимино-2'-оксо-2'-алкил-этил]-1,9-дигидро-[С60-Ih][5,6] фуллеренов формулы (1).Thus, in the literature there is no information on the selective synthesis of 1- [hydroxy] -9- [1'-hydroxyimino-2'-oxo-2'-alkyl-ethyl] -1,9-dihydro [C 60 - I h ] [5,6] fullerenes of the formula (1).

Предлагается новый способ селективного получения бис-аддуктов 1-[гидроксо]-9-[1'-гидроксимино-2'-оксо-2'-алкил-этил]-1,9-дигидро-[С60-Ih][5,6] фуллеренов общей формулы (1).A new method is proposed for the selective production of bis adducts of 1- [hydroxy] -9- [1'-hydroxyimino-2'-oxo-2'-alkyl-ethyl] -1,9-dihydro [C 60 -I h ] [5 , 6] fullerenes of the general formula (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с кетонами ((Ме)2СО, или (Me)(Ph)CO, или (Et)(Me)CO, или (i-Pr)(Me)CO) в присутствии нитрита натрия и соляной кислоты, взятыми в мольном соотношении 0.01:(0.01-100):(0.01-25):(0.01-50) в среде ССl4 в качестве растворителя при ~20°С в течение 30 минут. Выход продуктов реакции составляет 24-100% (по данным ВЭЖХ). Реакция протекает по схеме:The essence of the method consists in the interaction of fullerene C 60 with ketones ((Me) 2 CO, or (Me) (Ph) CO, or (Et) (Me) CO, or (i-Pr) (Me) CO) in the presence of sodium nitrite and hydrochloric acid, taken in a molar ratio of 0.01: (0.01-100) :( 0.01-25) :( 0.01-50) in CCl 4 medium as a solvent at ~ 20 ° C for 30 minutes. The yield of reaction products is 24-100% (according to HPLC). The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000002
Figure 00000002

Кетоны берутся с избытком по отношению к фуллерену С60 с целью повышения выхода целевого продукта (1).Ketones are taken in excess with respect to fullerene C 60 in order to increase the yield of the target product (1).

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

Предлагаемый способ характеризуется возможностью однореакторного получения бис-аддуктов 1-[гидроксо]-9-[1'-гидроксимино-2'-оксо-2'-алкил-этил]-1,9-дигидро-[С60-Ih][5,6] фуллеренов и высокими выходами целевого продукта. В отличие от известных способов предлагаемый способ позволяет селективно получать бис-аддукты 1-[гидроксо]-9-[1'-гидроксимино-2'-оксо-2'-алкил-этил]-1,9-дигидро-[С60-Ih][5,6] фуллеренов общей формулы (1), которые не описаны в литературе.The proposed method is characterized by the possibility of one-reactor production of bis adducts of 1- [hydroxy] -9- [1'-hydroxyimino-2'-oxo-2'-alkyl-ethyl] -1,9-dihydro [C 60 -I h ] [ 5,6] fullerenes and high yields of the target product. In contrast to the known methods, the proposed method allows to selectively obtain bis adducts of 1- [hydroxo] -9- [1'-hydroxyimino-2'-oxo-2'-alkyl-ethyl] -1,9-dihydro [C 60 - I h ] [5,6] fullerenes of the general formula (1), which are not described in the literature.

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

Пример.Example.

В стеклянную колбу объемом 100 мл, установленную на магнитной мешалке, помещают 0.04 ммоль С60 и 40 мл ССl4. После полного растворения фуллерена при комнатной температуре добавляют 0.4 моль (29 мл) ацетона, 0.1 моль нитрита натрия и 0.2 моль (6 мл) соляной кислоты. Раствор сразу же приобретает темно-коричневый цвет. Смесь перемешивают 30 минут. Далее реакционную массу нейтрализуют СаСО3 и продукты реакции выделяют полупрепаративным ВЭЖХ. Дополнительная очистка проводится рафинированием водой (3×50 мл). Далее раствор сушат над безводным MgSO4. Растворитель отгоняют и твердый остаток сушат в вакууме. Выход 1-[гидроксо]-9-[1'-гидроксимино-2'-оксо-2'-метил-этил]-1,9-дигидро-[С60-Ih][5,6] фуллерена 95% (35 мг). Полученный оксим фуллерена имеет следующие физико-химические характеристики.In a 100 ml glass flask mounted on a magnetic stirrer, 0.04 mmol C 60 and 40 ml CCl 4 are placed. After the fullerene is completely dissolved at room temperature, 0.4 mol (29 ml) of acetone, 0.1 mol of sodium nitrite and 0.2 mol (6 ml) of hydrochloric acid are added. The solution immediately turns dark brown. The mixture is stirred for 30 minutes. Next, the reaction mass is neutralized with CaCO 3 and the reaction products are isolated by semi-preparative HPLC. Additional purification is carried out by refining with water (3 × 50 ml). The solution is then dried over anhydrous MgSO 4 . The solvent was distilled off and the solid residue was dried in vacuo. The yield of 1- [hydroxy] -9- [1'-hydroxyimino-2'-oxo-2'-methyl-ethyl] -1,9-dihydro [C 60 -I h ] [5,6] fullerene 95% ( 35 mg). The obtained fullerene oxime has the following physicochemical characteristics.

Figure 00000003
Figure 00000003

Порошок темно-коричневого цвета. Спектр ЯМР 13С (1) (CDCl3, δ, м.д.): 103 56 (С1), 85. 67 (С2), 162.39-175.16 (С3), 185.57-195.07 (С4), 18.96-20.54 (С5). Сигналы углеродных атомов фуллеренового фрагмента располагаются в области 138.6- 158.28 м.д.The powder is dark brown. 13 C (1) NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 103 56 (C 1 ), 85. 67 (C 2 ), 162.39-175.16 (C 3 ), 185.57-195.07 (C 4 ), 18.96-20.54 (C 5 ). The signals of the carbon atoms of the fullerene fragment are located in the range 138.6–158.28 ppm.

Спектр ЯМР 1Н (1) (CDCl3, δ, м.д.): 2.64 (с, 3Н); 6.50 (с, 1Н).NMR spectrum 1 H (1) (CDCl 3 , δ, ppm): 2.64 (s, 3H); 6.50 (s, 1H).

Масс-спектр Maldi TOF/TOF (m/z) 907.0685.Mass spectrum Maldi TOF / TOF (m / z) 907.0685.

ИК-спектр (ν, см-1): 3402 (О-Н), 1803 (С=O), 1709 (C=N), 1605, 1366, 1159, 946 (N-O),617.IR spectrum (ν, cm -1 ): 3402 (O-H), 1803 (C = O), 1709 (C = N), 1605, 1366, 1159, 946 (NO), 617.

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

Figure 00000004
Figure 00000004

Claims (1)

Способ получения бис-аддуктов 1-[гидроксо]-9-[1′-гидроксимино-2′-оксо-2′-алкил-этил]-1,9-дигидро-[С60-Ih][5,6]фуллеренов общей формулы (1)
Figure 00000005

характеризующийся тем, что фуллерен С60 взаимодействует с кетонами ((Ме)2СО, или (Me)(Ph)CO, или (Et)(Me)CO, или (i-Pr)(Me)CO) в присутствии нитрита натрия и соляной кислоты, взятыми в мольном соотношении 0,01:(0,01-100):(0,01-25):(0,01-50) в среде CCl4 в качестве растворителя при ~20°C в течение 30 мин.
The method of producing bis adducts of 1- [hydroxy] -9- [1′-hydroxyimino-2′-oxo-2′-alkyl-ethyl] -1,9-dihydro [C 60 -I h ] [5,6] fullerenes of the general formula (1)
Figure 00000005

characterized in that C 60 fullerene interacts with ((Me) 2 CO, or (Me) (Ph) CO, or (Et) (Me) CO, or (i-Pr) (Me) CO) ketones in the presence of sodium nitrite and hydrochloric acid, taken in a molar ratio of 0.01: (0.01-100) :( 0.01-25) :( 0.01-50) in CCl 4 medium as a solvent at ~ 20 ° C for 30 min
RU2015100467/04A 2015-01-12 2015-01-12 METHOD OF PRODUCING FULLERENE OXIMES: BIS-ADDUCTS OF 1-[HYDROXO]-9-[1'-HYDROXYIMINO-2'-OXO-2'-ALKYL-ETHYL]-1,9-DIHYDRO-[C60-Ih][5,6]FULLERENES RU2605453C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100467/04A RU2605453C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 METHOD OF PRODUCING FULLERENE OXIMES: BIS-ADDUCTS OF 1-[HYDROXO]-9-[1'-HYDROXYIMINO-2'-OXO-2'-ALKYL-ETHYL]-1,9-DIHYDRO-[C60-Ih][5,6]FULLERENES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100467/04A RU2605453C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 METHOD OF PRODUCING FULLERENE OXIMES: BIS-ADDUCTS OF 1-[HYDROXO]-9-[1'-HYDROXYIMINO-2'-OXO-2'-ALKYL-ETHYL]-1,9-DIHYDRO-[C60-Ih][5,6]FULLERENES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015100467A RU2015100467A (en) 2016-07-27
RU2605453C2 true RU2605453C2 (en) 2016-12-20

Family

ID=56556809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015100467/04A RU2605453C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 METHOD OF PRODUCING FULLERENE OXIMES: BIS-ADDUCTS OF 1-[HYDROXO]-9-[1'-HYDROXYIMINO-2'-OXO-2'-ALKYL-ETHYL]-1,9-DIHYDRO-[C60-Ih][5,6]FULLERENES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605453C2 (en)

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MASATOMI OHNO, ARIHIRO YASHIRO et al.: "Unusual redox-type addition of nitroalkanes on the C60 surface", CHEM.COMMUN., 1999, no.8, p.827-828. *
MASATOMI OHNO, ARIHIRO YASHIRO et al.: "Unusual redox-type addition of nitroalkanes on the C60 surface", CHEM.COMMUN., 1999, no.8, p.827-828. SHIGEAKI ABE, HIDEKI MORIYAMA et al.: "Versalite synthesis of oligosaccharide-containing fullerenes", TETRAHEDRON: ASYMMETRY, 2005, vol.16, p.15-19. ПИОТРОВСКИЙ Л.Б., КИСЕЛЕВ О.И. ФУЛЛЕРЕНЫ В БИОЛОГИИ, СЕВЕРО-ЗАПАДНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, ИЗД-ВО "РОСТОК", 2006Б стр.110-111. *
SHIGEAKI ABE, HIDEKI MORIYAMA et al.: "Versalite synthesis of oligosaccharide-containing fullerenes", TETRAHEDRON: ASYMMETRY, 2005, vol.16, p.15-19. *
ПИОТРОВСКИЙ Л.Б., КИСЕЛЕВ О.И. ФУЛЛЕРЕНЫ В БИОЛОГИИ, *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015100467A (en) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5162598B2 (en) Process for producing 2-substituted-5- (1-alkylthio) alkylpyrimidine
ES2738401T3 (en) Process for the preparation of 4-alkoxy-3-hydroxypiolinic acids
TWI508956B (en) Preparation method of methylene disulfonate compound
JP5683273B2 (en) Process for producing optically active carboxylic acid
EP3112356A1 (en) Method for manufacturing 1,1-disubstituted hydrazine compound
CA3012167A1 (en) Process for the preparation of 4-alkoxy-3-acetoxypicolinic acids
KR101025202B1 (en) Bis2-alkoxyethyl azodicarboxylate ester compound and intermediate for production of the same
RU2605453C2 (en) METHOD OF PRODUCING FULLERENE OXIMES: BIS-ADDUCTS OF 1-[HYDROXO]-9-[1'-HYDROXYIMINO-2'-OXO-2'-ALKYL-ETHYL]-1,9-DIHYDRO-[C60-Ih][5,6]FULLERENES
JP5729512B2 (en) Production intermediate of tetrahydropyran compounds
KR102079116B1 (en) Method for producing 4-haloalkyl-3-mercapto-substituted 2-hydroxy-benzoic acid derivatives
RU2744834C2 (en) Method for producing 4-alkoxy-3-hydroxypicolinic acids
RU2458050C2 (en) Method for preparing methylulphate neostigmine and iodide neostigmine
JP5928219B2 (en) Method for producing α-fluoroacrylic acid ester
JP4899385B2 (en) Method for producing 3-aminomethyloxetane compound
RU2497810C1 (en) Method of obtaining n,n-diaryl-substituted 2-trichloromethyl-imidazolidines
RU2491270C2 (en) Method of producing 1-hydroxyadamantan-4-one
RU2443680C2 (en) Method of producing n-(1-adamantyl)acetamide
JP2008303173A (en) Method for producing dimethyl thiodiglycolate
ES2708344T3 (en) Procedure for the preparation of 4-cyanoperidine hydrochloride
RU2632670C2 (en) Method for producing alkyl 2-(1,11-dioxa-4,8-dithia-6-azacyclopentadecan-6-yl)alkanoates
JP4488161B2 (en) Process for producing optically active α-silylmethyl-β-hydroxysulfoxide compound
JP4811547B2 (en) Process for producing optically active cyclohexene compound and optically active cyclohexene derivative used for the production
JP6649368B2 (en) Methods and systems for camptothecin analog synthesis
RU2520964C1 (en) Method of obtaining 1,1,2,2-tetrakis-(nitroxymethyl)-1,2-dinitroethane
JP6359906B2 (en) Method for producing fluoromalonic ester derivative

Legal Events

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

Effective date: 20170113