Способ получения 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина

Настоящее изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина, который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента, биологически активного соединения, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами. Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с 1,2-диаминопропаном в присутствии катализатора Cp2TiCl2 в среде толуола при комнатной температуре (˜20°С) в течение 44-52 часов. Выход целевого продукта составляет 73-90%. Технический результат - селективное введение в молекулу фуллерена одного фрагмента исходного 1,2-диаминопропана с получением 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина (1), синтез которого в литературе не описан. 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно, к способу получения 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина общей формулы (1):

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.

Известен способ ([1], A.L.Balch, A.S.Ginwalla, M.M.Olmstead. Tetrahedron Lett., 1996, 52, 5021) получения 2,3-фуллеро[60]-1,4-диазабицикло[2.2.2]октан формулы (2) реакцией присоединения пиперазина к С60 в толуоле при 50°С в течение 5 дней в атмосфере азота по схеме.

Известный способ не позволяет получать 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазин (1).

Известен способ ([2], M.Maggini, G.Scorrano, A.Bianco, C.Toniolo, M.Prato. Tetrahedron Lett., 1995, v.36, №16, 2845-2846) получения 1,4-диметил-2,3-фуллеро[60]декагидрохиноксалина формулы (3) реакцией С60 с N1,N2-диметил-1,2-циклогександиамином в растворе толуола при температуре кипения растворителя (˜110°С) в течение недели в атмосфере азота с выходом 10%.

Известный способ не позволяет получать 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазин (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному синтезу 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина (1).

Предлагается новый способ получения 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с 1,2-диаминопропаном, взятыми в мольном соотношении 0.01:(0.01-0.011), предпочтительно 0.01:0.0105, в присутствии катализатора титаноцендихлорида (Cp2TiCl2), взятого в количестве 15-25 мол.% по отношению к фуллерену С60 при комнатной температуре (˜20°С) в течение 44-52 ч в растворе толуола. Выход 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 73-90%. Реакция протекает по схеме:

1,2-Диаминопропан берут с избытком по отношению к фуллерену С60 с целью повышения выхода целевого продукта (1). Снижение количества 1,2-диаминопропана по отношению к С60 нецелесообразно, так как приводит к уменьшению выхода целевого продукта.

5-Метил-2,3-фуллеро[60]пиперазин (1) образуется только с участием фуллерена[60] и 1,2-диаминопропана.

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора Cp2TiCl2 больше 25 мол.% по отношению к С60 не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора Cp2TiCl2 менее 15 мол.% по отношению к С60 снижает выход продукта (1), что связано, возможно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону значительного увеличения содержания 1,2-диаминопропана по отношению к фуллерену[60] приводит к присоединению дополнительных молекул исходного первичного диамина к молекуле С60.

Существенные отличия предлагаемого способа:

1. Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного реагента 1,2-диаминопропана и катализатора Cp2TiCl2. В известном способе используется N1,N2-диметил-1,2-циклогександиамин. Предлагаемый способ, в отличие от известного, позволяет селективно вводить в молекулу фуллерена один фрагмент исходного 1,2-диаминопропана с получением 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина (1), синтез которого в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В стеклянную колбу объемом 50 мл помещают 0.01 ммоля фуллерена[60], 10 мл «сухого» толуола, 0.0105 ммоля 1,2-диаминопропана и 0.002 ммоль катализатора Cp2TiCl2, перемешивают 48 часов при температуре 20°С, получают 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазин общей формулы (1) с выходом 84% (по данным ВЭЖХ).

Спектр ЯМР13С 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина (1) (δ, м.д.):

16.37 (С7), 54.50 (С5), 56.29 (С6), 83.15 (С2,3). Сигналы углеродных атомов фуллеренового фрагмента располагаются в области 130-161.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в табл.1.

Таблица 1
№№ п/пМольное соотношение, , ммольВремя реакции, часВыход (1), %
1234
1.0.01:0.0105:0.0024884
2.0.01:0.011:0.0024887
3.0.01:0.01:0.0024880
4.0.01:0.0105:0.00254890
5.0.01:0.0105:0.00154873
6.0.01:0.0105:0.0025288
7.0.01:0.0105:0.0024479

В качестве растворителя использовали толуол, т.к. в нем наибольшая растворимость фуллерена С60.

Способ получения 5-метил-2,3-фуллеро[60]пиперазина общей формулы (1)

отличающийся тем, что фуллерен С60 подвергают взаимодействию с 1,2-диаминопропаном в мольном соотношении С60:1,2-диаминопропан, равном 0,01:(0,01-0,011), в присутствии катализатора титаноцендихлорида (Cp2TiCl2), взятого в количестве 15-25 мол.% по отношению к фуллерену С60, в среде толуола в качестве растворителя при комнатной температуре (˜20°С) в течение 44-52 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым производным азотсодержащих гетероциклических соединений общей формулы I где X1-X5 являются СН 2 или один из них является NH, а другие X1-X 5 являются СН2,k равно 0 или 1; t равно 0, 1 или 2; радикалы R1, когда t равно 2, являются одинаковыми или разными;R1 является нормальным или разветвленным C1-8 алкилом или C1-8 гидроксиалкокси;А является фенилом или пиридинилом; R2 является Н, гидроксилом, галогеном, C1-6 алкилом, С1-6 алкокси; n равно 0, 1-4, радикалы R 2, где n>1, являются одинаковыми или разными; р равно 0 или 1-5;Y является -ОС(O)-,Z является CH2, илик их фармацевтически приемлемым солям.

Изобретение относится к пептидной композиции с замедленным высвобождением, представляющей собой соединение (I), содержащее соединение (А) формулы и полимер, содержащий лактидные звенья, гликолидные звенья и звенья винной кислоты – которые находятся в полимере при следующем соотнашении: лактидные звенья составляют от примерно 71% до примерно 73%, гликолидные звенья от примерно 26% до примерно 28%; и звенья винной кислоты от примерно 1% до 3%, а аминогруппы соединения (А) связаны ионной связью с карбоксильными группами кислотных звеньев полимера; макрочастицам соединения I, средний размер которых составляет от примерно 10 микрон до примерно 100 микрон; фармацевтической композиции с замедленным высвобождением и двум способам лечения различных болезней, включающим введение пациенту эффективного количества соединения А, или микрочастиц.

Изобретение относится к новым производным азотсодержащих гетероциклических соединений общей формулы где Х1-Х5 обозначают СН2 или один из них означает NH, а другие Х1-Х5 являются СН2; k равно 0 или 1, R1 является С1-8 алкилом, С1-8 гидроксиалкокси; t равно 0, 1 или 2; А обозначает фенил или пиридинил; R2 является Н, гидроксилом, галогеном или С1-6 алкилом, С1-6 алкоксигруппой; n равно 0, 1-4; р равно 0 или целому числу от 1 до 5, Y является –С(О)-; Z является СН2, или к их фармацевтически приемлемым солям.

Изобретение относится к производных пиперазина или пиперидина общей формулы I, в которой G представляет собой атом углерода или азота; А выбирают из (i) фенила, замещенного группой -СООН, CONH2, -СООСН3, -CN, NH2 или -СОСН3; (ii) нафтила, бензофуранила и хинолинила; или группу формулы (iii) R1 выбирают из водорода; разветвленного или прямого C1-C6 алкила, C1-С6 алкенила, - СО (C1-С6 алкил); каждый из R9, R10, R13, R14, R17 и R18 независимо имеет значения, указанные выше для R1; В представляет собой замещенный или незамещенный ароматический, необязательно замещенный С5-С10 гидроароматический остаток.
Изобретение относится к способу получения 2-трифторметил-10-[3-(1-метил-пиперазинил-4)-пропил)] -фенотиазина, применяемого для лечения заболеваний центральной нервной системы.

Изобретение относится к новым бензоилгуанидинам, обладающим биологической активностью. .

Изобретение относится к области косметологии и касается композиции антиперспиранта, содержащей вещество с антиперспирантной активностью, непрерывную фазу и структурирующее вещество, содержащее циклодипетидное производное, способа ее получения, способа предупреждения или уменьшения потообразования, производного циклодипептида и гелеобразной основы для введения вещества с антиперспирантной активностью

Изобретение относится к соединению, применимому для профилактики и лечения вирусных инфекционных заболеваний, особенно заболеваний печени, вызванных инфекцией вирусом гепатита С (HCV), вследствие его ингибирующей активности против HCV, имеющего высокую степень репликации, способу его получения, промежуточному соединению, применимому для его получения, и фармацевтической композиции, содержащей эти соединения

Изобретение относится к новым соединениям, представленным формулой (I): где R1 представляет собой SO2NR102R103, -NR101 SO2R104 или -COOR105, где R 101 представляет собой атом водорода, R102 и R103 каждый независимо представляет собой атом водорода или С1-4 алкил, R104 представляет собой С1-4 алкил и R105 представляет собой атом водорода или С1-4 алкил; Х представляет собой связь, -CH2- или -O-; Y представляет собой -СН2-; кольцо А и кольцо В, которые являются одинаковыми или различными, каждое независимо представляет собой бензол, пиридин, пиразол или пиперидин, который может иметь в качестве заместителя С1-4 алкил или галоген; кольцо D представляет собой пиперидин; R2 представляет собой где стрелка показывает положение связи с кольцом D; R51 представляет собой (1) атом водорода, (2) C1-6алкил, который может иметь в качестве заместителя (а) гидрокси, (b) метокси, (с) циано, (d) карбокси, (е) галоген, (f) метилсульфониламино, (g) С3-8циклоалкил или фенил, который может иметь в качестве заместителя метил, галоген, гидрокси или метокси, (h) тиенил, пиразолил, тетрагидропиранил, тиазолил, изоксазолил, имидазолил, тетразолил, пиридил, пиримидинил, который может иметь в качестве заместителя метил, трифторметил или гидрокси, (3) С2-10алкенил, (4) С2-10алкинил, (5) фенил, который может иметь в качестве заместителя С1-4алкил или галоген, или (6) пиридин или тетрагидропиран; R52 представляет собой (1) атом водорода, (2) C1-6алкил, который может иметь в качестве заместителя (а) гидрокси, (b) метокси, (с) карбокси, (d) С3-8циклоалкил, (е) фенил или (f) оксо, (3) С3-8циклоалкил или фенил, который может иметь в качестве заместителя С1-4алкил, гидрокси, циано, оксо, карбамоил, N-метиламинокарбонил, карбокси, галоген, метокси, трифторметокси, метилтио, метилсульфонил, ацетиламино, диметиламино, ацетил, тетразолил, трифторметил или метилсульфониламино, (4) С3-10циклоалкенил, (5) адамантил, (6) тиенил, пиразолил, тетрагидропиранил, изоксазолил, изотиазолил, тиадиазолил, пиперидинил, пиридил, пиримидинил, пиридазинил, хинолил, индолил, бензотиазолил, бензоизотиазолил, бензотриазолил, диоксаинданил, бензодиоксаинданил, который может иметь в качестве заместителя С1-4алкил, гидрокси, оксо, галоген, азидо или трифторметил, или (7) бензилоксигруппу; и R53 представляет собой атом водорода или C1-6алкил, к его солям или к его сольватам

Изобретение относится к новым производным бензолсульфонамида формулы (I), его таутомерным, стереоизомерным формам, его физиологически приемлемым солям: где Х означает О, S; R1 означает Н, галоген; R2 означает Н, галоген; R3 означает NO2CN; R4 означает: где R71 означает Н; R72 означает Н; Z1 означает -[CH2]p -, где р=2

Изобретение относится к соединению, представленному следующей формулой [I-D1] или к его фармацевтически приемлемой соли: где каждый символ определен в формуле изобретения

Изобретение относится к соединениям формулы в которойQ совместно с атомами углерода и азота, к которым он присоединен, образует 9-10-членный бициклический гетероцикл, a R1 и R 2, R3, R4, R5 и R 6 такие, как указано в п.1 формулы изобретения, или к его энантиомерам, или смеси его энантиомеров, или к его фармацевтически приемлемой соли

Изобретение относится к области получения новых (азациклоалкил)фталонитрилов
Наверх