Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]



Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]
Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]
Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]
Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]
Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]
Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]
Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]
Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60]

 


Владельцы патента RU 2455290:

Учреждение Российской академии наук Институт нефтехимии и катализа РАН (RU)

Описывается способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60] формулы (1):

заключающийся в том, что фуллерен С60 подвергают взаимодействию с азотистоводородной кислотой (HN3), генерируемой in situ реакцией NaN3 с H2SO4, взятыми в мольном соотношении C60:NaN3:H2SO4=1:(100-120):(100-120), в хлорбензоле при температуре 40°С в течение 2-4 ч, с выходом 8-17%. Целевой продукт может найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, при создании новых материалов с заданными свойствами. 1 табл., 1 прим.

 

Предполагаемое изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60] формулы (1):

Функционально замещенные фуллерены могут найти применение в качестве донорно-акцепторных систем, имитирующих фотосинтез, преобразующих солнечный свет в электрическую энергию, генерирующих активные формы кислорода, захватывающих радикалы (антиоксиданты), проявляющих полу- и сверхпроводящие свойства, а также ферромагнетизм (Романова И.П. «Электроноакцепторные моно- и бис-циклоаддукты фуллерена C60. Синтез, структура и свойства». Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук. Казань, 2008 [1]).

Известен способ (S.Gonzalez, M.Martin, A.Swartz, D.M.Guldi. Org. Lett., 2003, 5, 557 [2]) получения стабильных при комнатной температуре в твердом состоянии триазолино[4',5':1,2] фуллеренов (2) и (3) с выходом 8 и 12% соответственно реакцией в o-дихлорбензоле фуллерена C60 (4) с азидометилтетратиафульваленами (5, 6) в течение 24 ч при температуре 60°С.

Указанным способом невозможно получить триазолино[4',5':1,2]фуллерен[60] формулы 1.

Известен способ (J.Averdung, J.Mattay. Tetrahedron. 52, 15, 1996, 5407-5420 [3]) получения 1,2-(4,5-дигидро-1H-1,2,3-триазоло)-фуллеренов C60 7, 8 взаимодействием фуллерена C60 с 20-40-кратным избытком арилазидов при комнатной температуре в течение нескольких дней в o-дихлорбензоле без доступа дневного света. Выход составил ≥23%.

Указанным способом невозможно получить триазолино[4',5':1,2]фуллерен[60] формулы 1.

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по селективному синтезу триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60] (1).

Предлагается новый способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60] (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена C60 (10 мг) (4) с азотистоводородной кислотой (HN3), генерируемой in situ из NaN3 и H2SO4, взятыми в мольном соотношении C60:NaN3:H2SO4=1:(100-120):(100-120), предпочтительно 1:110:110, при температуре 40°С в течение 2-4 ч, в хлорбензоле. Синтез проводили в запаянной ампуле. Получают триазолино[4',5':1,2]фуллерен[60] (1) с выходом 8-17%. Реакция протекает по схеме:

Проведение данной реакции с использованием NaN3 и H2SO4 в большем количестве, чем указано в мольном соотношении по отношении к фуллерену, приводит к существенному снижению селективности образования целевого циклоаддукта (1). Применение NaN3 и H2SO4 в меньшем количестве приводит к существенному снижению выхода целевого продукта, что связано с уменьшением количества образуемой HN3 в растворе. Реакцию следует проводить при температуре 40°С. Проведение реакции при более высокой температуре (например, 60°С) связано с разложением образующегося триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60] (1), при меньшей температуре (например, 20°С) триазолино[4',5':1,2]фуллерен[60] не образуется.

Существенные отличия предлагаемого способа

Предлагаемый способ базируется на использовании легкодоступной азотистоводородной кислоты в качестве исходного соединения с генерацией последней in situ. Предлагаемый способ, в отличие от известных, позволяет селективно получать триазолино[4',5':1,2]фуллерен[60] (1), синтез которого в литературе не описан.

Способ поясняется примерами.

В стеклянную ампулу объемом 7 мл загружали 1.54 ммоль (0,1 г) NaN3 и 0,1 мл H2Oдист, далее добавляли раствор 0.0139 ммоль C60 в 2 мл хлорбензола и ампулу опускали в сосуд с жидким азотом до полного замораживания реакционной массы, потом добавили 1.54 ммоль (0,15 г) H2SO4конц. Ампулу запаивали и помещали в пальчиковый металлический микроавтоклав. Получившуюся смесь нагревали до 40°С и перемешивали в течение 3 ч. Реакционную массу охлаждали до комнатной температуры, дважды промывали дистиллированной водой, обрабатывали водным раствором NaHCO3 до нейтральной реакции, добавляли 7 мл толуола и органический слой пропускали через колонку с небольшим количеством силикагеля. Получают триазолино[4',5':1,2]фуллерен[60] с выходом 15%.

Спектральные характеристики (1)

Спектр ИК: 3431 (ш, NH), 2103 (ш, N3), 1601, 1501, 1459, 1380 и 1080 см-1. УФ (λmax, нм): 328 и 425 нм. Масс-спектр (MALDI-TOF/TOF), m/z: [M-H]+ 762, [M-N2]+ 735 и [M-HN3]+ 720.

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

Таблица 1
№ п/п Мольное соотношение C60:NaN3:H2SO4, ммоль Время реакции, час Выход целевого продукта (1), %
1 1:110:110 3 15
2 1:120:120 3 12
3 1:100:100 3 10
4 1:110:110 4 17
5 1:110:110 2 8

Реакции проводили при температуре 40°С в хлорбензоле.

Способ получения триазолино[4',5':1,2]фуллерена[60] формулы (1):

характеризующийся тем, что фуллерен С60 взаимодействует с азотистоводородной кислотой (HN3), генерируемой in situ реакцией NaN3 с H2SO4, взятыми в мольном соотношении C60:NaN3:H2SO4=1:(100-120):(100-120), в хлорбензоле при температуре 40°С в течение 2-4 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области органической химии, а именно к средствам, содержащим замещенные этил(1,2,3-триазол-4-ил)динитроацетаты общей формулы Ia-в где Ia, б R=СН3, R1 =H; Iв R=H, R1=СН3,и применению этих соединений в качестве фунгицидов в сельском хозяйстве для борьбы с нежелательными грибными заболеваниями растений.

Изобретение относится к способам и реагентам мечения вектора, такого как пептид, включающим взаимодействие соединения формулы (I) с соединением формулы (II) в присутствии Cu(I) катализатора.

Изобретение относится к соединению формулы I ,где А представляет собой возможно замещенный арил или гетероарил, В - бензольный или тиофеновый цикл, С - бензольный или алифатический углеводородный цикл, а значения остальных радикалов раскрыты в описании.

Изобретение относится к новым кристаллическим модификациям А и А', к способу их получения и к их применению в фармацевтических композициях, включающих такую кристаллическую модификацию.

Изобретение относится к модификации В 1-(2,6-дифторбензил)-1Н-1,2,3-триазол-4-карбоксамида, отличающейся следующей характеристикой поглощения в инфракрасном спектре (метод трансмиссии на таблетках KBr): полоса при 1678 см-1.

Изобретение относится к области технологии получения чистых фуллеренов. .
Изобретение относится к нанотехнологии. .

Изобретение относится к технологии получения объемно-армированных углерод-углеродных композиционных материалов, в частности к приготовлению композиций для пропитки углеродных волокон, и может быть использовано при производстве эррозионно-стойких теплозащитных деталей в авиационной, ракетно-космической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения функционально замещенных фуллеренов, которые могут найти применение в качестве эффективных нанокомпонентных присадок к индустриальным маслам, а также новых материалов для оптоэлектроники.

Изобретение относится к технологиям прямого получения углеродных и углеродсодержащих наноразмерных трубок из исходного углеродсодержащего вещества. .

Изобретение относится к области органической химии и может быть использовано при получении комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также новых материалов с заданными свойствами.

Изобретение относится к упорядоченным фотохромным ферромагнитным массивам нанопроволок на основе (трис)оксалатов переходных металлов и катионов спироциклического ряда и может быть использовано в качестве светочувствительных магнитных наносред со сверхъемкой магнитооптической памятью.

Изобретение относится к области коксования и металлургии и может быть использовано при производстве конструкционных графитов. .

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к выращиванию кристаллов из парогазовой фазы. .

Изобретение относится к области технологии получения сверхчистых фуллеренов (особой степени чистоты)
Наверх