Способ получения si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов)

Авторы патента:

Дьяконов Владимир Анатольевич (RU)

Кадикова Гульнара Назифовна (RU)

Колокольцев Дмитрий Игоревич (RU)

Джемилев Усеин Меметович (RU)

C07C13/28 - полициклические углеводороды или их производные с ациклическими углеводородами

Владельцы патента RU 2541530:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU)

Изобретение относится к способам получения новых полициклических соединений. Предложен способ получения Si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов) взаимодействием Si-содержащих ацетиленов с 7,7'-дитропилбутаном в присутствии каталитической системы Ti(acac)₂Cl₂-Et₂AlCl при температуре 20-80°C в бензоле в течение 12-48 ч. Технический результат - предложенный способ позволяет получать с высокими выходами индивидуальные Si-содержащие бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триены), которые могут использоваться в качестве компонентов высокоэнергетических горючих для воздушно-реактивных ракетных систем и полупродуктов в синтезе современных медицинских препаратов. 1 табл., 9 пр.

Предлагаемое изобретение относится к способам получения новых полициклических соединений, конкретно к способу получения Si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов) общей формулы (1):

Указанное соединение относится к классу напряженных энергоемких систем и может найти применение в качестве компонентов высокоэнергетических горючих для воздушно-реактивных ракетных систем (G.W. Burdette, H.R. Lander, J.R. McCoy, J. Energy. 1978, 2, 289), полупродуктов в синтезе современных медицинских препаратов, проявляющих противоопухолевую, противовирусную и другие виды активности (N.A. Petasis, M.A. Patane, Tetrahedron. 1992, 48, 5757).

Известен способ [R. Klein, P. Sedmera, J. Cejka, K. Mach. Titanium-catalyzed cycloaddition reactions of phenyl(trimethylsilyl)acetylene to conjugated dienes and 1,3,5-cycloheptatriene. 1-Phenyl-2-(trimethylsilyl)-cyclohexa-1,4-dienes and their aromatization // J. Organomet. Chem., 1992, V.436, P.143] получения циклоаддукта (2) реакцией [6π+2π]-циклоприсоединения фенил(триметилсилил)ацетилена к 1,3,5-циклогептатриену в присутствии каталитической системы TiCl₄-Et₂AlCl при температуре 60°C в бензоле за 1 час по схеме:

Известным способом не могут быть получены Si-содержащие бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триены) общей формулы (1).

Известен способ [В.А. Дьяконов, Д.И. Колокольцев, Г.Н. Кадикова, У.М. Джемилев. Синтез Si- и N-содержащих бицикло[4.2.1]нона-2,4-диенов и бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов // Известия АН, Сер. хим., 2013, №4, с.1015] получения аддуктов (2) реакцией [6π+2π]-циклоприсоединения ацетиленов к 1,3,5-циклогептатриену в присутствии каталитической системы Ti(acac)₂Cl₂-Et₂AlCl при температуре 80°C в бензоле за 8 часов по схеме:

Известным способом не могут быть получены Si-содержащие бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триены) общей формулы (1).

Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по синтезу Si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов) формулы (1).

Предлагается способ селективного синтеза Si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов) общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии Si-содержащих ацетиленов общей формулы (3) с 7,7′-дитропилбутаном (C₁₈H₂₂) в присутствии каталитической системы Ti(acac)₂Cl₂-Et₂AlCl, взятых в мольном соотношении Si-содержащий ацетилен:С₁₈Н₂₂:Ti(асас)₂Cl₂:Et₂AlCl=(18-24):10:(0.3-0.9):5, предпочтительно 20:10:0.6:5. Реакцию проводят в ампуле при температуре 20-80°C. Время реакции 12-48 ч, выход целевого продукта 52-85%. В качестве растворителя необходимо использовать бензол.

Реакция протекает по схеме:

Целевые продукты (1) образуются только лишь с участием Si-содержащих ацетиленов, 7,7′-дитропилбутана и каталитической системы Ti(acac)₂Cl₂-Et₂AlCl. В присутствии других комплексов переходных металлов (например, Cp₂ZrCl₂, Cp₂TiCl₂, Zr(acac)₄, Pd(acac)₂, Ni(acac)₂, Fe(асас)₃) целевые продукты (1) не образуются.

Проведение реакции в присутствии катализатора Ti(acac)₂Cl₂ больше 0.9 ммоль на 10 ммоль 7,7′-дитропилбутана не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1). Использование в реакции катализатора Ti(acac)₂Cl₂ менее 0.3 ммоль на 10 ммоль 7,7′-дитропилбутана снижает выход аддукта (1), что связано с уменьшением каталитически активных центров в реакционной массе. Опыты проводили при нагревании 20-80°C. При более высокой температуре (например, 120°C) происходит уменьшение выхода содимеров, вероятно, вследствие побочных процессов разложения и полимеризации. При меньшей температуре (например, 20°C) снижается скорость реакции.

Предлагаемый способ обладает следующим преимуществом:

способ позволяет получать с высокими выходами индивидуальные Si-содержащие бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триены) (1), синтез которых в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. В термостатированную (~0°C) стеклянную ампулу в атмосфере сухого аргона загружали 3 г (20 ммоль) бутил(триметилсилил)ацетилена, 2 г (10 ммоль) 7,7′-дитропилбутана, 0.19 г (0.6 ммоль) Ti(acac)₂Cl₂ и 4 мл сухого бензола. Ампулу охлаждали до температуры жидкого азота, загружали 0.8 мл (5 ммоль, 90.2%) Et₂AlCl в 1 мл бензола и запаивали. После нагревания при 80°C в течение 12 ч ампулу вскрывали, содержимое обрабатывали 7-10% раствором HCl. Получают 1,4-бис(7′-бутил-8′-триметилсилилбицикло[4.2.1]нона-2′,4′,7′-триен-9′-ил)бутан (1) с выходом 82%.

Спектральные характеристики аддукта (1):

Спектр ЯМР ¹H (CDCl₃, δ, м.д.) 1,4-бис(7′-бутил-8′-триметилсилилбицикло[4.2.1]нона-2′,4′,7′-триен-9′-ил)бутана (1): 0.12 (с, 18Н, 2SiMe₃); 0.92 (т, 6Н, С(15,15′)Н₃, J=7 Гц); 1.10-1.47 (м, 12Н, С(11,11′,13,13′,14,14′)Н2); 2.03-2.29 (м, 10Н, С(9,9′)Н, С(10,10′,12,12′)Н₂); 2.83 (т, 2Н, С(1,1′)Н, J=6 Гц); 3.06 (т, 2Н, С(6,6′)Н, J=6 Гц); 5.80-5.99 (м, 8Н, С(2,2′-5,5′)Н).

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃, δ, м.д.) 1,4-бис(7′-бутил-8′-триметилсилилбицикло[4.2.1]нона-2′,4′,7′-триен-9′-ил)бутана (1): 0.72 (2SiMe₃); 14.09 (С(15,15′)); 22.97 (С(14,14′)); 27.94 (С(11,11′)); 29.23 (С(10,10′)); 29.73 (С(12,12′)); 32.57 (С(13,13′)); 38.65 (С(9,9′)); 50.93 (С(1,1′,6,6′)); 124.94 (С(4,4′)); 126.24 (С(3,3′)); 134.72 (С(8,8′)); 136.18 (С(5,5′)); 137.42 (С(2,2′)); 151.79 (С(7,7′)).

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ п/п	Si-содержащий ацетилен	Мольное соотношение Si-содержащий ацетилен:C₁₈H₂₂:Ti(acac)₂Cl₂:Et₂AlCl, ммоль	Температура, °C	Время реакции, ч	Выход (1), %
1	Триметил(1-гексинил)силан	20:10:0.6:5	80	12	82
2	Триметил(1-гексинил)силан	20:10:0.6:5	60	18	81
3	Триметил(1-гексинил)силан	20:10:0.6:5	40	20	79
4	Триметил(1-гексинил)силан	20:10:0.6:5	20	48	80
5	Триметил(1-гексинил)силан	24:10:0.6:5	80	12	84
6	Триметил(1-гексинил)силан	18:10:0.6:5	80	12	81
7	Триметил(1-гексинил)силан	20:10:0.3:5	80	12	52
8	Триметил(1-гексинил)силан	20:10:0.9:5	80	12	84
9	Триметил(1-октинил)силан	20:10:0.6:5	80	12	85

Способ получения Si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов) общей формулы (1):

характеризующийся тем, что Si-содержащие ацетилены общей формулы (где Alk - указанные выше) взаимодействуют с 7,7′-дитропилбутаном (C₁₈H₂₂) в присутствии каталитической системы Ti(acac)₂Cl₂-Et₂AlCl, при мольном соотношении Si-содержащий ацетилен:C₁₈H₂₂:Ti(acac)₂Cl₂:Et₂AlCl=(18-24):10:(0,3-0,9):5, при температуре 20-80°C в бензоле в течение 12-48 ч.

Тетра-(мезо-арил)-порфирин с диизоборнилфенольными заместителями формулы I где изоборнильные фрагменты имеют конфигурацию хиральных центров (1S,2R,4R,1'R,2'S,4'S) или (1S,2R,4R,1'S,2'R,4'R) и (1R,2S,4S,1'R,2'S,4'S).

Способы, композиции и устройства для получения макроциклических соединений // 2428422

Способ получения димеров индена // 2415122

Изобретение относится к способу получения димеров индена путем каталитической димеризации индена, характеризующемуся тем, что в качестве катализатора используют цеолит ZSM-12 в Н-форме в количестве 10-30 мас.% и реакцию проводят при 100-200°С в алифатических углеводородах при соотношении инден: растворитель, равном 1:1-4 (об).

Способ получения олигомеров индена // 2413711

Изобретение относится к способу получения олигомеров индена путем каталитической олигомеризации индена, характеризующемуся тем, что в качестве катализаторов используют цеолиты Y и BETA в количестве 10-30% мас.

Способ получения дициклобутила // 2175312

Изобретение относится к способу получения дициклобутила, являющегося компонентом топлива для жидкостных ракетных двигателей. .

Способ расщепления рацемического (1sr, 2rs, 5sr, 6rs)- бицикло /3.3.0/октан-2,6-диола // 1680685

Изобретение относится к тонкому органическому синтезу, в частности к расщеплению рацемического (1SR, 2RS, 5SR, 6RS)-6H4rooio(3.3.0)oKTaH диола ф-лы I НО гас-1 с получением (IS, 2R, 5S, 6R)-2,6-flH- ацетокси-бицикло(3.3.0)октана ф-лы II н3с-(о)с-о н II н о-с(о)-сн3 и (1R, 2S, 5R, 63)-дицикло(3.3.0)-октан-2-диола ф-лы III, нон III н он которые могут быть использованы для синтеза оптически активных простагландинов и их производных.

Катализатор для одновременного получения винилциклобутана и 1,4-гексадиена и способ его приготовления // 1314501

Способ получения циклопропановых углеводородов // 782287

Способ получения алкиладамантанов // 476246

Библиотека fm. кл. с 07с 13/16удк 547.592-125:541.63 (088.8) // 368211

Способ получения si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов) // 2541792

Изобретение относится к способам получения новых полициклических соединений. Предложен способ получения Si-содержащих бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов) взаимодействием Si-содержащих α,ω-диацетиленов с 1,3,5-циклогептатриеном в присутствии каталитической системы TiCl4-Et2AlCl при температуре 20-80°С, в бензоле в течение 14-48 ч. Технический результат - предложенный способ позволяет получать с высокими выходами индивидуальные Si-содержащие бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триены), которые могут быть компонентами высокоэнергетических горючих для воздушно-реактивных ракетных систем и полупродуктами в синтезе ряда медпрепаратов. 1 табл., 10 пр.

Способ получения бицикло[4.2.1]нона-2,4-диенов // 2551278

Изобретение относится к способу получения бицикло[4.2.1]нона-2,4-диенов общей формулы (1): где R=H, -(CH2)6-; R1=Me, Bu, Hex, Ph, Bn, -(CH2)6-, -(CH2)5-, CH2TMS, R2=H, -(CH2)5-, Ph, CH2TMS каталитическим взаимодействием 1,2-диенов с 1,3,5-циклогептатриеном (ЦГТ). При этом в качестве каталитической системы используется Ti(acac)2Cl2-Et2AlCl, в качестве 1,2-диена - соединение общей формулы (где R, R1, R2 указанные выше), реакцию проводят при мольном соотношении 1,2-диен:ЦГТ:Ti(асас)2Cl2:Et2AlCl=(10-14):10:(0.1-0.3):4 в ампуле при температуре 20-80°C, в бензоле, в течение 6-48 ч. Предлагаемое изобретение позволяет снизить энергозатраты и использовать более стабильный катализатор. 17 пр., 1 табл.

Способ получения бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4-диенов) // 2556007

Изобретение относится к способу получения бис-(эндо-бицикло[4.2.1]нона-2,4-диенов) общей формулы (1). При этом α,ω-диаллены общей формулы взаимодействуют с 1,3,5-циклогептатриеном (ЦГТ) в присутствии каталитической системы TiCl4-Et2AlCl, при мольном соотношении α,ω-диаллен:ЦГТ:TiCl4:Et2AlCl = (9-11):20:(0.1-0.3):4, температуре 20-80°C, в бензоле, в течение 10-48 ч. Использование настоящего изобретения позволяет получать целевые соединения. 11 пр., 1 табл.

Синтез алкилциклопентадиеновых соединений // 2559887

Настоящее изобретение относится к способу синтеза по меньшей мере одного алкилциклопентадиенового соединения, которое включает алкилциклопентадиен и его замещенные алкильные производные, включающему: контактирование по меньшей мере одного источника циклопентадиенильного аниона, включающего по меньшей мере один реагент, выбранный из группы, включающей циклопентадиенильный реактив Гриньяра, циклопентадиенил натрия, циклопентадиенил лития, циклопентадиенил калия и любую комбинацию перечисленного, и по меньшей мере одного источника алкильной группы, включающего по меньшей мере один реагент, выбранный из группы, включающей алкилгалогенид и алкилсульфонат, в течение промежутка времени продолжительностью от 4 до 7 часов при температуре от 50 до 65°C, с получением по меньшей мере одного алкилциклопентадиенового соединения; и экстрагирование алкилциклопентадиенового соединения углеводородным растворителем, причем молярное отношение источника алкильной группы к источнику циклопентадиенильного аниона составляет от 0,5:1 до 0,9:1. Предлагаемый способ позволяет получить алкилциклопентадиеновое соединение высокой чистоты с улучшенным выходом. Также предлагаемое изобретение относится к способу синтеза металлоценового каталитически активного соединения с использованием полученного вышеописанным способом алкилциклопентадиенового соединения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 19 пр.

Способ восстановления непредельных бициклических соединений // 2619936

Изобретение относится к способу восстановления непредельных бициклических соединений, заключающемуся во взаимодействии непредельных бициклических соединений с молекулярным водородом в присутствии наночастиц никеля при нагревании. Способ характеризуется тем, что в качестве катализатора используют наночастицы никеля, иммобилизованные на ионообменной смоле, реагенты подают на катализатор прямоточно двумя потоками, первый из которых - водород, подаваемый с расходом 2250-2500 л/(кгкат⋅ч), второй - непредельное бициклическое соединение, подаваемое с расходом 7,2 л/(кгкат⋅ч), а реакцию ведут при температуре 120°С. Техническим результатом является упрощение способа восстановления непредельных бициклических соединений и уменьшение времени реакции. 3 пр.