Способ получения алкиладамантанов
!!!! 476246
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Саюа Саветских
Сациалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.73 (21) 1944596/23-4 (51) Ч. Кл. С 07с 13/28 с присоединением заявки №
Совета Министров СССР пв делам изобретений н аткр|!тнй
Оп б !вковано 05,07.75. Б!оллетень ¹ 25 (53) i . l,li 547,51.07 (088.8) Дата опублнков;|пня описи!!пя 15 !13.76 (72) Авторы изобретения
Г. А. Толстиков, В. П. Юрьев, И. М. Салимгареева, А. В. Кучин и Б. М. Лерман
Институт химии Башкирского филиала АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛАДАМАНТАНОВ
Гасударственный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к усовершенствованию способа получения алкиладамантанов— исходных соединений для получения термостойких полимеров, лекарственных и других ценных веществ на основе адамантановых структур.
Известные способы получения алкиладамантанов основаны на использовании и превращениях трициклических ароматических углеводородов, сырьевая база которых невелика.
Так, например, полиметиладамантаны получают путем изомеризации пергидроаценафтена при 55 — 150 С в присутствии комплексного катализатора,,приготовленного взаимодействием хлорида алюминия с парафиновым углеводородом при барботировании свободного хлористого водорода.
Недостатками такого способа являются сложность технологического оформления процесса, недостаточно высокий (не более 70% ) выход целевого продукта, трудность получения исходного пергидроаценафтена. Последний получают гидрированием аценафтеиа в достаточно жестких условиях — при 150 С и давлении порядка 300 атм на скелетном никеле. Образующийся при этом катализат содержит примеси частично гидрированных углеводородов, которые препятствуют проведению изомеризации. Их удаляют путем дополнительной очистки на адсорбентах типа силикагеля.
5 С целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта по предлагаемому способу циклододекатрпен-1,5,9 подвергают переалкнлирован|по с эквпмолярнь!и количеством трпизобутплалюминпя прп 120 — 140 С с
10 последующим |ч!дролпзом псргпдро-9в-алюмофенолена и пзомерпзацпей полученного трпцикло(6,4,0,0 !!) додекана в присутствии бромпстого алюминия в трет-бутплхлориде. llроцесс изомеризацпп целесообразно вести прн
15 60 С.
Целевые продукты выделяют известными приемами. Выход 80 — 84%.
Исходный циклододекатрпен-1,5,9, а также
20 его алкнльные производные могут быть получены практически с количественным выходом путем цпклотрпмерпзацпи многотоннажпого нефтехимического сырья — бутадпена, пзопрена, пиперплена и ;|ругпх;!пенов. Вводя отно25 сите;|ьпо просты." Путем тот пли иной а:1кнльный заместитель в цпкло;|одекатриеновый цикл, можно полу:IIITI> нужный радlll pië в самом адамантане.
476246
Процесс получения 1,3-диметиладамантанапротекает по следующей схеме: (,use — С Н ) А1
11.л .
Л A1Br> — н,с
l2 l0 где R — Н, СН, СаНа.
Пример 1. 1,3-Диметиладамантан.
К 9,8 г (0,1 моль),нагретого до 120 С триизобутилалюминия (ТИБА) постепенно добавляют в токе аргона 16,2 г (0,1 моль) транстранс-цис-циклододекатриена-1,5,9. Затем температуру повышают до 140 С и смесь выдерживают 18 час. Реакция заканчивается после выделения 17,4 г (0,3 моль) изобутилена.
Остаток в колбе (17 г) представляет собой пергидро-9в-алюмофенолен. Выход 89%.
Найдено, %: С 74,7; Н 11,6; Аl 13,4.
С1 Н 1А1.
Вычислено, %: С 75,0; Н 10,9; Аl 14,1.
К раствору из 30 r пергидро-9в-алюмофенолена в 100 мл гептана при перемешивании добавляют по каплям 120 мл трет-бутанола, а затем 50 мл 10% -ной соляной кислоты с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 50 С. После обработки органического слоя получают 20 г (78%) смеси, состоящей в основном из трицикло(6,4,0,0 ")-додекана, т. кип. 85 — 86 С/6 мм рт. ст.; n D 1,4903; m/е 164.
ИК-спектр, см- : 1460, 2880.
К смеси, состоящей из 2 г трицикло(6,4,0,0, ")-додекана и 2,5 г бромистого алюминия при перемешивании добавляют 1 мл трет-бутилхлорида с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 60 С. Затем смесь выдерживают 5 — 6 час при 60 С. После обычной обработки получают
1,5 г 1,3-диметиладамантана. Выход 80%, т. кип. 60 — 61 С/3 мм рт. ст.; no 1,4800;
-:и/е 164.
Пример 2. 1,3,5-Триметиладамантан.
К 19,8 r (0,1 моль) ТИБА, нагретого до
120 С, постепенно добавляют в токе аргона
17,6 г (0,1 моль) транс-транс-цис-метилциклододекатриена-1,5,9. Затем температуру повышают до 140 С и смесь выдерживают 20 час.
Реакция заканчивается после выделения 17,4 г (0,3 моль) изобутилена. Остаток в колбе (19 г) представляет собой метилпергидро-9валюмофенолен. Выход 82%.
Найдено, %: С 76,0; Н 10,8; А1 13,2.
С1Э Н2ЭА1.
Вычислено, %: С 76,0; Н 11,0; Аl 13,0.
К раствору 50 г метилпергидро-9в-алюмофенолена в 150 мл гептана при перемешивании добавляют по каплям 130 мл трет-бутанола, а затем 50 мл 10%-ной соляной кислоты с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 50 С. После об13 работки органического слоя получают 35 (83%) смеси, состоящей в основном из трицикло-(6,4,0,0, ")-метилдодекана, т. кип. 100—
101 С/6 мм рт. ст; и,, 1,4920; m/е 178.
ИК-спектр, см — : 1380, 1460, 2880, 2920.
20 К смеси, состоящей из 2,5 r трицикло(6,4,0,0 ")-метилдодекана и 2,7 г бромида алюминия, при перемешивании добавляют
1 мл трет-бутилхлорида с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не пре23 вышала 60 С. Затем смесь выдерживают 5—
6 час при 60 С. После обычной обработки получают 2,1 г 1,3,5-триметиладамантана. Выход 84%, т. кип. 80 — 81 С/3 мм рт. ст.; п2 1,4820; m/е 178.
Пример 3. 1,3-Диметил-5-изопропиладамантан.
К 19,8 r(0,,1 моль) ТИБА, нагретого до
120 С, постепенно добавляют в токе аргона
33 20,4 г (0,1 моль) транс-транс-цис-изопропилциклододекатриена-1,5,9. Затем температуру повышают до 140 С и смесь выдерживают
22 час. Реакция заканчивается после выделения 17,4 г (0,3 моль) изобутилена. Остаток в
40 колбе (20 г) представляет собой изопропилпергидро-9в-алюмофенолен. Выход 86%.
476246
Составитель Н. Садовникова
Техред М. Семенов
Редактор 3. Горбунова корректор А. Дзесова
Заказ 291/9 Изд. М 922 Тираж 529 Подписное
UI-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раугиская наб., д. 4 5
Типография, пр Сапунова, 2
С д вН А1.
Вычислено, /о. .С 77,0; Н 11,5; А1 11,5.
К раствору 50 r изопропилпергидро-9в-алюмофенолена в 159 мл гептана при перемешивании добавляют по каплям 150 мл трет-бутанола, а затем 50 мл 10 /о-ной соляной кислоты с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 50 С. После обработки органического слоя получают 37 г (84%) смеси, состоящей по данным газожидкостной хроматографии, главным образом из трицикло-(6,4,0,0 ")-изопропилдодекана, т. кип.
140 †1 С/6 ; и о 1,4950; m/е 206.
ИК-спектр, см- . 1380, 1460, 2880, 2920.
К смеси, состоящей из 2 г трицикло(6,4,0,0 ")-изопропилдодекана и 26,5 г бромистого алюминия при перемешивании добавляют 1 мл трет-бутилхлорида с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 60 С. Затем смесь выдерживают 5 — 6 час. После обычной обработки получают 1,7 г 1,3-диметил-5-изопропиладамантана. Выход 84%, т. кип. 120 — 121 С/3 мм рт. ст.; и,,о 1,4870; m/å 206.
Предмет изобретения о
1. Способ получения алкиладамантанов с применением изомеризации трициклического насыщенного углеводорода в присутствии катализатора на основе галогенида алюминия при нагревании с последующим выделением целевого продукта известными приемами, о тл и ч а ю щий с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, циклододекатриен-1,5,9 подвергают переалкилированию с эквимолярным количеством триизобутилалюминия при 120 — 140 С с последующим гидролизом пергидро-9в-алюмофенолена и изомеризацией полученного трицикло-(6,4,0,0 ")-додекана в присутствии бромистого алюминия в трет-бутилхлориде.
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что процесс изомеризации ведут при 60 С.