Патент на изобретение №2322431

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2322431 (13) C1
(51) МПК

C07C11/167 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 08.11.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2006138384/04, 30.10.2006

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

30.10.2006

(46) Опубликовано: 20.04.2008

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
S.L.BUCHWALD et al. Selective zirconium-mediater cross-coupling of alkynes: the synthesis of isomerically pure 1,3-dienes and 1,4-diiodo-1,3-dienes, J. Am. Chem. Soc., 111, 1989, p.2870-2874. TAKAHASHI T. et al. Selective one carbon-carbon bond formation reaction of zirconacyclopentadienes with aryl iodides or alkynyl iodides, Tetrahedron, 54, 1998, p.715-728. JP 58090520 A, 30.05.1983.

Адрес для переписки:

450075, Республика Башкортостан, г.Уфа, пр-кт Октября, 141, ИНК РАН, патентная группа

(72) Автор(ы):

Джемилев Усеин Меметович (RU),
Ибрагимов Асхат Габдрахманович (RU),
Дьяконов Владимир Анатольевич (RU),
Зиннурова Регина Адиковна (RU),
Додонова Нина Егоровна (RU),
Ковтуненко Ирина Анатольевна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ КАТАЛИЗА РАН (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2,3,4-ТЕТРААЛКИЛ-1-ИОД-1,3-БУТАДИЕНОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу получения 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиенов. Процесс включает перемешивание 1,2-дизамещенных ацетиленов с н-BuMgCl в диэтиловом эфире в присутствии катализатора цирконацендихлорида в атмосфере аргона при комнатной температуре (20°С) в течение 3 часов, охлаждение реакционной массы до 0°С и добавление эфирного раствора I2, дальнейшее перемешивание при 20°С в течение 3-5 часов. Технический результат – повышение селективности продукта без применения пирофорного реагента бутиллития. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к усовершенствованному способу получения 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиенов общей формулы (I):

Замещенные 1-иод-1,3-бутадиены могут найти применение в тонком органическом и металлоорганическом синтезе в качестве исходных полупродуктов в синтезе веществ, обладающих биологической активностью, а также полимерных соединений.

2 по схеме:

Известным способом не могут быть получены 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиены (1).

2ZrCl2), предварительно обработанного двумя эквивалентами бутиллития (n-BuLi) при -78°С в тетрагидрофуране, с последующей добавкой I2 при температуре -78°С по схеме:

Известный способ получения 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиенов (1) предполагает использование стехиометрического количества дорогостоящего цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2), пирофорного n-BuLi, кроме того, в ходе реакции необходимо поддерживать низкую температуру -78°С.

Предлагается усовершенствованный способ синтеза 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиенов (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии дизамещенных ацетиленов формулы R--R, где R=С2Н5, н-С3Н7, н-С4Н9, с н-BuMgCl в присутствии катализатора цирконацендихлорида Cp2ZrCl2, взятых в мольном соотношении R--R: н-BuMgCl: Cp2ZrCl2=10:(22-26):(1.0-1.4), предпочтительно 10:24:1.2, перемешиванием в течение 3 часов и с последующим добавлением при 0°С эфирного раствора I2 в количестве 1.1 мольных эквивалента по отношению к н-BuMgCl и перемешиванием реакционной массы в атмосфере аргона при комнатной температуре (˜20°С) и атмосферном давлении в течение 3-5 часов. Выход целевых продуктов 45-59%. В качестве растворителя необходимо использовать диэтиловый эфир, в других эфирных растворителях (ТГФ, диоксан) выход целевых продуктов (1) значительно снижается.

Реакция протекает по схеме:

Целевые продукты (1) образуются только лишь с участием дизамещенных ацетиленов, н-BuMgCl, I2 и катализатора Cp2ZrCl2. В присутствии других катализаторов на основе комплексов переходных металлов (например, Zr(acac)4, Ср2TiCl2, Pd(acac)2, Ni(асас)2, Fe(асас)3) целевые продукты (1) не образуются.

Проведение реакции в присутствии катализатора Cp2ZrCl2 больше 14 мол.% по отношению к ацетилену не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1). Использование в реакции катализатора Cp2ZrCl2 менее 10 мол.% снижает выход МОС (1), что связано со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Опыты проводили при комнатной температуре ˜ 20°С. При более высокой температуре (например, 50°С) увеличивается содержание продуктов уплотнения, при меньшей температуре (например, 0°С) снижается скорость реакции.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания н-BuMgCl по отношению к ацетилену не приводит к значительному повышению выхода целевых продуктов (1). Снижение количества н-BuMgCl по отношению к ацетилену уменьшает выход (1).

Существенные отличия предлагаемого способа:

1. В предлагаемом способе используются в качестве исходного реагента н-BuMgCl и каталитические количества Cp2ZrCl2. В известном способе 1-иод-1,3-бутадиены (1) получают из стехиометрического количества Cp2ZrCl2 и пирофорного реагента бутиллития с дополнительной стадией восстановления Cp2ZrCl2 бутиллитием.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

1. Способ позволяет получать с высокой селективностью 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиены (1) с использованием каталитических количеств дорогостоящего цирконацендихлорида без применения пирофорного н-BuLi.

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 1.2 ммоль Cp2ZrCl2, 10 ммоль окт-4-ина и при температуре ˜0°С 24 ммоль н-BuMgCl (2M раствор в Et2O). Перемешивают при комнатной температуре 3 часа. Далее реакционную массу охлаждают до 0°С и по каплям прибавляют 26.4 ммоль 12 (эфирный раствор). Температуру доводят до комнатной и перемешивают 4 часа. Получают индивидуальный 4-иод-5,6-дипропил-4,6-декадиен (3) с выходом 52%.

Спектральные характеристики 4-иод-5,6-дипропил-4,6-декадиена (3).

Спектр ЯМР 13С (, м.д.): 13.57 (С13,16), 14.0 (С10), 14.44 (С1), 21.97 (С15), 22.45 (С2), 22.51 (С12), 23.58 (С9), 31.78 (С11), 32.33 (С8), 33.81 (С14), 54.75 (С3), 117.24 (С4), 132.52 (С7), 152.3 (С5), 154.48 (С6).

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.

Таблица 1
№№ п/п R--R Мольное соотношение RC=CR: н-BuMgCl:I2:Cp2ZrCl2, ммоль Время реакции, час Выход (1), %
1 гекс-3-ин 10:24:26.4:1.2 7 55
2 10:26:28.6:1.2 7 57
3 10:22:24.2:1.2 7 50
4 10:24:26.4:1.4 7 59
5 10:24:26.4:1.0 7 45
6 10:24:26.4:1.2 8 54
7 10:24:26.4:1.2 6 48
8 окт-4-ин 10:24:26.4:1.2 7 52
9 дец-5-ин 10:24:26.4:1.2 7 47

Все опыты проводили при комнатной температуре (˜20°С) в диэтиловом эфире.

Формула изобретения

Способ получения 1,2,3,4-тетраалкил-1-иод-1,3-бутадиенов общей формулы (I)

,

где R=C2H5, н-C3H7, н-C4H9 включающий взаимодействие 1,2-дизамещенных ацетиленов с металлоорганическим соединением в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2) в среде растворителя с последующим добавлением I2, отличающийся тем, что в качестве металлорганического соединения используют н-BuMgCl при мольном соотношении R--R: н-BuMgCl:Cp2ZrCl2=10:(22-26):(1,0-1,4), реакцию проводят в диэтиловом эфире при 20°С, а последующее добавление эфирного раствора I2 при 0°С с дальнейшим перемешиванием в аргоне при 20°С в течение 3-5 ч.

Categories: BD_2322000-2322999