Патент на изобретение №2327679

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2327679 (13) C1
(51) МПК

C07C11/167 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.10.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2006138381/04, 30.10.2006

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

30.10.2006

(46) Опубликовано: 27.06.2008

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
U.BANKWITZ et al. Synthesis solid-state structure and reduction of 1,1-dichloro-2,3,4,5-tetramethylsilole, J.Organomet. Chem., 499, 1995, p.7-9. S.YAMAGUCHI et al. A convenient synthesis of diiodobutadiene and their derivatization to siloles, J.Org.Chem., 63, 1998, p.10060-10063. 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),
Шарипова Альфия Зуфаровна (RU),
Тюмкина Татьяна Викторовна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА РАН (RU)

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

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу получения 1,2,3,4-тетраалкил-1,4-дииод-1,3-бутадиенов. Процесс осуществляют путем взаимодействия 1,2-дизамещенных ацетиленов с н-BuMgCl, I2 и CuCl в присутствии катализатора цирконацендихлорида в диэтиловом эфире при 20°С и мольном соотношении R--R:н-BuMgCl:Cp2ZrCl2, равном 10:(22-26):(1.0-1.4). Причем добавление хлорида меди (I) и эфирного раствора I2 проводят при 0°С и мольном соотношении компонентов н-BuMgCl:I2=1:1.1 и R--R:CuCl=10:1, затем реакционную массу перемешивают в аргоне при 20°С в течение 3-5 ч. Технический результат – высокая селективность 1,2,3,4-тетраалкил-1,4-дииод-1,3-бутадиенов без применения пирофорного н-BuLi. 1 табл.

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

где R=C2H5, н-С3Н7, н-С4Н9

Замещенные 1,4-дииод-1,3-бутадиены могут найти применение в тонком органическом и металлоорганическом синтезе в качестве исходных полупродуктов при получении комплексов на основе переходных металлов, замещенных тиофенов, фуранов, циклопентадиенов и пиридинов, а также при получении веществ, обладающих биологической активностью.

iMgCl в присутствии стехиометрического количества Ti(OPri)4 в диэтиловом эфире при -50°С, с последующей обработкой реакционной массы эфирным раствором I2 при -50°С по схеме:

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

2ZrCl2), предварительно обработанного двумя эквивалентами бутиллития (n-BuLi) при -78°С в тетрагидрофуране, с последующим добавлением I2 при температуре -78°С в присутствии 2 экв. CuCl по схеме:

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

Предлагается усовершенствованный способ синтеза 1,2,3,4-тетраалкил-1,4-дииод-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, в течение 3 часов с последующим добавлением к реакционной массе при 0°С эфирного раствора I2 в количестве 1.1 мольных эквивалента по отношению к BuMgCl и CuCl в количестве 0.1 мольных эквивалента по отношению к ацетилену с перемешиванием реакционной массы в атмосфере аргона при комнатной температуре (˜20°С) и атмосферном давлении в течение 3-5 часов. Выход целевых продуктов 45-57%. В качестве растворителя необходимо использовать диэтиловый эфир, в других эфирных растворителях (ТГФ, диоксан) выход целевых продуктов (1) значительно снижается.

Реакция протекает по схеме:

R=C2H5, н-C3H7, н-C4H9

Целевые продукты (1) образуются только лишь с участием дизамещенного ацетилена, н-BuMgCl, I2 и катализатора Cp2ZrCl2. В присутствии других катализаторов на основе комплексов переходных металлов (например, Zr(acac)4, Cp2TiCl2, Pd(acac)2, Ni(acac)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 МОС (1).

Существенные отличия предлагаемого способа

1. В предлагаемом способе используются в качестве исходного реагента доступный н-BuMgCl и каталитические количества Cp2ZrCl2. В известном способе 1,4-дииод-1,3-бутадиены (1) получают из стехиометрических количеств Cp2ZrCl2 и бутиллития с дополнительной стадией восстановления Cp2ZrCl2 бутиллитием при низкой температуре.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами

1. Способ позволяет получать с высокой селективностью 1,2,3,4-тетраалкил-1,4-дииод-1,3-бутадиены (1) с использованием не стехиометрических, а 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, добавляют 1 ммоль CuCl и по каплям прибавляют 26.4 ммоль I2 (эфирный раствор). Температуру доводят до комнатной и перемешивают 4 часа. Получают индивидуальный 4,7-дииод-5,6-дипропил-4,6-декадиен (3) с выходом 51%.

Спектральные характеристики 4,7-дииод-5,6-дипропил-4,6-декадиена (3).

Спектр ЯМР 13С (, м.д.): 13.57 (С13,16), 14.44 (С1,10), 22.45 (С2,9), 22.51 (С12,15), 32.32 (С11,14), 54.75 (С3,8), 115.18 (С4,7), 158.8 (С5,6).

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.

Таблица 1
№№ п/п R--R Мольное соотношение RCCR: н-BuMgCl:I2:CuCl:Cp2ZrCl2, ммоль Время реакции, ч Выход (1), %
1 гекс-3-ин 10:24:26.4:1:1.2 7 53
2 10:26:28.6:1:1.2 7 55
3 10:22:24.2:1:1.2 7 49
4 10:24:26.4:1:1.4 7 57
5 10:24:26.4:1:1.0 7 45
6 10:24:26.4:1:1.2 8 54
7 10:24:26.4:1:1.2 6 46
8 окт-4-ин 10:24:26.4:1:1.2 7 51
9 дец-5-ин 10:24:26.4:1:1.2 7 47

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

Формула изобретения

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

,

где R=C2H5, н-С3Н7, н-С4Н9, включающий взаимодействие 1,2-дизамещенных ацетиленов с металлоорганическим соединением в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2) в среде растворителя с последующим добавлением I2 в присутствии CuCl, отличающийся тем, что в качестве металлорганического соединения используют 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 хлорида меди (I) и эфирного раствора I2 проводят при 0°С и мольном соотношении компонентов н-BuMgCl:I2=1:1.1 и R--R:CuCl=10:1, затем реакционную массу перемешивают в аргоне при 20°С в течение 3-5 ч.

Categories: BD_2327000-2327999