Патент на изобретение №2385871

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2385871 (13) C1
(51) МПК

C07F17/00 (2006.01)
C01B6/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.09.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2008134088/04, 19.08.2008

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

19.08.2008

(46) Опубликовано: 10.04.2010

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SHOER L.I. et al. J. Organomet. Chem. 1977, v.136, p.19-22. RU 2283845, 20.09.2006. SIEDLE A.R. et al. Organometallics. 1991, v.10, p.400-404. SIZOV A. et al. Russian Chemical Bulletin. 2005, v.54, n.11, p.2496-2501. WEHMSCHULTE R.J et al. Polyhedron. 1999, v.18, n.13, p.1885-1888.

Адрес для переписки:

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

(72) Автор(ы):

Парфенова Людмила Вячеславовна (RU),
Вильданова Рушана Флоридовна (RU),
Печаткина Светлана Витальевна (RU),
Габдрахманов Венер Забирович (RU),
Берестова Татьяна Вячеславовна (RU),
Халилов Леонард Мухибович (RU),
Джемилев Усеин Меметович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

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

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРИГИДРИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ СОСТАВА [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl)

(57) Реферат:

Изобретение относится к области металлорганического синтеза, конкретно к способу получения новых Zr, Al- тригидридных комплексов:

Сущность способа заключается во взаимодействии (CpMe)2ZrH2 с алюминийорганическими соединениями (ClAlEt2, ClAlBui2), взятыми в мольном соотношении 1:1, либо взаимодействии (CpMe)2ZrCl2 с HAlBui2, взятыми в мольном соотношении 1:3 в атмосфере аргона при температуре 10°С и нормальном давлении в толуоле. Полученные комплексы могут найти применение в области тонкого органического и металлорганического синтеза для гидрометаллирования непредельных соединений и дальнейшей направленной функционализации полученных продуктов.

Изобретение относится к способам получения новых производных алюминия и циркония, конкретно к способу получения тригидридных комплексов [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl), общей формулы (1а, b):

где R=Et (a), Bui (b).

Указанные комплексы могут найти применение в области тонкого органического и металлоорганического синтеза, для гидрометаллирования непредельных соединений и дальнейшей направленной функционализации полученных продуктов.

Известен способ ([1] Siedle A.R., Newmark R.A., Schroepfer J.N., Lyon P.A. Organometallics, 1991, V.10, p.400-404) получения подобных соединений (2) реакцией Cp2ZrMe2 с концентрированным AlBui3 при комнатной температуре по схеме:

Известный способ не позволяет получать тригидридные биметаллические комплексы [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1a, b).

Известен способ ([2] Парфенова Л.В., Печаткина С.В., Халилов Л.М., Джемилев У.М. Изв. АН. Сер. хим., 2005, 2, с.311-322) получения тригидридного Zr,Al-комплекса типа (4) взаимодействием Zr,Al-гидридного димерного комплекса (3) с XAlBui2 (Х=Н, Cl, Bui) в бензоле при комнатной температуре по схеме:

Известный способ не позволяет получать тригидридные биметаллические комплексы [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1а, b).

Известен способ ([3] Shoer L.I., Gell K.I., Schwartz G.J. Organomet. Chem., 1977, V.136, P. 19-22) получения тригидридного комплекса (4) взаимодействием цирконоцендихлорида с диизобутилалюминийгидридом, взятыми в мольном соотношении 1:3, в бензоле при комнатной температуре по схеме:

Известным способом могут быть получены тригидридные биметаллические комплексы [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1a, b), однако в данных условиях (комнатная температура, растворитель- бензол) эти комплексы менее стабильны.

Таким образом, в литературе имеются немногочисленные сведения о способах получения биметаллических комплексов типа [(CpMe)2ZrH((µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1a, b), однако в описанных условиях комплексы (1а,b) менее устойчивы.

Предлагается способ получения новых типов производных алюминия и циркония, а именно комплексов состава [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1a, b).

Предлагаемый способ осуществляется взаимодействием (CpMe)2ZrH2 с алюминийорганическими соединениями (ClAlEt2, ClAlBui2), взятыми в мольном соотношении 1:1, либо взаимодействием (CpMe)2ZrCl2 с HAlBui2, взятыми в мольном соотношении 1:3, в атмосфере аргона при температуре 10°C и нормальном давлении в толуоле. Выход тригидридных комплексов [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1a,b) составил 52%. Реакция протекает по схеме I:

Схема I

Тригидридные комплексы [(CpMe)2ZrH((µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1a, b) образуются только при участии (CpMe)2ZrH2 или (CpMe)2ZrCl2 в качестве исходных реагентов.

Реакцию проводили при перемешивании, при температуре 10°С. При температуре выше 30°С целевой продукт разрушается.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения начальной концентрации АОС приводит к возрастанию скорости побочных реакций.

В качестве растворителя использовали толуол. Использование бензола или гексана уменьшает выход 1а,b.

Существенные отличия предлагаемого способа:

1. В предлагаемом способе в качестве исходных реагентов используются комплексы циркония с метилциклопентадиенильными -лигандами: (CpMe)2ZrH2 или (CpMe)2ZrCl2. В известных способах в качестве исходных реагентов применяются Cp2ZrMe2, Cp2ZrCl2 или димерный Al, Zr-комплекс (3).

2. Реакция проводится при температуре 10°С в среде толуола, тогда как в известных способах при комнатной температуре (20°С) и среде бензола.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

1. Способ позволяет получать новые производные алюминия и циркония, а именно комплексы состава [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl) (1a, b) со стехиометрическим выходом, синтез которых в литературе не описан.

2. Полученные соединения 1а,b обладают большей гидроалюминирующей способностью по отношению к олефинам, чем аналоги 2, 4.

Способ поясняется следующими примерами:

Пример 1. Приготовление реагента. Реакция (CpMe)2ZrH2 с алюминийорганическими соединениями (ClAlEt2, ClAlBui2).

В заполненную аргоном колбу, установленную на магнитной мешалке, загружали 0.3 ммоля (76 мг) (CpMe)2ZrH2, 0.5 мл толуола, затем при 10°C добавляли по каплям 0.3 ммоля (0.12 мл ClAlEt2 (90% раствор) или 0.13 мл ClAlBui2 (47.5% раствор) до полного растворения осадка.

Пример 2. Приготовление реагента. Реакция (CpMe)2ZrCl2 с алюминийорганическими соединениями (HAlBui2).

В заполненную аргоном колбу, установленную на магнитной мешалке, загружали 0.052 ммоля (20 мг) (CpMe)2ZrCl2, 0.5 мл толуола, затем при 10°C добавляли по каплям 0.15 ммоля HAlBui2 (70% раствор) до полного растворения осадка.

Спектр 1Н (C7D8) ( м. д.): 5.68; 5.44 (8Н, Ср), 1.73 (Me, 6Н), -1.68 (уш. с, 2Н, На), -0.71 (уш. с, 1Н, Hb), 0.26 (к, 8Н, СН2, J=6.8 Гц), 1.29 (т, 12Н, СН3, J=6.8 Гц).

Спектр ЯМР 13С (C7D8) ( м. д.): 104.59; 107.05 (Ср), 15.25 (Me), 4.06 (C1), 9.60 (C2).

Спектр 1Н (C7D8) ( м. д.): 5.81; 5.49 (8Н, Ср), 1.73 (Me, 6Н), -1.65(д, 2Н, На, J=6.0 Гц), -0.68 (т, 1Н, Hb, J=6.0 Гц), 0.39 (д, 8Н, CH2, J=7.2 Гц), 2.05 (м, 4Н, СН, J=6.8 Гц), 1.09 (д, 24Н, СН3, J=6.4 Гц).

Спектр ЯМР 13С (C7D8) ( м. д.): 105.17; 107.43 (Ср), 15.35 (Me), 25.87 (С1), 26.64 (C2), 28.23 (С3).

Испытание тригидридного комплекса 1b проводили в реакции с олефином, как показано в Примере 3.

Пример 3. Исследование гидроалюминирующей способности комплекса (lb) в реакции с гептеном-1.

В колбе, снабженной магнитной мешалкой, заполненной аргоном, получали 0.10 ммоль комплекса 1b, как описано в Примере 1 или 2. Затем добавляли 0.20 ммолей олефина (0.025 мл гептена-1). Реакцию проводили при перемешивании, при комнатной температуре (~20°С) по схеме II. Через 10 мин реакционную смесь разлагали 10%-ной HCl при 0°С. Продукт экстрагировали бензолом, органический слой сушили над CaCl2. Выход алкана определяли при помощи ГЖХ. Выход гептана составил 83%.

Гидроалюминирование гептена-1 в этих же условиях за 1 ч при помощи комплекса 4 протекает с выходом<20%.

Схема II

Формула изобретения

Способ получения тригидридных комплексов [(CpMe)2ZrH(µ-H)2](AlR2)2(µ-Cl), общей формулы (1а, b)

где R=Et (1a), Bui (1b),
отличающийся взаимодействием замещенного бисметилциклопентадиенилцирконий дигидрида (CpMe)2ZrH2 с алюминийорганическими соединениями (ClAlEt2, ClAlBui2), взятыми в мольном соотношении 1:1, либо взаимодействием замещенного бисметилциклопентадиенилцирконий дихлорида (CpMe)2ZrCl2 с HAlBui2, взятыми в мольном соотношении 1:3, в атмосфере аргона при температуре ~10°С и нормальном давлении в толуоле.

Categories: BD_2385000-2385999