Патент на изобретение №2175655

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРУСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к синтезу серусодержащих органических соединений, которые могут быть использованы при изготовлении присадок для высокого давления в качестве полезных синтонов в органическом синтезе. Соединения получают взаимодействием норборнена, эндо- или экзодициклопентадиена с элементарной серой при 125 – 135^oC в присутствии катализатора – 0,5-2,0% от массы норборнена, эндо- или экзодициклопентидиена N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола. Выход продукта составляет 85-90%, указанный катализатор не является дефицитным.

Изобретение относится к области синтеза серусодержащих органических соединений.

Указанные соединения используются при изготовлении присадок для высокого давления [авт. свид. СССР N 1447843, кл. C 10 M 137/10], в качестве полезных синтонов в органическом синтезе.

Известен способ получения серусодержащих соединений взаимодействием норборнена, дициклопентадиена, либо их производных с серой в среде диметилформамида или диметилсульфоксида в присутствии катализатора аммиака при температуре 100-130^oC [J. Org. Chem., 1987, 52, 4937-4943]. Существенным недостатком данного способа является низкий выход серусодержащих соединений 20-40 мас.%.

Известен способ получения серусодержащих соединений C₁₀H₁₂Sn (n = 4-8) с использованием полисульфидных комплексов на основе титана в качестве доноров серы [J. Org. Chem., 1995, 60, 8056-8061]. Недостатком данного способа является многостадийность, дефицит исходных реагентов, в частности Cp₂TiS₅, (Cp₅TiCl)₂S₃, сомнительная перспектива для промышленной реализации.

Наиболее близким по технической сущности и полученным результатам является способ получения серусодержащих соединений взаимодействием эндо-, либо экзодициклопентадиена с серой в присутствии катализатора 2,5-бис(октилдитио)-1,3,4-тиадиазола и триэтиламина при температуре 120^oC в течение 20 мин. Выход целевых продуктов реакции составляет 20-42 мас.% [J. Chem. Soc., Perkin Trans, 1, 1979, 228].

Недостатками данного способа являются:
1. Низкий выход целевых продуктов реакции серусодержащих соединений 20-42 мас.%.

2. Дефицит катализатора 2,5-бис(октилдитио)-1,3,4-тиадиазола.

Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов реакции – серусодержащих соединений.

Для этого в способе получение серусодержащих соединений осуществляют взаимодействием норборнена, эндо-, или экзодициклопентадиена с серой при повышенной температуре 125-130^oC в присутствии катализатора N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола в количестве 0,5-2 мас.% и продолжительности реакции 6 часов.

Выход серусодержащих соединений составляет 85-90 мас.%.

Способ осуществляют следующим образом. В термостатированный реактор, снабженный эффективной мешалкой, холодильником и термометром загружают исходное сырье, катализатор N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазол, температуру повышают до 125-130^oC и при энергичном перемешивании подают серу. Реакционную массу перемешивают 3-6 часов и охлаждают. Продукты реакции серусодержащие соединения экстрагируют петролейным эфиром. После удаления петролейного эфира получают целевой продукт, который может быть использован в качестве высокоэффективных противозадирных, противоизносных и антиокислительных присадок к маслам и технологическим смазкам.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. В термостатированный стеклянный реактор, снабженный эффективной мешалкой, термометром, обратным холодильником загружают 66 г (0,5 мол.) эндодициклопентадиена, 0,66 г (1 мас.% на углеводород) N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола, температуру повышают до 125^oC и подают при энергичном перемешивании в течение 30 мин 48 г (1,5 мол.) серы. Реакционную массу перемешивают 6 часов и охлаждают. Продукты реакции серусодержащие соединения экстрагируют 200 г петролейного эфира (t_кип. 42-64^oC). Из продуктов реакции петролейный эфир удаляют под вакуумом при комнатной температуре. Получено 102,6 г (90 мас.%) продукта. После перекристаллизации из метанола выделены светло-желтые кристаллы с t_пл. 69,2^oC.

Найдено: C – 52,61; H – 5,48; S – 41,91.

Вычислено: C – 52,63; H – 5,26; S – 42,11.

ПРИМЕР 2 проводят аналогично примеру 1, но в качестве исходного сырья используют экзо-дициклопентадиен. Получено 96,8 г (85 мас.%) продукта. После перекристаллизации из метанола выделены светло-желтые кристаллы с t_пл. 101,5-102,2^oC.

Найдено: C – 52,5; H – 5,40; S – 42,10.

ПРИМЕР 3 проводят аналогично примеру 1, но в качестве исходного сырья используют норборнен в количестве 47 г (0,5 мол.) и подают 0,47 г (1 мас.% на сырье) N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола. Получено 85,4 г (89,9 мас. %) продукта в виде светло-желтого масла.

Найдено: C – 44,1; H – 5,17; S – 50,72.

Вычислено: C – 44,21; H – 5,26; S – 50,53.

ПРИМЕР 4 проводят аналогично примеру 3, но в присутствии 0,94 г (2 мас.% на сырье) N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола. Получено 85,5 г (90 мас.%) продукта в виде светло-желтого масла.

ПРИМЕР 5 проводят аналогично примеру 3, но в присутствии 0,235 г (0,5 мас.% на сырье) N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола и реакцию осуществляют при температуре 130^oC. Получено 80,8 г (85 мас.%) продукта.

Таким образом предполагаемый способ получения серусодержащих соединений по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:
1. Высокий выход целевых продуктов реакции 85-90 мас.% (прототип 20-42%).

2. Доступность катализатора N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола.

Формула изобретения

Способ получения серусодержащих органических соединений взаимодействием норборнена, эндо- или экзодициклопентадиена с элементарной серой при повышенной температуре в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют 0,5-2,0% от массы норборнена, эндо- или экзодициклопентадиена N-(диметиламинометилен)-1,2,4-триазола и процесс проводят при 125-130 °С.