Способ заключается во взаимодействии диалкиламиналюминийдихлорида формулы R'NAlCl2, где R' = С2Н5, С3Н7, и металлического магния со смесью 1,2-диалкил(фенил)ацетилена формулы R-
-R, где R = С3Н7, С4Н9, Ph и дихлорэтана в мольном соотношении (10-14) : (22-30) : 10:(10-14) соответственно в присутствии катализатора титаноцендихлорида в количестве 2-6 мол. % по отношению к дизамещенному ацетилену в атмосфере аргона при нормальных условиях в течение 8-12 ч. Полученные новые соединения могут найти применение в качестве компонентов каталитических комплексов в процессах полимеризации и олигомеризации олефиновых и диеновых углеводородов, а также в тонком, в промышленном и в металлоорганическом синтезе. 1 табл.
Изобретение относится к способам получения новых алюминийорганических соединений, конкретно к способу совместного получения 1-(диалкиламин)-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопропенов (1), 1-(диалкиламин)-2,3- диалкил(фенил)алюмациклопентенов (2) и 1-(диалкиламин)-2,3,4,5-тетраалкилалюмациклопентадиенов (3) общей формулы
a: R=C3H7; b: R=C4H9; c: R=Ph; R'=C2H5, C3H7 Предлагаемые соединения могут найти применение в качестве компонентов каталитических комплексов в процессах полимеризации и олигомеризации олефиновых и диеновых углеводородов, а также в тонком, промышленном и металлоорганическом синтезе.
Известен способ [U.M.Dzhemilev, A.G.Ibragimov, A.P.Zolotarev. Mendeleev Commun. 1992. N4, 135-136] получения 1- этил-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопент-2-енов взаимодействием 1,2- диалкил(фенил)ацетиленов с триэтилалюминием, взятых в мольном соотношении соответственно 1:2,5, при температуре 23-25
oC в течение 10-12 часов в присутствии 3-5 мол.% катализатора Cp
2ZrCl
2 с выходом 75-90% по схеме:

R=C
3H
7, C
4H
9, Ph По известному способу в ходе реакции образуются 1-этил-2,3- диалкил(фенил)алюмациклопент-2-ены. Известный способ не позволяет получать циклические непредельные азотсодержащие алюминийорганические соединения (1)-(3).
Известен способ [У.М.Джемилев, А.Г.Ибрагимов, И.Р.Рамазанов, Л.М.Халилов. Изв. АН. Серия хим., 1997, N12, 2269-2270] совместного получения 1-этил-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопропенов и 1-этил-2,3,4,5-тетраалкилалюмациклопентадиенов взаимодействием 1,2-диалкил(фенил)ацетиленов с EtAlCl
2 и металлическим магнием, взятых в мольном соотношении соответственно 1:1,5:1, в растворе ТГФ при комнатной температуре (21-23
oC) в присутствии 5 мол.% катализатора Cp
2TiCl
2 за 8-10 часов с общим выходом 65-90% по схеме:

По известному способу наряду с циклическими алюминийорганическими соединениями образуется побочный гексазамещенный бензол. Кроме того, известный способ не позволяет получать азотсодержащие алюминийорганические соединения (1)-(3).
Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по совместному получению азотсодержащих циклических непредельных соединений, а именно, замещенных 1-(диалкиламин)- алюмациклопропенов (1), 1-(диалкиламин)-алюмациклопент-2-енов (2) и 1-(диалкиламин)-алюмациклопентадиенов (3).
Предлагается новый способ совместного получения трех- и пятичленных азотсодержащих циклических непредельных алюминийорганических соединений, а именно, 1-(диалкиламин)-2,3- диалкил(фенил)алюмациклопропенов (1), 1-(диалкиламин)-2,3- диалкил(фенил)алюмациклопент-2-енов (2) и 1-(диалкиламин)- 2,3,4,5-тетраалкилалюмациклопентадиенов (3).
Сущность способа заключается во взаимодействии диалкиламиналюминийдихлорида вида R'
2N-AlCl
2, где R'=C
2H
5, C
3H
7, и металлического магния (порошок) со смесью 1,2- диалкил(фенил)ацетилена (R-

-R), где R=C
3H
7, C
4H
9, Ph, и дихлорэтана, взятых в мольном соотношении R'
2N-AlCl
2:Mg:R -

- R:(CH
2Cl)
2= (1-14):(22-30):10:(10-14), преимущественно, 12:26:10:12, в присутствии катализатора титаноцендихлорида (Cp
2TiCl
2) в количестве 2-6 мол.% по отношению к дизамещенному ацетилену, предпочтительно 5 мол.%. Реакцию проводят в атмосфере аргона при комнатной температуре (21-22
oC) и нормальном давлении. Время реакции 8-12 часов, выход целевых продуктов 65-83%. В качестве растворителя необходимо использовать тетрагидрофуран (ТГФ). В других эфирных растворителях (диоксан, диметоксиэтан) выход целевых продуктов значительно снижается. В углеводородных (гексан, гептан) и ароматических (бензол, толуол) растворителях реакция не идет. Общее время реакции (8-12 часов) включает ~6 часов добавление к реакционной массе смеси, состоящей из исходных 1,2-диалкил(фенил)ацетилена и дихлорэтана в растворе ТГФ.
Реакция протекает по схеме:

a:R=C
3H
7; b:R=C
4H
9; c: R=Ph, R'=C
2H
5, C
3H
7.
Реакция сопровождается выделением эквимольного количества MgCl
2, при этом магниевый порошок выступает в качестве акцептора ионов хлора. Целевые продукты (1)-(3) образуются только лишь с участием амидов алюминия R'
2N-AlCl
2 и титансодержащего комплексного катализатора Cp
2TiCl
2. В присутствии других соединений алюминия (например, Et
2Al, Et
2AlCl, i-Bu
3Al, i-Bu
2AlCl, i-Bu
2AlH) или других переходных металлов (например, TiCl
4, ZrCl
4, Zr(acac)
4, FeCl
3, Fe(acac)
3, PdCl
2, NiCl
2) целевые продукты (1)-(3) не образуются. Необходимым условием для получения целевых продуктов (1)-(3) является наличие в качестве исходным компонентов 1,2- диалкил(фенил)ацетиленов (R-

-R) и дихлорэтана, выступающего в качестве донора этилена для формирования 1-(диалкиламин)-2,3- диалкил(фенил)алюмациклопент-2-енов (2).
Проведение реакции в присутствии катализатора Cp
2TiCl
2 в количестве более 6 мол.% по отношению к исходному 1,2- диалкил(фенил)ацетилену не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1)-(3). Использование в реакции катализатора Cp
2TiCl
2 в количестве менее 2 мол.% снижает выход циклических непредельных АОС (1)-(3), что связано со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Смесь 1,2-диалкил(фенил)ацетилена и дихлорэтана в растворе ТГФ добавляют к реакционной массе в течение ~6 часов. При более быстром добавлении снижается выход целевого продукта (2). Опыты проводили при комнатной температуре (21-22
oC). При более высокой температуре (например, 60
oC) увеличивается содержание продуктов уплотнения, при меньшей температуре (например, 0
oC) снижается скорость реакции.
Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания R'
2N-AlCl
2, магния или дихлорэтана по отношению к 1,2- диалкил(фенил)ацетилену не приводит к значительному повышению выхода целевых продуктов. Снижение количества R'
2N-AlCl
2, Mg или дихлорэтана по отношению к 1,2-диалкил(фенил)ацетилену уменьшает выход целевых продуктов (1)-(3).
Существенные отличия предлагаемого способа
Предлагаемый способ базируется на использовании дихлорэтана в качестве исходного реагента для генерирования этилена, который способствует преимущественному формированию целевого продукта (2). В известном способе дихлорэтан не используется, поэтому целевой продукт (2) не формируется. Вместо него в известном способе образуется гексазамещенный бензол.
Предлагаемый способ позволяет получать с высокими выходами новые циклические непредельные алюминийорганические соединения, а именно, 1-(диалкиламин)-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопропены (1), 1-(диалкиламин)-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопент-2-ены (2) и 1-(диалкиламин)-2,3,4,5-тетраалкилалюмациклопентадиены (3).
Способ поясняется следующими примерами:
Пример 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке в атмосфере аргона при температуре 21-22
oC, помещают 12 ммоль Et
2N-AlCl
2 в 5 мл ТГФ, 26 г- ат. металлического магния (порошок) и 0,5 ммоль Cp
2TiCl
2, прикапывают в течение ~6 часов при перемешивании смесь, состоящую из 10 ммолей октина-4 и 12 ммолей 1,2-дихлорэтана в 15 мл ТГФ, перемешивают при комнатной температуре дополнительно 4 часа (общее время реакции 10 часов). Получают смесь азотсодержащих циклических AOC (1a)-(3a) с общим выходом 75%. Соотношение (1a):(2a):(3a) ~5:11:4. Общий выход и соотношение целевых продуктов определяли по продуктам дейтеролиза или гидролиза. При дейтеролизе циклических азотсодержащих АОС (1a)-(3a) образуются дидейтероолефины, а именно: 4,5-дидейтеpooкт-4Z-eн (4a), 1,4-дидейтеро-1,2-дипропилбут-1Z-ен (5a) и 4,7-дидейтеро-5,6-дипропилдека-4E,6E-диен (6a) в соотношении ~5:11:4 по схеме:

Характеристики полученных дидейтероолефинов (4a)-(6a):
4,5-дидейтероокт-4Z-ен (4a): Т. кип. 122-124
oC, n
D24 1.4154. ИК-спектр (

, см
-1): 2948, 2905, 2862, 2220, 1705, 1452, 1370, 1335, 1272, 1180, 1058, 1040, 895, 712. Спектр ЯМР
13C (

, м.д.): 13.76 (C
1), 22.85 (C
2), 29.20 (C
3), 129.46 (C
4,
1J
CD=22.3 H
z). Спектр ЯМР
1H (

, м.д.) 0.86 т (6H, C
1,8 H
3), 1.12-1.65 м (4H, C
2,7H
2), 2.24 т (4H, C
3,6H
2); М
+ 114.
1,4-дидейтеро-1,2-дипропилбутил-1Z-ен (5a): Т. кип. 83-84
oC (24 Topp), n
D1a 1.4295. ИК-спектр (

, см
-1): 3085, 2970, 2942, 2875, 2235 (C-D), 2195 (C-D), 1705, 1472, 1385, 1265, 1122, 923, 750. Спектр ЯМР
13C (

, м.д., CDCl
3): 13.38 (C
1), 23.12 (C
2), 27.80 (C
3), 123.75 (C
4,
1J
CD=22.5H
z), 141.39 (C
5), 30.02 (C
6), 22.46 (C
7), 13.29 (C
8), 26.81 (C
9), 13.12 (C
18,
1J
CD=19.5 H
2). Спектр ЯМР
1H (

, м. д., CDCl
3): 0.82-0.99 m (8H, C
1,8,10H
3, H
2D), 1.14-1.62 m (4H, C
2,7H
2), 1.88-2.14 m (6H, C
3,6,9H
2). M
+142.
4,7-дидейтеро-5,6-дипропилдека-4E, 6E-диен (6a): Т. кип. 90-92
oC (3 Topp), n
D23 1.4382. Спектр ЯМР
1H (

, м.д.): 0.72-0.98 м (12H, C
1,8,9,16H
3), 1.11-1.62 м (8H, C
2,7,10,15H
2), 1.81- 2.30 м (8H, C
3,6,11,14H
2) Спектр ЯМР
13C (

, м. д. ): 13.88 (C
1, C
16), 22.98 (C
2, C
15), 30.24 (C
3, C
14), 125.65 (C
4, C
13,
1J
CD=24.0 H
z), 141.29 (C
5, C
12), 31.28 (C
6, C
11), 22.08 (C
7, C
10) 14.13 (C
8, C
9). M
+224.
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.
Все опыты проводили при комнатной температуре 21-22
oC в ТГФ. В других эфирных растворителях (диоксан, серный эфир) выход целевых продуктов снижается. Для преимущественного получения целевого продукта (2) к реакционной массе добавляется смесь из 1,2-диалкил(фенил)ацетилена и 1,2-дихлорэтана в растворе ТГФ за 6 часов с последующим дополнительным перемешиванием еще 4 часа. Соотношение целевых продуктов зависит главным образом от природы исходных ацетиленов. Для октина-4 соотношение (1a):(2a):(3a) ~5:11:4, для децина-5 (1b):(2b):(3b) ~4:11:4, для дифенилацетилена (1c):(2c) ~1:10, при этом (3c) не образуется из-за стерических факторов.
Формула изобретения
Способ совместного получения 1-(диалкиламин)-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопропенов, 1-(диалкиламин)-2,3-диалкил(фенил)алюмациклопент-2-енов и 1-(диалкиламин)-2,3,4,5-тетраалкилалюмациклопентадиенов общей формулы

где а: R = С
3Н
7; b: R = С
4Н
9; с: R = Ph;
R' = С
2Н
5, С
3Н
7,
отличающийся тем, что диалкиламиналюминийдихлорид формулы R'
2NAlCl
2, где R' = С
2Н
5, С
3Н
7, и металлический магний подвергают взаимодействию со смесью 1,2-диалкил(фенил)ацетилена формулы R-

-R, где R = С
3Н
7, С
4Н
9, Ph, и дихлорэтана в мольном соотношении (10 - 14) : (22 - 30) : 10 : (10 - 14) соответственно в присутствии катализатора титаноцендихлорида в количестве 2 - 6 мол. % по отношению к дизамещенному ацетилену в атмосфере аргона при нормальных условиях в течение 8 - 12 ч.
РИСУНКИ
Рисунок 1