Способ получения 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2-(1',4'- бут-2'-ен)-2-оксид
Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения функционально замещенных фуллеренов, которые могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений. Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] с избытком 3-сульфолена в атмосфере аргона в среде толуола при 90-110°С в течение 6-10 ч. Технический результат - получение нового соединения общей формулы I, где C60 - аллотропная модификация углерода, n = 1-3, с выходом 82,9%. 1 табл.
Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1',4'-бут-2'-ен)-2-оксида общей формулы (1) где C60 - аллотропная модификация углерода; n = 1 - 3. Функционально замещенные фуллерены могут найти применение в качестве комплексообразователей сорбентов, биологически активных соединений. С их помощью могут быть созданы новые органические молекулы с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами. Известен способ (M.Ohno, S.Kojima, S.Eguchi. J. Chem. Soc., Chem Commun. , 1995, 565 - 566) получения дигидротиопиранового производного [60]фуллерена (3) реакцией гетеро-Дильса-Альдера фуллерена с [60] с N-ацилтиоакриламидом (2) при температуре 65oC в атмосфере аргона с выходом 43 - 69% по схеме: Известным способом не может быть получен 3,4-феллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1',4'-бут-2'-ен)-2-оксид (1). Известен способ (G. P.Miller, M.A.Bernardo, C.S.Hsu, H.L.Fang, J.Chem. Soc. , Chem Commun. , 1994, 1549-1550) получения циклического сульфоната фуллерена [60] формулы (4) взаимодействием фуллерена [60] с SO3 по схеме Известным способом не может быть получен 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1',4'-бут-2'-ен)-2-оксид (1). Таким образом, в литературе отсутствуют сведения по синтезу 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1',4'-бут-2'-ен)-2-оксида (1). Предлагается новый способ синтеза 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1', 4'-бут-2'-ен)-2-оксида. Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] (аллотропная модификация углерода) с избытком 3-сульфолена, взятыми в мольном соотношении C60:3-сульфолен = 1:(40 - 80), предпочтительно 1:60, в атмосфере аргона при температуре 90 - 110oC, предпочтительно 100oC, в течение 6 - 10 ч, предпочтительно 8 ч, в толуоле в качестве растворителя. Выход 3,4-фуллерен[60] -1,2-окситиоэтан-2(1', 4'-бут-2'-ен)-2-оксида (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 82 - 96%. Реакция протекает по схеме 3-Сульфолен берут в значительном избытке по отношению к фуллерену (C60) с целью включения в молекулу фуллерена максимального количества 3-сульфоленовых фрагментов. Снижение количества 3-сульфолена по отношению к C60, например, C60:3 сульфолен = 1:30, приводит к резкому уменьшению выхода целевых продуктов, а также к снижению вводимых в молекулу фуллерена сульфоленовых фрагментов. Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания 3-сульфолена по отношению к C60, например, C60:3-сульфолен = 1 : 100, не приводит к существенному повышению выхода целевых продуктов, а также увеличению количества вводимых в молекулу фуллерена сульфоленовых фрагментов. 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1',4'-бут-2'-ен)-2-оксид (1) образуется только с участием фуллерена [60] и 3-сульфолена. Проведение реакции при более высокой температуре, например, 110oC не приводит к значительному увеличению выхода целевых продуктов. При меньшей температуре, например, 80oC снижается скорость реакции. Существенные отличия предлагаемого способа. 1. Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного реагента 3-сульфолена. В известном способе используется SO3. Предлагаемый способ, в отличие от известного, позволяет вводить в молекулу фуллерена сульфоленовые фрагменты с получением 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1', 4'-бут-2'-ен)-2-оксида (1), синтез которого в литературе не описан. Пример 1. В металлический "пальчиковый" автоклав объемом 17 мл в атмосфере аргона при комнатной температуре помещают 0,02 ммоля фуллерена [60], 6 мл сухого толуола и 1,2 ммоля 3-сульфолена, перемешивают 8 часов при температуре 100oC, получают 3,4-фуллерен[60] -1,2-окситиоэтан-2(1',4'-бут-2'-ен)-2-оксид общей формулы (1) с числом сульфоленовых фрагментов от 1 до 3 (по данным ВЭЖХ) с общим выходом 89%. Спектральные характеристики 3,4-фуллерен[60]-1,2-окситиоэтан-2(1',4'-бут-2'-ен)-2-оксида (1):
Спектр ПМР ( , м.д.): 3,78 д (CH2, S-CH2), 6,17 м (CH=CH). Спектр ЯМР 13C ( , м.д.): 55,58 (C-S), 124,97 (C=C), 79,57 (C=O), 74,63 (S-C(фуллереновый), 131,86, 133,29, 134,85, 142,52, 146,68, 148,50, 154,03, 155,53, 163,92 (фуллереновые). Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице. В качестве растворителя целесообразно использовать толуол, т.к. в нем наибольшая растворимость фуллерена [60].
Формула изобретения
где C60 - аллотропная модификация углерода;
n = 1 - 3,
отличающийся тем, что фуллерен [60] взаимодействует с избытком 3-сульфолена, взятыми в мольном соотношении C60 : 3-сульфолен 1 : (40 - 80), в атмосфере аргона в среде толуола в качестве растворителя при 90 - 110oC в течение 6 - 10 ч.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к органической химии, а именно к химии фуллеренов
Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к химии хлорпроизводных фуллерена C60
Способ получения углеродных нанотрубок // 2146648
Изобретение относится к каталитическому способу производства углеродных нанотрубок из углеводородов
Способ получения фуллеренов // 2146647
Изобретение относится к области получения новой формы углерода (C60, C70, C78)
Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности касается получения сырья для производства технического углерода
Изобретение относится к производству аморфного диоксида кремния
Способ получения фуллеренов с60 // 2139241
Изобретение относится к технологии углеродных материалов, в частности к технологии синтеза фуллеренов C60, и может быть использовано в нефтехимии при создании новой технологии получения фуллеренов в макроколичествах, а также в областях, где фуллерены используются непосредственно и/или в качестве исходного сырья (электроника, оптоэлектроника, органический синтез, фармакология, синтез искусственных алмазов, смазочных материалов, полимеров, ферромагнитных материалов, аккумуляторных батарей и др.)
Изобретение относится к вакуумной технике
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения функционально замещенных фуллеренов, которые могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений
Способ получения 3,4-фуллерен [60]-1,2-окситиоэтан-2(2',3'- диметил-1',4'-бут-2'-ен)-2-оксида // 2165425
Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения функционально замещенных фуллеренов, которые могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений
Изобретение относится к области координационной химии, включающей физикохимию наноструктур и коллоидных систем
Способ получения фуллеритов // 2177446
Способ получения фуллеренов // 2178766
Изобретение относится к физико-химическим процессам получения фуллеренов за счет термомодификации углеродсодержащих материалов
Способ получения композиционного материала // 2179161
Изобретение относится к химической технологии фуллеренов и их производных, которые применяют в качестве реагентов для производства смазочных материалов
Способ изготовления углеродных электродов // 2183190
Изобретение относится к области производства углеродных электродов, преимущественно используемых для получения фуллереновой сажи