Способ получения n-[(4,5-(фуллерен[60])-4,5-дигидро-1h-1,2, 4-триазол-1-ил)метил]-n,n-димети ламина

 

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения нового функционально замещенного фуллерена, а именно N-[(4,5-фуллерен [60] )-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N,N-диметиламина формулы I, который может найти применение в качестве комплексообразователя, сорбента, биологически активного соединения. Способ заключается во взаимодействии фуллерена [60] с 5-15-кратным избытком N-[(1,2,4-триазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламина в атмосфере аргона в среде толуола при температуре 190-210^oС в течение 6-10 часов. Выход целевого продукта составляет 78-90%. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения N-[(4,5-фуллерен[60] )-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламина общей формулы (1): где n=1-3.

Функционально замещенные фуллерены могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами.

Известен способ (Zheng Dagui, Li Yuliang, Yang Jingkui, Zhu Daoben. Fullerene Sci- and Technol., 1996, V.4, 5, 1067-1072) получения гетерозамещенных фуллеренов, а именно пирролидинового производного фуллерена [60] формулы (2) реакцией С₆₀ с (НСНО)_n и DL-валином в растворе толуола при температуре кипения растворителя в атмосфере азота с выходом 45%.

Известный способ не позволяет получать N-[(4,5-(фуллерен[60])-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1 -ил)метил]-N,N-диметиламин (1).

Известен способ (A. C.Tome, R.F.Enes, J.P.C.Tome, J. Rocha, M.G.P.M.S. Neves, J. A. S. Cavaleiro, J. Elguero. Tetrahedron, 1998, 54, 11141-11150) получения пиримидинового производного фуллерена [60] формулы (3) реакцией C₆₀ с замещенным сульфоленом (4) в 1,2,4-трихлорбензоле при 214^oС в атмосфере азота с выходом 77% Известным способом не может быть получен N-[(4,5-фуллерен[60])-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1 -ил)метил]-N,N диметиламин(1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена [60] с избытком N-[(1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламином (5), взятых в мольном соотношении соответственно 1:(5-15), предпочтительно 1:10, в атмосфере аргона при температуре 190-210^oС, предпочтительно 200^oС, в течение 6-10 ч, предпочтительно 8 ч, в растворе толуола. Выход N-[(4,5-(фуллерен[60])-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламина (1) составляет (по данным ВЭЖХ) 78-90%. Реакция протекает по схеме: N-[(1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламин (5), берут в избытке по отношению к фуллерену [60] с целью включения в молекулу фуллерена максимального количества триазольных фрагментов. Снижение количества N-[( 1,2,4-триазол-1 -ил)метил]-N,N-диметиламина (5) по отношению к С₆₀ (например, 1: 1) приводит к резкому уменьшению выхода целевых продуктов, а также к снижению вводимых в молекулу фуллерена триазольных фрагментов.

N-[(4,5-(фуллерен[60] )-4,5-дигидро-1 Н-1,2,4-триазол-1 -ил)метил]-N,N-диметиламин (1) образуется только с участием фуллерена [60] и N-[(1,2,4-триазол-1 -ил)метил]-N,N-диметиламина (5).

Проведение реакции при более высокой температуре, например 240^oС, приводит к образованию продуктов уплотнения. При меньшей температуре, например 150^oС, снижается скорость реакции.

Существенные отличия предлагаемого способа: 1. Предлагаемый способ базируется на использовании в качестве исходного реагента замещенного триазола (5). В известном способе используется замещенный сульфолен (4), Предлагаемый способ в отличие от известного позволяет вводить в молекулу фуллерена триазольные фрагменты с получением N-[(4,5-(фуллерен[60] )-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламина (1), синтез которого в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами: ПРИМЕР 1. В металлический "пальчиковый" автоклав объемом 17 мл в атмосфере аргона помещают 0.02 ммоля фуллерена [60], 10 мл "сухого" толуола и 0.2 ммоля N-[(1,2,4-триазол-1-ил)метил]-N,N-диметиламина (5), перемешивают 8 часов при температуре 200^oС, получают N-[(4,5-(фуллерен[60])-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1 -ил)метил] -N, N-диметиламин (1) с числом триазольных фрагментов от 1 до 3 и общим выходом 84% (по данным ВЭЖХ).

Спектр ЯМР ¹³С N-[(4,5-(фуллерен[60])-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламина (1) (, м.д.): 68.39 (С¹), 62.79 (С²), 69.95 (С³), 145.64 (С⁴), 71.25 (С⁵), 41.40 (С⁶, С⁷), 132.95 - 166.26 (фуллереновые)

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

В качестве растворителя использовали толуол, т. к. в нем наибольшая растворимость фуллерена [60].

Формула изобретения

Способ получения N-[(4,5-(фуллерен[60] )-4,5-дигидро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламина общей формулы 1

где n= 1-3,
отличающийся тем, что фуллерен [60] взаимодействует с избытком N-[(1,2,4-триазол-1-ил)метил] -N, N-диметиламина, взятым в мольном соотношении 1: (5-15) соответственно, в атмосфере аргона в присутствии толуола в качестве растворителя при температуре 190-210^oС в течение 6-10 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1