Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения полигидро[60]фуллеренов

Классы МПК:C07C13/64 с мостиковой циклической системой
C07C5/02 гидрированием 
B01J21/02 бор или алюминий; их оксиды или гидроксиды
B01J21/10 магний; его оксиды или гидроксиды
B01J21/06 кремний, титан, цирконий или гафний; их оксиды или гидроксиды
B01J31/14 алюминия или бора
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА РАН (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-07-23
публикация патента:

Изобретение относится к способу получения полигидро[60]фуллеренов формулы (I)

способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603

характеризующемуся тем, что фуллерен С 60 подвергают взаимодействию с диизобутилалюминийгидридом (i-Bu2AlH) в присутствии катализатора тетрахлорида циркония (ZrCl4), взятыми в мольном соотношении С60: i-Bu2AlH:ZrCl 4=1:(55-65):(0.15-0.25), предпочтительно 1:60:0.20, в атмосфере аргона в отсутствие света при комнатной температуре (20-21°С) и атмосферном давлении в среде толуола в течение 1-5 часов, с последующим гидролизом реакционной массы. Применение данного способа позволяет получить после гидролиза реакционной массы полигидро[60]фуллерены с выходом 73-87%. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения полигидро[60]фуллеренов общей формулы (I)

способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603

Полигидро[60]фуллерены формулы (1) могут найти применение в тонком органическом синтезе, в производстве высокоэнергетического топлива, водородных аккумуляторов.

Известен способ ([1], A.G.Avent, A.D.Darwish, D.K.Heimbach, H.W.Kroto, M.F.Meidine, J.P.Parsons, C.Remars, R.Roers, O.Ohashi, R.Taylor, D.R.M.Walton. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 1994, 15) получения дигидро[60]фуллерена (2) взаимодействием бензольного раствора [60]фуллерена с избытком гидразингидрата (˜1:1000) в присутствии ледяной уксусной кислоты, сульфата меди и периодата натрия при интенсивном перемешивании ˜20 часов в атмосфере аргона.

способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603

Известным способом не могут быть получены полигидро[60]фуллерены формулы (1).

Известен способ ([2], S.Ballenweg, R.Gleiter, W.Kratschmer. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1994, 2269) получения полигидро[60]фуллеренов (4) гидроцирконированием С 60 с помощью цирконаценхлоргидрида (реагент Шварца) при температуре 20-22°С в толуольном растворе за 24 часа с последующим гидролизом образующихся in situ цирконий-фуллереновых комплексов (3) по схеме

способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603

Известным способом могут быть получены полигидро[60]фуллерены формулы (1) с числом атомов водорода от 6 до 12 на фуллереновой сфере.

Предлагается новый способ получения полигидро[60]фуллеренов формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии фуллерена С60 с диизобутилалюминийгидридом (i-Bu2AlH) в присутствии каталитических количеств ZrCl4, взятыми в мольном соотношении С60: i-Bu2AlH:ZrCl 4=1:(55-65):(0.15-0.25), предпочтительно 1:60:0.20, в атмосфере аргона в отсутствие света при комнатной температуре (˜20°С) и атмосферном давлении в среде толуола в течение 1-5 часов, с последующим гидролизом реакционной массы. Общий выход полигидро[60]фуллеренов формулы (1) составляет 73-87%.

Реакция протекает по схеме

способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603

Проведение указанной реакции в присутствии катализатора ZrCl4 больше 0,25 моль не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование катализатора ZrCl4 менее 0,15 моль снижает выход целевого продукта (1), что связано, вероятно, со снижением каталитически активных центров в реакционной массе.

Реакции проводили при комнатной температуре (20-21°С). При более высокой температуре (например, 40°С) не наблюдается существенного увеличения выхода целевого продукта (1), а при меньшей температуре (например, 0°С) снижается скорость реакции. Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения их содержания по отношению к исходному фуллерену[60] не приводит к существенному повышению выхода целевого продукта (1).

Существенные отличия предлагаемого способа:

В известном способе используется в качестве исходного соединения труднодоступный реагент Шварца (Cp2ZrClH), а в предлагаемом способе в качестве исходного соединения применяется выпускаемый в промышленных масштабах i-Bu2 AlH.

Предлагаемый способ в отличие от известного позволяет получать полигидро[60]фуллерены формулы (1).

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 40 мл осушенного толуола, 0.05 ммоль С60, 0.01 ммоль катализатора ZrCl4 и 3 ммоль i-Bu2 AlH, перемешивают 3 часа в отсутствие света при комнатной температуре (˜20°С). Реакционную смесь обрабатывают в атмосфере аргона в отсутствие света эфирным раствором HCl, пропускают через Al2О3, растворитель упаривают в вакууме. Получают полигидро[60]фуллерены (1) с выходом 79%.

Спектральные характеристики полигидро[60]фуллеренов (I): ИК-спектр (способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603 , см-l):2925, 2855.

способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603

Спектр ЯМР 1Н (способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603 , м.д., CDCl3)): 3.57, 4.90, 5.75, 5.84, 6.26, 6.43, 6.65, 7.06 м.д.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

Таблица
№ п/пСоотношение С60 : i-Bu2AlH:ZrCl4, ммольВремя реакции, ч Выход полигидро[60]фуллеренов (1), %
1.1:60:0.23 79
2.1:65:0.2 382
3.1:55:0.23 76
4.1:60:0.25 387
5.1:60:0.153 73
6. 1:60:0.2585
7.1:60:0.2 174

Реакции проводили при комнатной температуре (20-21°С) в среде толуола в атмосфере аргона без доступа света.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения полигидро[60]фуллеренов формулы (I)

способ получения полигидро[60]фуллеренов, патент № 2348603

отличающийся тем, что фуллерен С 60 подвергают взаимодействию с диизобутилалюминийгидридом (i-Bu2AlH) в присутствии катализатора тетрахлорида циркония (ZrCl4), взятыми в мольном соотношении C60: i-Bu2AlH:ZrCl 4=1:(55-65):(0,15-0,25), предпочтительно 1:60:0,20, в атмосфере аргона в отсутствие света при комнатной температуре (20-21°С) и атмосферном давлении в среде толуола в течение 1-5 ч с последующим гидролизом реакционной массы.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2348603

patent-2348603.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07C13/64 с мостиковой циклической системой

Патенты РФ в классе C07C13/64:
способ синтеза 1,2,6,7-бис-(9н,10н-антрацен-9,10-диил)пирена-мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений -  патент 2501780 (20.12.2013)
способ получения 1,4-дизамещенных [1.1.1b.1.1] пентиптиценов -  патент 2474568 (10.02.2013)
способ получения оптически активных спиро-гомофуллеренов -  патент 2455273 (10.07.2012)
способ получения циклоалкилиденгомо(c60-ch)[5,6]фуллерена -  патент 2417980 (10.05.2011)
способ получения (c60-ch)[5,6]фуллеро[2',3':1,9]циклопропана -  патент 2417979 (10.05.2011)
способ получения 1'(2')а-гомо(c60-ih)[5,6]фуллерена -  патент 2417208 (27.04.2011)
способ совместного получения (c60-ih)[5,6]фуллеро[2',3':1,9]циклопропана и 1'(2')a-гомо(c60-ih)[5,6]фуллерена -  патент 2409546 (20.01.2011)
способ получения полигидро[60]фуллеренов -  патент 2348605 (10.03.2009)
способ получения полигидро[60]фуллеренов -  патент 2348604 (10.03.2009)
способ получения полигидро[60]фуллеренов -  патент 2348602 (10.03.2009)

Класс C07C5/02 гидрированием 

Патенты РФ в классе C07C5/02:
способ изготовления регенерированного катализатора гидроочистки и способ получения нефтехимического продукта -  патент 2528375 (20.09.2014)
катализаторы -  патент 2517700 (27.05.2014)
нагруженный металлом катализатор и способ его приготовления -  патент 2514438 (27.04.2014)
не подверженный спеканию катализатор гидрирования и дегидрирования и способ его получения -  патент 2480278 (27.04.2013)
катализатор гидрирования ароматических углеводородов и способ получения и применения такого катализатора -  патент 2469789 (20.12.2012)
способ гидрирования олефинов и кислородсодержащих соединений в составе синтетических жидких углеводородов, полученных по методу фишера-тропша, и катализатор для его осуществления -  патент 2446136 (27.03.2012)
носитель для катализатора экзотермических процессов и катализатор на его основе -  патент 2414300 (20.03.2011)
никелевый катализатор гидрирования и способ его получения -  патент 2411228 (10.02.2011)
способ получения полигидро[60]фуллеренов -  патент 2348605 (10.03.2009)
способ получения полигидро[60]фуллеренов -  патент 2348604 (10.03.2009)

Класс B01J21/02 бор или алюминий; их оксиды или гидроксиды

Патенты РФ в классе B01J21/02:
катализатор для прямого получения синтетической нефти, обогащенной изопарафинами, и способ его получения -  патент 2524217 (27.07.2014)
способ производства метанола, диметилового эфира и низкоуглеродистых олефинов из синтез-газа -  патент 2520218 (20.06.2014)
цеолитсодержащий катализатор депарафинизации масляных фракций -  патент 2518468 (10.06.2014)
способ приготовления катализатора для получения синтез-газа -  патент 2493912 (27.09.2013)
способ получения катализатора гидроочистки дизельного топлива -  патент 2491123 (27.08.2013)
катализатор селективного гидрирования и способ его получения -  патент 2490060 (20.08.2013)
способ приготовления катализатора и катализатор окисления водорода для устройств его пассивной рекомбинации -  патент 2486957 (10.07.2013)
способ получения циклогексана и его производных -  патент 2486167 (27.06.2013)
катализатор гидроочистки углеводородного сырья, носитель для катализатора гидроочистки, способ приготовления носителя, способ приготовления катализатора и способ гидроочистки углеводородного сырья -  патент 2478428 (10.04.2013)
катализатор, способ его приготовления и способ получения -пиколина -  патент 2474473 (10.02.2013)

Класс B01J21/10 магний; его оксиды или гидроксиды

Патенты РФ в классе B01J21/10:
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
катализатор и способ синтеза олефинов из диметилового эфира в его присутствии -  патент 2518091 (10.06.2014)
способ получения олефиновых углеводородов c3-c5 и катализатор для его осуществления -  патент 2514426 (27.04.2014)
способ одновременного получения ароматических углеводородов и дивинила -  патент 2495017 (10.10.2013)
способ получения модифицированного титан-магниевого нанокатализатора -  патент 2486956 (10.07.2013)
композиция катализатора со смешанным агентом, регулирующим селективность, и способ полимеризации, использующий ее -  патент 2486208 (27.06.2013)
катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота -  патент 2480281 (27.04.2013)
способ переработки углеродосодержащего сырья и катализатор для его осуществления -  патент 2476583 (27.02.2013)
катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена -  патент 2471552 (10.01.2013)
способ получения алкоксилированных алкиламинов/алкиловых эфиров аминов с узким распределением -  патент 2460720 (10.09.2012)

Класс B01J21/06 кремний, титан, цирконий или гафний; их оксиды или гидроксиды

Патенты РФ в классе B01J21/06:
способ получения этилена -  патент 2528830 (20.09.2014)
способ получения композиционных материалов на основе диоксида кремния -  патент 2528667 (20.09.2014)
способ получения высокооктанового автомобильного бензина -  патент 2524213 (27.07.2014)
способ приготовления титаноксидного фотокатализатора, активного в видимой области спектра -  патент 2520100 (20.06.2014)
композиция на основе оксидов циркония, церия и другого редкоземельного элемента при сниженной максимальной температуре восстанавливаемости, способ получения и применение в области катализа -  патент 2518969 (10.06.2014)
катализатор и способ синтеза олефинов из диметилового эфира в его присутствии -  патент 2518091 (10.06.2014)
фотокаталитические композиционные материалы, содержащие титан и известняк без диоксида титана -  патент 2516536 (20.05.2014)
катализатор очистки выхлопных газов и способ его изготовления -  патент 2515542 (10.05.2014)
способ приготовления катализатора для полного окисления углеводородов, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ очистки воздуха от углеводородов с использованием полученного катализатора -  патент 2515510 (10.05.2014)
катализатор для получения бутадиена превращением этанола -  патент 2514425 (27.04.2014)

Класс B01J31/14 алюминия или бора

Патенты РФ в классе B01J31/14:
катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена -  патент 2471552 (10.01.2013)
каталитическая композиция и способ олигомеризации этилена -  патент 2467797 (27.11.2012)
композиция катализатора для олигомеризации этилена, способ олигомеризации и способ получения композиции катализатора -  патент 2462309 (27.09.2012)
композиция катализатора и способ получения линейных альфа-олефинов -  патент 2456076 (20.07.2012)
способ получения оптически активных спиро-гомофуллеренов -  патент 2455273 (10.07.2012)
способ формирования катализатора на основе катионного комплекса никеля для аддитивной полимеризации норборнена -  патент 2448122 (20.04.2012)
способ получения циклоалкилиденгомо(c60-ch)[5,6]фуллерена -  патент 2417980 (10.05.2011)
компоненты катализатора для полимеризации олефинов -  патент 2417838 (10.05.2011)
способ получения катионных комплексов одновалентного никеля -  патент 2400300 (27.09.2010)
системы инициаторов полимеризации, содержащие соединения алюминия в качестве ингибиторов отверждения, и способные к полимеризации композиции, изготовленные с ними -  патент 2358984 (20.06.2009)

Наверх