способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a, 15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена

Классы МПК:C07D333/78 конденсированные с кольцами иными, чем шестичленные, или с циклическими системами, содержащими такие кольца
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Учреждение Российской академии наук институт нефтехимии и катализа РАН (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-08-19
публикация патента:

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофена общей формулы (1):

способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772

характеризующемуся тем, что циклонона-1,2-диен подвергают взаимодействию с этилмагнийбромидом (EtMgBr/эфир) в присутствии Mg (порошок) и катализатора титанацендихлорида (Cp2TiCl2), взятых в мольном соотношении циклонона-1,2-диен: EtMgBr: Mg: Cp2TiCl2 = 20:(22-26):20:(1.0-1.4), предпочтительно 20:24:20:1.2, в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-22°С) и атмосферном давлении в течение 6-8 часов в диэтиловом эфире, с последующим добавлением эквимольного к EtMgBr количества элементной серы S8, бензола в качестве растворителя и нагреванием реакционной массы в течение 5 часов при температуре ~40°С. Технический результат - разработан способ получения нового соединения - 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофена, которое может найти применение в тонком органическом синтезе, а также получении гетероциклических соединений с биологической активностью. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидро-дициклонона[b,d]тиофена общей формулы (1):

способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772

Замещенные тиофены могут найти применение в пищевой промышленности в качестве компонентов усилителей аромата пищи, биологически активных соединений, красителей, присадок к маслам и гидравлическим жидкостям.

Известен способ (Джемилев У.М., Ибрагимов А.Г., Золотарев А.П., Халилов Л.М., Муслухов P.P. Синтез и превращения металлоциклов. Сообщение 9. Синтез полициклических алюмациклопентанов с участием (способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772 5-C5H5)2ZrCl 2. Изв. АН. Серия хим., 1992, № 2, 386-391) получения трициклических тиофанов, например, 3-тиатетрацикло[5.2.1.02,6]декана (2) взаимодействием норборнена с AlEt3 под действием 3-5 мол.% катализатора Cp2ZrCl2 в углеводородных растворителях или без растворителя при температуре 25°С в течение 12-14 ч, с последующим прибавлением суспензии трехкратного избытка по отношению к AlEt3 элементной серы в бензоле и выдерживанием реакционной массы в течение 8 ч в кипящем бензоле при температуре ~80°С. Реакция протекает по схеме:

способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772 способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772

Известным способом не может быть получен 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофен формулы (1).

Известен способ (Джемилев У.М., Губайдуллин Л.Ю., Толстиков ГА. Циклическая соолигомеризация 2-винилтиофена с бутадиеном, катализированная комплексами никеля // Изв. АН СССР. Сер. хим. (1978) 1469) получения непредельных трициклических тиофанов, например, 1,4,4а,7,8,11,11а,11b-октагидроциклоокта[b][1]-бензотиофена (3) взаимодействием 2-винилтиофена с бутадиеном при температуре 60°С в течение 4 ч под действием фосфинового комплекса никеля по схеме:

способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772 способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772

Известным способом не может быть получен 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофен общей формулы (1).

Предлагается новый способ синтеза 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофена общей формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии циклонона-1,2-диена с этилмагнийбромидом (EtMgBr/эфир) в присутствии Mg (порошок) и катализатора титанацендихлорида (Cp2TiCl2), взятых в мольном соотношении циклонона-1,2-диен: EtMgBr: Mg: Cp2TiCl2 = 20:(22-26):20:(1.0-1.4), предпочтительно 20:24:20:1.2, в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-22°С) и атмосферном давлении в течение 6-8 часов в диэтиловом эфире, с последующим добавлением эквимольногок EtMgBr количества элементной серы S 8, бензола в качестве растворителя и нагреванием реакционной массы в течение 5 часов при температуре ~40°С. Получают 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона-[b,d]тиофен общей формулы (1) с выходом 48-64%. Реакция протекает по схеме:

способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772 способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772

Целевой продукт (1) образуется только лишь с участием циклонона-1,2-диена, EtMgBr, элементной серы S 8, магния и катализатора Cp2TiCl2 . В присутствии других катализаторов на основе комплексов переходных металлов (например, Zr(acac)4, Cp2ZrCl 2, Pd(acac)2, Ni(acac)2, Fe(асас) 3) целевой продукт (1) не образуется.

Проведение реакции в присутствии катализатора Cp2TiCl2 больше 14 мол.% по отношению к циклонона-1,2-диену не приводит к существенному увеличению выхода целевого продукта (1). Использование в реакции катализатора Cp2TiCl2 менее 10 мол.% снижает выход трициклического тиофена (1), что связано со снижением каталитически активных центров в реакционной массе.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания EtMgBr или элементной серы S8 по отношению к циклонона-1,2-диену или алка-1,2-диену не приводит к значительному повышению выхода целевого продукта (1). Снижение количества EtMgBr или элементной серы S8 по отношению к циклонона-1,2-диену уменьшает выход трициклического тиофена (1).

Существенные отличия предлагаемого способа:

В предлагаемом способе используются в качестве исходных соединений циклонона-1,2-диен, EtMgBr и элементная сера S 8. В известном способе используются в качестве исходных реагентов 2-винилтиофен и бутадиен, катализатором являются фосфиновые комплексы никеля.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

Способ позволяет получать с высокой селективностью 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофен общей формулы (1), синтез которого в литературе не описан.

Способ поясняется следующими примерами:

ПРИМЕР 1. В стеклянный реактор, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 1.2 ммоль Cp2TiCl 2, 20 ммоль циклонона-1,2-диена, 20 ммоль магния (порошок) и при температуре ~0°С 24 ммоль EtMgBr (1.6M раствор в Et 2O). Перемешивают при комнатной температуре 7 часов, затем добавляют 24 ммоль элементной серы S8, 10 мл бензола, удаляют перегонкой эфир, выдерживают реакционную массу в течение 5 часов при температуре ~40°С. Получают индивидуальный 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофен с выходом 55%.

Спектральные характеристики 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15a,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофена(1).

способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772 Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3): 5.41 (2Н, д.д, J=10.0, 7.2 Гц); 2.71 (2Н, м); 2.20 (4Н, м); 1.61 (4Н, м); 1.28-1.51 (16Н, м). Спектр ЯМР 13С (100 МГц, CDCl3 ): 142.5, 120.1, 51.9, 32.9, 28.1, 26.6, 25.8, 25.2, 24.5.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ № п/пМольное соотношение циклонона-1,2-диен: EtMgBr: Mg: S8: Cp 2TiCl2, ммоль Общее время реакции, час Выход (1), %
120:24:20:24:1.2 12 55
2 20:26:20:26:1.2 12 58
3 20:22:20:22:1.2 12 51
4 20:24:20:24:1.4 12 64
5 20:24:20:24:1.0 12 48
6 20:24:20:24:1.2 13 59
7 20:24:20:24:1.2 11 49

Все опыты проводили в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-22°С) и атмосферном давлении в течение 6-8 часов в диэтиловом эфире, с последующим добавлением бензола и нагреванием реакционной массы в течение 5 часов при температуре 40°С.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15а,15b-тетрадекагидродициклонона[b,d]тиофена общей формулы (1):

способ получения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14,15, 15a,   15b-тетрадекагидродициклонона [b, d]тиофена, патент № 2398772

характеризующийся тем, что циклонона-1,2-диен подвергают взаимодействию с этилмагнийбромидом (EtMgBr/эфир) в присутствии Mg (порошок) и катализатора титанацендихлорида (Cp2TiCl2), взятых в мольном соотношении циклонона-1,2-диен: EtMgBr: Mg: Cp2TiCl2 = 20:(22-26):20:(1.0-1.4), предпочтительно 20:24:20:1.2, в атмосфере аргона при комнатной температуре (20-22°С) и атмосферном давлении в течение 6-8 ч в диэтиловом эфире, с последующим добавлением эквимольного к ЕtМgВr количества элементной серы S8 , бензола в качестве растворителя и нагреванием реакционной массы в течение 5 ч при температуре ~40°С.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2398772

patent-2398772.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07D333/78 конденсированные с кольцами иными, чем шестичленные, или с циклическими системами, содержащими такие кольца

Патенты РФ в классе C07D333/78:
аминопропилиденовое производное -  патент 2483063 (27.05.2013)
замещенные бензоиламиноиндан-2-карбоновые кислоты и родственные соединения -  патент 2477279 (10.03.2013)
аминоиндановое производное или его соль -  патент 2429222 (20.09.2011)
гидрированные производные бензо[с]тиофена в качестве иммуномодуляторов -  патент 2412179 (20.02.2011)
способ получения экзо-трицикло[4.2.1.02,5]нонан-3-спиро-1'-(3'-тиа)циклопентана -  патент 2408590 (10.01.2011)
способ получения 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,15-тетрадекагидродициклонона[b, d]тиофена -  патент 2402542 (27.10.2010)
способ получения 3,4,5,6,7,8,9,10-октагидро-2н-циклонона[b]тиофена -  патент 2401834 (20.10.2010)
4-(4-метилфенил)-4-оксо-2-[3-этоксикарбонил-4,5-r2,r1-тиофен-2-иламино]бут-2-еновые кислоты, обладающие противовоспалительной и анальгетической активностью -  патент 2389724 (20.05.2010)
1a, 5a-тетрагидро-s-тиациклопропа[a]пенталены:трициклические производные тиофена в качестве агонистов рецепторов s1p1/edg1 -  патент 2386626 (20.04.2010)
способ получения 2-алкил-5,6,7,8,9,10-гексагидро-4н-циклонона[b]тиофенов -  патент 2382776 (27.02.2010)


Наверх