[go: up one dir, main page]

RU2377239C2 - Method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes - Google Patents

Method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes Download PDF

Info

Publication number
RU2377239C2
RU2377239C2 RU2006115731/04A RU2006115731A RU2377239C2 RU 2377239 C2 RU2377239 C2 RU 2377239C2 RU 2006115731/04 A RU2006115731/04 A RU 2006115731/04A RU 2006115731 A RU2006115731 A RU 2006115731A RU 2377239 C2 RU2377239 C2 RU 2377239C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bumgcl
tetraalkylthiophenes
hours
producing
zrcl
Prior art date
Application number
RU2006115731/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006115731A (en
Inventor
Усеин Меметович Джемилев (RU)
Усеин Меметович Джемилев
Асхат Габдрахманович Ибрагимов (RU)
Асхат Габдрахманович Ибрагимов
Владимир Анатольевич Дьяконов (RU)
Владимир Анатольевич Дьяконов
Регина Адиковна Зиннурова (RU)
Регина Адиковна Зиннурова
Леонард Мухибович Халилов (RU)
Леонард Мухибович Халилов
Ирина Анатольевна Ковтуненко (RU)
Ирина Анатольевна Ковтуненко
Original Assignee
Институт нефтехимии и катализа РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт нефтехимии и катализа РАН filed Critical Институт нефтехимии и катализа РАН
Priority to RU2006115731/04A priority Critical patent/RU2377239C2/en
Publication of RU2006115731A publication Critical patent/RU2006115731A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2377239C2 publication Critical patent/RU2377239C2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to organic chemistry, specifically to a method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes, which can be used as an intermediate product during synthesis of dyes, biologically active compounds, as well as components of flavour boosters in food, additives to oil and hydraulic fluids. A method is described for producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes, involving reaction of disubstituted acetylenes with n-BuMgCl in the presence of a zirconocene dichloride catalyst in an argon atmosphere at room temperature in diethyl ether for 2-4 hours with subsequent addition of elemental sulphur S8 in equimolar amount with respect to BuMgCl and boiling in benzene for 5 hours.
EFFECT: obtaining end product with high selectivity using simple technique due to exclusion of difficult to access 1,4-butadiene diiodide, highly pyrophoric n-butylithium and highly toxic carbon disulphide.
1 cl, 1 tbl, 9 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к органической химии, конкретно к усовершенствованному способу получения 2,3,4,5-тетраалкилтиофенов общей формулы (1):The present invention relates to organic chemistry, specifically to an improved method for producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes of the general formula (1):

Figure 00000001
Figure 00000001

Замещенные тиофены могут найти применение в пищевой промышленности в качестве компонентов усилителей аромата пищи, биологически активных соединений, красителей, присадок к маслам и гидравлическим жидкостям.Substituted thiophenes can find application in the food industry as components of food flavor enhancers, biologically active compounds, dyes, additives to oils and hydraulic fluids.

Известен способ ([1], RJ.Fagan, W.A.Nugent, J.C.Calabrese. Metallacycle transfer from zirconium to main group elements: A versatile synthesis of heterocycles // JACS, 116, (1994), 1880-1890) синтеза тетразамещенных тиофенов (2) с выходом ~55% взаимодействием α,ω-диацетиленов с последующей обработкой реакционной массы бисциклопентадиенилцирконийдихлоридом (Ср2ZrСl2) и бутиллитием (n-BuLi), с полухлористой серой (S2Cl2) за 1 час по схеме:A known method ([1], RJ. Fagan, WANugent, JCCalabrese. Metallacycle transfer from zirconium to main group elements: A versatile synthesis of heterocycles // JACS, 116, (1994), 1880-1890) for the synthesis of tetrasubstituted thiophenes (2) with a yield of ~ 55% by the interaction of α, ω-diacetylenes with subsequent processing of the reaction mixture with biscyclopentadienyl zirconium dichloride (Cp 2 ZrCl 2 ) and butyl lithium (n-BuLi), with sulfur hemichloride (S 2 Cl 2 ) for 1 hour according to the scheme:

Figure 00000002
Figure 00000002

Известным способом не могут быть получены 2,3,4,5-тетраалкилтиофены (1).In a known manner, 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes (1) cannot be obtained.

Известен способ ([2], J.Chen, Q.Song, Z.Xi. Novel reaction patterns of carbon disulfide with organolithium compounds via cleavage of C=S bonds or via cycloaddition reactions // Tetrahedron Lett., 43 (2002) 3533-3535) синтеза тетраалкилтиофенов взаимодействием 1,4-дилитио-1,3-диенов, полученных обработкой 1,2,3,4-тетраалкил-1,4-дииод-1,3-бутадиенов бутиллитием (n-BuLi) при температуре -78°С в течение 1 часа, с сероуглеродом при -20°С за 1 час с выходом 52-68% по схеме:The known method ([2], J. Chen, Q.Song, Z. Xi. Novel reaction patterns of carbon disulfide with organolithium compounds via cleavage of C = S bonds or via cycloaddition reactions // Tetrahedron Lett., 43 (2002) 3533 -3535) synthesis of tetraalkylthiophenes by the interaction of 1,4-dilithio-1,3-dienes obtained by treating 1,2,3,4-tetraalkyl-1,4-diiod-1,3-butadiene with butyllithium (n-BuLi) at a temperature of 78 ° C for 1 hour, with carbon disulfide at -20 ° C for 1 hour with a yield of 52-68% according to the scheme:

Figure 00000003
Figure 00000003

Известный способ синтеза 2,3,4,5-тетраалкилтиофенов (1) предполагает использование труднодоступных 1,4-дииодо-1,3-бутадиенов, крайне пирофорного n-BuLi и сероуглерода (СS2), представляющего собой легковоспламеняющуюся, легколетучую и высокотоксичную жидкость. Кроме того, в ходе реакции необходимо поддерживать низкую температуру -78°С.The known method for the synthesis of 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes (1) involves the use of inaccessible 1,4-diiodo-1,3-butadiene, extremely pyrophoric n-BuLi and carbon disulfide (CS 2 ), which is a highly flammable, volatile and highly toxic liquid . In addition, during the reaction it is necessary to maintain a low temperature of -78 ° C.

Предлагается усовершенствованный способ синтеза 2,3,4,5-тетраалкилтиофенов (1).An improved method for the synthesis of 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes (1) is proposed.

Сущность способа заключается во взаимодействии дизамещенных ацетиленов формулы R-≡-R, где R=С2Н5, н-С3H7, н-С4Н9, с н-BuMgCl в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2), взятыми в мольном соотношении R-≡-R:н-BuMgCl:Cp2ZrCl2=10:(22-26):(1.0-1.4), предпочтительно 10:24:1.2, в среде диэтилового эфира в течение 2-4 ч при комнатной температуре (~20°С), с последующим добавлением эквивалентного к BuMgCl количества элементной серы (S8), бензола и кипячении в течение 5 ч. Реакцию проводят в атмосфере аргона и атмосферном давлении. Выход целевых продуктов 44-60%.The essence of the method consists in the interaction of disubstituted acetylenes of the formula R-≡-R, where R = C 2 H 5 , n-C 3 H 7 , n-C 4 H 9 , with n-BuMgCl in the presence of a catalyst of zirconacenedichloride (Cp 2 ZrCl 2 ) taken in the molar ratio R-≡-R: n-BuMgCl: Cp 2 ZrCl 2 = 10: (22-26) :( 1.0-1.4), preferably 10: 24: 1.2, in diethyl ether for 2-4 h at room temperature (~ 20 ° C), followed by the addition of an equivalent amount of elemental sulfur (S 8 ) to BuMgCl, benzene and boiling for 5 h. The reaction was carried out in an argon atmosphere and atmospheric pressure. The yield of target products is 44-60%.

Реакция протекает по схеме:The reaction proceeds according to the scheme:

Figure 00000004
Figure 00000004

R=С2Н5, н-С3Н7, н-С4Н9 R = C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9

Целевые продукты (1) образуются только лишь с участием дизамещенного ацетилена, н-BuMgCl, элементной серы (S8) и катализатора Cp2ZrCl2. В присутствии других катализаторов на основе комплексов переходных металлов (например, Zr(acac)4, Cp2TiCl2, Pd(acac)2, Ni(acac)2, Fе(асас)3) целевые продукты (1) не образуются.The target products (1) are formed only with the participation of disubstituted acetylene, n-BuMgCl, elemental sulfur (S 8 ) and the catalyst Cp 2 ZrCl 2 . In the presence of other catalysts based on transition metal complexes (for example, Zr (acac) 4 , Cp 2 TiCl 2 , Pd (acac) 2 , Ni (acac) 2 , Fe (acac) 3 ), the target products (1) are not formed.

Проведение реакции в присутствии катализатора Ср2ZrCl2 больше 14 мол.% по отношению к ацетилену не приводит к существенному увеличению выхода целевых продуктов (1). Использование в реакции катализатора Cp2ZrCl2 менее 10 мол.% снижает выход тиофенов (1), что связано со снижением каталитически активных центров в реакционной массе. Опыты проводили при комнатной температуре ~20°С. При более высокой температуре (например, 50°С) увеличивается содержание продуктов уплотнения, при меньшей температуре (например, 0°С) снижается скорость реакции.Carrying out the reaction in the presence of the catalyst Ср 2 ZrCl 2 more than 14 mol.% With respect to acetylene does not lead to a significant increase in the yield of the target products (1). Using in the reaction of the catalyst Cp 2 ZrCl 2 less than 10 mol.% Reduces the yield of thiophenes (1), which is associated with a decrease in catalytically active centers in the reaction mass. The experiments were carried out at room temperature ~ 20 ° C. At a higher temperature (for example, 50 ° C), the content of the seal products increases, at a lower temperature (for example, 0 ° C) the reaction rate decreases.

Изменение соотношения исходных реагентов в сторону увеличения содержания н-BuMgCl по отношению к ацетилену не приводит к значительному повышению выхода целевых продуктов (1). Снижение количества н-BuMgCl по отношению к ацетилену уменьшает выход тиофенов (1).A change in the ratio of the starting reagents towards an increase in the content of n-BuMgCl with respect to acetylene does not lead to a significant increase in the yield of the target products (1). A decrease in the amount of n-BuMgCl with respect to acetylene reduces the yield of thiophenes (1).

Существенные отличия предлагаемого способа:Significant differences of the proposed method:

В предлагаемом способе используются в качестве исходных соединений дизамещенный ацетилен, н-BuMgCl и S8 с участием катализатора Cp2ZrCl2. В известном способе тетраалкилтиофены (1) получают из 1,4-дийодбутадиенов, бутиллития и сероуглерода.In the proposed method, disubstituted acetylene, n-BuMgCl and S 8 with the participation of the catalyst Cp 2 ZrCl 2 are used as starting compounds. In the known method, tetraalkylthiophenes (1) are obtained from 1,4-diiodobutadiene, butyl lithium and carbon disulfide.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:The proposed method has the following advantages:

Способ позволяет получать с высокой селективностью 2,3,4,5-тетраалкилтиофены (1) без использования труднодоступных 1,4-дийодбутадиенов, крайне прирофорного н-BuLi и высокотоксичного сероуглерода СS2.The method allows to obtain with high selectivity 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes (1) without the use of hard-to-reach 1,4-diiodobutadiene, extremely high-grade n-BuLi and highly toxic carbon disulfide CS 2 .

Способ поясняется следующими примерами:The method is illustrated by the following examples:

Пример 1. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 1.2 ммоль Cp2ZrCl2, 10 ммоль окт-4-ина и при температуре ~0° 24 ммоль н-BuMgCl (2М раствор в Et2O). Перемешивают при комнатной температуре 3 ч, затем добавляют 24 ммоль элементной серы S8, 10 мл бензола и кипятят в течение 5 ч. Получают индивидуальный 2,3,4,5-тетрапропилтиофен (1) с выходом 54%. Спектральные характеристики 2,3,4,5-тетрапропилтиофена (1).Example 1. In a 50 ml glass reactor mounted on a magnetic stirrer, 1.2 mmol of Cp 2 ZrCl 2 , 10 mmol of oct-4-in, and at a temperature of ~ 0 ° 24 mmol of n-BuMgCl (2M solution in Et 2 O). It is stirred at room temperature for 3 hours, then 24 mmol of elemental sulfur S 8 , 10 ml of benzene are added and boiled for 5 hours. Individual 2,3,4,5-tetrapropylthiophene (1) is obtained in a yield of 54%. Spectral characteristics of 2,3,4,5-tetrapropylthiophene (1).

Figure 00000005
Figure 00000005
Спектр ЯМР 13C (δ, м.д.):13.54 (С14,17), 14.25(С8,11), 21.90 (С13,16), 24.18(С7,10), 29.33(С6,9), 30.17 (С12,15), 135.25 (С2,5), 136.78 (С3,4). 13 C NMR spectrum (δ, ppm): 13.54 (C 14.17 ), 14.25 (C 8.11 ), 21.90 (C 13.16 ), 24.18 (C 7.10 ), 29.33 (C 6, 9 ), 30.17 (C 12.15 ), 135.25 (C 2.5 ), 136.78 (C 3.4 ).

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблицеOther examples of the method are shown in the table.

№№ п/п№№ R-≡-RR-≡-R Мольное соотношение RC≡CR: н-BuMgCl:S8:Cp2ZrCl2, ммольThe molar ratio of RC≡CR: n-BuMgCl: S 8 : Cp 2 ZrCl 2 , mmol Время реакции, часReaction time, hour Выход (1), %Yield (1),% 1one гекс-3-инhex-3-in 10:24:24:1.210: 24: 24: 1.2 88 5656 22 "" 10:26:26:1.210: 26: 26: 1.2 88 5858 33 "" 10:22:22:1.210: 22: 22: 1.2 88 5151 4four "" 10:24:24:1.410: 24: 24: 1.4 88 6060 55 "" 10:24:24:1.010: 24: 24: 1.0 88 4444 66 "" 10:24:24:1.210: 24: 24: 1.2 99 5959 77 "" 10:24:24:1.210: 24: 24: 1.2 77 5252 88 окт-4-инoct-4-in 10:24:24:1.210: 24: 24: 1.2 88 5454 99 дец-5-инdec-5-in 10:24:24:1.210: 24: 24: 1.2 88 50fifty

Claims (1)

Способ получения 2,3,4,5-тетраалкилтиофенов общей формулы (I)
Figure 00000006

характеризующийся тем, что дизамещенный ацетилен общей формулы
R - ≡-R,
где R - C2H5, н-С3Н7, н-С4Н9,
подвергают взаимодействию с н-BuMgCl в присутствии катализатора цирконацендихлорида (Cp2ZrCl2) в мольном соотношении R-≡-R: н-BuMgCl: Cp2ZrCl2=10:22-26:1,0-1,4 в атмосфере аргона при нормальном давлении в диэтиловом эфире в течение 2-4 ч с последующим добавлением элементной серы S8 в эквимольном по отношению к BuMgCl количестве и кипячением в бензоле в течение 5 ч.
The method of obtaining 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes of General formula (I)
Figure 00000006

characterized in that the disubstituted acetylene of the general formula
R - ≡-R,
where R is C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9 ,
subjected to interaction with n-BuMgCl in the presence of a catalyst of zirconacene dichloride (Cp 2 ZrCl 2 ) in a molar ratio of R-≡-R: n-BuMgCl: Cp 2 ZrCl 2 = 10: 22-26: 1.0-1.4 in an argon atmosphere at normal pressure in diethyl ether for 2-4 hours, followed by the addition of elemental sulfur S 8 in an amount equimolar to BuMgCl and boiling in benzene for 5 hours
RU2006115731/04A 2006-05-06 2006-05-06 Method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes RU2377239C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115731/04A RU2377239C2 (en) 2006-05-06 2006-05-06 Method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006115731/04A RU2377239C2 (en) 2006-05-06 2006-05-06 Method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006115731A RU2006115731A (en) 2007-11-20
RU2377239C2 true RU2377239C2 (en) 2009-12-27

Family

ID=38959145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006115731/04A RU2377239C2 (en) 2006-05-06 2006-05-06 Method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2377239C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1583420A1 (en) * 1988-06-29 1990-08-07 Иркутский институт органической химии СО АН СССР Method of producing benz(b)thiophene or its derivatives
RU2160269C1 (en) * 1999-03-15 2000-12-10 Институт нефтехимии и катализа Академии наук Республики Башкортостан и УНЦ РАН Method of combined preparation of 1-ethyl -2,3-diackyl (phenyl)alumacyclopropenes, 1-ethyl-2,3-dialkyl (phenyl)alumacyclopent-2-enes and 1-ethyl-2,3,4,5-tetraalylalumacyclopentadienes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1583420A1 (en) * 1988-06-29 1990-08-07 Иркутский институт органической химии СО АН СССР Method of producing benz(b)thiophene or its derivatives
RU2160269C1 (en) * 1999-03-15 2000-12-10 Институт нефтехимии и катализа Академии наук Республики Башкортостан и УНЦ РАН Method of combined preparation of 1-ethyl -2,3-diackyl (phenyl)alumacyclopropenes, 1-ethyl-2,3-dialkyl (phenyl)alumacyclopent-2-enes and 1-ethyl-2,3,4,5-tetraalylalumacyclopentadienes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN J. ет al. Tetrahedron Lett., 43, 2002, p.3533-3535. *
FAGAN R.J. ет al. JACS, 116, 1994, р. 1880-1890. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006115731A (en) 2007-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chaubon et al. STABLE METALLA-ALKENES> M= C< AND DIMETALLA-ALKENES> M= M<(M: Si, Ge, Sn)
RU2377239C2 (en) Method of producing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes
Jia et al. Hydration of alkenes catalyzed by wool–palladium–iron complex
RU2310650C1 (en) Method for preparing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenols
JP2022501324A (en) Synthesis of substituted cyclopentadiene compounds and metallocenes
Toti et al. Activation of single and multiple C–N bonds by Ru (II) catalysts in homogeneous phase
RU2307835C1 (en) Method for production of 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes
RU2382776C1 (en) METHOD OF PRODUCING 2-ALKYL-5,6,7,8,9,10-HEXAHYDRO-4H-CYCLONONE [b]THIOPHENES
RU2316552C1 (en) Method for preparing 2,3,4,5-tetraalkylthiophenes
RU2283315C1 (en) Method for preparing 1-chloro-2,3,4,5-tetraalkylaluminacyclopenta-2,4-dienes
Lee et al. Synthesis of bis (1, 2, 3-substituted cyclopentadienyl) zirconium dichloride derivatives and their use in ethylene polymerization
RU2322431C1 (en) 1,2,3,4-tetraalkyl-1-iodo-1,3-butadiene preparation method
RU2398772C2 (en) 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,15a,15b-TETRADECAHYDRO-DICYCLONONE[b,d]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2382775C1 (en) METHOD OF PRODUCING 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,15-TETRADECAHYDRODICYCLONONE[b,d]THIOPHENE
RU2401834C2 (en) 3,4,5,6,7,8,9,10-OCTAHYDRO-2H-CYCLONONE[b]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2402542C2 (en) 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,14,15-TETRADECAHYDRO-DICYCLONONE[b,d]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2378266C1 (en) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 15a, 15b-TETRADECAHYDRODICYCLONONA[b,d]THIOPHENE SYNTHESIS METHOD
RU2349570C1 (en) Method of producing 4,5,6,7-tetra-alkyl-1,4,6,9-decatetraenes
CN103086819B (en) Chlorination 2-positive propionyl-1,10-phenanthroline contracting amine is used to close the method for the low-temperature catalyzed ethylene oligomerization of rear transition metal
RU2440358C2 (en) Method of producing 1-diethylaluminium-2-ethylalkanes
Manion et al. Synthesis and reactivity of rhenium (I) tris (acetylene) complexes ReX (RC. tplbond. CR) 3
RU2381230C2 (en) Method of producing tricyclo[4.2.1.02,5]nonane-3-spiro (3&#39;-ethyl-3&#39;-aluminacyclopentane)
Kadish et al. Electrochemical characterization of six-coordinate nitrosyl. sigma.-bonded iron-phenylporphyrins
RU2342382C2 (en) Method of obtaining 2,5-dialkyl-3,4- fullero[60]tetrahydrothiophenes
RU2238942C1 (en) Method for preparing 1,6-dialkyl-2,5-bis-(ethylmagnesa)-1,5-hexadienes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091030