Спосіб отримання дейтерованого поліфторовмісного ацетиленового ефіру -3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну

Реферат: Спосіб отримання дейтерованого поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну шляхом витримання сполуки в дейтерованому диметилсульфоксиді (ДМСО) в присутності дейтерованого гідроксиду натрію протягом 1 тижня з виділенням кінцевого продукту - поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)- 1-пропіну, дейтерованого за чотирма позиціями. UA 68890 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ДЕЙТЕРОВАНОГО ПОЛІФТОРОВМІСНОГО АЦЕТИЛЕНОВОГО ЕФІРУ -3(1,1,7-ТРИГІДРОДОДЕКАФТОРГЕПТОКСИ)-1-ПРОПІНУ UA 68890 U UA 68890 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до хімії фторовмісних ацетиленових сполук, а саме, до 3-(1,1,7тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну (далі, сполука), яка може бути використана як модель для вивчення ступеню лабільності атомів водню в молекулах даного типу та напрямків проведення хімічних реакцій. Сполука вступає в реакцію гетеролітичного заміщення атомів водню на дейтерій в умовах лужного каталізу. Метод введення "дейтерієвої ознаки" був розроблений для представників декількох класів органічних сполук, але для поліфторовмісних ацетиленових сполук з термінальним потрійним зв'язком не розроблявся [1, 2]. Цей метод використовують в органічній хімії для дослідження будови нової органічної сполуки або механізму реакції. Зазначений метод було використано з метою дослідження реакційної здатності атомів водню в молекулі синтезованої сполуки. Реакція проводилася в дейтерованому диметилсульфоксиді (ДМСО) в присутності дейтерованого гідроксиду натрію. Контроль обміну атомів водню здійснювався за допомогою запису ПМР-спектрів протягом одного тижня. Встановлено порядок обміну атомів водню на дейтерій, що дозволяє спланувати коло хімічних реакцій, в які вступає нова хімічна сполука. Знайдено, що протон ацетиленової термінальної групи замінюється на дейтерій в першу чергу. Потім відбувається заміна на дейтерій протону поліфторовмісного радикалу, що дає можливість проводити хімічні реакції з метою дослідження хімічних властивостей сполуки по термінальному ацетиленовому зв'язку та поліфторовмісному радикалу молекули. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки способу отримання дейтерованого поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну з метою дослідження лабільності атомів водню молекули шляхом витримання сполуки в дейтерованому диметилсульфоксиді (ДМСО) в присутності дейтерованого гідроксиду натрію протягом 1 тижня з виділенням кінцевого продукту - поліфторовмісного ацетиленового ефіру 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну, дейтерованого за чотирма позиціями (схема 1). Схема 1 DMOCO, DONa H(CF2)6-CH2-O-CH2-C=CH D(CF2)6-CHD-O-CHD-C=CD 1 тиждень 30 35 40 45 50 Реакції проводилися дейтерованому диметилсульфоксиді (ДМСО) в умовах каталізу дейтерованим гідроксидом натрію з метою забезпечення отримання поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну, дейтерованого за чотирма позиціями. Практичний вихід 78 %. Ознаки способу. Методика виконання реакції обміну протонів молекули 3-(1,1,7тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну на дейтерій. Приготування розчину № 1. 1мл дейтерованого (ДМСО) перемішують з 10 краплями дейтерованої води, додають 1 краплю ГМДС. Розчин №1 використовують для приготування розчину №2. Приготування розчину №2. До розчину №1 додають 10 крапель сполуки (синтезована сполука - густе масло). Приготування розчину №3. 1мл дейтерованого (ДМСО) перемішують з 1 краплею ГМДС, 10 краплями сполуки, 0,5мл розчину дейтерованого гідроксиду натрію. Розчин №2 - розчин порівняння. Практичний вихід сполуки після реакції обміну протонів на дейтерій - 2.00г (78 %). Індивідуальність кінцевого продукту - дейтерованої сполуки контролювали методом тонкошарової хроматографії (ТШХ), склад підтверджували даними елементного аналізу. Спектр протонний магнітний резонанс (ПМР) виділеної сполуки записували на приладах "Bruker WP-200" (виробник "Bruker", Switzerland), "Varian T-60" (виробник "Varian", USA) з робочою частотою 200-132МГц у вигляді розчинів ДМСО-D6 та CFBr3 (внутрішні стандарти тетраметилсилан (ТМС) та гексаметилдисилоксан (ГМДС)). ІЧ-спектр записували на спектрофотометрі UR-20 (виробник "Charles Ceise Hena", Germany). ТШХ виконували на пластинах Silufol-254. 1 UA 68890 U 5 10 15 ГРХ визначали на газорідинному хроматографі (ГРХ) "Perkin Е1mer" з УФ-детектором (виробник "Perkin", Germany). Хроматограма, ІЧ-, ПМР-спектри кінцевого продукту ідентифікували у порівнянні з хроматограмою, ІЧ-, ПМР-спектрами вихідної сполуки. 20 Виділена сполука - густе безбарвне масло, Т.кип. 40-42 °C (5,3Па [0,04мм рт. ст.]), n D 1,3372. Дані елементного аналізу на С, Н, N виділеної сполуки відповідають розрахованим значенням. -1 В ІЧ-спектрі виділеної сполуки ідентифіковано сигнали атомів фтору при 1142, 1202см , -1 -1 групи С=С при 2128см Не спостерігається сигнал групи С=СН при 3316см . В ПМР-спектрі виділеної сполуки відсутні сигнали протонів у складі поліфторвмісного радикалу (H(CF2)6 -) при 6,728-7,231м.ч., термінальної ацетиленової групи (-С=СН-) при 3,435м.ч. Співвідношення інтегральних інтенсивностей сигналів в ПМР-спектрі виділеної сполуки вказує на відсутність в двох метиленових групах (-О-СН-) по одному протону (схема 2). Схема 2 DMOCO, DONa H(CF2)6-CH2-O-CH2-C=CH 6.980 6,980 4.112 4.28 3.435 4,112 4,28 м.д. м.д. м.д. м.д. тиждень м.ч. 20 25 30 35 м.ч м.ч. D(CF2)6-CHD-O-CHD-C=CD 1 тиждень 3,435 1 4.128 м.д. 4,128 4.316 м.д. м.ч. 4,316 м.ч. м.ч. В ПМР-спектрі сполуки (розчин № 3), який записано через 3 доби відсутні сигнали протонів поліфторовмісного радикалу при 6,980м.ч.(триплет триплетів), термінальної ацетиленової групи при 3,435 м.ч. (триплет). Через тиждень в ПМР-спектрі сполуки (розчин № 3) було ідентифіковано два сигнали двох протонів при 4,128м.ч.((СР2)б-СН-) та при 4,316м.ч. (О-СН-), на що вказують дані інтегральної інтенсивність та елементного аналізу. В ПМР-спектрі сполуки (розчин № 2) змін не спостерігалося, що свідчить про відсутність реакції обміну протонів на дейтерій в даних умовах. В результаті експерименту можна зробити висновок, що обмін протонів на дейтерій в молекулі 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну відбувається лише в умовах лужного каталізу та за визначеною чергою, що можна використовувати під час проведення реакцій заміщення. На відміну від описаних в літературі реакцій обміну протонів на дейтерій відрізняється тим, що дана реакція вивчена на якісно новій моделі - молекула поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну, а також знайдено, що обмін протонів на дейтерій в молекулі 3-(1,1,7-тригідро-додекафторгептокси)-1-пропіну відбувається лише в умовах лужного каталізу. Фізико-хімічні характеристики та дані елементного аналізу виділеної сполуки наведено в таблиці. Таблиця Фізико-хімічні характеристики та дані елементного аналізу сполуки Знайдено, у% Брутто-формула С Н ІЧ-спектр (КВr), см ,  32.43 0.18 40 Обчислено, у %, С Н 32.45 1.63 1142,1202 (С-F),2128(C=C), 2840-2880 (СН). C10H6F12O -1 Спектр ПМР (СDСl3,ГМДС), d, м.ч. (J, Гц) 4.128 (1Н, CF2CH-, т., 3 JH, F 14Гц), 3 4.316 (1Н, С Н, 4 д., JH, H 2.6Гц). Задачею корисної моделі є розробка способу отримання дейтерованого поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну з метою дослідження лабільності атомів водню молекули шляхом витримання сполуки в дейтерованому диметилсульфоксиді (ДМСО) в присутності дейтерованого гідроксиду натрію протягом 1 тижня з 2 UA 68890 U 5 виділенням кінцевого продукту - оліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну, дейтерованого за чотирма позиціями. Джерела інформації: 1. Мэррей А. Синтезы органических соединений с изотопами водовода / А.Мэррей, Д.Уильямc. - М: Мир, 1961. - С.28-75. 2. Henne A. L. Trifluoropropyne.II. The triple bond and the acetylenic hydrogen / A. L. Henne, Maxwell Nager // J. Am. Chem. Soc.-1952. - V.74. - P.650-652. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб отримання дейтерованого поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7тригідрододекафторгептокси)-1-пропіну шляхом витримання сполуки в дейтерованому диметилсульфоксиді (ДМСО) в присутності дейтерованого гідроксиду натрію протягом 1 тижня з виділенням кінцевого продукту - поліфторовмісного ацетиленового ефіру - 3-(1,1,7-тригідрододекафторгептокси)- 1-пропіну, дейтерованого за чотирма позиціями. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3