способ получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина

Формула изобретения

Способ получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина нагреванием 5-трет.-бутил-2,3-дицианпиразина, отличающийся тем, что нагрев осуществляют до температуры 210÷220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 25÷35 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения тетрапиррольных макрогетероциклов - тетрааренопорфиразинов, т.е. порфиразинов, линейно аннелированных ароматическими или гетероароматическими циклами, содержащими различные заместители, конкретно к способу получения тетра-(5-трет. -бутилпиразино)порфиразина.

Уровень техники

Тетрапиррольные макрогетероциклические соединения играют важную роль в живой природе и технике, входя в структуру дыхательных пигментов, ферментов, витаминов, катализаторов, сенсоров и т.д.

Получение не содержащих металла тетрааренопорфиразинов, как правило, включает в себя темплатный синтез лабильного металлокомплекса тетрааренопорфиразина с магнием или его натриевых или литиевых солей из ароматического о-динитрила с последующей деметаллизацией и всегда представляет определенные трудности. К их числу относятся нестабильность лигандов в условиях деметаллизации магниевых комплексов и плохая воспроизводимость и низкие выхода при получении литиевых или натриевых солей.

Известен единственный способ получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина (Гальперн Е.Г., Лукьянец Е.А., Гальперн М.Г. Изв. АН СССР, Сер. Химическая., 1973, №9, С.1980), состоящий в том, что к раствору амилата лития в абсолютном амиловом спирте добавляют небольшими порциями при перемешивании 5-трет.-бутил-2,3-дицианпиразин. Смесь кипятят 1 час и упаривают под вакуумом досуха. Затем проводят деметаллизацию образовавшегося продукта переосаждением из концентрированной серной кислоты выливанием на лед. Осадок отфильтровывают, промывают водой, растворяют в хлороформе и хроматографируют на силикагеле. Элюат упаривают досуха.

Недостатками этого способа являются низкий выход целевого продукта, сложность и дороговизна используемых реагентов. Сложность обусловлена: многостадийностью - 13 технологических операций с учетом приготовления амилата лития и абсолютирования амилового спирта; трудоемкостью таких операций, как приготовление амилата лития, абсолютирование амилового спирта, упаривание реакционной смеси под вакуумом, растворение образовавшегося продукта в концентрированной серной кислоте, фильтрация тонкодисперсной суспензии продукта, образующейся при переосаждении на лед; длительностью абсолютирования спирта, растворения образовавшегося продукта в концентрированной серной кислоте, фильтрации тонкодисперсной суспензии продукта; использованием специальных предосторожностей при работе с безводными средами и реагентами (амилат лития, абсолютный амиловый спирт и серная кислота). Выход целевого продукта составляет 15%.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является поиск способа получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина из 5-трет.-бутил-2,3-дицианпиразина, который отличался бы одновременно простотой, экономичностью и более высоким выходом целевого продукта.

Поставленная задача решена способом получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина нагреванием 5-трет.-бутил-2,3-дицианпиразина, в котором нагрев осуществляют до температуры 210÷220°С, и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 25÷35 минут.

Отличительными признаками способа является нагрев до температуры 210÷220°С и выдерживание образовавшегося расплава при этой температуре в течение 25÷35 минут.

Эти отличительные признаки для получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина не известны.

Изобретение позволяет одновременно повысить выход целевого продукта до 93%, существенно упростить и удешевить способ получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина.

Упрощениие способа достигается за счет: уменьшения числа технологических операций с 13 с учетом приготовления амилата лития и абсолютирования амилового спирта до 5; устранения таких трудоемких операций, как приготовление амилата лития, абсолютирование амилового спирта, упаривание реакционной смеси под вакуумом, растворение образовавшегося продукта в концентрированной серной кислоте, фильтрация тонкодисперсной суспензии продукта, образующейся при переосаждении на лед; устранения наиболее длительных операций - абсолютирование амилового спирта, растворение образовавшегося продукта в концентрированной серной кислоте, фильтрация тонкодисперсной суспензии продукта; устранения безводных сред и реагентов (амилат лития и серная кислота), требующих специальных предосторожностей при работе.

Удешевление способа достигается за счет того, что используется только одно вещество.

Выход целевого продукта повышается до 93%.

Кроме того, способ позволяет резко повысить воспроизводимость результатов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Для осуществления изобретения используют 5-трет.-бутил-2,3-дицианпиразин, получаемый конденсацией диаминомалеонитрила с трет. -бутилглиоксалем по способу (Гальперн Е.Г., Лукьянец Е.А., Гальперн М.Г. Изв. АН СССР, Сер. Химическая., 1973, №9, С.1980).

Для получения тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразина 1 г (5,3 ммоль) 5-трет.-бутил-2,3-дицианпиразина нагревают до температуры 210÷220°С и выдерживают образовавшийся расплав при этой температуре в течение 25÷35 минут. Затем реакционную смесь охлаждают, размывают дистиллированной водой и осадок отфильтровывают.

Получают тетра-(5-трет.-бутилпиразино)порфиразин в виде ярко-синего мелкокристаллического вещества.

Целевой продукт может быть очищен известными способами, например хроматографией на силикагеле 0,040÷0,063 мм фирмы "Merk".

Продукт идентифицировали по элементному составу и электронному спектру поглощения раствора в хлороформе.

Выход целевого продукта при осуществлении способа с использованием различных температур и времени выдержки приведен в таблице

Выход целевого продукта
Температура выдержки, °С	Время выдержки, мин	Выход продукта, %
210	25	91
210	30	93
220	30	93
220	35	91