From Chemistry Towards Technology Step-By-Step From Chemistry Towards Technology Step-By-Step От химии к технологии шаг за шагом 2782-1900 110683 10.52957/2782-1900-2025-6-4-50-59 Научные статьи Scientific articles Научные статьи Al'ternativnyi metod sinteza tetrakarbonovykh kislot s tsikloalifaticheskim fragmentom Альтернативный метод синтеза тетракарбоновых кислот с циклоалифатическим фрагментом Фирстова Анастасия Андреевна Firstova Anastasia Andreevna firstovaaa@ystu.ru

кандидат химических наук;

candidate of chemical sciences;

 Огородников Дмитрий Алексеевич Ogorodnikov Dmitry Alekseevich Юсифова Юлия Руслановна Yusifova Yulia Ruslanovna yuyusifova@yandex.ru Кофанов Евгений Романович Kofanov Evgeny Romanovich

доктор химических наук;

doctor of chemical sciences;

 Лебедев Антон Сергеевич Lebedev Anton Sergeevich

кандидат химических наук;

candidate of chemical sciences;

 Ярославский государственный технический университет Yaroslavl State Technical University Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова P.G. Demidov Yaroslavl State University 22 12 2025 22 12 2025 6 4 50 59 20 11 2025 20 12 2025 https://chemintech.ru/en/nauka/article/110683/view

Разработан альтернативный способ синтеза тетракарбоновых кислот, содержащих циклоалифатический фрагмент, - перспективных мономеров для полуароматических полимеров ряда полиимидов, полиэфиров, полиэфиримидов. Показана возможность последовательного проведения реакций алкилирования и ацилирования. Выбор комбинации методики окисления ацильной и метильной группы подтвержден квантово-химическими расчетами.

Разработан альтернативный способ синтеза тетракарбоновых кислот, содержащих циклоалифатический фрагмент, - перспективных мономеров для полуароматических полимеров ряда полиимидов, полиэфиров, полиэфиримидов. Показана возможность последовательного проведения реакций алкилирования и ацилирования. Выбор комбинации методики окисления ацильной и метильной группы подтвержден квантово-химическими расчетами.

 алкилирование по Фриделю-Крафтсу тетракарбоновые кислоты циклоалифатический фрагмент

Mi M.-C., Szu F.-E., Cheng Y.-C., Tsai C.-H., Chen J.-H., Huang, J.-H. Kuo, C.-C., Lin Y.-C., Leung M.-K., Chen W.-C. Semi-aromatic copolymers of poly (ether imide) with alicyclic diamines for obtaining low oxidation properties at a high frequency of 10-40 GHz. Appl. Polym. Mater., 2024, 6(18), 11137–11148. DOI: 10.1021/acsapm.4c01405 Mi M.-C., Szu F.-E., Cheng Y.-C., Tsai C.-H., Chen J.-H., Huang, J.-H. Kuo, C.-C., Lin Y.-C., Leung M.-K., Chen W.-C. Semi-aromatic copolymers of poly (ether imide) with alicyclic diamines for obtaining low oxidation properties at a high frequency of 10-40 GHz. Appl. Polym. Mater., 2024, 6(18), 11137–11148. DOI: 10.1021/acsapm.4c01405 Sachs J.D., Tonks I.A. Synthesis of poly(ether-ether) polymers by hydroesterification polymerization of α,ω enol esters. Macromolecules, 2022, 55(21), 9520–9526. DOI: 10.1021/acs.macromol.2c01935 Sachs J.D., Tonks I.A. Synthesis of poly(ether-ether) polymers by hydroesterification polymerization of α,ω enol esters. Macromolecules, 2022, 55(21), 9520–9526. DOI: 10.1021/acs.macromol.2c01935 Wang D.H., Lee K.M., Lee D.H., Bachkowski M., Park H., MccOnnie M.E., Tan L.-S. The role of alicyclic conformational isomerization in the photomechanical characteristics of crosslinked polyimides with azobenzene functional groups containing tetrasubstituted cyclohexane fragments. ACS Macro Letters, 2021, 10(2), 278–283. DOI: 10.1021/acsmacrolett.0c00903 Wang D.H., Lee K.M., Lee D.H., Bachkowski M., Park H., MccOnnie M.E., Tan L.-S. The role of alicyclic conformational isomerization in the photomechanical characteristics of crosslinked polyimides with azobenzene functional groups containing tetrasubstituted cyclohexane fragments. ACS Macro Letters, 2021, 10(2), 278–283. DOI: 10.1021/acsmacrolett.0c00903 Hosseini N.E., van Melis K.G.V., Vermeer T.J., Koning K.E., Duchateau R. Polymerization of cyclohexenoxide and anhydrides with alternating cycle opening: the effect of the catalyst, co-catalyst, and anhydride structure. Macromolecules, 2012, 45(4), 1770-1776. DOI: 10.1021/ma2025804 Hosseini N.E., van Melis K.G.V., Vermeer T.J., Koning K.E., Duchateau R. Polymerization of cyclohexenoxide and anhydrides with alternating cycle opening: the effect of the catalyst, co-catalyst, and anhydride structure. Macromolecules, 2012, 45(4), 1770-1776. DOI: 10.1021/ma2025804 Nagura M., Sakurazawa M., Suzuki R. Pat.US № 2015346390, 2015. Nagura M., Sakurazawa M., Suzuki R. Pat.US № 2015346390, 2015. Hatanaka T., Adachi I. Pat. KR № 20120000104, 2012. Hatanaka T., Adachi I. Pat. KR № 20120000104, 2012. Nakahata M. Pat. JP № 2011142393, 2011 Nakahata M. Pat. JP № 2011142393, 2011 Yang A., Xu C. Synthesis and Characterization of a Polyimide-Epoxy Composite for Dental Applications. Mech. Compos. Mater., 2018, 54(1), 71–78. DOI:10.1007/s11029-018-9719-7. Yang A., Xu C. Synthesis and Characterization of a Polyimide-Epoxy Composite for Dental Applications. Mech. Compos. Mater., 2018, 54(1), 71–78. DOI:10.1007/s11029-018-9719-7. Li H.T., Lin M.S., Chuang H.R. Wang, M.-W. Siloxane- and Imide-modified Epoxy Resin Cured with Siloxane-containing Dianhydride. J. Polym. Res., 2005, 12(5), 385–391. DOI: 10.1007/s10965-005-1766-9 Li H.T., Lin M.S., Chuang H.R. Wang, M.-W. Siloxane- and Imide-modified Epoxy Resin Cured with Siloxane-containing Dianhydride. J. Polym. Res., 2005, 12(5), 385–391. DOI: 10.1007/s10965-005-1766-9 Tachibana Y., Tsutsuba T., Sakata Ms., Kasuya K.-I. Disubstituted cyclohexane monomers as biodegradable building block: Evaluation of biodegradability of polyesters containing cyclohexane ring. Polym. Degrad. Stab., 2023, 217, 110516. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2023.110516. Tachibana Y., Tsutsuba T., Sakata Ms., Kasuya K.-I. Disubstituted cyclohexane monomers as biodegradable building block: Evaluation of biodegradability of polyesters containing cyclohexane ring. Polym. Degrad. Stab., 2023, 217, 110516. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2023.110516. Unoh Y., Satoh T., Hirano K., Miura M. Rhodium(III)-Catalyzed Direct Coupling of Arylphosphine Derivatives with Heterobicyclic Alkenes: A Concise Route to Biarylphosphines and Dibenzophosphole Derivatives. ACS Catalysis, 2015, 5, 6634–6639. DOI:10.1021/acscatal.5b01896 Unoh Y., Satoh T., Hirano K., Miura M. Rhodium(III)-Catalyzed Direct Coupling of Arylphosphine Derivatives with Heterobicyclic Alkenes: A Concise Route to Biarylphosphines and Dibenzophosphole Derivatives. ACS Catalysis, 2015, 5, 6634–6639. DOI:10.1021/acscatal.5b01896 Madan S., Cheng C.H. Nickel-catalyzed synthesis of benzocoumarins: application to the total synthesis of arnottin I. J. Org. Chem., 2006,71(21), 8312-5. DOI: 10.1021/jo061477h. Madan S., Cheng C.H. Nickel-catalyzed synthesis of benzocoumarins: application to the total synthesis of arnottin I. J. Org. Chem., 2006,71(21), 8312-5. DOI: 10.1021/jo061477h. Adak L., Jin M., Saito S., Kawabata T., Itoh T., Ito S., Sharma A.K., Gower N.J., Cogswell P., Geldsetzer J., Takaya H., Isozaki K., Nakamura M. Iron-catalysed enantioselective carbometalation of azabicycloalkenes. Chem Commun (Camb), 2021, 57(57), 6975-6978. DOI: 10.1039/d1cc02387j Adak L., Jin M., Saito S., Kawabata T., Itoh T., Ito S., Sharma A.K., Gower N.J., Cogswell P., Geldsetzer J., Takaya H., Isozaki K., Nakamura M. Iron-catalysed enantioselective carbometalation of azabicycloalkenes. Chem Commun (Camb), 2021, 57(57), 6975-6978. DOI: 10.1039/d1cc02387j Boon-Hong T. Cobalt-Catalyzed Addition of Arylzinc Reagents to Norbornene Derivatives through 1,4 Cobalt Migration. Org. Lett., 2014, 16(12), 3392–3393. DOI: 10.1021/ol501449j Boon-Hong T. Cobalt-Catalyzed Addition of Arylzinc Reagents to Norbornene Derivatives through 1,4 Cobalt Migration. Org. Lett., 2014, 16(12), 3392–3393. DOI: 10.1021/ol501449j Lin Q., Yang W., Yao Y., Chen S., Tan Y., Chen D., Yang D. Copper-Catalyzed Diastereoselective 1,2 Difunctionalization of Oxabenzonorbornadienes Leading to β-Thiocyanato Thioethers. Org. Lett., 2019, 21(18), 7244-7247. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b02452. Lin Q., Yang W., Yao Y., Chen S., Tan Y., Chen D., Yang D. Copper-Catalyzed Diastereoselective 1,2 Difunctionalization of Oxabenzonorbornadienes Leading to β-Thiocyanato Thioethers. Org. Lett., 2019, 21(18), 7244-7247. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b02452. Magnus R.A. Review of new developments in the Friedel–Crafts alkylation – From green chemistry to asymmetric catalysis. Beilstein J.Org. Chem., 2010, 6(6), 6–11. DOI: 10.3762/bjoc.6.6 Magnus R.A. Review of new developments in the Friedel–Crafts alkylation – From green chemistry to asymmetric catalysis. Beilstein J.Org. Chem., 2010, 6(6), 6–11. DOI: 10.3762/bjoc.6.6 Фирстова А.А., Кофанов Е.Р., Красовская Г.Г., Данилова А.С. Простой и эффективный синтез новых трикарбоновых кислот, содержащих циклогексановый и норборнановый фрагменты. Изв. АН. Серия химическая,2017, 5, 867-869. DOI: 10.1007/s11172-017-1820-x Firstova A.A., Kofanov E.R., Krasovskaya G.G., Danilova A.S. Prostoy i effektivnyy sintez novyh trikarbonovyh kislot, soderzhaschih ciklogeksanovyy i norbornanovyy fragmenty. Izv. AN. Seriya himicheskaya,2017, 5, 867-869. DOI: 10.1007/s11172-017-1820-x Фирстова А.А., Кофанов Е.Р. Синтез фенилциклоалкилполикарбоновых кислот. Ж. орг. химии, 2023, 59(5), 648-654. DOI: 10.31857/S0514749223050129 Firstova A.A., Kofanov E.R. Sintez fenilcikloalkilpolikarbonovyh kislot. Zh. org. himii, 2023, 59(5), 648-654. DOI: 10.31857/S0514749223050129 Kamiya Y., Kashima M. The autoxidation of aromatic hydrocarbons catalyzed with cobaltic acetate in acetic acid solution: I. The oxidation of toluene. J. Catal., 1972, 25(3), 326-333. DOI:10.1016/0021-9517(72)90234-5 Kamiya Y., Kashima M. The autoxidation of aromatic hydrocarbons catalyzed with cobaltic acetate in acetic acid solution: I. The oxidation of toluene. J. Catal., 1972, 25(3), 326-333. DOI:10.1016/0021-9517(72)90234-5 Becke A.D. A new mixing of Hartree-Fock and local density-functional theories. J. Chem. Phys., 1993, 98, 1372 1377. DOI:10.1063/1.464304 Becke A.D. A new mixing of Hartree-Fock and local density-functional theories. J. Chem. Phys., 1993, 98, 1372 1377. DOI:10.1063/1.464304 Flurry R.L. Quantum chemistry: An introduction. NJ: Prentice-Hall, Inc., 1983. 399 pp. Flurry R.L. Quantum chemistry: An introduction. NJ: Prentice-Hall, Inc., 1983. 399 pp. Parr R.G., Szentpalyand L.V., Liu S. Electrophilicity Index.J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 1922. DOI: 10.1021/ja983494x Parr R.G., Szentpalyand L.V., Liu S. Electrophilicity Index.J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 1922. DOI: 10.1021/ja983494x Игнатов С.К. Квантово-химическое моделирование атомно-молекулярных процессов. Нижний Новгород: НГУ им. Н. И. Лобачевского, 2019, 93 с. Ignatov S.K. Kvantovo-himicheskoe modelirovanie atomno-molekulyarnyh processov. Nizhniy Novgorod: NGU im. N. I. Lobachevskogo, 2019, 93 s. Плехович С.Д., Зеленцов С.В. Расчет переходных состояний методами квантовой химии. Учебно-методическое пособие. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2015, 21 с. Plehovich S.D., Zelencov S.V. Raschet perehodnyh sostoyaniy metodami kvantovoy himii. Uchebno-metodicheskoe posobie. Nizhniy Novgorod: Nizhegorodskiy gosuniversitet, 2015, 21 s.