Reaktionsverhalten verschiedener Carbodiimide mit Ferrocen-1,1’-dicarbonsäure
1,1’-Bis-(1,3-diisopropylureidocarbonyl)-ferrocen (2)
Es soll untersucht werden, inwieweit sich eine Oxidation
des Ferrocenrestes zum Ferrociniumion die Geometrie der
in Konjugation stehenden Harnstoffeinheit beeinflusst;
möglicherweise resultiert aus einer Geometrieänderung und
damit einer Umorientierung der flüssigkristallinen Phase
ein für Flüssigkristalldisplays nutzbarer Schalteffekt.
Ausbeute: 246 mg, 94% (Schmelze: 190 mg, 72%) gelboranger Fest-
stoff, in flachen Tafeln kristallisierend, Fp: 195Ϫ200°C, darüber
Zersetzung unter Gasbildung.
FeC26H38N4O4 (526,46): C: 59,23 (ber. 59,31), H: 7,20 (7,28), N:
10,55 (10,64)%;
IR (KBr; ν˜/cmϪ1): 3300 (NH); 2970, 2930, 2870 (CH); 1690; 1670; 1640;
1530; 1450; 1380; 1310; 1260.
1H-NMR (CDCl3): δ ϭ 1,32Ϫ1,37 (dd, 24H, J1ϭ5,64 Hz, J2ϭ6,42 Hz,
CH(CH3)2); 3,99Ϫ4,08 (m, 2H, NHϪCH(CH3)2); 4,37 (t, 4H, Jϭ1,89 Hz,
Cp); 4,67Ϫ4,74 (m, 2H, Jϭ6,78 Hz, (CϭO)2NϪCH(CH3)2); 5,02 (t, 4H, Jϭ
1,25 Hz, Cp); 7,59Ϫ7,61 (d, 2H, NH).
Experimenteller Teil
13C-NMR (CDCl3): δ ϭ 20,8, 22,1, (c-CH(CH3)2);43,5 (NHϪc-CH(CH3)2);
47,5 ((CϭO)2NϪCH(CH3)2); 71,6, 72,0 (c-CϪ(CH)4); 77,3 (c-CϪ(CH)4);
153,3 (NϪ(CϭO)ϪNH); 167,3 (c-C5H4Ϫ(CϭO)).
Chemikalien zur Synthese:
MS (FAB): 526,1 (M•ϩ); 441,1 (M•ϩϪ OϭCϭNϪC3H7); 356,1 (M•ϩϪ 2 Oϭ
CϭNϪC3H7); 315,1; 256,1; 238,0.
DIC, DIC, N-tert-Butyl-N’-ethylcarbodiimid (9), Ferrocen-1,1’-di-
carbonsäure (7), HOBT (ABCR, Karlsruhe). DCC (Merck, Darm-
stadt). N,N’-Di-p-tolylcarbodiimid (8) (Aldrich, Milwaukee, USA).
1,1’-Bis-(1-ethyl-3-tert-butylureidocarbonyl)-ferrocen (3), 1-(1-tert-
butyl-3-ethylureidocarbonyl)-1’-(1-ethyl-3-tert-butylureidocarbonyl)-
ferrocen (4), 1,1’-Bis-(1-tert-butyl-3-ethylureidocarbonyl)-ferrocen (5)
Ausbeuten: 3: 59 mg, 22% gelboranger Feststoff; Fp: 141 °C, dar-
über allmähliche Zersetzung; 4: 129 mg, 49% rotoranger Feststoff,
Fp: 153Ϫ155°C, darüber allmähliche Zersetzung; 5: 50 mg, 19%
gelber Feststoff, ab 230 °C Verkohlung ohne Schmelzen.
Gesamtausbeute: 90%
Geräte: Kernresonanzspektrometer Bruker DPX 300; Infrarotspek-
trograph Perkin-Elmer IR-881
Einkristalldiffraktometer STOE IPDS 1
Allgemeine Darstellungsweise:
a) Synthese in Lösung (Substanzen 1, 2, 3, 4, 5)
3: FeC26H38N4O4 (526,46): C: 59,28 (ber. 59,31), H: 7,23 (7,28), N:
10,55 (10,64)%;
IR (KBr; ν˜/cmϪ1): 3380, 3310 (NH); 2980, 2979, 2930 (CH); 1700; 1680;
Je 0,5 mmol 7 und 1,1 mmol Carbodiimid wurden in einem
Schlenkrohr unter Stickstoffatmosphäre unter Anwendung von
Ultraschall in 20 ml Ethylacetat suspendiert und 3 Wochen bei
Raumtemperatur gerührt. Daraufhin wurden einige Tropfen Eises-
sig dazugegeben, um unreagiertes Carbodiimid zu zerstören. Dann
wurden 50 ml Diethylether hinzugefügt und mit Wasser ausge-
schüttelt. Die organische Phase wurde aufgefangen und das Lö-
sungsmittel abgezogen. Der Rückstand wurde zwei mal aus Ethyl-
acetat/n-Hexan umkristallisiert. Das Produkt wurde mit Ethylace-
tat/n-Hexan 1/4 aufgenommen und mit Ethylacetat/n-Hexan 1/4 als
mobiler Phase und Kieselgel als stationärer Phase gesäult.
1640; 1540; 1450; 1390; 1310; 1270; 1220; 1180; 1090;
1H-NMR (CDCl3): δ ϭ 1,10-1,15 (t, 6H, Jϭ6,78 Hz, CH2CH3); 1,32 (s, 18H,
NHϪC(CH3)3); 3,76Ϫ3,84 (q, 4H, Jϭ7,14 Hz, CH2CH3); 4,41Ϫ4,42 (t, 4H,
Jϭ1,86 Hz, Cp); 4,66Ϫ4,67 (t, 4H, Jϭ1,89 Hz, Cp); 8,86 (s, br, 2H, NH);
13C-NMR (CDCl3): δ ϭ 15,5 (CH2CH3); 28,6 (C(CH3)3); 40,8 (CH2CH3);
51,0 (C(CH3)3), 72,1, 72,6 (c-CϪ(CH)4); 81,4 (c-CϪ(CH)4); 153,1 (NϪ(Cϭ
O)-NH); 173,4 (c-C5H4Ϫ(CϭO));
MS (Elektrospray): 526,8, 427,8 (M•ϩ Ϫ OϭCϭNϪC4H9), 378,9, 328,8
(M•ϩ Ϫ 2 OϭCϭNϪC4H9), 298,6, 258,9, 235,8; Hochauflösende MS:
549,2133 (M•ϩ
ϩ
23Na) (C26H38O4N456Fe23Na theoretisch 549,2135);
4: FeC26H38N4O4 (526,46): C: 59,19 (ber. 59,31), H: 7,27 (7,28), N:
10,59 (10,64)%.
IR (KBr; ν˜/cmϪ1): 3320 (NH); 2970, 2940, 2880 (CH); 1700; 1680; 1650;
1530; 1490; 1450; 830; 760;
b) Synthese in der Schmelze (Substanzen 1, 2, 6)
Je 0,5 mmol 7 und 1,1 mmol Carbodiimid wurden in einem
Schlenkrohr unter Stickstoffatmosphäre zusammengeschmolzen,
bis die Schmelze klar wurde. Das Entstandene Produkt wurde in
5 ml Dichlormethan gelöst. Einige Tropfen Eisessig wurden dazu-
gegeben, um unreagiertes Carbodiimid zu zerstören. Dann wurden
50 ml Diethylether hinzugefügt und mit Wasser ausgeschüttelt. Die
organische Phase wurde aufgefangen und das Lösungsmittel abge-
zogen. Der Rückstand wurde zwei mal aus Ethylacetat/n-Hexan
umkristallisiert. Das Produkt wurde mit Ethylacetat/n-Hexan 1/4
aufgenommen und mit Ethylacetat/n-Hexan 1/4 als mobiler Phase
und Kieselgel als stationärer Phase gesäult.
1H-NMR (CDCl3): δ ϭ 1,06Ϫ1,11 (t, 3H, Jϭ7,17 Hz, CH2CH3); 1,18Ϫ1,23
(t, 3H, Jϭ6,78 Hz, CH2CH3); 1,40 (s, 9H, C(CH3)3); 1,54 (s, 9H, C(CH3)3);
3,18Ϫ3,27 (quint, 2H, J1ϭ7,53Hz, J2ϭ1,53 Hz, NHϪCH2CH3); 3,84Ϫ3,91
(q, 2H, Jϭ6,78 Hz, CH2CH3); 4,35Ϫ4,36 (t, 2H, Jϭ2,25 Hz, Cp); 4,43Ϫ4,44
(t, 2H, Jϭ2,25 Hz, Cp); 4,71Ϫ4,72 (t, 2H, Jϭ1,86 Hz, Cp); 4,81Ϫ4,82 (t,
2H, Jϭ1,89 Hz, Cp); 6,00 (t, br, 1H, NHϪCH2CH3); 8,70 (s, br, 1H, NH
C(CH3)3);
13C-NMR (CDCl3): δ ϭ 14,0 (CH2CH3); 15,3 (CH2CH3); 28,5 (C(CH3)3);
28,7 (C(CH3)3); 36,2 (CH2CH3); 40,8 (CH2CH3); 51,1 (C(CH3)3); 58,1
(C(CH3)3); 71,95, 72,03, 72,13, 72,25 (c-CϪ(CH)4); 80,10, 80,26 (c-
CϪ(CH)4); 153,3 (N-(CϭO)ϪNH); 155,2 (NϪ(CϭO)ϪNH); 167,5 (c-
C5H4Ϫ(CϭO)); 173,4 (c-C5H4Ϫ(CϭO));
MS (Elektrospray): 526,8 (M•ϩ), 454,8 (M•ϩ Ϫ OϭCϭN-C2H5), 427,8 (M•ϩ
Ϫ OϭCϭNϪC4H9), 422,8, 356,8 (M•ϩ Ϫ OϭCϭNϪC2H5 Ϫ OϭCϭ
1,1’-Bis-(1,3-dicyclohexylureidocarbonyl)-ferrocen (1)
Ausbeute: 306 mg, 89% (Schmelze: 110 mg, 32%) oranger Fest-
stoff, Fp: 205Ϫ210 °C, beim Schmelzen rasch verkohlend.
FeC38H54N4O4 (686,72): C: 66,31 (ber. 66,46), H: 7,89 (7,93), N:
7,98 (8,15)%;
NϪC4H9), 315,1, 258,9, 235,7; Hochauflösende MS: 549,2133 (M•ϩ
ϩ
23Na)
(C26H38O4N456Fe23Na theoretisch 549,2135).
5: FeC26H38N4O4 C: 59,31 (ber. 59,31), H: 7,22 (7,28), N: 10,62
(10,64)%.
IR (KBr; ν˜/cmϪ1): 3300 (NH); 2970, 2930, 2850 (CH); 1700; 1640; 1600;
1520; 1450; 1400; 1320; 1240; 800.
IR (KBr; ν˜/cmϪ1): 3310 (NH); 2970, 2930, 2880 (CH); 1700; 1680; 1640;
1H-NMR (CDCl3): δ ϭ 1,15Ϫ2,16 (m, 44H, c-CH(CH2)5); 3,69Ϫ3,81 (m,
2H, NHϪc-CH(CH2)5); 4,10Ϫ4,30 (t, 2H, (CϭO)2NϪc-CH(CH2)5); 4.35 (t,
4H, Cp); 4,81 (t, 4H, Cp); 7,85-7,87 (d, 2H, NH).
1530; 1480; 1450; 1390; 1380; 1360; 1340; 1320; 830.
1H-NMR (CDCl3): δ ϭ 1,00Ϫ1,06 (t, 6H, Jϭ7,17 Hz, CH2CH3), 1,48 (s,
18H, NHϪC(CH3)3); 3,12Ϫ3,21 (quint, 4H, J1ϭ7,53 Hz, J2ϭ1,50 Hz,
CH2CH3), 4,25Ϫ4,26 (t, 4H, Jϭ1,89 Hz,Cp); 4,63Ϫ4,64 (t, 4H, Jϭ2,28 Hz,
Cp) 6,17 (t, br, 2H, NH).
13C-NMR (CDCl3): δ ϭ 25,1, 25,4, 26,2, 30,9, 32,4 (c-CH(CH2)5); 50,8
(NHϪc-CH(CH2)5); 55,0 (CϭO)2NϪc-CH(CH2)5); 71,4, 72,0 (c-CϪ(CH)4);
76,5 (c-CϪ(CH)4); 153,2 (NϪ(CϭO)ϪNH); 166,0 (c-C5H4Ϫ(CϭO)).
MS (FAB): 686,2 (Mϩ); 561,2 (M•ϩ Ϫ OϭCϭNϪc-C6H11); 437,2; 436,2
(M•ϩ Ϫ 2 OϭCϭNϪc-C6H11), 355,1; 338,0; 256,0; 238,0.
13C-NMR (CDCl3): δ ϭ 14,0 (CH2CH3), 28,6 (C(CH3)3); 36,2 (C(CH3)3);
58,2 (CH2CH3), 71,80, 71,84 (c-CϪ(CH)4); 80,3 (c-CϪ(CH)4); 155,4
(NϪ(CϭO)ϪNH); 168,5 (c-C5H4Ϫ(CϭO)).
Z. Anorg. Allg. Chem. 2004, 630, 1074Ϫ1078
zaac.wiley-vch.de
2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim
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