多取代噻吩衍生物的製備方法

2023-10-10 08:04:39 2

專利名稱：多取代噻吩衍生物的製備方法
技術領域：
本發明涉及多取代噻吩衍生物的製備方法。
背景技術：
噻吩是一種富電子的五元芳雜環，電子的流動性大，有望成為較好的電子注入/ 傳輸材料，可用於有機半導體、電致發光器件、電致變色器件、和場效應管。聚取代噻吩是 「導電聚合物」領域中較早發現的具有環境穩定性和可加工性的材料之一，因其在導電、發 光、電池、傳感器、非線性光學、分子導線、分子開關等現代光電子、微電子領域中有廣泛的 應用前景而倍受學術界和產業界注目。噻吩類雜環化合物的新用途還不斷被開發出來。貝 爾實驗室不久前發現了噻吩聚合後可成為具有超導性質的塑料，而且成本低，有望廣泛用 於量子計算機及超導電子設備等領域。改變噻吩聚合物的分子構造提高超導溫度，可製成 各種超導塑料，應用於航空、航天、軍工等高科技領域。噻吩的工業化生產採用丁烷與硫的氣相催化法工藝，收率為40%，此方法於1950 年獲得專利，60年代因收率低、設備腐蝕嚴重、汙染環境而停產。目前工業生產的方法有 1)氣相催化法，由丁烯、丁二烯、正丁醇、丁烯醛連續與二硫化碳或二氧化硫在鹼促進的金 屬氧化物催化劑存在下於500°C反應，得到噻吩；2)由呋喃或甲基呋喃與二硫化碳在雜多 酸催化下於40CTC反應，製備噻吩和甲基噻吩，收率可達93%，催化劑壽命長，是一種有前 途的合成工藝；3) 丁烷與硫氣相混合，於600°C快速反應，可製備噻吩；4)無水丁二酸鈉與 十硫化四磷在高溫和二氧化碳氣流中反應，也可製備噻吩。實驗室中噻吩的製備方法有1) 1,4- 二羰基化合物與三硫化二磷反應製取；2)噻 吩環上進行親電取代反應獲得取代噻吩，其中主要製備a-噻吩衍生物和噻吩衍生物。不論是工業生產還是實驗室中製備噻吩，都很難合成多取代噻吩衍生物。

發明內容
本發明的目的是提供一種操作簡便、效率較高的製備多取代噻吩衍生物的方法。本發明所提供的製備多取代噻吩衍生物(結構式如式I所示)的方法，步驟如 下將式II所示的化合物、亞銅鹽、雙齒氮化合物以及金屬硫化物放入反應容器中，接著將 溶劑乙腈或二甲基甲醯胺加入所述反應容器中，在110-140°C條件下密封攪拌反應6-24小 時，淬滅反應，即得到式I所示的多取代噻吩衍生物； (式I)(式 II);其中，#、1 2、1 3、1 4為下述￡1)-(1)中的任意一種
^R^HR4獨立地選自下述基團中的任意一種H、C1_C6的直鏈烷基和芳基；b)R\R2與它們相連的碳原子形成苯環，R3、R4同a)；c) R1、R2與它們相連的碳原子形成苯環，且R3、R4與它們相連的碳原子形成苯環；d) R1、R4同a)，R2、R3與它們相連的碳原子形成飽和六元環。當R1、! 2、! 3、! 4為b)中的取代基時，具體結構式如式III所示。當R1、! 2、! 3、! 4為c)中的取代基時，具體結構式如式IV所示。當R1、! 2、! 3、! 4為c)中的取代基時，具體結構式如式V所示。 基本反應式如下其中，所述亞銅鹽可選自下述任意一種為氯化亞銅、溴化亞銅、 碘化亞銅、硫化亞銅和氰化亞銅。所述雙齒氮化合物可選自下述任意一種乙二胺、N，N-二 甲基乙二胺、N，N，N' , N'-四甲基乙二胺和1，10-菲咯啉。所述硫化物具體可為硫化鈉 或硫化鉀。所述溶劑乙腈和二甲基甲醯胺在使用前均需經過無水無氧處理。無水無氧處理過 程是採用無水無氧溶劑的一般方法，即在高純氮氣下向配有回流冷凝管和通氣活塞的三口 圓底燒瓶中加入商品乙腈(或DMF)、氫化鈣，加熱回流4-5小時後蒸餾，然後在氮氣下保存。所述反應中，原料摩爾比依次為式II所示的化合物金屬硫化物亞銅鹽雙 齒氮化合物=1.0 3.0 (0.05-0.1) (0.1-0.2)。所述反應可通過向反應液中加入碳酸氫鈉溶液或水進行淬滅。反應終止後，一般還需要經過萃取、洗滌、乾燥、濃縮和柱層析等純化過程得到產 品。所述萃取是以乙醚為萃取劑進行的；洗滌包括水洗兩次和飽和食鹽水洗一次；乾燥是 以無水硫酸鎂或無水硫酸鈉為乾燥劑，乾燥30分鐘左右即可；過濾；濃縮採用常壓蒸餾、減 壓蒸餾或者旋轉蒸發方法等將溶劑蒸乾；柱層析以200-300目矽膠為分離樹脂，洗脫劑可 以選擇石油醚，己烷，戊烷等飽和烷烴。本發明所提供的多取代噻吩衍生物的合成方法科學合理，可以合成得到其它方法 不能合成的具有各種各樣取代基的多取代噻吩衍生物，而且還具有合成產率高、產品易於 純化等特點。


圖1為實施例1製備的化合物的屮NMR圖譜。圖2為實施例10製備的化合物的屮NMR圖譜。圖3為實施例11製備的化合物的屮NMR圖譜。圖4為實施例12製備的化合物的屮NMR圖譜。(式 III)
(式 IV)
(式 V)；
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明的方法進行說明，但本發明並不局限於此。下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法；所述試劑和材料，如 無特殊說明，均可從商業途徑獲得。下述實施例中所用的溶劑乙腈和二甲基甲醯胺使用前均經過無水無氧處理。下述實施例中所用的取代的1，4_ 二碘-1，3_ 丁二烯可按照下述文獻的方法進行 製備(Xi, C. ；Huo, S, ；Afifi, T. H. ；Hara, R. ；Takahashi, T. Tetrahedron Lett. 1997,38, 4099-4102)。實施例1、2，3，4，5_四乙基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 = R3 = R4 =乙基)向20mL的反應器中，依次加入1，2，3，4_四乙基_1，4_ 二碘_1，3-丁二烯 (1.0mmol，418mg)，Cul(0. lmmol，19. 0mg)，l，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg),硫化鉀 (3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗 產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於99%的淡黃色液 體產品2，3，4，5-四乙基噻吩154. 8mg，分離產率79%。2，3，4，5_四乙基噻吩的結構鑑定核磁共振數據^NMR(300MHz, CDC13，Me4Si) 8 1. 14 (t，J = 7. 6Hz，6H)，1. 30 (t, J = 7. 6Hz，6H)，2. 52 (q, J = 7. 6Hz，4H)，2. 78 (q, J = 7. 6Hz，4H) ； 13C NMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 15. 7,16. 5,20. 3,21. 4,136. 8,138. 0.GC-MS 數據m/z = 196分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例2、2，3，4，5-四丙基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 = R3 = R4 =正丙基)向20mL的反應器中，先後加入1，2，3，4_四正丙基_1，4-二碘-1，3_ 丁二烯 (1. Ommo 1,474. 2mg)，Cul (0. lmmol, 19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg)，硫化鉀 (3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗 產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於99%的黃色液體 產品2，3，4，5-四丙基噻吩206. 6mg，分離產率82%。2,3,4,5-四丙基噻吩的結構鑑定核磁共振數據NMR(300MHz, CDC13，Me4Si) 8 0. 94-1. 00 (m, 12H)，1. 39-1. 52 (m, 4H)，1. 57-1. 70(m，4H)，2. 39 (t, J = 7. 6Hz，4H)，2. 64 (t, J = 7. 6Hz，4H) ； 13C NMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 14. 2,14. 6,24. 5,25. 3, 29. 6，30. 4，135. 4，137. 0.GC-MS 數據m/z = 252分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例3、2，3，4，5-四丁基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 = R3 = R4 =正丁基)向20mL的反應器中，先後加入1，2，3，4_四正丁基_1，4-二碘-1，3_ 丁二烯 (1. 0mmol,530. 3mg)，Cul (0. lmmol, 19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg)，硫化鉀(3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗 產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於99%的黃色液體 產品2，3，4，5-四丁基噻吩231. Omg，分離產率75%。2,3,4,5-四丁基噻吩的結構鑑定核磁共振數據^匪R(300MHz，CDC13，Me4Si) 8 0. 93 (t, J = 7. 2Hz, 12H), 1. 34-1. 46(m，12H)，1. 55-1. 65(m，4H)，2. 40(t，J = 7. 6Hz,4H) ,2. 66 (t, J = 7. 6Hz，4H)； 13CNMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 14. 1,22. 8,23. 2,27. 1,28. 0,33. 5,34. 2，135. 4，137. 0.GC-MS 數據m/z = 308分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例4、2，3，4，5_四苯基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 = R3 = R4 =苯基)向20mL的反應器中，先後加入1，2，3，4_四苯基_1，4_ 二碘_1，3-丁二烯 (1. 0mmol,610. 3mg)，Cul (0. lmmol, 19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg)，硫化鉀 (3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗 產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於99%的黃色固體 產品2，3，4，5-四苯基噻吩364. 7mg,分離產率94%。2,3,4,5-四苯基噻吩的結構鑑定核磁共振數據^NMR (300MHz, CDC13，Me4Si) 8 6. 95-6. 98(m，4H)，7. 08-7. 12 (m, 6H)，7. 18-7. 26 (m, 10H) ；13C 匪R(75MHz，CDCl3，Me4Si) 8 126. 7,127. 3,127. 9,128. 4,129. 3, 131. 0，134. 4，136. 6，138. 7，139. 6.GC-MS 數據m/z = 388。分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例5、2，3，5-三苯基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 = R4 =苯基，R3 = H)向20mL的反應器中，先後加入1，2，4-三苯基-1，4-二碘-1，3-丁二烯(l.Ommol， 534mg)，Cul (0. lmmol, 19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg)，硫化鉀(3. Ommol, 330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。待反應體 系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水洗滌兩次， 飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗產物。粗 產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於99%的誇色固體產品2，3， 5-三苯基噻吩259. Omg,分離產率83%。2,3,5-三苯基噻吩的結構鑑定核磁共振數據屮NMR (300MHz, CDC13，Me4Si) 8 7. 20-7. 36 (m, 14H), 7. 61 (d, J =7. 9Hz,2H) ；13C NMR(75MHz，CDC13，Me4Si) 8 125. 8,126. 7,127. 3,127. 7,127. 9,128. 7, 128. 7，129. 2，129. 3，129. 4，134. 3，134. 4，136. 8，138. 2，139. 2，142. 8.GC-MS 數據m/z = 312分析結果表明，獲得的目的產物正確。
實施例6、2，3_ 二丙基-5-苯基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 =丙基，R3 = H， R4=苯基)向20mL的反應器中，依次加入1，2_ 二丙基_4_苯基-1，4_ 二碘-1，3_ 丁二 烯(1. 0mmol，466. lmg)，Cul (0. lmmol，19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol，39. Omg)，硫化鉀 (3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗 產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於97%的黃色液體 產品2，3- 二丙基-5-苯基噻吩202. 5mg,分離產率83%。2，3- 二丙基-5-苯基噻吩的製備核磁共振數據^NMR (300MHz, CDC13，Me4Si) 8 0. 93-1. 01 (m，6H)，1. 54-1. 74 (m, 4H)，2.48(t，J = 7. 6Hz，2H)，2. 69(t，J = 7. 6Hz，2H)，7. 03 (s，1H)，7. 16-7. 21 (m，1H)， 7. 28-7. 33(m，2H)，7. 52-7. 55 (m, 2H) ；13C NMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 14. 1,14. 2,24. 2， 25. 3,30. 2,30. 6,125. 0，125. 5，127. 0，123. 9，135. 0，139. 0，139. 7.GC-MS 數據m/z = 244分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例7、2，3_ 二苯基-4，5- 二乙基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 =苯基，R3 =R4 =乙基)向20mL的反應器中，依次加入1，2 二苯基_3，4_ 二乙基_1，4-二碘-1，3_ 丁二 烯(1. 0mmol，514. 2mg)，Cul (0. lmmol，19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol，39. Omg)，硫化鉀 (3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗 產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於99%的淡黃液體 產品2，3-二苯基-4，5-二乙基噻吩245. 3mg，分離產率84%。2，3- 二苯基-4，5- 二乙基噻吩的結構鑑定核磁共振數據^NMR(300MHz, CDC13，Me4Si) 8 0. 83 (t, J = 7. 6Hz，3H)，1. 29 (t, J = 7. 6Hz,3H) ,2. 35 (q, J = 7. 6Hz,2H) ,2. 78 (q, J = 7. 6Hz，2H)，7. 05-7. 24 (m，10H)； 13CNMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 15. 2，16. 4，20. 6，21. 7，126. 6，127. 0，128. 2，128. 4，128. 9， 130. 4，134. 9，135. 9，137. 8，139. 1，139. 7，140. 0.GC-MS 數據m/z = 292分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例8、2，4_ 二苯基-3，5_ 二甲基噻吩的製備(結構式I中R1 = R3 =苯基，R2 = R4=甲基)向20mL的反應器中，依次加入1，3 二苯基_2，4_ 二甲基_1，4-二碘-1，3_ 丁二 烯(1. 0mmol，486. lmg)，Cul (0. lmmol，19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol，39. Omg)，硫化鉀 (3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗
7產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於95%的白色固體 產品2，3-二苯基-4，5-二乙基噻吩219. lmg，分離產率83%。2，4-二苯基-3，5-二甲基噻吩的結構鑑定核磁共振數據力匪R(300MHz，CDC13，Me4Si)S 2.07 (s，3H)，2.31 (s，3H)， 7. 23-7. 48 (m, 10H) ； 13C NMR(75MHz, CDCl3,Me4Si) 8 14. 2,15. 2,127. 1,128. 5,128. 7,128. 7, 129. 4，130. 2，132. 8，134. 0，134. 5，135. 4，137. 3，141. 4.GC-MS 數據m/z = 264分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例9、2，5_ 二苯基-3，4_ 二甲基噻吩的製備(結構式I中R1 = R4 =苯基，R2 = R3=甲基)向20mL的反應器中，依次加入1，3 二苯基_2，4_ 二甲基_1，4-二碘-1，3_ 丁二 烯(1. 0mmol，486. lmg)，Cul (0. lmmol，19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol，39. Omg)，硫化鉀 (3. 0mmol,330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。 待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水 洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗 產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於95%的白色固體 產品2，5- 二苯基-3，4- 二甲基噻吩216. 5mg,分離產率82%。2，5-二苯基-3，4-二甲基噻吩的結構鑑定核磁共振數據^NMR (300MHz, CDC13，Me4Si) 8 2. 22(s，6H)，7. 23-7. 48 (m, 10H)； 13C NMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 14. 3，127. 4，128. 7，129. 5，134. 3，135. 2，136. 9.GC-MS 數據m/z = 264分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例10、2_苯基-3- 丁基_苯並噻吩的製備(結構式I中，R1、R2連接成苯環， R3 = nBu，R4 = Ph)向20mL的反應器中，依次加入鄰碘(1_ 丁基_2碘_2_苯)苯乙烯(l.Ommol， 488. lmg)，Cul (0. lmmol, 19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg)，硫化鉀(3. Ommol, 330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。待反應體 系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水洗滌兩次， 飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗產物。粗 產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於90%的淡黃色固體產品 2-苯基-3- 丁基-苯並噻吩207. 5mg,分離產率78 %。2-苯基-3- 丁基_苯並噻吩的結構鑑定核磁共振數據NMR(300MHz,CDC13，Me4Si) 8 0. 89 (t, J = 7.6Hz，3H)， 1. 31-1. 44(m，2H)，1. 62-1. 72 (m，2H) , 2. 87 (t，J = 7. 9Hz，2H) , 7. 32-7. 53 (m, 7H)， 7. 72-7. 83(m，2H) ；13C NMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 14. 0,23. 0,26. 8,32. 6，122. 4，122. 4， 124. 2，124. 2，128. 0，128. 7，129. 8，132. 9，135. 0，138. 3，139. 4，140. 6.GC-MS 數據m/z = 266分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例11、二苯並噻吩的製備(結構式I中，R1與R2連接成苯環，R3與R4連接成苯環)向20mL的反應器中，依次加入2，2 『 -二碘代聯苯(1. Ommol，406. Omg)， Cul (0. lmmol, 19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg)，硫化鉀(3. Ommol, 330. Omg)，最後 加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。待反應體系冷卻後，加入 5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水洗滌兩次，飽和食鹽水洗 滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗產物。粗產物用石油醚做 洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於99%的白色固體產品二苯並噻吩163. 8mg, 分離產率89%。二苯並噻吩的結構鑑定核磁共振數據^NMR(300MHz, CDCl3,Me4Si) 8 7. 37-7. 41 (m, 4H)，7. 78-7. 81 (m, 2H)， 8. 05-8. 08 (m, 2H) ； 13C NMR(75MHz, CDC13, Me4Si) 8 121. 8,123. 0,124. 5,126. 9,135. 7,139. 6.GC-MS 數據m/z = 184分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例12、2，9-二乙基-4，5，6，7-四氫苯並噻吩的製備(結構式I中，R2與R3連 接成環己烷)向20mL的反應器中，先後加入(1Z，2Z)-1，2-二(1_碘丙烯)環己烷(1. Ommol, 416. lmg)，Cul (0. lmmol, 19. Omg)，1，10-菲咯啉(0. 2mmol,39. Omg)，硫化鉀(3. Ommol, 330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，140°C條件下密閉攪拌24h。待反應體 系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水洗滌兩次， 飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗產物。粗 產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於95%的淡黃色液體產品2， 9-二乙基-4，5，6，7-四氫苯並噻吩157. lmg，分離產率81%。2，9-二乙基-4，5，6，7-四氫苯並噻吩的結構鑑定核磁共振數據屮NMR(300MHz, CDC13，Me4Si) 8 1. 22 (t, J = 7.6Hz，6H)， 1. 69-1. 73(m，4H)，2. 51-2. 55(m，4H)，2. 67(q, J = 7. 6Hz，4H) ； 13C 匪R(75MHz，CDCl3，Me4Si) 8 15. 7,21. 1,23. 6,25. 1，133. 3，135. 5.GC-MS 數據m/z = 194分析結果表明，獲得的目的產物正確。實施例13、2，3，4，5_四乙基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 = R3 = R4 =乙基)向20mL的反應器中，先後加入1，2，3，4_四乙基-1，4_ 二碘_1，3-丁二烯 (1. Ommol, 418mg), Cul (0. lmmol, 19. Omg), 1,10- # 咯啉(0. 2mmol,39. Omg),硫化鉀 (3. Ommol，330. Omg)，最後加入5mL N，N_ 二甲基甲醯胺(DMF)作為溶劑，密封反應器，110°C 條件下密閉攪拌24h。待反應體系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行 萃取，濾液合併，用水洗滌兩次，飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液 旋轉蒸發濃縮得到粗產物。粗產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度 大於95%的淡黃色液體產品2，3，4，5-四乙基噻吩127. 4mg，分離產率65%。2,3,4,5-四乙基噻吩的結構鑑定核磁數據和GC-MS數據與實施例一一致，結果表明獲得的目的產物正確。實施例14、2，3，4，5-四乙基噻吩的製備(結構式I中R1 = R2 = R3 = R4 =乙基)。
向20mL的反應器中，先後加入1，2，3，4_四乙基-1，4-二碘-1，3-丁二烯 (1. 0mmol，418mg)，Cul (0. lmmol, 19. Omg),乙二胺(0. 2mmol，12. Omg)，硫化鉀(3. Ommol, 330. Omg)，最後加入5mL乙腈作為溶劑，密封反應器，110°C條件下密閉攪拌24h。待反應體 系冷卻後，加入5mL水淬滅反應，並用15mL乙醚分三次進行萃取，濾液合併，用水洗滌兩次， 飽和食鹽水洗滌一次。加入硫酸鎂乾燥30分鐘，過濾，濾液旋轉蒸發濃縮得到粗產物。粗 產物用石油醚做洗脫劑柱分離(200-300目矽膠)，得到純度大於95%的淡黃色液體產品2， 3,4,5-四乙基噻吩78. 4mg，分離產率40%。2,3,4,5-四乙基噻吩的結構鑑定核磁數據和GC-MS數據與實施例一一致，結果表明獲得的目的產物正確。
權利要求
一種製備式I所示的多取代噻吩衍生物的方法，步驟如下依次將式II所示的化合物、亞銅鹽、雙齒氮化合物以及金屬硫化物放入反應容器中，接著將溶劑乙腈或二甲基甲醯胺加入所述反應容器中，在110-140℃條件下密封攪拌反應6-24小時，淬滅反應，即得到式I所示的多取代噻吩衍生物；(式I)(式II)；其中，R1、R2、R3、R4為下述a)-d)中的任意一種a)R1、R2、R3、R4獨立地選自下述基團中的任意一種H、C1-C6的直鏈烷基和芳基；b)R1、R2與它們相連的碳原子形成苯環，R3、R4同a)；c)R1、R2與它們相連的碳原子形成苯環，且R3、R4與它們相連的碳原子形成苯環；d)R1、R4同a)，R2、R3與它們相連的碳原子形成飽和六元環。FSA00000150777700011.tif
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述亞銅鹽選自下述任意一種氯化亞 銅、溴化亞銅、碘化亞銅、硫化亞銅和氰化亞銅。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述雙齒氮化合物選自下述任意一 種乙二胺、N，N-二甲基乙二胺、N，N，N' ,N'-四甲基乙二胺和1，10-菲咯啉。
4.根據權利要求1-3中任一所述的方法，其特徵在於所述硫化物為硫化鈉或硫化鉀。
5.根據權利要求1-4中任一所述的方法，其特徵在於所述溶劑為經過無水無氧處理 的溶劑。
6.根據權利要求1-5中任一所述的方法，其特徵在於所述反應中，原料 摩爾比依次為式II所示的化合物金屬硫化物亞銅鹽雙齒氮化合物= 1.0 3. 0 (0. 05-0. 1) (0. 1-0. 2)。
7.根據權利要求1-6中任一所述的方法，其特徵在於所述淬滅反應採用碳酸氫鈉溶 液或水對所述反應進行淬滅。
8.根據權利要求1-7中任一所述的方法，其特徵在於所述方法還包括對式I所示的 化合物依次進行下述純化的步驟萃取、洗滌、乾燥、濃縮和柱層析。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於所述萃取是以石油醚、正己烷或正戊烷為 萃取劑進行的；所述洗滌包括水洗兩次和飽和食鹽水洗一次；所述乾燥是以無水硫酸鎂或 無水硫酸鈉為乾燥劑進行的；所述柱層析是以200-300目矽膠為分離柱，洗脫劑為石油醚、 己烷或戊烷。
全文摘要
本發明公開了一種多取代噻吩衍生物的製備方法。該方法步驟如下將1，4-二碘-1，3-丁二烯衍生物、5％-10％的亞銅鹽、10％-20％的雙齒氮化合物、金屬硫化物放入反應器中，乙腈或DMF作為溶劑也加入反應器中，在110-140℃條件下密封攪拌6-24小時，淬滅反應，並將反應液經萃取、洗滌、乾燥、濃縮、純化即得最終產品。本發明的多取代噻吩衍生物的合成方法科學合理，可以合成得到其它方法不能合成的具有各種各樣取代基的多取代噻吩衍生物，而且還具有合成產率高、選擇性好、產品易於純化等特點。
文檔編號C07D333/08GK101851228SQ20101019795
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者尤偉, 席嬋娟, 廖騫, 閆曉宇 申請人:清華大學