專利名稱：一種2, 5-二取代噻吩類化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種2，5-二取代噻吩類化合物的制備方法。
背景技術(shù)：
含硫共軛芳香化合物是非常重要的有機(jī)合成中間體，并且這類共軛的噻吩類物質(zhì)在醫(yī)藥，農(nóng)藥，材料化學(xué)等方面有重要應(yīng)用[a)Press, J. B. In The Chemistry of Heterocyclic Derivatives.Thiophene and its Derivatives ；Gronowitz, S. ， Ed.； Wiley New York, 1984 ；Vol.44 (Part 1)，pp353_456 ;b)Press，J.B. In Heterocyclic Chemistry. Thiophene and its Derivatives ；Gronowitz, S.，Ed. ；Wiley New York， 1990 ；Vol. 44(Part 4)，pp 397-502 ；c)N. L Campbell，W. L Duffy, G. I. Thomas，J. H. Wild,
S.M. Kelly, K. Bartle, M. Neill, V. Minter，R. P. Tuffin，J. Mater. Chem.，2002，12，2706 ；d) L Y. Lin, C. W. Lu，W. C. Huang, Y. H. Chen, H. W. Lin, K. T. Wong, Org. Lett. ,2011,13,4962.]。 已知制備簡單噻吩的合成方法主要是通過對1，4_ 二酮化合物的硫化反應(yīng)得到的，這其中包含非常有名的有機(jī)合成人名反應(yīng)如Knorr Reaction和Paal-Knorr reaction。這類合成方法常采用的硫源包括五硫化二磷(P2S5), Steliou反應(yīng)試劑,和Lawesson’ s反應(yīng)試劑。 另外在過渡金屬銅的催化作用下，1，4_ 二碘-1，3-連二烯化合物和硫化鉀反應(yīng)合成具有取代基的噻吩類物質(zhì)[a) C. Paal，Ber.，1885，18，367 ；b)F. Freeman, D. S. H. L. Kim, J. Org. Chem. , 1992, 57,1723 ；c) A. A. Kiryanov, P. Sampson, A. J. Seed, J. Org. Chem. , 2001, 66， 7925. d) K. T. Potts, S. A. Nye, K. A. Smith, J. Org. Chem.，1992，57，3895. e)ff. You, X. Y. Yan, Q. Liao，C. J. Xi, Org. Lett.，2010，12，3930.]。而在文獻(xiàn)報(bào)道中我們得知，1,3-聯(lián)二炔化合物在卩比咯和呋喃的合成方面有重要的應(yīng)用[a)Q. ff. Zheng, R. M. Hua, Tetrahedron Lett., 2010, 51, 4512 ；b) S. Kramer, J. L. H. Madsen, M. Rottlander, T. Skrydstrup, Org. Lett., 2010,12,2758 ；c)V.Lavallo,G. D. Frey,B. Donnadieu,M. Soleihavoup,G. Bertrand, Angew. Chem. Int. Ed. 2008，47，5224.]而在利用1，3-聯(lián)二炔化合物合成噻吩的報(bào)道甚少，他們往往具有操作難度大，產(chǎn)品產(chǎn)率不理想等限制[K.T. Potts，S.A.Nye，K. A. Smith, J. Org. Chem.，1992，57，3895.]。傳統(tǒng)的噻吩合成方法，硫化物含硫率低，反映底物制備步驟繁雜， 產(chǎn)率不甚理想，而其中部分反應(yīng)還需借助過渡金屬的催化作用才能完成。而利用廉價(jià)的無機(jī)硫化物，在反應(yīng)上更具原子經(jīng)濟(jì)性，也更具挑戰(zhàn)性。同時(shí)，反映體系的無催化劑的簡便方法，也更具有研究價(jià)值。通過研究，我們發(fā)明了由1，3_聯(lián)二炔化合物和硫氫化鈉，硫化鈉， 或硫化鈉水合物高速率高產(chǎn)率的合成2，5- 二取代噻吩類化合物。同時(shí)合成了非對稱的2， 5- 二取代噻吩類化合物(已報(bào)道具有潛在液晶性質(zhì))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種2，5- 二取代噻吩類化合物的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種如式(I)所示的2，5- 二取代噻吩類化合物的制備方法，包含以下步驟
Rl^\S/TR2
(I),其中R1或R2選自C1-C16的烷基、C4-C10的含N、0或S的雜環(huán)基或C4-C10的含N、0 或硫的雜芳基或芳基；所述的含N、0或S的雜環(huán)基為呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、吡唑、批啶、a -吡喃、r_吡喃、嘧啶或喹嚀等；所述的C4-Cltl的含N、0或S的雜芳基或芳基選自呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、吡唑、吡唆、a -吡喃、r-吡喃、嘧唳、喹嚀、聯(lián)苯化合物或蒽等；所述的R1與R2相同或不同；所述的芳基是苯基或萘基；(I)在干燥的容器中依次加入有機(jī)溶劑、1，3-聯(lián)二炔化合物和鈉鹽；(2)在一定溫度下，攪拌反應(yīng)；待反應(yīng)結(jié)束后，加入飽和食鹽水，再用有機(jī)萃取劑萃取，收集有機(jī)相，分離得到如式(I)所示的目標(biāo)產(chǎn)物。所述的1，3-聯(lián)二炔化合物的結(jié)構(gòu)式為~^^叱，其中1 1或1 2選自 C1-C16的烷基、C4-Cltl的含N、0或硫的雜環(huán)基或者C4-Cltl的含N、0或硫的雜芳基或芳基；其中所述的含N、0或S的雜環(huán)基為呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、a -吡喃、 r-吡喃、嘧啶或喹嚀等；所述的C4-Cltl的含N、0或S的雜芳基或芳基選自呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、吡唑、吡唆、a -吡喃、r-吡喃、嘧唳、喹嚀、聯(lián)苯化合物或蒽等。所述的R1或R2相同或不同。所述的鈉鹽選自硫氫化鈉、硫化鈉或硫化鈉水合物(Na2S 9H20)。所述的1，3_聯(lián)二炔化合物與鈉鹽的摩爾比為I : 0. 5-9，優(yōu)選I : 0. 5 3。所述的步驟⑴中的有機(jī)溶劑選自非質(zhì)子性溶劑，優(yōu)選乙腈、N，N-二甲基甲酰胺或二甲亞砜，進(jìn)一步優(yōu)選N，N-二甲基甲酰胺。所述的步驟(2)的反應(yīng)溫度為-30°C -150°C，優(yōu)選(TC -80°C。所述的步驟⑵的反應(yīng)時(shí)間為10分鐘-48小時(shí)。所述的步驟⑵的有機(jī)萃取劑選自乙醚或乙酸乙酯。所述的步驟(2)中的分離方式選自重結(jié)晶、薄層層析、柱層析或減壓蒸餾。所述的重結(jié)晶的溶劑為乙酸乙酯或乙酸乙酯-正己烷混合溶劑。所述的薄層層析或柱層析的展開劑為非極性溶劑與極性溶劑的混合溶劑，優(yōu)選為石油醚-二氯甲烷、石油醚-乙酸乙酯或石油醚-乙醚，其體積比分別為非極性溶劑極性溶劑=100-20/1。例如:石油醚/乙酸乙酯=100-20/1，石油醚/二氯甲烷=100-20/1。本發(fā)明的2，5- 二取代噻吩類化合物是以硫氫化鈉，硫化鈉，或硫化鈉水合物和I， 3-聯(lián)二炔化合物為原料，在乙腈，N，N-二甲基甲酰胺，或二甲亞砜等非質(zhì)子性溶劑存在和作用下反應(yīng)制得，可用下式表示
權(quán)利要求
1.一種如式(I)所示的2，5-二取代噻吩類化合物的制備方法，其特征在于包含以下步驟
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的1，3-聯(lián)二炔化合物的結(jié)構(gòu)式為&^，其中R1或R2選自C1-C16的烷基、C4-Cltl的含N、O或硫的雜環(huán)基或者 C4-C10的含N、O或硫的雜芳基或芳基；或所述的R1或R2相同或不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的含N、0或S的雜環(huán)基為呋喃、 噻吩、吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、α -吡喃、r-吡喃、嘧啶或喹嚀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的C4-Cltl的含N、O或S的雜芳基或芳基選自呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、吡唑、吡唳、α -吡喃、r-吡喃、嘧唆、喹口寧、聯(lián)苯化合物或蒽。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的鈉鹽選自硫氫化鈉、硫化鈉或 Na2S · 9Η20 ；或所述的1，3-聯(lián)二炔化合物與鈉鹽的摩爾比為I : O. 5-9，優(yōu)選I : O. 5 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中的有機(jī)溶劑選自非質(zhì)子性溶劑，優(yōu)選乙腈、Ν，Ν-二甲基甲酰胺或二甲亞砜，進(jìn)一步優(yōu)選Ν，Ν-二甲基甲酰胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)的有機(jī)萃取劑選自乙醚或乙酸乙酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)中的分離方式選自重結(jié)晶、薄層層析、柱層析或減壓蒸餾。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的重結(jié)晶的溶劑為乙酸乙酯或乙酸乙酯-正己烷混合溶劑；或所述的薄層層析或柱層析的展開劑為非極性溶劑與極性溶劑的混合溶劑，優(yōu)選為石油醚-二氯甲烷、石油醚-乙酸乙酯或石油醚-乙醚，其體積比分別為非極性溶劑極性溶劑=100-20/1。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述的步驟(2) 為-30°C -150°C，優(yōu)選(TC -800C ；或所述的步驟(2)的反應(yīng)時(shí)間為10分鐘-48小時(shí)。2/2頁的反應(yīng)溫度
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種如式(1)所示的2，5-二取代噻吩類化合物的制備方法，包含以下步驟(1)在干燥的容器中依次加入有機(jī)溶劑、1，3-聯(lián)二炔化合物和鈉鹽；(2)在一定溫度下，攪拌反應(yīng)；待反應(yīng)結(jié)束后，加入飽和食鹽水，再用有機(jī)溶劑萃取，收集有機(jī)項(xiàng)，分離得到如式(1)所示的目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明提供的該方法可適用于不同類型1，3-聯(lián)二炔化合物，反應(yīng)條件溫和，操作簡便。另外反應(yīng)的產(chǎn)率較高。本發(fā)明可以應(yīng)用于不對成2，5-二取代噻吩類化合物的合成，為醫(yī)藥中間體，材料中間體和液晶材料的合成提供了有效的簡便方法。
文檔編號C07D333/12GK102584784SQ20121001097
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者唐家亮, 趙曉明, 鄭生財(cái), 黃為青 申請人:同濟(jì)大學(xué)