251-41-2 / 噻吩并[3,2-b]噻吩的合成方法

背景及概述^[1]

噻吩并[3,2-b]噻吩是一种有机中间体，可由3-溴噻吩为原料通过四步反应制备得到。

制备^[1]

步骤一、3-溴噻吩-2-甲醛

在0°C下，将3-溴噻吩（20.0 g，122.7 mmol）滴加到二异丙基氨基锂（由二异丙胺（17.2 mL，122.7 mmol）和1.6 M正丁基锂（76.7 mL，122.7 mmol）在新鲜制备的四氢呋喃（210 mL）中溶液中。 将混合物搅拌1小时后，在0℃下将二甲基甲酰胺（9.5mL，122.7mmol）加入到混合物中，并将混合物温热至室温。 搅拌4小时后，将水（100mL）加入到混合物中，并用乙醚萃取三次。 有机层经硫酸镁干燥。 真空蒸发。 浅棕褐色液体（21.7 g，113.8 mmol，产率= 93％）。¹H NMR (400 MHz; CDCl₃; TMS): δ 7.16 (d, 1H, J= 4.8 Hz), 7.72 (dd, 1H, J= 1.2, 5.2 Hz), 9.99 (d, 1H, J= 1.2 Hz). ¹³C NMR (100 MHz; CDCl₃; TMS): δ 120.37, 132.04, 134.84, 136.91, 183.01.

步骤二、噻吩并[3,2-b]噻吩-2-羧酸乙酯

在室温下，将3-溴-噻吩-2-甲醛（21.0 g，110 mmol）添加到碳酸钾（20.7 g，150 mmol）和乙酸2-硫烷基酯（13.8 g，115 mmol）的二甲基甲酰胺（200mL）中。 在室温下搅拌3天后，将混合物倒入水（600mL）中并用二氯甲烷萃取。 有机层经硫酸镁干燥。 粗产物通过硅胶柱色谱法纯化（洗脱液：二氯甲烷）。 黄色液体（21.3 g，100 mmol，产率= 91％）。

¹H NMR (400 MHz; CDCl₃; TMS): δ 1.40 (t, 3H, J= 7.0 Hz), 4.39 (quartet, 2H, J= 7.0 Hz), 7.28 (d, 1H, J= 5.8 Hz), 7.58 (d, 1H, J= 5.8 Hz), 7.99 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz; CDCl₃; TMS): δ 14.36, 61.38, 119.75, 125.57, 131.61,135.19, 138.72, 143.88, 162.69.

步骤三、噻吩并[3,2-b]噻吩-2-羧酸

将噻吩并[3,2-b]噻吩-2-羧酸乙酯（21.39 g，100 mmol）和氢氧化锂一水合物（8.39 g，200 mmol）投入四氢呋喃（200 mL）和水（200 mL）中，将其在100℃下回流4小时。 反应后，蒸发溶剂，并向残余物中加入浓HCl。 沉淀物用氯仿和水萃取。 有机层经硫酸镁干燥。 减压除去溶剂。 白色固体（18.03 g，97.8 mmol，产率= 98％）。¹H NMR (400 MHz; CDCl₃; TMS): δ 7.32 (d, 1H, J= 5.0 Hz), 7.65 (d, 1H, J= 5.0 Hz), 8.10 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz; CDCl₃; TMS): δ 119.83, 127.33, 132.66, 133.67, 138.93, 145.19, 167.35.

步骤四、噻吩并[3,2-b]噻吩

将噻吩[3,2-b]-噻吩-2-羧酸（9.21 g，50.0 mmol）和铜（2.00 g，）在喹啉（80 mL）中的溶液在260°C回流以生成二氧化碳气体。 反应30分钟后，将溶液冷却至室温并用乙醚萃取，并用1M HCl（水溶液）充分洗涤。 有机层经硫酸镁干燥。 粗产物通过硅胶柱色谱法纯化（洗脱液：己烷）。 白色固体（5.75g，41.0mmol，产率＝ 82％）。¹H NMR (400 MHz; CDCl₃; TMS): δ 7.26 (d, 1H, J= 5.0 Hz), 7.38 (d, 1H, J= 5.0 Hz). ¹³C NMR (100 MHz; CDCl₃; TMS): δ 119.34, 127.32, 139.41.

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN201380026911.5 聚合物共混物及相关的光电子器件