[發明專利]多取代噻吩衍生物的制備方法

無效

• 申請號: 201010197952.9
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101851228A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 席嬋娟;尤偉;閆曉宇;廖騫
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07D333/08
• 分類號: C07D333/08;C07D333/54;C07D333/76;C07D333/72
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及多取代噻吩衍生物的制備方法。

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，可用于有機半導體、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后可成為具有超導性質的塑料，而且成本低，有望廣泛用于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，可制成各種超導塑料，應用于航空、航天、軍工等高科技領域。

噻吩的工業化生產采用丁烷與硫的氣相催化法工藝，收率為40％，此方法于1950年獲得專利，60年代因收率低、設備腐蝕嚴重、污染環境而停產。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堿促進的金屬氧化物催化劑存在下于500℃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于400℃反應，制備噻吩和甲基噻吩，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，于600℃快速反應，可制備噻吩；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，也可制備噻吩。

實驗室中噻吩的制備方法有：1)1，4-二羰基化合物與三硫化二磷反應制取；2)噻吩環上進行親電取代反應獲得取代噻吩，其中主要制備α-噻吩衍生物和β-噻吩衍生物。

不論是工業生產還是實驗室中制備噻吩，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、效率較高的制備多取代噻吩衍生物的方法。

本發明所提供的制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酰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。

當R¹、R²、R³、R⁴為b)中的取代基時，具體結構式如式III所示。

當R¹、R²、R³、R⁴為c)中的取代基時，具體結構式如式IV所示。

當R¹、R²、R³、R⁴為c)中的取代基時，具體結構式如式V所示。

(式III)????????(式IV)????????(式V)；

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。