[發明專利]一種3-取代胺甲基噻吩化合物的制備方法

無效

• 申請號: 201110281469.3
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102391244A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 劉福德;王娟;烏海燕;王春英
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C07D333/20
• 分類號: C07D333/20
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域

本發明涉及聚噻吩類功能高分子單體的制備，特別是一種3-取代胺甲基噻吩化合物的制備方法。

背景技術

聚噻吩衍生物作為功能高分子化合物具有廣闊應用前景，特別是在光伏電池方面的應用日益引起重視。聚噻吩衍生物的合成一般采用FeCl₃氧化聚合法、電化學聚合法、金屬催化偶聯法。3-羥乙基胺甲基噻吩及3-正丁胺甲基噻吩可作為制備聚噻吩衍生物的原料，其作為單體可經FeCl₃氧化聚合法或電化學聚合法制備得到聚噻吩衍生物，或經二溴化再采用金屬催化偶聯法制備得到聚噻吩衍生物，或與其它噻吩衍生物共聚制備聚噻吩衍生物。提高聚噻吩衍生物的溶解性已成為聚噻吩類光伏材料研究的熱點。在噻吩環3位引入長鏈取代基是制備高溶解性聚噻吩衍生物的途徑之一。3-取代胺甲基引入分子中，經聚合可制備得到高溶解性的聚噻吩衍生物。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術分析，提供一種3-取代胺甲基噻吩化合物的制備方法，該化合物將3-取代胺甲基引入分子中，經聚合可備得到高溶解性的聚噻吩衍生物。

本發明的技術方案：

一種3-取代胺甲基噻吩化合物的制備方法，先利用3-取代胺甲基與3-噻吩甲醛在有機溶劑中反應制備席夫堿，再經硼氫化鈉還原制備3-正丁胺甲基噻吩，具體步驟如下：

????1）將3-噻吩甲醛加入有機溶劑中，攪拌下滴加胺，加熱回流反應制得席夫堿，反應溫度為20?-?100℃，反應時間為4-6?h；

2）將上述反應液冰浴降溫至5℃以下，加入硼氫化鈉，5℃以下反應2.0?h，然后在室溫下反應5.0?h；

3）向上述反應液中加入蒸餾水，然后用二氯甲烷萃取，有機層旋蒸除溶劑，即可制得黃色油狀3-取代胺甲基噻吩化合物。

所述有機溶劑為乙醇、甲醇或N、N-二甲基甲酰胺，有機溶劑與3-噻吩甲醛的體積比為10-20?：1。

所述3-噻吩甲醛與胺的摩爾比為1：1-1.1。

所述硼氫化鈉與3-噻吩甲醛的摩爾比為2-3：1。

所述反應液與蒸餾水的用量比為1:0.5-1.2。

所述胺為正丁胺、乙醇胺，對應制備的3-取代胺甲基噻吩化合物分別為3-正丁胺甲基噻吩、3-羥乙基胺甲基噻吩。

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所述3-正丁胺甲基噻吩及3-羥乙基胺甲基噻吩的合成反應路線如下：

本發明的優點是：該制備工藝簡單、易于實施；該化合物將3-取代胺甲基引入噻吩環中制備得到3-取代胺甲基噻吩化合物，經聚合制得高溶解性的聚噻吩衍生物。

具體實施方式

實施例1：

一種3-取代胺甲基噻吩化合物的制備方法，先利用3-取代胺甲基與3-噻吩甲醛在有機溶劑中反應制備席夫堿，再經硼氫化鈉還原制備3-正丁胺甲基噻吩，具體步驟如下：

1）100?mL四口瓶中，加入4.0?mL3-噻吩甲醛和30.0?mL無水乙醇，攪拌下滴加2.8?mL乙醇胺（溶于10?mL無水乙醇），加熱回流反應6.0?h；

2）將上述反應液冰浴降溫至5℃以下，加入3.45?g硼氫化鈉。加畢，5℃以下反應2.0?h，室溫下反應5.0?h；

3）向上述反應液加入25?mL蒸餾水，用20?mL二氯甲烷萃取3次，合并有機相，旋蒸除溶劑，得黃色油狀3-羥乙基胺甲基噻吩5.90?g，產率82.4％。

實施例2：

一種3-取代胺甲基噻吩化合物的制備方法，先利用3-取代胺甲基與3-噻吩甲醛在有機溶劑中反應制備席夫堿，再經硼氫化鈉還原制備3-正丁胺甲基噻吩，具體步驟如下：

1）100?mL四口瓶中，加入3.0?mL3-噻吩甲醛和30.0?mL無水乙醇，攪拌下滴加3.4?mL正丁胺（溶于10?mL無水乙醇），加熱回流反應6.0?h；

2）將上述反應液冰浴降溫至5℃以下，加入2.6g硼氫化鈉。加畢，5℃以下反應2.0?h，室溫下反應5.0?h；

3）向上述反應液加入30?mL蒸餾水，用20?mL二氯甲烷萃取4次，合并有機相，旋蒸除溶劑，得黃色油狀3-正丁胺甲基噻吩4.56?g，產率78.7%。

實施例3：

一種3-取代胺甲基噻吩化合物的制備方法，先利用3-取代胺甲基與3-噻吩甲醛在有機溶劑中反應制備席夫堿，再經硼氫化鈉還原制備3-正丁胺甲基噻吩，具體步驟如下：