專利名稱：一種3,4-二甲氧基噻吩的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種雜環化合物的合成方法，具體涉及一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法。
背景技術：
3，4- 二甲氧基噻吩(EMOT )的聚合物PEMOT具有導電率高、透明性好、穩定性高、易于加工等多種優點，并用于有機薄膜太陽能電池材料、固體電容器、導電油墨、OLED材料、電致變色材料、防靜電材料、新型電磁屏蔽材料等多種領域，因此市場對3，4-二甲氧基噻吩的需求日益增大。 EMOT的合成方法主要是通過噻吩溴化、選擇性還原、氧烷基化得到。該工藝用到價格較貴的噻吩和腐蝕性強的溴素，而且EMOT產品中溴離子的殘留含量較高，因此影響EMOT產品的品質和使用。目前國內有報道通過丁二酮和原甲酸甲酯反應，再與二氯化硫反應合成EMOT的方法，但該方法中中間體2，3- 二甲氧基-1，3- 丁二烯不穩定，易聚合，原料二氯化硫有強腐蝕性，不利于工業化生產，因此該工藝還處于實驗室研究階段。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種新的3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，該方法利用低毒環保的烷基化原料，中間體無需純化、干燥，工藝安全，后處理方法簡單,產品收率高,成本低、質量穩定。本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的:
一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，包括以下步驟:
(1)將2，5-二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉溶于N，N- 二甲基甲酰胺中，滴加烷基化試齊U，升溫至回流，反應2 4小時，然后蒸干溶劑，得到2，5- 二甲酸甲酯-3，4- 二甲氧基噻吩粗品；
(2)將2，5-二甲酸甲酯_3，4- 二甲氧基噻吩粗品與質量濃度的10%的氫氧化鈉溶液混合，加熱到80 90°C，保溫反應2小時，反應完畢后用質量濃度為50%的硫酸酸化至pH為I 2，過濾得到3，4-甲氧基-2，5-噻吩二甲酸粗品；
(3)將3，4-甲氧基-2，5-噻吩二甲酸粗品與乙二醇溶劑混合均勻，再加入脫羧催化劑，加熱到100 120°C，保溫反應3 6小時，反應完畢后，經減壓精餾，得到產物3，4- 二甲氧基噻吩。優化的，上述步驟(I)中所述的2，5-二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉與N，N-二甲基甲酰胺的質量比為1:3。優化的，上述步驟(I)中所述的烷基化試劑為碳酸二甲酯。優化的，上述步驟(I)中烷基化試劑與2，5- 二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉的摩爾比為1.2 3.0:1。優化的，上述步驟(2)中所述的氫氧化鈉與2，5_ 二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉的摩爾比為2.5 3.0:1。
優化的，上述步驟(3)中所述的乙二醇與2，5-二甲酸甲酯-3，4_噻吩二醇鈉的質量比為2.0 3.0:1。優化的，上述步驟(3)中所述的脫羧催化劑為硫酸銅。優化的，上述步驟(3)中所述的脫羧催化劑與2，5-二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉的摩爾比為0.02 0.2:1。本發明通過核磁共振氫譜，質譜等方法對合成的化合物3，4- 二甲氧基噻吩進行表征:(I)核磁共振氫譜數據為:
H-NMR (400MHz，CDC13): δ =3.80 (s, 6H, 2-0CH3)，6.08 (s, 2H,噻吩環氫)，結果確定為3，4-二甲氧基噻吩。(2)質譜儀測定數據為:ES 1-MS (m/z，％)145。該化合物分子量為144，譜圖中出現145是I [M+H] +的信號，質譜測定結果確定為3，4- 二甲氧基噻吩。通過核磁共振氫譜、質譜分析表明，本發明合成的最終產品為3，4-二甲氧基噻吩。其結構式為:
權利要求
1.一種3，4- 二甲氧基噻吩的合成方法，包括以下步驟 (1)將2，5-二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉溶于N，N- 二甲基甲酰胺中，滴加烷基化試齊U，升溫至回流，反應2 4小時，然后蒸干溶劑，得到2，5- 二甲酸甲酯-3，4- 二甲氧基噻吩粗品； (2)將2，5-二甲酸甲酯_3，4- 二甲氧基噻吩粗品與質量濃度為10%的氫氧化鈉溶液混合，加熱到80 90°C，保溫反應2小時，反應完畢后，室溫下用質量濃度為50%的硫酸酸化至pH為I 2，過濾得到3，4-甲氧基-2，5-噻吩二甲酸粗品； (3)將3，4-甲氧基-2，5-噻吩二甲酸粗品與乙二醇溶劑混合均勻，再加入脫羧催化劑，加熱到100 120°C，保溫反應3 6小時，反應完畢后，經減壓精餾，得到產物3，4- 二甲氧基噻吩。
2.根據權利要求I所述的一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，其特征在于步驟(I)中所述的2，5_ 二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉與N，N-二甲基甲酰胺的質量比為1:3。
3.根據權利要求I所述的一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，其特征在于步驟(I)中所述的烷基化試劑為碳酸二甲酯。
4.根據權利要求I所述的一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，其特征在于步驟(I)中所述的烷基化試劑與2，5- 二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉的摩爾比為I. 2 3. O: I。
5.根據權利要求I所述的一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，其特征在于步驟(2)中所述的氫氧化鈉與2，5- 二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉的摩爾比為2. 5 3. O: I。
6.根據權利要求I所述的一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，其特征在于步驟(3)中所述的乙二醇與2，5_ 二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉的質量比為2. O 3. O: I。
7.根據權利要求I所述的一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，其特征在于步驟(3)中所述的脫羧催化劑為硫酸銅。
8.根據權利要求I所述的一種3，4-二甲氧基噻吩的合成方法，其特征在于步驟(3)中所述的脫羧催化劑與2，5- 二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉的摩爾比為O. 02 O. 2: I。
全文摘要
本發明公開了一種3,4-二甲氧基噻吩的合成方法，包括(1)將2，5-二甲酸甲酯-3，4-噻吩二醇鈉溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，加入烷基化試劑，加熱回流，得到2，5-二甲酸甲酯-3，4-二甲氧基噻吩粗品；(2)將氫氧化鈉溶液加入3，4-二甲氧基-2，5-二甲酸甲酯噻吩粗品中，加熱反應，得到3,4-甲氧基-2,5-噻吩二甲酸粗品；(3)將脫羧催化劑加入3,4-甲氧基-2,5-噻吩二甲酸粗品和乙二醇溶劑的混合物中，經加熱脫羧，精餾得到3,4-二甲氧基噻吩成品。乙二醇溶劑可重復使用。本發明制備方法工藝路線環保，生產原料易得，后處理方法簡單，本發明工藝的產品收率高，成本低，質量穩定。
文檔編號C07D333/32GK103254169SQ201310134130
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月18日 優先權日2013年4月18日
發明者杜法富 申請人:青島和成醫藥化工有限公司