一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法技术

本发明专利技术提供了一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法，其特征在于：由噻吩衍生物与硝基乙烯反应生成2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物，该2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物经氧化获得2-(2-甲酸)-噻吩衍生物，经还原可获得2-乙胺-噻吩衍生物。该生产方法简单，区别于现有技术中复杂的生产方式，苛刻的生产条件，本发明专利技术一步即可实现目标产物的合成。且由于本发明专利技术对生产工艺和合成路线进行了优化，在本发明专利技术的生产过程中，副反应少，后处理方便，生产条件温和，适合于工业化的生产模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机合成领域，具体地，涉及一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法。
技术介绍
噻吩(Thiophene)，系统名1-硫杂-2,4-环戊二烯，CAS号110-02-1。从结构式上看，噻吩是一种杂环化合物，也是一种硫醚。分子式C4H4S，分子量84.14。熔点-38℃，沸点84℃，密度1.051g/cm3。噻吩是芳香性的，类似于芳香族化合物，但比苯更为活泼。由于，硫原子有2对孤电子中的一对与2个双键共轭，形成离域π键。噻吩类化物是一种新型极具发展潜力的系列精细化学品。如：2-(硝基乙基)-噻吩是一类用量较大的噻吩系列衍生物，由其衍生而得的2-噻吩乙胺、2-噻吩乙酸、2-噻吩乙酰化合物被广泛应用于医药、农药、染料、高分子助剂等行业。如，2-噻吩乙胺是降血脂药、血小板凝集抑制剂、心血管舒张药、5-脂氧合酶抑制剂和多种抗菌药等生物活性药物的中间体,主要用于合成心脑血管疾病的重要药物盐酸噻氯吡啶。又如，2-噻吩乙酸是头孢噻啶、头孢噻吩钠等药物中间体，2-噻吩乙酸还可用于心血管药、降血脂药、抗溃疡药、血小板凝集抑制剂、心血管舒张药等多种药物产物的合成，而在农业领域中可用于合成杀虫剂、杀菌剂、除草剂等，在染织领域中可用于合成黄、红、紫色调的染料中间体。此外，2-噻吩乙酸可用于与金属羰基簇合物的反应，微波条件下固体状态可进行反应。但是，目前，2-(硝基乙基)-噻吩及其下游产品的生产远远满足不了我国的需求，且其步骤复杂、副产物复杂、分离不易、成本极高、环境污染严重。故而，如何有效降低生产成本、提高反应收率、减少环境污染，研究出切实可行的工业化、规模化生产工艺具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述缺陷，提供一种工艺简单、便于操作的，适用于工业化生产的用于合成2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法。本专利技术提供的一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法，其特征在于：由噻吩衍生物与硝基乙烯反应生成2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物，上述噻吩衍生物为如下结构所示的化合物：R为芳香环上单取代或多取代的氢、烷基及其衍生物、芳基及其衍生物、酯基、醚基；烷基优选为碳原子为1-20个的直链、支链和环烷基，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的烷烃，芳基优选为碳原子数为5-12个的芳烃，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的芳香烃；此外，醚基还可以为聚醚结构。上述噻吩衍生物还可以为如下结构所示的化合物：R为芳香环上单取代或多取代的氢、烷基及其衍生物、芳基及其衍生物、酯基、醚基；烷基优选为碳原子为1-20个的直链、支链和环烷基，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的烷烃，芳基优选为碳原子数为5-12个的芳烃，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的芳香烃；此外，醚基还可以为聚醚结构。此外，上述2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物经氧化获得2-(2-甲酸)-噻吩衍生物。经还原可获得2-乙胺-噻吩衍生物。此外，本专利技术还提供了上述2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物的制备方法为：即、由噻吩衍生物与硝基乙烯，在25-100℃的温度下，反应3-12小时，蒸除溶剂后待用。上述噻吩衍生物与硝基乙烯优选在亚铜盐或其配合物的催化下进行反应。上述反应过程中所选用的溶剂可以为四氢呋喃，甲苯，2-甲苯乙烯，醚类，丁二烯，异戊二烯中的一种或几种的混合物。上述噻吩衍生物与硝基乙烯的摩尔比为1:1-0.8。其中，上述述噻吩衍生物可通过如下结构的化合物与钾、钠、锂或叔丁基锂反应获得，其反应物的摩尔比可以为1:1-1.2；R为芳香环上单取代或多取代的氢、烷基及其衍生物、芳基及其衍生物、酯基、醚基；烷基优选为碳原子为1-20个的直链、支链和环烷基，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的烷烃，芳基优选为碳原子数为5-12个的芳烃，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的芳香烃；此外，醚基还可以为聚醚结构。或可通过如下结构的化合物与镁通过格式反应获得格式试剂，其反应物的摩尔比可以为1:1-1.2；R为芳香环上单取代或多取代的氢、烷基及其衍生物、芳基及其衍生物、酯基、醚基；烷基优选为碳原子为1-20个的直链、支链和环烷基，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的烷烃，芳基优选为碳原子数为5-12个的芳烃，其衍生物可以为任意芳基、杂芳基、酯基、醚基等基团取代的芳香烃；此外，醚基还可以为聚醚结构；X为氯、溴、氟。具体反应过程如下所示：本专利技术的作用和效果本专利技术提供的生产方法简单，区别于现有技术中复杂的生产方式，苛刻的生产条件，本专利技术采用一锅法即可实现目标产物的合成。且产率相对于现有技术的多步合成来说，能提高至少50％。且由于本专利技术对生产工艺和合成路线进行了优化，在本专利技术的生产过程中，副反应少，后处理方便，可达97％以上的纯度。较现有技术中，原料成本低廉，易于取得，基本能达到传统工艺的1/5-1/100。由于传统方案中的多步合成，且几乎每步完成后都需要进行纯化的过程，且工艺条件苛刻，因此，其产率相对较低，成本提高的同时，也增加了生产上的操作困难，对制造工人的操作要求相对较高，而本专利技术不但合成工艺简单，工艺条件温和，且其在产品产率可高达75％及以上。因此,本专利技术是一种适合于大规模工业化生产的制造方法。具体实施例实施例一途径A：将10M噻吩与10M(该物质可选范围为10-12M)钠(钾、锂、镁或叔丁基锂)混合均匀，-30-30℃反应(根据不同取代的噻吩衍生物，该反应温度为-30-120℃不等，如：环上有供电子基团取代时反应温度为-30-80℃，环上有吸电子基团取代时反应温度为80-120℃)，搅拌反应5小时(根据不同取代的噻吩衍生物，该反应时间为3-10小时不等，如：环上有供电子基团取代时反应时间为1-5小时，环上有吸电子基团取代时反应时间为5-10小时)，冷却至室温，加入1000ml的四氢呋喃(或乙二醇二甲醚等溶剂)，混合均匀，缓慢加入10M(该物质可选范围为8-10M)硝基乙烯，-30-30℃反应3小时(根据不同取代的噻吩负离子衍生物，该反应时间为3-12小时不等，如：环上有供电子基团取代时反应时间为3-8小时，环上有吸电子基团取代时反应时间为8-12小时)，减压出去溶剂待用。将上述产物溶解于3000ml的DMSO中，滴加10M乙酸，120℃反应5小时，经重结晶获得产物1101g。或将上述产物中加入1MPd/C或RaneyNi，通入10M氢气，在高压釜中，于120℃反应12小时，经过滤、萃取、减压蒸馏获得产物876g。路径B：将10M2-氯噻吩与10M金属镁反应制备格式试剂，冷却至室温，加入1000ml的无水四氢呋喃，混合均匀，缓慢加入10M(该物质可选范围为8-10M)硝基乙烯，回流反应3小时(根据不同取代的噻吩负离子衍生物，该反应时间为3-12小时不等，如：环上有供电子基团取代时反应时间为3-8小时，环上有吸电子基团取代时反应时间为8-12小时)，减压去除溶剂待用。将上述产物溶解于3000ml的DMSO中，滴加10M乙酸，120℃反应5小时，经重结晶获得产物1231g。或将上述产物中加入1MPd/C或Raney本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑取代‑噻吩衍生物的工业制备方法，其特征在于：由噻吩衍生物与硝基乙烯反应生成2‑(2‑硝基乙基)‑噻吩衍生物，所述噻吩衍生物为如下结构所示的化合物：R为芳香环上单取代或多取代的氢、烷基及其衍生物、芳基及其衍生物、酯基、醚基；2‑(2‑硝基乙基)‑噻吩衍生物经氧化获得2‑(2‑甲酸)‑噻吩衍生物。

【技术特征摘要】
1.一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法，其特征在于：由噻吩衍生物与硝基乙烯反应生成2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物，所述噻吩衍生物为如下结构所示的化合物：R为芳香环上单取代或多取代的氢、烷基及其衍生物、芳基及其衍生物、酯基、醚基；2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物经氧化获得2-(2-甲酸)-噻吩衍生物。2.如权利要求1所述的一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法，其特征在于：所述噻吩衍生物还可以为如下结构所示的化合物：R为芳香环上单取代或多取代的氢、烷基及其衍生物、芳基及其衍生物、酯基、醚基。3.如权利要求1所述的一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法，其特征在于：2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物经还原获得2-乙胺-噻吩衍生物。4.如权利要求1所述的一种2-取代-噻吩衍生物的工业制备方法，其特征在于：所述2-(2-硝基乙基)-噻吩衍生物的制备方法为：由噻吩衍生物与硝基乙烯,在25-100℃的温度下，反应3-12小时，蒸除溶剂后待用。5.如权利要求1所述的一种2-取...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志训，
申请(专利权)人：王志训，
类型：发明
国别省市：上海;31