2-溴-5-甲基噻吩的应用

背景^[1-2]

2-溴-5-甲基噻吩是重要药物中间体，噻吩具有芳香性 ，与苯相似，比苯更容易发生亲电取代反应，主要取代在2位上。噻吩2位上的氢也很容易被金属取代 ，生成汞和钠等的衍生物。噻吩环系对氧化剂具有一定的稳定性，例如，烷基取代的噻吩氧化后可以形成噻吩羧酸。用金属钠在液氨和甲醇溶液内还原噻吩，可得二氢噻吩，以及某些开环化合物。

合成路线^[3-5]

1、2-甲基噻吩与溴发生取代反应生成2-溴-5-甲基噻吩的概率大约为97%。

2、2,5-二溴噻吩与甲基碘发生取代反应生成2-溴-5-甲基噻吩得率大约为70%。

3、2-甲基噻吩与溴发生二元取代反应生成2-溴-5-甲基噻吩和3,5-二溴-2-甲基噻吩得率大约为70%。

应用^[6][7]

用于二甲基二苯并噻吩加氢脱硫中间体的合成

石油中二苯并噻吩(DBT)及其烷基取代物的加氢脱硫(HDS)反应活性最低,目前的脱硫方法以加氢脱硫为主,磷化物催化剂作为一类新型的脱硫催化剂备受关注。DBT、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)及2,6-二甲基二苯并噻吩(2,6-DMDBT)是三种重要的模型化合物。

研究了4,6-DMDBT和2,6-DMDBT及其部分氢化的中间体TH-4,6-DMDBT,HH-4,6-DMDBT,TH-2,6-DMDBT和HH-2,6-DMDBT的合成。本文以3-甲基-2-环己烯-1-酮为原料经四丁基三溴化铵(TBATB)溴化后,与2-甲基苯硫酚经SNV取代反应耦合,用高分辨率质谱,核磁和X-Ray单晶衍射数据证实化合物结构,耦合后产物在多聚磷酸(PPA)中环合可经一步反应得到4,6-DMDBT和TH-4,6-DMDBT,它们是重要的加氢脱硫模型化合物和重要的部分加氢中间体。当缩短反应时间时,少量的二氢-4,6-二甲基二苯并噻吩(DH-4,6-DMDBT)生成,可以在GC-MS中观察到,由于该结构很不稳定,未能捕捉到足够量进行测试。产物中TH-4,6-DMDBT和4,6-DMDBT的比例可以通过引入氧化或还原剂对反应结果加以调变。TH-4,6-DMDBT在三氟乙酸和锌粉中室温下还原4天,可以得到另一个重要的加氢脱硫部分氢化中间体HH-4,6-DMDBT,2D NMR结果证实构型为(4R,4aS,9bS)。

以3-甲基环己酮为原料经溴水溴化后得到(trans,cis)-2-溴-3-甲基环己酮和(trans,cis)-2-溴-5-甲基环己酮混合物,将其与2-甲基苯硫酚反应,经耦合后在PPA中环化得到TH-4,6-DMDBT和四氢-2,6-二甲基二苯并噻吩(TH-2,6-DMDBT,主产物),TH-2,6-DMDBT低温下为固体很容易分离,经重结晶后可得到纯度大于92%的TH-2,6-DMDBT。TH-2,6-DMDBT在三氟乙酸和锌粉中室温下还原4天得到1,2,3,4,4a,9b-六氢-2,6-二甲基二苯并噻吩,由于在2,4a,9b处有三个手性中心,使得产物为含有部分构型异构体的混合物。在中间体的合成基础上,本文还探索了4,6-DMDBT,TH-4,6-DMDBT,TH-2,6-DMDBT在体相Ni2P催化剂上的加氢脱硫反应。结果表明在Ni2P催化剂上,TH-DMDBTs显示出了很强的脱氢和甲基转移活性,并且是2位和4位上的甲基发生了转移,并且该脱氢甲基转移反应可逆。同时观测到另一种甲基转移产物,推测为3,6-DMDBT。

参考文献

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[3]A simple and general preparation of vinylic sulfides,selenides and tellurides[J].Claudio C.Silveira,Paulo Cesar S.Santos,Samuel R.Mendes,Antonio L.Braga.Journal of Organometallic Chemistry.2008(26)

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[5]Palladium nanoparticles in polyethylene glycols:Efficient and recyclable catalyst system for hydrogenation of olefins[J].Xiumin Ma,Tao Jiang,Buxing Han,Jicheng Zhang,Shiding Miao,Kunlun Ding,Guimin An,Ye Xie,Yinxi Zhou,Anlian Zhu.Catalysis Communications.2007(1)

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[7]徐晓颖.二甲基二苯并噻吩加氢脱硫中间体的合成[D].大连理工大学,2011.