噻吩并[3,2-b]噻吩的卤化反应与应用

噻吩并[3,2-b]噻吩，英文名为Thieno[3,2-b]thiophene，常温常压下为白色固体粉末，在水中溶解性差但是可溶于甲醇。噻吩并[3,2-b]噻吩是一种双噻吩类化合物，其分子整体具有丰富的电子云密度，可与常见的亲电型卤化试剂发生溴化或者碘化反应。该物质可用作有机电子器件的合成原料，它在有机太阳能电池、有机场效应晶体管和有机发光二极管（OLED）的制备中有一定的应用。

化学性质

噻吩并[3,2-b]噻吩具有丰富的电子云密度，因此它能进行多种芳香亲电取代反应，最为常见的是它可在亲电试剂例如NBS，NCS等作用下在呋喃环的2号位引入一个卤素原子（包括氯，溴，碘）。值得说明的是由于该物质具有较为对称的化学结构，通过控制反应条件可在噻吩环上引入一个或者两个卤原子，拓展了其反应多样性。

制备

噻吩并[3,2-b]噻吩的制备方法可以通过串联两步反应来实现。首先将噻吩与亚硫酰氯反应生成噻吩-2-亚砜基化合物，然后通过硫化物还原和氢化处理生成噻吩[3,2-b]并二噻吩。

卤化反应

图1 噻吩并[3,2-b]噻吩的卤化反应

在一个干燥的反应烧瓶中将噻吩并[3,2-b]噻吩 (5.61 g, 40 mmol)溶于干燥的DMF (80 mL)中，将其在室温下进行搅拌溶解。然后往上述反应混合物中加入N-氯琥珀酰亚胺(10.68 g, 80 mmol)。将所得的反应混合物在室温下剧烈搅拌反应大约6小时。反应结束后向上述反应混合物中加水，并用乙醚将混合物萃取三次。用水清洗有机相4次，然后在MgSO4上干燥有机相。将反应混合物进行过滤以除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩，所得的残余物通过硅胶(戊烷)柱层析法进行分离纯化即可得到目标产物分子。[1]

化学应用

由于其对称的化学结构和丰富的电子云密度，噻吩并[3,2-b]噻吩在材料科学领域具有潜在的应用，它可以用于合成具有特殊电子性质的半导体聚合物，可用于光伏材料、传感器等领域。

参考文献

[1] Kunz, Thomas; et al Chemistry-A European Journal (2011), 17(3), 866-872.