3,4-二溴噻吩的制备

介绍

3,4-二溴噻吩的化学式为C4H2Br2S，分子结构中噻吩环的3位和4位上分别连接有溴原子。外观通常为无色液体。

图一 3,4-二溴噻吩

制备

由于微观电子云的分布规律，噻吩环3,4-位上氢原子的反应活性相对于2,5-位上氢原子的反应活性低，而对聚噻吩的功能化和分子修饰又需要活化3,4-位，且保持2,5-位的反应活性，以便进一步的聚合反应。所以获得高产率3-位或4-位取代噻吩衍生物一直是相关领域科技工作者们的攻关课题。目前，经常采用噻吩和氢溴酸溶液在各种催化剂存在的条件下合成3,4-二溴噻吩，但是，不可避免的是，产物中不但存在各种溴基噻吩，且上述产物因为熔点、沸点相似而分离困难[1]。

第一步：将0°C下搅拌并冷却的噻吩（185 mL，2.3 mol）氯仿溶液逐滴用溴（500 mL，1560 g，9.75 mol）处理5小时。在最后一小时，在不冷却反应混合物的情况下加入溴。然后搅拌混合物并加热回流5小时，冷却至室温，用3M氢氧化钠水溶液淬灭，剧烈搅拌以消耗多余的溴。分离水层，用水洗涤有机相，然后用丙酮（150mL）洗涤以去除残留的水。将有机残余物干燥，然后在回流下溶解在氯仿（1L）中。冷却时，目标四溴噻吩沉淀为无色晶体（693g，75%）。

第二步：将这种四溴噻吩（47 g，0.12 mol）在无水乙醚（300 mL）中的溶液冷却至0°C，并在氩气下用丁基锂的己烷溶液（150 mL，0.24 mol，1.6 M）逐滴处理80-90分钟。然后将混合物再搅拌20分钟，在搅拌下小心加入冰水（250mL）。分离有机相，用乙醚萃取水相两次，合并所有有机萃取物，用无水氯化钙干燥，真空浓缩。将残余物在15 MMHG下蒸馏，得到22 g（77%）粗品3,4-二溴噻吩。将这种3,4-二溴噻吩（72 g，33 ML，0.3 mol）的干醚（120 ML）溶液冷却至-78°C，加入nBuLi（206 ML，0.33 mol，1.6 M）的AT-78°C溶液中，搅拌5分钟。将DMF（35 ML，33 g，0.45 mol）的干燥醚（120 ML）冷溶液缓慢加入反应混合物中。10分钟后，移除冷浴，小心加入HCl水溶液（150 mL，6N），将混合物加热至23°C，分离水相并用乙醚进一步洗涤。然后合并有机提取物，用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤，蒸发有机分配。将残余物在真空下蒸馏两次，得到纯的3,4-二溴噻吩（40g，69%）[2]。

图二 3,4-二溴噻吩的制备

参考文献

[1]徐广苓.一种3,4-二溴噻吩的制备方法[P].山东:CN201310500080.2,2014-03-05.

[2](US) L S C (US) H W P(US) S M, et al.4(SPIROPIPERIDINYL)METHYL SUBSTITUTED PYRROLIDINES AS MODULATORS OF CHEMOKINE RECEPTOR ACTIVITY[P].WO2003US40491,2004-7-15.