专利名称：一种乙酰基噻吩的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制备乙酰基噻吩的方法，特别涉及一种大孔弱碱性苯乙 烯系阴离子交换树脂参与的制备乙酰基噻吩方法。(二) 背景技术乙酰基噻吩是重要的化工原料和许多药物的重要中间体。在噻吩杂环化合物的环上引入乙酰基， 一般在环的2位上比较容易，主要用羧基衍生物在Lewis 酸催化下直接进行亲电酰化反应，以及通过某些具有碳正离子活性的中间体对 芳烃进行亲电取代，再经分解后转化为酰基的间接反应。但是，在环的3位上 采用上述方法进行乙酰化就比较困难。Heck反应是在膦配体和金属钯催化下，有机胺作为碱，由卤代芳烃和烯烃 合成烯基取代芳烃化合物的重要方法。利用传统的合成方法进行工业化生产， 作为碱的有机胺难以回收，而且需要有机膦配体提高反应的活性，对环境污染 大。因此，开发环境友好新催化材料和催化新工艺的研究将是绿色化学研究的 重要内容。随着弱碱性离子交换树脂的发展，利用离子交换树脂的功能性开展 洁净生产工艺技术的研究，是绿色化学合成技术的一个重要发展方向。(三) 发明内容本发明的目的在于提供一种利用弱碱性阴离子交换树脂作为碱，在金属钯 试剂催化下，由卤代噻吩和乙烯基醚类化合物进行Heck反应，制得乙酰基取代
噻吩化合物，本发明的合成工艺易于工业化生产，便于反应操作和处理，q匕3曰易回收，避免了有机膦化合物的使用，降低了生产成本，解决了化学反应过程 中出现的污染问题。为达到发明目的本发明采用的技术方案是用如式(I )所示的乙烯基醚与如式(II)或(III)所示的卤代噻吩在二 甲基甲酰胺中，在如式(IV)所示的大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、醋酸钯催化剂存在下，于100 15(TC，搅拌反应1 20小时得反应产物，反应产 物经分离纯化得到所述的乙酰基噻吩，所述的卤代噻吩、乙烯基醚类化合物、醋酸钯、弱碱性离子交换树脂投料物质的量比为1 : 1 5 : 0.005 0.01 : l 2;<formula>formula see original document page 5</formula>式(I )中，Ri表示为碳原子数4的垸基；式(II)和(III)中，X为C1、 Br或I;式(IV) R2 、 R3各自独立地为甲基或氢原子，n表示聚合物大分子链上所含重 复单元数目的平均值，衡量聚合物分子大小的指标，在本发明中为Styrene-DVBD301型树月'本发明推荐所述的二甲基甲酰胺的体积用量与卤代噻吩物质的摩尔量比为 1 10 : 1 (ml/誦l)。本发明所述的卤代噻吩、乙烯基醚、醋酸钯、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子 交换树脂的物质的量比优选为1 : 2: 0.005 : 1.5。本发明所述的卤代噻吩为2-溴噻吩、3-溴噻吩、2-氯噻吩、3-氯噻吩、
2-碘噻吩或3-碘噻吩。本发明所述的乙烯基醚类化合物为正丁基乙烯基醚。本发明所述的反应温度优选为120 140°C，反应时间优选为5 8小时。本发明所述的方法具体的为用2-溴噻吩与正丁基乙烯基醚在二甲基甲酰胺中，在醋酸钯和如式(IV)所示的一种大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂参与存在下，在14(TC下搅拌反应5小时得反应产物，反应产物经分离纯化得到所述的乙酰基噻吩，所述的2-溴噻吩、正丁基乙烯基醚、醋酸钯、弱碱性离子交换树脂的摩尔比为1 : 2 : 0.01 : 1.5，所述二甲基甲酰胺的体积与卤代噻吩的摩尔数之比为5: 1 (ml/mmo1)。本发明所述的分离纯化为用甲苯萃取反应产物，将甲苯萃取液干燥，浓縮，用硅胶柱层析分离纯化得乙酰基噻吩。本发明所述一种大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂为市售产品，推荐型号为Styrene-DVB( D301 R)， Styrene-DVB ( D301 T) ， Styrene-DVB (D301 G) ， Styrene-DVB (D392) , Styrene-DVB (D380)的弱碱性离子交换树脂。本发明所采用技术方案与已有技术相比的有益效果主要体现为反应产物中 的树脂可以回收，不使用有机膦配体，易于工业化生产，对环境无污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此实施例1:由2-溴噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-溴噻吩163毫克(1毫摩尔)，醋酸钯23毫克(0. 01毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚200毫克(2毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 R)树脂0. 3克(1.5
毫摩尔)，二甲基甲酰胺5毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在10(TC反应 10个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓 縮，硅胶柱层析分离得产物113毫克，收率90%。力腿(CDC13) S : 2. 57 (s， 3H), 7. 14 (m， 1H) ， 7. 64 (m， 1H) ，7.71 (m， 1H); 13C NMR(CDC13) S :27. 32， 128.5， 132. 9， 134. 2， 145. 0， 191.2。 MS(m/z) :126(M+)。实施例2:由2-溴噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-溴噻吩163毫克(l毫摩尔)，醋酸钯12毫克(0.005毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚150毫克(1.5毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 R)树脂0. 4克(2 毫摩尔)，二甲基甲酰胺5毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在13(TC反应 10个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓 縮，硅胶柱层析分离得产物110毫克，收率88%。实施例3 :由3-溴噻吩制备3-乙酰基噻吩将3-溴噻吩163毫克(l毫摩尔)，醋酸钯23毫克(0.01毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚200毫克(2毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 R)树脂0. 3克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺10毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在100。C反 应10个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥， 浓縮，硅胶柱层析分离得产物lll毫克，收率88%。 'H NMR(CDC13) S :2.51 (s，3H)， 7.31 (m， 1H)， 7.54(m， 1H)， 8.04(m， 1H); 13C NMR(CDC13) S :27. 40， 126.8， 127. 3， 132. 5， 143. 1， 192.7。MS(m/z) :126(M+)。实施例4 :由3-氯噻吩制备3-乙酰基噻吩将3-氯吡啶119毫克(1毫摩尔)，醋酸钯23毫克(0. 01毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚200毫克(2毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 R)树脂0. 3克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺l毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在15(TC反应 20个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓 縮，硅胶柱层析分离得产物101毫克，收率80%。实施例5:由2-氯噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-氯吡啶119毫克(l毫摩尔)，醋酸钯23毫克(0.01毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚200毫克(2毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 G)树脂0. 36克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺10毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在13CTC反 应5个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓 縮，硅胶柱层析分离得产物107毫克，收率85%。实施例6:由2-碘噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-碘噻吩210毫克(1毫摩尔)，醋酸钯23毫克(0. 01毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚200毫克(2毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 T)树脂0. 3克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺5毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在10(TC反应 10个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓 縮，硅胶柱层析分离得产物118毫克，收率94%。
实施例7:由2-氯噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-氯吡啶119毫克(l毫摩尔)，醋酸钯16毫克(0.007毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚100毫克(l毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 G)树脂0. 36克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺10毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在13(TC反 应5个小时。反应结束后，冷却。用用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥， 浓縮，硅胶柱层析分离得产物107毫克，收率85%。实施例8:由2-氯噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-氯吡啶119毫克(l毫摩尔)，醋酸钯20毫克(0.009毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚500毫克(5毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 G)树脂0. 36克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺5毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在13(TC反应 5个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓縮， 硅胶柱层析分离得产物101毫克，收率80%。实施例9:由2-溴噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-溴噻吩163毫克(l毫摩尔)，醋酸钯23毫克(0.01毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚200毫克(2毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 R)树脂0. 3克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺10毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在10(TC反 应10个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥， 浓縮，硅胶柱层析分离得产物113毫克，收率91%。
实施例10:由2-氯噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-氯吡啶119毫克(l毫摩尔)，醋酸钯20毫克(0.009毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚500毫克(5毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 G)树脂0. 36克(1.5 毫摩尔)，二甲基甲酰胺l毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在13(TC反应 5个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓縮， 硅胶柱层析分离得产物101毫克，收率80%。 实施例11:由2-氯噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-氯吡啶119毫克(l毫摩尔)，醋酸钯20毫克(0.009毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚500毫克(5毫摩尔)，回收再生的Styrene-DVB ( D301 G)树脂0. 36 克(1.5毫摩尔)，二甲基甲酰胺1毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在 13(TC反应5个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液 干燥，浓縮，硅胶柱层析分离得产物101毫克，收率80%。实施例12:由2-碘噻吩制备2-乙酰基噻吩将2-碘噻吩210毫克(1毫摩尔)，醋酸钯23毫克(0. 01毫摩尔)，正丁 基乙烯基醚200毫克(2毫摩尔)，Styrene-DVB ( D301 T)树脂0. 2克(1毫 摩尔)，二甲基甲酰胺5毫升，置于50毫升烧瓶中，搅拌加热，在15(TC反应 20个小时。反应结束后，冷却。用甲苯(3X50毫升)萃取，萃取液干燥，浓 縮，硅胶柱层析分离得产物118毫克，收率83%。
权利要求
1.一种乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述的方法是用如式(I)所示的乙烯基醚化合物与如式(II)或(III)所示的卤代噻吩在二甲基甲酰胺中，在如式(IV)所示的大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂及醋酸钯催化剂存在下，于100～150℃，搅拌反应1～20小时得反应产物，反应产物经分离纯化得到所述的乙酰基噻吩，所述的卤代噻吩、乙烯基醚类化合物、醋酸钯、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂投料物质的量比为1∶1～5∶0.005～0.01∶1～2；式(I)中，R1表示为碳原子数为4的烷基；式(II)和(III)中，X为Cl、Br或I；式(Ⅳ)中R2、R3各自独立地为甲基或氢原子。
2. 如权利要求l所述乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述二甲基甲酰胺的 体积用量与卤代噻吩的摩尔数之比为1 10: l(ml/mmol)。
3. 如权利要求1所述乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述的卤代噻吩为2-溴噻吩、3-溴噻吩、2-氯噻吩、3-氯噻吩、2-碘噻吩或3-碘噻吩。
4. 如权利要求1所述乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述的乙烯基醚类化 合物为正丁基乙烯基醚。
5. 如权利要求1所述乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述的反应温度为 120 140°C，反应时间为5 8小时。
6. 如权利要求1所述乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述的卤代噻吩、乙烯基醚、醋酸钯、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂的投料物质的量比为1 : 2: 0.005 : 1.5。
7. 如权利要求1所述乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述的方法是用2-溴 噻吩与正丁基乙烯基醚在二甲基甲酰胺中，在醋酸钯和如式(IV)所示的弱碱 性离子交换树脂存在下，在14(TC下搅拌反应5小时得反应产物，反应产物经分 离纯化得到所述的乙酰基噻吩，所述的2-溴噻吩、正丁基乙烯基醚、醋酸钯、 大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂的物质量比为1 : 2 : 0.01 : 1.5，所述 二甲基甲酰胺的体积与^代噻吩的摩尔数之比为1 5: 1(ml/mmo1)。
8. 如权利要求1 9之一所述的乙酰基噻吩的制备方法，其特征在于所述的分离 纯化为反应产物用甲苯萃取，将甲苯萃取物干燥，浓縮，硅胶柱层析分离纯 化得乙酰基噻吩。
全文摘要
本发明涉及一种制备乙酰基噻吩的方法，特别涉及一种大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂参与的制备乙酰基噻吩方法，技术方案为用乙烯基醚化合物与卤代噻吩在二甲基甲酰胺中，在大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、醋酸钯催化剂存在下，于100～150℃，搅拌反应1～20小时得反应产物，反应产物经分离纯化得到所述的乙酰基噻吩，所述的卤代噻吩、乙烯基醚类化合物、醋酸钯、弱碱性离子交换树脂投料物质的量比为1∶1～5∶0.005～0.01∶1～2。本发明所采用技术方案与已有技术相比的有益效果主要体现为反应产物中的树脂可以回收，不使用有机膦配体，易于工业化生产，对环境无污染。
文档编号C07D333/32GK101157682SQ20071015659
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者吴香梅, 华 董, 文 裴 申请人:浙江工业大学