5-Acetyl-2-thiophenboronsäureist eine organische Borverbindung, seine chemische Formel ist C6H7BO3S, es ist ein organisches Synthesezwischenprodukt mit wichtigem Anwendungswert, das in der Medizin, Chemie, Materialchemie, Biowissenschaften und anderen Bereichen weit verbreitet ist. Darunter spielt es eine wichtige Rolle bei der Herstellung von heterocyclischen Verbindungen, da diese Verbindung weithin als Katalysator, Reagenz, Schutzgruppe usw. bei der Synthese von Thiophenderivaten verwendet wird.
In der Medizin werden Derivate von 5-Acetyl-2-thiophenboronsäure in großem Umfang in der Forschung und Entwicklung von Krebsmedikamenten verwendet. Sie verstärken ihre Wirksamkeit durch die Kombination mit Stickstofflost und Cyclophosphamid in Krebsmedikamenten. und Stabilität.
Auf dem Gebiet der Materialchemie wird 5-Acetyl-2-thiophenboronsäure auch häufig bei der Synthese von organischen Halbleitern verwendet. Als effiziente organische Verbindung kann es die Leitfähigkeit und die photoelektrischen Eigenschaften von organischen Halbleitermaterialien effektiv verbessern, wodurch die Herstellung von organischen Hochleistungs-Elektronikgeräten realisiert wird.
5-Acetyl-2-thiophenboronsäure hat breite Anwendungsperspektiven und spielt eine wichtige Rolle in verschiedenen Bereichen. Daher ist seine Synthesemethode besonders wichtig, und die spezifischen Synthesemethoden sind wie folgt:
1. Die Knorr-Synthese: Gemäß der Knorr-Synthesemethode setzt man zuerst 2-Propenylthioharnstoff und Ethylborat in Ethanol um, fügt dann Natriumacetat hinzu und erhitzt in Wasserdampf, um 5-Acetylthiophen-2-boronsäure zu erhalten saurer ethylester. Anschließend wurde Ethyl-5-acetylthiophen-2-boronsäure in Natriumhydroxidlösung gegeben und 2 Stunden erhitzt, um die Estergruppe zu entfernen, um 5-Acetyl-2-thiophenboronsäure zu erhalten. Die spezifischen detaillierten Schritte sind wie folgt:
(1.) Der erste Schritt ist die Synthese von 2-Amino-5-(acetyl)-2,3-dihydrothiophen (2-Acetylthiophen-3-carbonsäure Methylester).
Füge Methylthioacetat zu Dimethylformamid (DMF) hinzu, füge eine bestimmte Menge Ammoniumsulfat-Katalysator hinzu, rühre und erhitze eine bestimmte Zeit lang, um 2-Amino-5-(acetyl)-2 zu erzeugen,{ {3}}Dihydrothiophen. Nachdem die Reaktion beendet ist, stellen Sie die Reaktionslösung auf schwache Säure ein, geben Sie sie dann in die Perchlorsäuremischung und schütteln Sie die Reaktionsflasche hin und her. Schließlich wurde der wasserunlösliche Teil in der Reaktionslösung entfernt und getrocknet, um das Zielprodukt zu erhalten.
(2.) Der zweite Schritt ist die Acylierungsreaktion von 2-Amino-5-acetylthiophen.
Fügen Sie der Reaktionslösung Kaliumhydroxid (KOH) hinzu und stellen Sie den pH-Wert auf 10-11 ein. Anschließend wurde Benzoylchlorid tropfenweise in die Lösung gegeben und 30 Minuten erhitzt. Nach der Reaktion wurde die Reaktionslösung mit verdünnter Salzsäure angesäuert und eine feste Substanz wurde ausgefällt.
(3.) Der dritte Schritt ist die Synthese von 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure.
Die Reaktanten wurden zur Dehydratisierung wiederholt in Wasser und Graphit gelöst, und dann wurde Bortrihydroxid (BHA) zur Orthoborierung hinzugefügt, um pentasubstituierte Pyrrolidone zu bilden.
Zusammenfassend umfasst das Knorr-Syntheseverfahren von 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure hauptsächlich dreistufige Reaktionen: Synthese von 2-Amino-5-(acetyl)-2, 3-Dihydrothiophen, 2-Amino-5-acetyl Acylierungsreaktion von Thiophen und Synthese von 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure.
2. Die Borylierungsreaktion: 5-Brom-2'-Acetylthiophen und PinBCl (2-Ethylphenyltrifluorbor) wurden in DMF in Gegenwart von Tributylphosphin und Kaliumnatriumcarbonat umgesetzt, um 5- zu erhalten Acetyl--2-thiophenboronsäure. Im Folgenden sind die detaillierten Schritte der Borylierungsreaktionsmethode von 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure aufgeführt:
(1.) Vorbereitungsmaterialien: 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure, Palladiumacetat, Triphenylphosphin, Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Methanol, Aceton, destilliertes Wasser, Stickstoffflasche, Reaktionskessel, Heißwasserbad, Abscheidevorrichtung Trichter usw. .
(2.) Bereiten Sie die Lösung der Reaktanten vor: Lösen Sie 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure bzw. Triphenylphosphin in Aceton und rühren Sie gut um.
(3.) Befüllen des Reaktors mit Stickstoffgas.
(4.) Natriumcarbonat in den Reaktionskessel geben und dann Methanol zugeben.
(5.) Palladiumacetat zugeben und rühren.
(6.) Fügen Sie die gemischte Flüssigkeit aus 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure und Triphenylphosphin hinzu und rühren Sie um.
(7.) Stellen Sie das Heißwasserbad auf die richtige Temperatur ein.
(8.) Verwenden Sie Stickstoffgas, um das Gas in den Reaktor zu spülen, bis Blasen beobachtet werden, was anzeigt, dass die Reaktion begonnen hat.
(9.) Das Reaktionsgemisch in den Reaktor geben. In Anbetracht der Überlaufsituation wird empfohlen, nur 1/3 des Reaktors zuzugeben.
(10.) Erhöhen Sie die Temperatur des Heißwasserbades auf die richtige Temperatur.
(11.) Die Reaktionsmischung wurde gerührt.
(12.) Überwachen Sie die Temperatur und die Farbänderung des Reaktionsgemisches während der Reaktion.
(13.) Verwenden Sie nach der Reaktion destilliertes Wasser und Natriumhydroxid, um die Reaktionsmischung zu extrahieren, und verwenden Sie dann einen Scheidetrichter, um das abgetrennte Produkt von der Bodenschicht zu trennen.
(14.) Das isolierte Produkt wird getrocknet und gereinigt.
(15.) Verwenden Sie schließlich das Verfahren, um die Struktur und Reinheit des Produkts zu bestätigen.
Kurz gesagt, dies ist eine relativ komplizierte chemische Reaktion, die von den Wissenschaftlern hohe chemische Versuchstechniken und Sicherheitskenntnisse erfordert, um die Synthesereaktion reibungslos durchzuführen.
3. Die Suzuki-Reaktion: Die Suzuki-Reaktion ist eine häufig verwendete palladiumkatalysierte Kupplungsreaktion, die zur Synthese aromatischer Verbindungen verwendet werden kann. Sie wird erreicht, indem borhaltige organische Verbindungen (wie Borate) mit halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen unter der Katalyse von Palladiumliganden umgesetzt werden.
Das Folgende sind die Suzuki-Reaktionsschritte für 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure:
(1.) Vorbereitung der Reaktanten: Bereiten Sie 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure und halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzolbromid vor.
(2.) Reaktionsbedingungen: Die Reaktion wird in einem gemischten Lösungsmittel aus Ethanol und Wasser durchgeführt, und Palladium-Ligand und Kaliumcarbonat-Katalysator werden zugegeben.
(3.) Reaktionsverlauf: Beginnen Sie nach 20-30 Minuten mit der Zugabe von halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen und halten Sie die Reaktionstemperatur bei 80-100 Grad. Nach der Reaktion wurde die Lösung auf Raumtemperatur gekühlt.
(4.) Produktisolierung: Den Katalysator filtrieren, den Niederschlag mit Wasser und Ethanol waschen, um nicht umgesetzte Verbindungen zu entfernen.
(5.) Reinigung des Produkts: Das Produkt wurde auf einer Persilikat-Kieselgelsäule in einem gemischten Lösungsmittel aus Chloroform/Methanol gereinigt.
4. Die Oxidation von 5-Acetyl-2-thiophenol: 5-Acetyl-2-thiophenol wird mit salpetriger Säure umgesetzt, um 5-Nitro-2-acetylthiophen zu erhalten, dann mit salpetriger Säure reduziert und dann protoniert, um 5 -Acetyl-2-thiopheneboronsäure zu erhalten.
Die konkreten Schritte sind wie folgt:
(1.) Löse zuerst 5-Acetyl-2-thiophenol in Methanol und füge NaOH-Lösung hinzu, rühre zum Mischen.
(2.) Erhitzen Sie die Lösung auf 90 Grad und fügen Sie langsam H2O2 tropfenweise hinzu.
(3.) Nach tropfenweiser Zugabe von H2O2 die Lösung weiter erhitzen, bis die Reaktion abgeschlossen ist, um 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure zu bilden.
(4.) Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur gekühlt und 5-Acetyl-2-thiophenboronsäure wurde mit Ethylacetat extrahiert.
(5.) Die organische Schicht wurde filtriert und konzentriert und schließlich mit Ethanol ausgefällt.
Das Obige sind die detaillierten Schritte des Verfahrens zur Oxidation von 5-Acetyl-2-thiophenol von 5-Acetyl-2-thiopheneboronsäure.