基本特性
3-甲氧基噻吩(3-Methoxythiophene)又名間甲氧基噻吩,其分子式為C5H6OS,分子量為114.17,CAS號為17573-92-1。
合成方法
3-甲氧基噻吩通常的合成方法是以噻吩為原料,經(jīng)溴化、轉(zhuǎn)位、甲氧化合成。
中昊晨光化工研究院的辛瑪麗等人報(bào)道了以3-溴噻吩合成2-甲氧基噻吩的方法,合成路線圖如下,具體制備為:在裝有冷凝管的250mL三口瓶中加人金屬鈉9.0459,滴加150 mL無水甲醇制備甲醇鈉,再加入3-溴噻吩31.9049,氧化銅13.0919,碘化鉀0.6229,氮?dú)獗Wo(hù)15分鐘后升溫到回流反應(yīng),TCL監(jiān)視反應(yīng)過程,3天后補(bǔ)加碘化鉀0.4889,再回流2天到3-溴噻吩消失,停止反應(yīng),降至室溫,過濾;用二氯甲烷洗滌濾餅,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水洗滌有機(jī)相,然后再用蒸餾水洗滌有機(jī)相,用無水硫酸鎂干燥,減壓蒸餾掉溶劑,得到初產(chǎn)物12.4249(產(chǎn)率83.6%)。再通過柱層析得到純3-甲氧基噻吩12.12359(產(chǎn)率73.05%)。[1]
上述方法需要用高純氬氣或氮?dú)獗Wo(hù),成本高,而且原料和產(chǎn)物容易隨保護(hù)氣體流失。
玉林師范學(xué)院化學(xué)與生物系得龐起等人對通常的方法進(jìn)行了改進(jìn),不需要?dú)鍤饣虻獨(dú)獗Wo(hù),在CuI催化下以1-甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑,無需氬氣或氮?dú)獗Wo(hù),用甲醇鈉與3-溴噻吩反應(yīng)制備3-甲氧基噻吩,產(chǎn)率86%。此方法具有低成本、高產(chǎn)率、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。稱取金屬鈉4g置于250mL的三口瓶中,中間裝上回流冷凝管,冷凝管上端接上玻璃通氣管,再接上橡皮管迸行水封。側(cè)面一口插溫度計(jì),另一口用橡皮塞塞住。磁力攪拌加熱,用注射器吸取30n1L甲醇從橡皮塞端注入三口瓶,使甲醇保持微沸,金屬鈉反應(yīng)完全后,等反應(yīng)液降至室溫。再減壓100 oC蒸除甲醇,得到白色固體甲醇鈉。再加入1g CuI和6mL 3-溴噻吩及10mL NMP,升溫至110 oC,攪拌2h后冷卻至室溫。將混合物倒人150rnL飽和NaCl水溶液中,離心分離出不溶的無機(jī)鹽,分離有機(jī)層(淺黃色),用乙醚萃取水層.合并有機(jī)相。用無水M9904干燥。常壓蒸餾除去溶劑乙醚后,減壓蒸餾該溶液即得3-甲氧基噻吩。[2]
此外,湖南化工研究院的侯仲軻報(bào)道了一種不采用噻吩類化合物為原料合成2-甲氧基噻吩的方法。該方法由二氯而酸甲酯和巰基乙酸甲酯經(jīng)環(huán)化、甲氧化、 水解、脫羧合成3-甲氧基噻吩,總收率為35%,合成工藝較簡單,易于操作,產(chǎn)品純度高,成本低,是一條比較理想的合成路線。[3]
應(yīng)用
3-甲氧基噻吩是重要的有機(jī)合成中間體,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料等領(lǐng)域,如合成NSK-850(高技水田除草劑)。[3]
聚噻吩類材料無論摻雜態(tài)還是去摻雜態(tài)都具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。近年來,為克服聚噻吩自身存在的不溶不熔、難以成型加工等缺點(diǎn),對噻吩進(jìn)行相應(yīng)的改性(主要是針對噻吩3-或3,4-位進(jìn)行各種改性),成為光電轉(zhuǎn)換和微電子領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。其中3-甲氧基噻吩是合成聚3-甲氧基噻吩的單體及其它烷氧基噻吩的中間體,中昊晨光化工研究院的辛瑪麗等人通過電化學(xué)方法合成了聚(3-甲氧基噻吩)電致變色膜。在0.05M的3-甲氧基噻吩/0.05M高氯酸四丁基銨的乙酸乙酯溶液恒電流聚合,很快就得到了高均勻度的聚(3-甲氧基噻吩)膜。作為在空氣和水存在條件下比較穩(wěn)定的聚噻吩類導(dǎo)電高分子,聚噻吩類電致變色膜將在未來獲得應(yīng)用。作為塑料導(dǎo)體的主要組成材料之一,聚噻吩類在未來的發(fā)展中還將得到更多更廣泛的應(yīng)用。[1]
參考文獻(xiàn)
[1] 辛瑪麗, 黃梅. 電化學(xué)法制備可溶性聚3-甲氧基噻吩電致變色膜的研究[J]. 四川化工, 2013, 016(005):1-3.
[2] 龐起, 黃鑫, 朱萬仁,等. 3-甲氧基噻吩合成方法的改進(jìn)及氣相分析[J]. 化工技術(shù)與開發(fā), 2007(10):6-8.
[3] 侯仲軻. 3-甲氧基噻吩合成[J]. 農(nóng)藥, 1996, 35(2):16-16.