近年来,噻吩类化合物的合成及其 C–H 官能化的研究备受关注,无论在学术领域还是工业领域都有非常重要的意义。噻吩并吡咯,即含有噻吩和吡咯环的分子,是天然产物、有机光电材料、农药和药物重要成分的结构单元。4H-噻吩:4氢-噻吩[3,2-B]吡咯-5-羧酸乙酯,CAS号:46193-76-4,分子式:C9H9NO2S,分子量:195.238。
为了实现4H-噻吩[3,2-b]吡咯-5-羧酸乙酯的方便简易合成,本文采用了一种新的方法。该方法使用2-噻吩甲醛和叠氮乙酸乙酯作为原料,在常温条件下合成4H-噻吩[3,2-b]吡咯-5-羧酸乙酯。另外,也可以使用4H-噻唑[3,2-B]吡咯-5-甲酸为起始物料,经与乙醇反应制备得到4H-噻吩[3,2-b]吡咯-5-羧酸乙酯。
图1 4H-噻吩[3,2-b]吡咯-5-羧酸乙酯
方法一、
将2-噻吩甲醛溶于140mL DMSO中,在氮气保护下加入叠氮乙酸乙酯,常温搅拌一夜。然后向混合物中加入4 mL含有4 g氢氧化钠的水溶液,继续搅拌24 小时。将反产物倒入400mL的2%碳酸氢钠溶液中,用二氯甲烷萃取,有机层反复水洗,干燥后旋蒸得深红色油状物。经硅胶柱(溶剂为石油醚)分离后得浅黄色油状物。将浅黄色油状物溶于200 mL甲苯中,加热回流4~6 小时后停止反应,旋蒸后得4H-噻吩[3,2-b]吡咯-5-羧酸乙酯。
方法二、
第一步酯化反应,反应物为4H-噻唑[3,2-B]吡咯-5-甲酸、乙醇和酸催化剂,反应过程中加热蒸出生成的水,不再有水馏出时,表明反应结束。蒸出过量的乙醇后,将溶液冷却。产物反复用水和10%NaHCO3水溶液洗涤至pH为7左右。进行减压蒸馏,收集112-114℃馏分,即为4H-噻吩[3,2-b]吡咯-5-羧酸乙酯。
[1] US2004/48878 A1