5-Acetyl-2-thiophenboronsyreer en organisk borforbindelse, dens kemiske formel er C6H7BO3S, det er et organisk syntesemellemprodukt med vigtig anvendelsesværdi, meget udbredt inden for medicinkemi, materialekemi, biovidenskab og andre områder. Blandt dem spiller den en vigtig rolle i fremstillingen af heterocykliske forbindelser, fordi denne forbindelse er meget udbredt som katalysator, reagens, beskyttelsesgruppe osv. i syntesen af thiophenderivater.
Inden for medicin er derivater af 5-acetyl-2-thiophenboronsyre meget brugt i forskning og udvikling af lægemidler mod kræft. De øger deres effektivitet ved at kombinere med nitrogensennep og cyclophosphamid i kræftlægemidler. og stabilitet.
Inden for materialekemi er 5-acetyl-2-thiophenboronsyre også meget brugt i syntesen af organiske halvledere. Som en effektiv organisk forbindelse kan den effektivt forbedre ledningsevnen og fotoelektriske egenskaber af organiske halvledermaterialer og derved realisere fremstillingen af højtydende organiske elektroniske enheder.
5-acetyl-2-thiophenboronsyre har brede anvendelsesmuligheder og spiller en vigtig rolle på forskellige områder. Derfor er dens syntetiske metode særlig vigtig, og de specifikke syntetiske metoder er som følger:
1. Knorr-syntesen: Ifølge Knorr-syntesemetoden skal du først reagere 2-propenylthiourinstof og ethylborat i ethanol, derefter tilsætte natriumacetat og opvarme i vanddamp for at opnå 5-acetylthiophen-2-borsyre sur ethylester. Efterfølgende blev ethyl 5-acetylthiophen-2-borsyre tilsat til natriumhydroxidopløsning og opvarmet i 2 timer for at fjerne estergruppen for at opnå 5-acetyl-2-thiophenboronsyre. De specifikke detaljerede trin er som følger:
(1.) Det første trin er at syntetisere 2-amino-5-(acetyl)-2,3-dihydrothiophen (2-acetylthiophen-3-carboxylsyre methylester).
Tilsæt methylthioacetat til dimethylformamid (DMF), tilsæt en vis mængde ammoniumsulfatkatalysator, omrør og opvarm i en vis periode for at generere 2-amino-5-(acetyl)-2,{ {3}}di Hydrothiophene. Efter reaktionen er overstået, juster reaktionsopløsningen til svag surhed, tilsæt den derefter til perchlorsyreblandingen og ryst reaktionsflasken frem og tilbage. Til sidst blev den vanduopløselige del i reaktionsopløsningen fjernet og tørret for at opnå målproduktet.
(2.) Det andet trin er acyleringsreaktionen af 2-amino-5-acetylthiophen.
Tilsæt kaliumhydroxid (KOH) til reaktionsopløsningen, og juster pH til 10-11. Efterfølgende blev benzoylchlorid tilsat dråbevis til opløsningen og opvarmet i 30 minutter. Efter reaktionen blev reaktionsopløsningen syrnet med fortyndet saltsyre, og et fast stof blev udfældet.
(3.) Det tredje trin er syntesen af 5-Acetyl-2-thiophenboronsyre.
Reaktanterne blev gentagne gange opløst i vand og grafit til dehydrering, og derefter blev bortrihydroxid (BHA) tilsat til orthoboration for at danne pentasubstituerede pyrrolidoner.
Sammenfattende omfatter Knorr-syntesemetoden for 5-acetyl-2-thiopheneboronsyre hovedsageligt tretrinsreaktioner: syntese af 2-amino-5-(acetyl)-2, 3-dihydrothiophen, 2-amino-5-acetyl Acyleringsreaktion af thiophen og syntese af 5-acetyl-2-thiopheneboronsyre.
2. Boryleringsreaktionen: 5-brom-2'-acetylthiophen og PinBCl (2-ethylphenyltrifluorboron) blev omsat i DMF i nærværelse af tributylphosphin og kaliumnatriumcarbonat for at opnå 5- Acetyl -2-thiophenborsyre. Følgende er de detaljerede trin i boryleringsreaktionsmetoden for 5-acetyl-2-thiopheneboronsyre:
(1.) Præparatmaterialer: 5-Acetyl-2-thiophenboronsyre, Palladiumacetat, Triphenylphosphin, natriumcarbonat, natriumhydroxid, methanol, acetone, destilleret vand, nitrogencylinder, reaktionskedel, varmtvandsbad, separator tragt osv.
(2.) Forbered opløsningen af reaktanter: Opløs henholdsvis 5-Acetyl-2-thiophenboronsyre og Triphenylphosphin i acetone, og omrør godt.
(3.) Fyld reaktoren med nitrogengas.
(4.) Tilsæt natriumcarbonat til reaktionskedlen, og tilsæt derefter methanol.
(5.) Tilsæt palladiumacetat og omrør.
(6.) Tilsæt den blandede væske af 5-Acetyl-2-thiophenboronsyre og triphenylphosphin, og omrør.
(7.) Indstil varmtvandsbadet til den korrekte temperatur.
(8.) Brug nitrogengas til at skylle gassen inde i reaktoren, indtil der observeres bobler, hvilket indikerer, at reaktionen er startet.
(9.) Tilsæt reaktionsblandingen til reaktoren. I betragtning af overløbssituationen anbefales det kun at tilføje 1/3 af reaktoren.
(10.) Hæv temperaturen på varmtvandsbadet til den korrekte temperatur.
(11.) Reaktionsblandingen blev omrørt.
(12.) Overvåg reaktionsblandingens temperatur og farveændring under reaktionen.
(13.) Efter reaktionen, brug destilleret vand og natriumhydroxid til at ekstrahere reaktionsblandingen, og brug derefter en skilletragt til at adskille det separerede produkt fra bundlaget.
(14.) Det isolerede produkt tørres og renses.
(15.) Brug endelig metoden til at bekræfte produktets struktur og renhed.
Kort sagt er dette en relativt kompliceret kemisk reaktion, som kræver, at forskere har høje kemiske eksperimentteknikker og sikkerhedsviden for at udføre syntesereaktionen gnidningsløst.
3. Suzuki-reaktionen: Suzuki-reaktionen er en almindeligt anvendt palladium-katalyseret koblingsreaktion, der kan bruges til at syntetisere aromatiske forbindelser. Det opnås ved at omsætte borholdige organiske forbindelser (såsom borater) med halogenerede aromatiske carbonhydrider under katalyse af palladiumligander.
Følgende er Suzuki-reaktionstrinene for 5-Acetyl-2-thiopheneboronsyre:
(1.) Fremstilling af reaktanter: Fremstil 5-Acetyl-2-thiophenboronsyre og halogenerede aromatiske carbonhydrider, såsom benzenbromid.
(2.) Reaktionsbetingelser: Reaktionen udføres i et blandet opløsningsmiddel af ethanol og vand, og palladiumligand og kaliumcarbonatkatalysator tilsættes.
(3.) Reaktionsproces: Begynd efter 20-30 minutter at tilføje halogenerede aromatiske carbonhydrider, og hold reaktionstemperaturen på 80-100 grader. Efter reaktionen blev opløsningen afkølet til stuetemperatur.
(4.) Produktisolering: Filtrer katalysatoren, vask bundfaldet med vand og ethanol for at fjerne uomsatte forbindelser.
(5.) Oprensning af produktet: Produktet blev oprenset på en persilikatsilicagelsøjle i et blandet opløsningsmiddel af chloroform/methanol.
4. Oxidationen af 5-Acetyl-2-thiophenol: 5-Acetyl-2-thiophenol omsættes med salpetersyre for at opnå 5-nitro-2-acetylthiophen, derefter reduceret med salpetersyre og derefter protoneret for at opnå 5 -Acetyl-2-thiophenboronsyre.
De specifikke trin er som følger:
(1.) Først opløs 5-Acetyl-2-thiophenol i methanol og tilsæt NaOH-opløsning, omrør for at blande.
(2.) Opvarm opløsningen til 90 grader, og tilsæt langsomt H2O2 dråbevis.
(3.) Efter tilsætning af H2O2 dråbevis, fortsæt med at opvarme opløsningen, indtil reaktionen er fuldført for at danne 5-acetyl-2-thiophenboronsyre.
(4.) Reaktionsblandingen blev afkølet til stuetemperatur, og 5-Acetyl-2-thiophenboronsyre blev ekstraheret med ethylacetat.
(5.) Det organiske lag blev filtreret og koncentreret og til sidst præcipiteret med ethanol.
Ovenstående er de detaljerede trin i Oxidationen af 5-Acetyl-2-thiophenol-metoden af 5-Acetyl-2-thiopheneboronsyre.