[发明专利]一种（3，4）－1，4－二氧亚乙基噻吩－2＇－甲醇的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机化合物的合成方法，具体涉及一种（3，4）－1，4－二氧亚乙基噻吩－2＇－甲醇（EDTM）的合成方法。 

背景技术

美国的Alan J.Heeger、Alan G.MacDiarmid、日本的Hideki Shirakawa因发现并发展了导电聚合物材料而获得2000年的诺贝尔化学奖。其中聚噻吩类导电聚合物材料所表现的独特的电学、光学和结构等方面的性质引起了研究者的广泛兴趣。聚（3，4－乙撑二氧噻吩）（PEDOT）用聚（对苯乙烯磺酸）（PSS）掺杂后，可用作抗静电材料，该技术由德国Byer公司发明，现已广泛应用于多个领域。PEDOT的结构如下所示： 

（3，4）－1，4－二氧亚乙基噻吩－2＇－甲醇（EDTM）是PEDOT的单体3，4－乙撑二氧噻吩（EDOT）的衍生物，EDTM的结构如下所示： 

EDTM是合成EDOT衍生物的重要中间体之一，其结构特点在于EDOT的骨架上引入了羟甲基，后者的引入使得各种PEDOT的衍生物材料被合成并加以研究。EDTM作为一种材料中间体，已成为对PEDOT的性能加以改进的重要手段之一。 

目前EDTM的主要合成路线是文献J.Chim.Phys.1998,95,1258-1261报道的，其反应路线为： 

该路线以亚硫基二乙酸为起始化合物，经过6步反应得到目标化合物EDTM，总收率约为26.5%。该反应路线较长，收率较低，且最后一步脱羧反应需要加热到180℃，反应条件较苛刻，不适合工业化生产的要求。 

发明内容

本发明解决了现有的合成EDTM的方法路线长、收率低、反应条件较苛刻和成本较高的问题而提供了一种反应路线短、收率较高、反应条件温和成本低的一种（3，4）－1，4－二氧亚乙基噻吩－2＇－甲醇（EDTM）的合成方法。 

本发明的技术方案为：一种（3，4）－1，4－二氧亚乙基噻吩－2＇－甲醇（EDTM）的合成方法，其具体步骤如下： 

⑴首先在甲醇和N－甲基吡咯烷酮NMP的混合溶剂中加入钠，使钠与甲醇反应制备甲醇钠的甲醇-NMP溶液，然后在催化剂存在的条件下，以3，4－二溴噻吩为原料，与甲醇钠在90～115℃温度下反应3.5～5h，反应结束后，将反应液倒入水中，过滤后，用萃取剂萃取水相，合并有机相，有机相经干燥、浓缩、减压蒸馏纯化后得产物3，4－二甲氧噻吩； 

⑵在有机溶剂中，以3，4－二甲氧噻吩和丙三醇为底物，在酸性催化剂催化下发生醚交换反应，其中反应温度为101～138℃，反应时间12～24h；反应结束后，蒸干反应溶剂，将剩余液体倒入水中，用萃取剂萃取，合并有机相，有机相经干燥、浓缩、柱层析分离后得终产物（3，4）－1，4－二氧亚乙基噻吩－2＇－甲醇（EDTM）。 

它是以3，4－二溴噻吩为原料，通过两步反应合成目标产物EDTM，具备工业化应用的前景。反应式为： 

优选步骤⑴中所述的催化剂为溴化亚铜、碘化亚铜或者是碘化钾与氧化铜的混合物；其中碘化钾与氧化铜的混合物中碘化钾与氧化铜的质量比为1：10～15；催化剂的用量为溴化亚铜、碘化亚铜或碘化钾的加入量为3，4－二溴噻吩摩尔量的5～10%。 

优选步骤⑴中所述的钠的摩尔量为3，4－二溴噻吩摩尔量的3～5倍。 

优选步骤⑴中所述的混合溶剂中，甲醇与NMP的质量比为1：（0.3～1）；混合溶剂的用量为3，4－二溴噻吩和钠的质量和的2.2～2.8倍。 

优选步骤⑴中所述的萃取剂选自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚或甲基叔丁基醚。 

优选步骤⑵中所述的3，4－二甲氧噻吩与丙三醇的摩尔比为1：（4～6.5）。 

优选步骤⑵中所述的有机反应溶剂选自甲苯、对二甲苯或1，4－二氧六环；反应溶剂的用量为3，4－二甲氧噻吩和丙二醇质量和的2.5～3.6倍。 

优选步骤⑵中所述的酸性催化剂为对甲基苯磺酸、对氨基苯磺酸或无水硫酸氢钠；酸性催化剂的用量为3，4－二甲氧噻吩摩尔量的5～10%。 

优选步骤⑵中所述的萃取剂选自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚或甲基叔丁基醚。 

优选步骤⑴中将反应液倒入2～3倍于混合溶剂质量的水中；步骤⑵中将剩余液体倒入3～5倍于3，4－二甲氧噻吩和丙三醇质量和的水中。 

有益效果： 

本发明公开了一种（3，4）－1，4－二氧亚乙基噻吩－2＇－甲醇（EDTM）的合成方法，与现有技术相比具有如下优点：