[发明专利]一种4,6-二溴-噻吩并呋喃-1,3-二酮的制备方法

说明书

本发明公开了一种4,6‑二溴‑噻吩并呋喃‑1,3‑二酮的制备方法，其以3,4‑二羧酸噻吩为原料，以含Br^‑的化合物、DMSO和酸酐为反应试剂，通过脱水和亲电取代反应生成最终的产物4,6‑二溴‑噻吩并呋喃‑1,3‑二酮；相比于文献方法，该方法具有以下优点：（1）反应步骤短，后处理简单；（2）避免了有毒、易挥发、难操作的溴素的使用。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种4,6-二溴-噻吩并呋喃-1,3-二酮的制备方法。

背景技术

4,6-二溴-噻吩并呋喃-1,3-二酮作为单体可以参与许多有机高分子材料的合成。这些材料一般都具有良好的光电性能，因此其可以应用于有机太阳能电池(Macromolecules,53(15),6619-6629；2020；Journal of the American ChemicalSociety,135(12),4656-4659；2013)，光电器件(Polymers for Advanced Technologies,27(4),525-531；2016)等。

目前几乎所有文献都是采用两步法合成4,6-二溴-噻吩并呋喃-1,3-二酮，具体是：(1)以3,4-二羧基噻吩为原料，以溴素为溴化试剂，在加热条件下合成1,5-二溴-3,4-二羧基噻吩；(2)以乙酸酐为脱水剂，将1,5-二溴-3,4-二羧基噻吩转化为4,6-二溴-噻吩并呋喃-1,3-二酮。然而该方法需要使用易挥发、高毒、高腐蚀性、难操作溴素作为溴化试剂，同时反应需要分步进行，这会进一步增加反应后处理和产物提纯的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种合成步骤短、溴化试剂安全易处理的合成4,6-二溴-噻吩并呋喃-1,3-二酮的方法。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种4,6-二溴-噻吩并呋喃-1,3-二酮的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：使3,4-二羧基噻吩、含Br^-的化合物、二甲基亚砜(简称为DMSO)和酸酐混合，反应，制成。

根据本发明的一些优选方面，所述含Br^-的化合物为溴盐和/或溴化氢。

根据本发明的一些具体方面，所述溴盐为选自溴化钾、溴化钠和溴化铵中的一种或多种的组合。

根据本发明的一些优选方面，所述反应在100-150℃下进行。

在本发明的一些实施方式中，所述反应在100-120℃下进行。

根据本发明的一些优选且具体的方面，所述反应的反应时间为10-20h。

根据本发明的一些具体方面，所述酸酐为乙酸酐和/或甲磺酸酐。

根据本发明的一些优选方面，所述3,4-二羧基噻吩、所述含Br^-的化合物、所述二甲基亚砜和所述酸酐的投料摩尔比为1:3～5:3～5:20～40。根据本发明的一个具体方面，所述3,4-二羧基噻吩、所述含Br^-的化合物、所述二甲基亚砜和所述酸酐的投料摩尔比为1:4:4:30。

根据本发明的一些具体方面，所述制备方法包括如下具体实施方式：将3,4-二羧基噻吩、含Br^-的化合物、二甲基亚砜分别加入酸酐中，室温搅拌，然后升温反应。

根据本发明的一些具体方面，所述制备方法还包括后处理步骤，所述后处理步骤包括如下步骤：反应结束后，降至室温，通过过滤收集析出的结晶，用正己烷洗涤后得最终产物。

根据本发明的一些具体方面，所述制备方法所采用的合成路线如下：