Kyselina 5-acetyl-2-tiofénborónováje organická zlúčenina bóru, jej chemický vzorec je C6H7BO3S, je to medziprodukt organickej syntézy s dôležitou aplikačnou hodnotou, široko používaný v medicíne, chémii, materiálovej chémii, biologických vedách a iných oblastiach. Spomedzi nich hrá dôležitú úlohu pri príprave heterocyklických zlúčenín, pretože táto zlúčenina sa široko používa ako katalyzátor, činidlo, ochranná skupina atď. pri syntéze derivátov tiofénu.
V oblasti medicíny sa deriváty kyseliny 5-acetyl-2-tiofénboritej široko používajú pri výskume a vývoji protirakovinových liekov. Zvyšujú svoju účinnosť kombináciou s dusíkatým yperitom a cyklofosfamidom v protirakovinových liekoch. a stabilitu.
V oblasti materiálovej chémie sa kyselina 5-acetyl-2-tiofénborónová tiež široko používa pri syntéze organických polovodičov. Ako účinná organická zlúčenina môže účinne zlepšiť vodivosť a fotoelektrické vlastnosti organických polovodičových materiálov, čím sa realizuje príprava vysokovýkonných organických elektronických zariadení.
Kyselina 5-acetyl-2-tiofénboritá má široké možnosti využitia a zohráva dôležitú úlohu v rôznych oblastiach. Preto je jeho syntetická metóda obzvlášť dôležitá a konkrétne syntetické metódy sú nasledovné:
1. Knorrova syntéza: Podľa metódy Knorrovej syntézy najskôr zreagujte 2-propenyltiomočovinu a etylboritan v etanole, potom pridajte octan sodný a zahrievajte vo vodnej pare, aby ste získali 5-acetyltiofén-2-boritú etylester kyseliny. Následne sa do roztoku hydroxidu sodného pridala kyselina etyl5-acetyltiofén-2-borónová a zmes sa zahrievala 2 hodiny, aby sa odstránila esterová skupina, čím sa získala kyselina 5-acetyl-2-tiofénborónová. Konkrétne podrobné kroky sú nasledovné:
(1.) Prvým krokom je syntetizovať 2-amino-5-(acetyl)-2,3-dihydrotiofén (2-acetyltiofén-3-karboxylovú kyselinu metylester).
Pridajte metyltioacetát do dimetylformamidu (DMF), pridajte určité množstvo katalyzátora na báze síranu amónneho, miešajte a zahrievajte určitý čas, aby ste vytvorili 2-amino-5-(acetyl)-2,{ {3}}dihydrotiofén. Po ukončení reakcie upravte reakčný roztok na slabú kyslosť, potom ho pridajte do zmesi kyseliny chloristej a pretrepávajte reakčnú fľašu tam a späť. Nakoniec sa vo vode nerozpustná časť z reakčného roztoku odstránila a vysušila, čím sa získal cieľový produkt.
(2.) Druhým krokom je acylačná reakcia 2-amino-5-acetyltiofénu.
K reakčnému roztoku pridajte hydroxid draselný (KOH) a upravte pH na 10-11. Následne sa do roztoku po kvapkách pridal benzoylchlorid a zahrieval sa 30 minút. Po reakcii sa reakčný roztok okyslil zriedenou kyselinou chlorovodíkovou a vyzrážala sa tuhá látka.
(3.) Tretím krokom je syntéza kyseliny 5-acetyl-2-tiofénborónovej.
Reaktanty boli opakovane rozpustené vo vode a grafite na dehydratáciu a potom bol pridaný hydroxid boritý (BHA) na ortoboráciu za vzniku pentasubstituovaných pyrolidónov.
Stručne povedané, metóda Knorrovej syntézy kyseliny 5-acetyl-2-tiofénborónovej zahŕňa hlavne trojstupňové reakcie: syntézu 2-amino-5-(acetyl)-2, 3-dihydrotiofén, 2-amino-5-acetyl Acylačná reakcia tiofénu a syntéza kyseliny 5-acetyl-2-tiofénborónovej.
2. Borylačná reakcia: 5-bróm-2'-acetyltiofén a PinBCl (2-etylfenyltrifluórborón) reagovali v DMF v prítomnosti tributylfosfínu a uhličitanu draselného, čím sa získal 5- Kyselina acetyl -2-tiofénborónová. Nasledujú podrobné kroky metódy Borylačnej reakcie kyseliny 5-acetyl-2-tiofénborónovej:
(1.) Materiály na prípravu: 5-acetyl-2-kyselina tiofénborónová, octan paládnatý, trifenylfosfín, uhličitan sodný, hydroxid sodný, metanol, acetón, destilovaná voda, dusíková fľaša, reakčná kanvica, horúci vodný kúpeľ, separátor lievik atď.
(2.) Pripravte roztok reaktantov: Rozpustite kyselinu 5-acetyl-2-tiofénborónovú a trifenylfosfín v acetóne a dobre premiešajte.
(3.) Naplňte reaktor plynným dusíkom.
(4.) Do reakčnej nádoby pridajte uhličitan sodný a potom pridajte metanol.
(5.) Pridá sa octan paládnatý a mieša sa.
(6.) Pridajte zmiešanú kvapalinu 5-acetyl-2-tiofénborónovej kyseliny a trifenylfosfínu a miešajte.
(7.) Nastavte horúci vodný kúpeľ na správnu teplotu.
(8.) Na preplachovanie plynu vo vnútri reaktora použite plynný dusík, kým sa neobjavia bubliny, čo naznačuje, že reakcia začala.
(9.) Pridajte reakčnú zmes do reaktora. Vzhľadom na situáciu pretečenia sa odporúča pridať iba 1/3 reaktora.
(10.) Zvýšte teplotu horúceho vodného kúpeľa na správnu teplotu.
(11.) Reakčná zmes sa miešala.
(12.) Monitorujte teplotu a zmenu farby reakčnej zmesi počas reakcie.
(13.) Po reakcii použite destilovanú vodu a hydroxid sodný na extrakciu reakčnej zmesi a potom použite separačný lievik na oddelenie oddeleného produktu od spodnej vrstvy.
(14.) Izolovaný produkt sa suší a čistí.
(15.) Nakoniec použite metódu na potvrdenie štruktúry a čistoty produktu.
Stručne povedané, ide o pomerne komplikovanú chemickú reakciu, ktorá si vyžaduje od vedcov, aby mali vysoké chemické experimentálne techniky a bezpečnostné znalosti, aby bola syntéza hladko prevedená.
3. Suzukiho reakcia: Suzukiho reakcia je bežne používaná kondenzačná reakcia katalyzovaná paládiom, ktorá sa môže použiť na syntézu aromatických zlúčenín. Dosahuje sa reakciou organických zlúčenín obsahujúcich bór (ako sú boritany) s halogénovanými aromatickými uhľovodíkmi za katalýzy paládiových ligandov.
Nasledujú kroky Suzukiho reakcie pre kyselinu 5-acetyl-2-tiofénborónovú:
(1.) Príprava reaktantov: Pripravte 5-acetyl-2-tiofénborónovú kyselinu a halogénované aromatické uhľovodíky, ako je benzénbromid.
(2.) Reakčné podmienky: Reakcia sa uskutočňuje v zmiešanom rozpúšťadle etanolu a vody a pridá sa paládiový ligand a uhličitan draselný ako katalyzátor.
(3.) Reakčný proces: Po 20-30 minútach začnite pridávať halogénované aromatické uhľovodíky a udržiavajte reakčnú teplotu na 80-100 stupňoch. Po reakcii sa roztok ochladil na teplotu miestnosti.
(4.) Izolácia produktu: odfiltrujte katalyzátor, premyte zrazeninu vodou a etanolom, aby sa odstránili nezreagované zlúčeniny.
(5.) Čistenie produktu: Produkt sa čistil na persilikátovej silikagélovej kolóne v zmesi rozpúšťadiel chloroform/metanol.
4. Oxidácia 5-acetyl-2-tiofenolu: 5-Acetyl-2-tiofenol reaguje s kyselinou dusitou, čím sa získa 5-nitro-2-acetyltiofén, potom sa redukuje kyselinou dusitou a potom protónuje, čím sa získa kyselina 5 -acetyl-2-tiofénborónová.
Konkrétne kroky sú nasledovné:
(1.) Najprv rozpustite 5-acetyl-2-tiofenol v metanole a pridajte roztok NaOH, premiešajte.
(2.) Zahrejte roztok na 90 stupňov a pomaly po kvapkách pridajte H2O2.
(3.) Po pridaní H2O2 po kvapkách pokračujte v zahrievaní roztoku, kým sa reakcia neskončí, čím sa vytvorí kyselina 5-acetyl-2-tiofénborónová.
(4.) Reakčná zmes sa ochladila na teplotu miestnosti a kyselina 5-acetyl-2-tiofénborónová sa extrahovala etylacetátom.
(5.) Organická vrstva sa prefiltrovala a skoncentrovala a nakoniec sa vyzrážala etanolom.
Vyššie uvedené sú podrobné kroky metódy oxidácie 5-acetyl-2-tiofenolovej kyseliny 5-acetyl-2-tiofénborónovej.