JP2003128667A - 3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボン酸エステルのアルキル化方法 - Google Patents

3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボン酸エステルのアルキル化方法

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JP2003128667A
JP2003128667A JP2002285694A JP2002285694A JP2003128667A JP 2003128667 A JP2003128667 A JP 2003128667A JP 2002285694 A JP2002285694 A JP 2002285694A JP 2002285694 A JP2002285694 A JP 2002285694A JP 2003128667 A JP2003128667 A JP 2003128667A
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dihydroxythiophene
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acid ester
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Gunter Rauchschwalbe
ギユンター・ラウフシユバルベ
Alexander Klausener
アレクサンダー・クラウゼナー
Josef Dipl Chem Dr Bremen
ヨゼフ・ブレメン
Ralf-Ingo Schenkel
ラルフ−インゴ・シエンケル
Adolf Dipl Chem Dr Winkler
アドルフ・ビンクラー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実施するのが簡単でありそして比較的短い反
応時間において対応する3,4−ジアルコキシチオフェ
ン−2,5−ジカルボン酸エステル及び3,4−アルキ
レンジオキシチオフェン−2,5−ジカルボン酸エステ
ルの良好な収率を与える、3,4−ジヒドロキシチオフ
ェン−2,5−ジカルボン酸エステル又はそれらのアル
カリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩のアルキル化方
法を提供すること。 【解決手段】 有機オニウム塩の存在下に3,4−ジヒ
ドロキシチオフェン−2,5−ジカルボン酸エステル又
はそのアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩をア
ルキル化する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機オニウム塩
(organic onium salts)の存在下
にジヒドロキシチオフェンジカルボン酸エステル又はそ
れらのアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩をアルキ
ル化する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】3,4−ジアルコキシチオフェン及び
3,4−アルキレンジオキシチオフェンは、薄い層にお
いては透明であることができそして最近広い範囲の用途
が見いだされている電気伝導性ポリマーの製造のための
出発化合物である。このポリマーは、例えば、電極、セ
ンサとして、キャパシタ又はエレクトロルミネッセント
ディスプレー及び他の電気光学部品を製造するため、光
起電力装置を製造するため、金属コーティングの製造の
ための助剤として、静電荷を散逸させるための薄いフイ
ルムとして、ゲル電解質において又はイオン交換膜にお
いて使用される。これらのポリマーの性質はアルコキシ
又はアルキレン基の長さ及び置換パターンによって広い
範囲内で変わることができる。ポリマーは一般に化学的
又は電気化学的方法により対応するモノマーから製造さ
れる。特に重要な3,4−アルキレンジオキシチオフェ
ンは3,4−エチレンジオキシチオフェンである。
【0003】3,4−ジアルコキシチオフェン及び3,
4−アルキレンジオキシチオフェンはしばしば対応する
3,4−ジアルコキシチオフェン−2,5−ジカルボン
酸及び3,4−アルキレンジオキシチオフェン−2,5
−ジカルボン酸から脱カルボキシル化により多段階合成
において製造される。これらの酸はそれ自体対応するエ
ステルから製造される。3,4−ジアルコキシチオフェ
ン−2,5−ジカルボン酸エステル及び3,4−アルキ
レンジオキシチオフェン−2,5−ジカルボン酸エステ
ルは3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカル
ボン酸エステルのアルキル化にり製造することができ
る。3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカル
ボン酸エステル及びそれらのアルカリ金属塩及びアルカ
リ土類金属塩は長い間良好な収率で都合良く得ることが
できたが(例えば、O.Hinsberg,Ber.D
t.Chem.Ges.43,1910,901−90
6及び45,1912,2413−2418参照)、そ
れらのアルキル化は多くの場合に困難でありそして中程
度の収率でしか行うことができなかった。
【0004】Merz et al.,J.Prak
t.Chem.338,1996,672−674は、
カチオン溶媒和剤[18]クラウン−6の存在下にトル
エン中の硫酸ジメチルを使用して行う3,4−ジヒドロ
キシチオフェン−2,5−ジカルボン酸エステルのアル
キル化を記載しており、これは理論の73%の遊離ジカ
ルボン酸の収率を与える。しかしながら、この方法の欠
点は48時間という長い反応時間である。更に、出発物
質はそのジカリウム塩の形態で使用され、これはジオー
ルとは別々に製造されなければならない。3,4−エチ
レンジオキシチオフェンを製造するための出発物質とし
て好ましく使用される3,4−エチレンジオキシチオフ
ェン−2,5−ジカルボン酸エステルをもたらすと言わ
れる、アルキル化剤として1,2−ジクロロエタンを使
用するアルキル化は述べられた条件下に実験室で再現す
ることができなかった。
【0005】M.Coffey et al.,Syn
thetic Communications 26
(11),1996,2205−2212は、ジメチル
ホルムアミド中で150℃で炭酸カリウムの存在下に
1,2−ジブロモエタンによる遊離ジオールの形態の
3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボン
酸エステルのアルキル化を記載している。欠点は理論の
52%という低い収率である。更に、最初に得られるア
ルカリ金属塩からの遊離ジオールの製造は、合成の経済
性に関して不利な効果を及ぼす追加のプロセス段階であ
る。反応温度が90℃であるこの方法の変法がSank
aran and Reynolds,polym.M
ater.SCI72,1995,319−320によ
り記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、実施するのが
簡単でありそして比較的短い反応時間において対応する
3,4−ジアルコキシチオフェン−2,5−ジカルボン
酸エステル及び3,4−アルキレンジオキシチオフェン
−2,5−ジカルボン酸エステルの良好な収率を与え
る、3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカル
ボン酸エステル又はそれらのアルカリ金属塩もしくはア
ルカリ土類金属塩のアルキル化方法に対する要求があ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、我々
は、今回、式(I)
【0008】
【化3】
【0009】式中、 R1及びR2は同一でありそして各々水素であるか、ある
いは同一であるか又は相異なりそして各々アルカリ金属
又はアルカリ土類金属であり、そしてR3及びR4は同一
であるか又は相異なりそして各々1〜10個の炭素原子
を有する直鎖状又は分岐鎖状アルキル基である、の化合
物を極性希釈剤中でアルキル化剤と反応させる方法であ
って、反応を式(II)
【0010】
【化4】
【0011】式中、Aは窒素又はリンであり、Y-は陰
イオンであり、そしてR5〜R8は同一であるか又は相異
なりそして各々1〜20個の炭素原子を有するアルキル
基、6〜15個の炭素原子を有するアリール基又は7〜
20個の炭素原子を有するアラルキル基である、の第四
級オニウム塩の存在下に行うことを特徴とする方法を見
いだした。
【0012】本発明の方法は、優れた収率を与えるとと
もに、低い温度における温和な条件下に短い反応時間で
式(I)の化合物のアルキル化を可能とする。
【0013】本発明の方法においては、R1及びR2が同
一であるか又は相異なりそして各々アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属、例えば、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、ルビジウム、マグネシウム、カルシウム又はスト
ロンチウムである式(I)の化合物を使用するのが好ま
しい。それらはアルカリ金属アルコキシドもしくは炭酸
塩又はアルカリ土類金属アルコキシドもしくは炭酸塩の
添加により遊離3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,
5−ジカルボン酸エステルから得られるか、あるいは、
アルカリ金属アルコキシドの存在下のチオジ酢酸エステ
ルとシュウ酸エステルとの反応による3,4−ジヒドロ
キシチオフェン−2,5−ジカルボン酸エステルの製造
において直接得られる(“Hinsberg cond
ensation”)。R1及びR2が同一であるか又は
相異なりそして各々アルカリ金属、例えば、リチウム、
ナトリウム、カリウム又はルビジウムである式(I)の
化合物を使用するのが特に好ましい。
【0014】R1及びR2が相異なる式(I)の化合物が
使用されるならば、R1は特に好ましくはナトリウムで
ありそしてR2は特に好ましくはカリウムである。
【0015】R1及びR2が同一でありそして各々リチウ
ム、ナトリウム、カリウム又はルビジウムである式
(I)の化合物を使用するのが極めて特に好ましく、そ
の際中でもナトリウム及びカリウムが好ましい。
【0016】本発明の方法は、R3及びR4が同一である
か又は相異なりそして各々1〜8個の炭素原子を有する
直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、特に好ましくは1〜6
個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピ
ル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、
n−ペンチル、分岐状ペンチル、n−ヘキシル、分岐状
ヘキシル、2−メチルブチル又は2−エチルブチルであ
る式(I)の化合物を使用して行うのが好ましい。
【0017】R3及びR4が同一である式(I)の化合物
を本発明の方法において使用する場合、R3及びR4は各
々好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、イソプ
ロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチ
ル、2−メチルブチル又は2−エチルブチル、特に好ま
しくは、メチル、エチル、n−プロピル又はイソプロピ
ルであり、その際上記の化合物は、特に好ましくは、そ
れらのジナトリウム又はジカリウム塩の形態(R1及び
2が同一でありそして各々ナトリウム又はカリウムで
ある)で、極めて特に好ましくは、それらのジナトリウ
ム塩の形態(R1及びR2が同一でありそして各々ナトリ
ウムである)で使用される。ジメチル3,4−ジヒドロ
キシチオフェン−2,5−ジカルボキシレートをそのジ
ナトリウム塩の形態で使用するのが極めて特に好まし
い。
【0018】本発明の方法の好ましい態様では、例え
ば、メタノール中でナトリウムメトキシドの存在下にジ
ブチルチオジアセテートをシュウ酸ジエチルと反応させ
ることによる(“Hinsberg condensa
tion”)3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5
−ジカルボン酸エステルの製造において得られるままの
式(I)の化合物の混合物を使用する。これらは、好ま
しくは、R3及びR4が同一であるか又は相異なりそして
各々メチル、エチル又はブチルである混合物である。ジ
メチル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカ
ルボキシレート、メチルエチル3,4−ジヒドロキシチ
オフェン−2,5−ジカルボキシレート及びメチルブチ
ル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボ
キシレートを含んでなる混合物を使用するのが特に好ま
しい。それらの塩の形態にある(R 1及びR2が同一であ
るか又は相異なりそして各々アルカリ金属又はアルカリ
土類金属である)混合物を使用するのが極めて特に好ま
しく、その場合に、R1及びR2は同一でありそして各々
ナトリウム又はカリウムであることが特に好ましく、そ
してR1及びR2が同一でありそして各々ナトリウムであ
ることが極めて特に好ましい。極めて特に好ましい態様
では、ジメチル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,
5−ジカルボキシレートのジナトリウム塩、メチルエチ
ル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボ
キシレートのジナトリウム塩及びメチルブチル3,4−
ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボキシレート
のジナトリウム塩を含んでなる混合物が本発明の方法に
おいて使用される。
【0019】本発明の方法で使用されるアルキル化剤は
当業者に知られている慣用のアルキル化剤である。
【0020】1個のみの離脱性基(leaving g
roup)を含有しそして本発明の方法において使用さ
れる式(I)の化合物との反応により式(III)
【0021】
【化5】
【0022】式中、R9及びR10は特定の場合に使用さ
れるアルキル化剤に由来する直鎖状又は分岐鎖状アルキ
ル基であり、そしてR3及びR4は前記したとおりであ
る、の化合物をもたらすアルキル化剤を使用することが
可能である。
【0023】アルキルハライド、アルキルサルフェー
ト、アルキルメタンスルホネート、アルキルベンゼンス
ルホネート及びアルキルトルエンスルホネート、好まし
くは直鎖状又は分岐鎖状C1〜C8−アルキルハライド、
サルフェート、メタンスルホネート、ベンゼンスルホネ
ート及びトルエンスルホネートよりなる群から選ばれる
アルキル化剤が好ましい。アルキルハライド、好ましく
は直鎖状又は分岐鎖状C 1〜C8−アルキルハライド、極
めて特に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C1〜C8−アル
キルクロリド又はブロミド、特に硫酸ジメチル、塩化メ
チル、臭化メチル又はヨウ化メチルを使用するのが特に
好ましい。
【0024】2個の離脱性基を含有しそして本発明の方
法において使用される式(I)の化合物との反応により
式(IV)
【0025】
【化6】
【0026】式中、R11は特定の場合に使用されるアル
キル化剤に由来する直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基で
あり、そしてR3及びR4は前記したとおりである、の化
合物をもたらすアルキル化を使用するのが好ましい。
【0027】アルキルジハライド、アルキルジサルフェ
ート、アルキルジメタンスルホネート、アルキルジベン
ゼンスルホネート及びアルキルジトルエンスルホネー
ト、好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C1〜C8−アルキル
ジハライド、ジサルフェート、ジメタンスルホネート、
ジベンゼンスルホネート及びジトルエンスルホネートよ
りなる群から選ばれるアルキル化剤を使用するのが好ま
しい。アルキルジハライド、好ましくは直鎖状又は分岐
鎖状C1〜C8−アルキルジハライドを使用するのが特に
好ましく、極めて特に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C
1〜C8−アルキルジクロリド又はジブロミド、特に1,
2−ビス(メシルオキシ)エタン、1,2−ジクロロエ
タン、1,2−ジブロモエタン及び1−ブロモ−2−ク
ロロエタンであり、中でも1,2−ジクロロエタンが極
めて特に好ましい。
【0028】本発明の方法で使用されるアルキル化剤
は、少なくとも化学量論的量で使用され、一般に、過剰
量を使用するのが有利である。式(I)の化合物を基準
として30〜200モル%の過剰量、特に好ましくは7
0〜100モル%の過剰量を使用するのが好ましい。
【0029】本発明の方法で使用される極性希釈剤は当
業者に知られている慣用の極性希釈剤である。それらは
単独で又は混合物の形態で使用することができる。
【0030】極性希釈剤を非極性希釈剤との混合物の形
態で使用することも可能である。
【0031】使用される極性希釈剤は、好ましくは、エ
ーテル、ケトン、エステル、アミド、尿素類、スルホキ
シド及びスルホン、特に好ましくは、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジオキサン、アセトン、シクロ
ヘキサン、酢酸ブチル、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミ
ド、テトラメチル尿素、ジメチルスルホキシド又はテト
ラメチレンスルホン(スルホラン)よりなる群から選ば
れる非プロトン性極性希釈剤である。
【0032】本発明の方法は、好ましくは、Y-が塩化
物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、水酸化物イ
オン、硫酸水素イオン、硫酸イオン、メタンスルホン酸
イオン、トルエンスルホン酸イオン及びトリフルオロ酢
酸イオン、特に好ましくは塩化物イオン又は臭化物イオ
ンよりなる群から選ばれる陰イオンである式(II)の
第四級オニウム塩を使用して行われる。
【0033】本発明の方法は、R5〜R8が同一でありそ
して各々1〜16個の炭素原子を有するアルキル基、6
〜10個の炭素原子を有するアリール基、例えば、フェ
ニルもしくはナフチル、7〜11個の炭素原子を有する
アラルキル基、例えば、ベンジル、フェニルメチルもし
くはフェニルエチル、特に好ましくは、メチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec
−ブチル又はtert−ブチル、デシル、ドデシル、テ
トラデシル、フェニル又はベンジルである式(II)の
第四級オニウム塩を使用して行うのが好ましい。
【0034】本発明の方法は、R5〜R8が同一であるか
又は相異なりそして各々1〜6個の炭素原子を有するア
ルキル基、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イ
ソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−
ブチル、n−ペンチル、分岐状ペンチル、n−ヘキシル
又は分岐状ヘキシル、特に好ましくは、メチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec
−ブチル、tert−ブチルである式(II)の第四級
オニウム塩を使用して行うのが特に好ましい。
【0035】本発明の方法においてテトラメチルアンモ
ニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、
テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアン
モニウムブロミド、ベンジルジメチルテトラデシルアン
モニウムクロリド、ブチルトリフェニルホスホニウムブ
ロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミド、テトラ
ブチルホスホニウムブロミド及びテトラブチルホスホニ
ウムクロリドよりなる群から選ばれる式(II)の第四
級オニウム塩を使用するのが極めて特に好ましい。
【0036】本発明の方法において使用される式(I
I)の第四級オニウム塩は個々に又は種々のオニウム塩
の混合物の形態で使用することができる。更に、それら
はそのままで使用することができ、又は、本発明の方法
の条件下に式(II)のオニウム塩にその場で(in
situ)転化される前駆体化合物、例えば、反応条件
下にアルキル化されて第四級アンモニウム塩又はホスホ
ニウム塩を生成する第三級アミン又はホスフィンの形態
で使用することができる。
【0037】本発明の方法で使用されるオニウム塩は、
化学量論的量より少ない量(substoichiom
etric amount)で、好ましくはジヒドロキ
シチオフェン誘導体(出発物質)を基準として1〜20
モル%の量で特に好ましくは2〜10モル%の量で、極
めて特に好ましくはジヒドロキシチオフェン誘導体(出
発物質)を基準として3〜7モル%の量で使用されるの
が好ましい。 好ましい態様では、本発明の方法は、追
加の塩基の存在下に、特に好ましくはアルカリ金属又は
アルカリ土類金属炭酸塩、水酸化物、酸化物又はアルコ
キシド、極めて特に好ましくはアルカリ金属炭酸塩、特
に炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムの存在下に行われ
る。
【0038】追加の塩基が使用されるならば、それは化
学量論的量より少ない量〜当量で、好ましくは式(I)
の化合物を基準として、5〜100モル%、特に好まし
くは10〜80モル%、極めて特に好ましくは25〜5
0モル%の量で使用されるのが好ましい。
【0039】本発明の方法は、好ましくは50〜150
℃の温度で行われる。アルキル化剤として1,2−ジク
ロロエタン又は1,2−ジブロモエタンが使用されるな
らば、本方法は好ましくは100〜140℃の温度で行
われる。
【0040】本発明の方法は、好ましくは、大気圧で又
は過圧下に、好ましくは1〜30バールで行われる。過
圧下の作業は、大気圧でのその沸点が所望のプロセス温
度より有意に高い希釈剤の使用を可能とする。
【0041】本発明の方法は、好ましくは、希釈剤を反
応容器の中に入れ、そして好ましくは最初に式(I)の
化合物、式(II)の第四級オニウム塩及び好ましくは
塩基を加えることにより行われる。好ましくは混合物を
所望の反応温度に至らしめ、次いでアルキル化剤を好ま
しくは滴加する。反応が完了した後、式(III)又は
(IV)の化合物が生成物として得られる。これらは、
水中に注ぎ、ろ過しそして再結晶することにより単離し
そして精製することができる。好ましい態様では、これ
らの化合物は単離及び精製されない。式(III)又は
(IV)の化合物は、好ましくは、例えば蒸留により希
釈剤の少なくとも一部を除去した後、文献から知られる
方法により対応するカルボン酸に加水分解される。これ
らの酸は、例えば、反応混合物を酸性化した後ろ過又は
遠心分離により単離することができる。
【0042】本発明の方法の特に好ましい態様では、塩
の形態にある3,4−ジヒドロキシ−2,5−チオフェ
ンカルボン酸エステルを、個々に又は種々のエステルの
混合物の形態で、1,2−ジクロロエタンと反応させ、
そして得られるエステルを加水分解してこれまでに知ら
れていない新規なモノハイドレートの形態にある3,4
−エチレンジオキシチオフェン−2,5−ジカルボン酸
が得られる。これまでは、3,4−エチレンジオキシチ
オフェン−2,5−ジカルボン酸は常に別の乾燥段階に
よりジハイドレートから得られた無水化合物として使用
されてきた。しかしながら、無水化合物は貯蔵時に安定
ではない。何故ならば、それは徐々に大気の水分を引き
付けるからである。従って新規な貯蔵安定性のモノハイ
ドレートの使用は経済的な利点を有する。
【0043】
【実施例】実施例1 N,N−ジメチルホルムアミド135gを還流コンデン
サーを備えた1リットルの撹拌式フラスコに入れた。二
ナトリウム塩の形態にあるジメチル3,4−ジヒドロキ
シチオフェン−2,5−ジカルボキシレート55.2g
(0.2モル)、炭酸カリウム10.8g及びテトラブ
チルアンモニウムブロミド3.4gをそれに加えた。混
合物を窒素下に130〜135℃の温度に加熱した。反
応温度に到達するや否や、ジクロロエタン39g(0.
4モル)を15分間にわたり滴加した。滴加が完了した
後、混合物を更に5時間撹拌した。次いで希釈剤を減圧
下に留去した(希釈剤の回収率90%)。
【0044】次いで水500ml、2−プロパノール4
0g及び水酸化ナトリウム(45%濃度水性溶液)43
gを加え、反応混合物を80℃に加熱しそして2時間撹
拌した。次いで反応混合物をHCl70〜80mlの滴
加により酸性化し、これにより生成物が沈殿した。沈殿
した生成物を吸引によりろ別しそして各回90mlの水
で3回洗浄した。湿った生成物を真空乾燥オーブン(2
00ミリバール/50℃)中で乾燥した。
【0045】これにより91.9%(HPLC分析)の
純度で3,4−エチレンジオキシチオフェン−2,5−
ジカルボン酸38.5gが得られた。これは理論の7
6.9%の収率に相当する。
【0046】比較実施例1 テトラブチルアンモニウムブロミドを添加しないで実施
例1と同様な方法を使用して比較実施例を実施した。転
化が完了するまで(時々採取したサンプルのHPLC分
析により決定した)、12時間の反応時間がかかった。
これにより86.9%(HPLC分析)の純度で3,4
−エチレンジオキシチオフェン−2,5−ジカルボン酸
34.4gが得られ、これは理論の67%の収率に相当
する。
【0047】実施例2 ジメチル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジ
カルボキシレートの二ナトリウム塩の代わりに二ナトリ
ウム塩の形態にあるジメチル3,4−ジヒドロキシチオ
フェン−2,5−ジカルボキシレート、メチルエチル
3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボキ
シレート及びメチルブチル3,4−ジヒドロキシチオフ
ェン−2,5−ジカルボキシレートの混合物(重量比1
0:1:14)0.177モルを使用して、実施例1と
同様な方法を使用して実施例2を実施した。
【0048】3,4−エチレンジオキシチオフェン−
2,5−ジカルボン酸が理論の76.8%の収率で単離
された。
【0049】実施例3〜7 使用するオニウム塩の種類を変えて、実施例2と同様な
方法を使用して実施例3〜7を実施した。その結果を表
1に示す。
【0050】
【表1】
【0051】実施例8(塩基の添加なしの反応) N,N−ジメチルホルムアミド590mlを還流コンデ
ンサーを備えた撹拌式フラスコに入れた。実施例2に記
載のエステル混合物137.3g(0.42モル)及び
テトラブチルアンモニウムブロミド8.1gをそれに加
えた。混合物を窒素下に80℃の温度に加熱し、次いで
1,2−ジクロロエタン96gを滴加しそして反応混合
物を135℃に加熱した。滴加が完了した後、混合物を
更に5時間撹拌した。次いで希釈剤を減圧下に(26ミ
リバール)80℃で留去した。
【0052】次いで水750ml及び水酸化ナトリウム
(50%濃度水性溶液)81.5mlを加え、反応混合
物を98℃に加熱しそして5時間撹拌した。次いで反応
混合物を硫酸の滴加により約1のpHに酸性化し、これ
により生成物が沈殿した。沈殿した生成物を吸引により
ろ別しそして合計1000mlの水で洗浄した。湿った
生成物を真空乾燥オーブン(200ミリバール/50
℃)中で乾燥した。
【0053】これにより3,4−エチレンジオキシチオ
フェン−2,5−ジカルボン酸が理論の66%の収率で
得られた。
【0054】実施例9 オートクレーブ中で圧力下に実施例2と同様な方法を使
用して実施例9を実施した。
【0055】これにより3,4−エチレンジオキシチオ
フェン−2,5−ジカルボン酸が理論の74%の収率で
得られた。
【0056】実施例10 N,N−ジメチルホルムアミド455mlを還流コンデ
ンサーを備えた撹拌式フラスコに入れた。実施例2に記
載のエステル混合物186g(0.569モル)、テト
ラブチルアンモニウムブロミド22g及び炭酸カリウム
35gをそれに加えた。混合物を窒素下に125℃の温
度に加熱し、次いで1,2−ジクロロエタン121gを
滴加した。滴加が完了した後、混合物を更に125℃で
更に2時間及び135℃で1時間撹拌した。次いで希釈
剤を減圧下に(20ミリバール)60℃で留去した(希
釈剤の回収率>90%)。
【0057】次いで水500ml、プロパノール120
g及び水酸化ナトリウム(45%濃度水性溶液)120
gを加え、そして反応混合物を80〜85℃に加熱しそ
して0.5時間撹拌した。次いで更に500mlの水を
加えそして混合物を更に0.5時間撹拌した。反応生成
物を沈殿させるために、濃塩酸234ml及び水234
mlを容器に入れそして50℃に加熱した。反応混合物
を4時間にわたり撹拌しながら滴加した。滴加の終わり
において、pHは約1でありそして生成物は沈殿した。
混合物を30℃に冷却した。沈殿した生成物を吸引によ
り急速にろ別しそして水で素早く洗浄した。湿った生成
物を真空乾燥オーブン中で乾燥した(100〜200ミ
リバール/50〜60℃)。
【0058】これにより92.5%(HPLC分析)の
純度で3,4−エチレンジオキシチオフェン−2,5−
ジカルボン酸107.2gが得られた。これは理論の7
5.7%の収率に相当する。
【0059】実施例11 実施例1に記載の如くして製造した3,4−エチレンジ
オキシチオフェン−2.5−ジカルボン酸を、水性水酸
化ナトリウム中への溶解、活性炭による処理及び塩酸に
よる沈殿により更に精製した。
【0060】元素分析は下記の結果を与えた: C(実測値):38.8% H(実測値):3.15% S(実測値):12.9% C(モノハイドレートについて計算した):38.7% H(モノハイドレートについて計算した):3.25% S(モノハイドレートについて計算した):12.9% C(無水化合物について計算した):41.7% H(無水化合物について計算した):2.63% S(無水化合物について計算した):13.9% かくして元素分析は3,4−エチレンジオキシチオフェ
ン−2,5−ジカルボン酸モノハイドレートについて正
しい値が得られた。結晶化の水は12℃で乾燥すること
により除去することがでできるが、無水生成物は湿った
空気中で再び水を徐々に引き付ける。
【0061】実施例12 アセトン600mlを還流コンデンサーを備えた撹拌式
フラスコに入れた。二ナトリウム塩の形態にあるジメチ
ル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボ
キシレート248.5g(0.9モル)及びテトラブチ
ルアンモニウムブロミド10gをそれに加えた。混合物
を加熱沸騰させそして硫酸ジメチル600gを4時間に
わたり滴加した。滴加が完了した後、混合物を更に2時
間撹拌した。次いで反応混合物を水3リットルに注ぎ、
そして沈殿した固体を吸引によりろ別しそして水で洗浄
した。湿った生成物を真空乾燥オーブン中で乾燥した
(100〜200ミリバール/50〜60℃)。
【0062】これによりジメチル3,4−ジメトキシチ
オフェン−2,5−ジカルボキシレート235gが理論
の85.5%の収率で得られた。
【0063】3,4−ジメトキシチオフェンはアルカリ
性加水分解、脱カルボキシル化及び蒸留によって得るこ
とができる。
【0064】比較実施例12 テトラブチルアンモニウムブロミドを添加しないで実施
例12と同様な方法を使用して実施例12を実施した。
【0065】これによりジメチル3,4−ジメトキシチ
オフェン−2,5−ジカルボキシレート235gが理論
の65%の収率で得られた。本発明の主なる特徴及び態
様は以下のとおりである。
【0066】1.式(I)
【0067】
【化7】
【0068】式中、R1及びR2は同一でありそして各々
水素であるか、あるいは同一であるか又は相異なりそし
て各々アルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、そし
てR3及びR4は同一であるか又は相異なりそして各々1
〜10個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐鎖状アルキ
ル基である、の化合物を極性希釈剤中でアルキル化剤と
反応させる方法であって、反応を式(II)
【0069】
【化8】
【0070】式中、Aは窒素又はリンであり、Y-は陰
イオンであり、そしてR5〜R8は同一であるか又は相異
なりそして各々1〜20個の炭素原子を有するアルキル
基、6〜15個の炭素原子を有するアリール基又は7〜
20個の炭素原子を有するアラルキル基である、の第四
級オニウム塩の存在下に行うことを特徴とする方法。
【0071】2.使用される式(I)の化合物が、R1
及びR2が同一であるか又は相異なりそして各々アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属であり、そしてR3及びR4
が同一であるか又は相異なりそして各々1〜8個の炭素
原子を有する直鎖状もしくは分岐鎖状アルキル基である
式(I)の化合物であることを特徴とする上記1に記載
の方法。
【0072】3.使用される式(I)の化合物が、R1
及びR2が同一でありそして各々アルカリ金属あり、そ
してR3及びR4が同一であるか又は相異なりそして各々
1〜8個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐鎖状ア
ルキル基である式(I)の化合物であることを特徴とす
る上記1又は2に記載の方法。
【0073】4.二ナトリウム塩又は二カリウム塩の形
態にあるジメチル3,4−ジヒドロキシチオフェン−
2,5−ジカルボキシレートを式(I)の化合物として
使用することを特徴とする上記1〜3のいずれかに記載
の方法。
【0074】5.式(I)の化合物の混合物を使用する
ことを特徴とする上記1〜4のいずれかに記載の方法。
【0075】6.ジメチル3,4−ジヒドロキシチオフ
ェン−2,5−ジカルボキシレートの二ナトリウム塩、
メチルエチル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5
−ジカルボキシレートの二ナトリウム塩及びメチルブチ
ル3,4−ジヒドロキシチオフェン−2,5−ジカルボ
キシレートの二ナトリウム塩を含んでなる混合物を式
(I)の化合物として使用することを特徴とする上記1
〜5のいずれかに記載の方法。
【0076】7.使用されるアルキル化剤が、アルキル
ハライド、アルキルサルフェート、アルキルメタンスル
ホネート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルト
ルエンスルホネート、アルキルジハライド、アルキルジ
サルフェート、アルキルジメタンスルホネート、アルキ
ルジベンゼンスルホネート及びアルキルジトルエンスル
ホネートよりなる群から選ばれるアルキル化剤であるこ
とを特徴とする上記1〜6のいずれかに記載の方法。
【0077】8.使用されるアルキル化剤がC1〜C8
アルキルハライド及びC1〜C8−アルキルジハライドよ
りなる群から選ばれるアルキル化剤であることを特徴と
する上記1〜7のいずれかに記載の方法。
【0078】9.使用される極性希釈剤が極性非プロト
ン性希釈剤、好ましくはエーテル、ケトン、エステル、
アミド、尿素類、スルホキシド及びスルホンよりなる群
から選ばれる極性非プロトン性希釈剤であることを特徴
とする上記1〜8のいずれかに記載の方法。
【0079】10.第四級オニウム塩が、Aが窒素又は
リンであり、Y-が塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ
化物イオン、水酸化物イオン、硫酸水素イオン、硫酸イ
オン、メタンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イ
オン及びトリフルオロ酢酸イオンよりなる群から選ばれ
る陰イオンであり、そしてR5〜R8が同一であるか又は
相異なりそして各々1〜16個の炭素原子を有するアル
キル基、6〜10個の炭素原子を有するアリール基又は
7〜11個の炭素原子を有するアラルキル基である、式
(II)の第四級オニウム塩であることを特徴とする上
記1〜9のいずれかに記載の方法。
【0080】11.使用される第四級オニウム塩がテト
ラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニ
ウムブロミド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テ
トラブチルアンモニウムブロミド、ベンジルジメチルテ
トラデシルアンモニウムクロリド、ブチルトリフェニル
ホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブ
ロミド、テトラブチルホスホニウムブロミド及びテトラ
ブチルホスホニウムクロリドよりなる群から選ばれるこ
とを特徴とする上記1〜10のいずれかに記載の方法。
【0081】12.追加の塩基の存在下に行うことを特
徴とする上記1〜11のいずれかに記載の方法。
【0082】13.50〜150℃の温度で行うことを
特徴とする上記1〜12のいずれかに記載の方法。
【0083】14.3,4−エチレンジオキシチオフェ
ン−2,5−ジカルボン酸モノハイドレート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレクサンダー・クラウゼナー ドイツ50259プルハイム・シフゲスベーク 18 (72)発明者 ヨゼフ・ブレメン ドイツ51379レーフエルクーゼン・オベレ シユトラーセ2 (72)発明者 ラルフ−インゴ・シエンケル ドイツ40591デユツセルドルフ・オツトー −ハーン−シユトラーセ70 (72)発明者 アドルフ・ビンクラー ドイツ51373レーフエルクーゼン・クリス テイアン−ヘス−シユトラーセ69 Fターム(参考) 4C023 HA08 4C071 AA01 BB01 CC12 CC21 EE13 FF16 HH28 KK14 LL03 4H039 CA61 CD10

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(I) 【化1】 式中、 R1及びR2は同一でありそして各々水素であるか、ある
    いは同一であるか又は相異なりそして各々アルカリ金属
    又はアルカリ土類金属であり、そしてR3及びR4は同一
    であるか又は相異なりそして各々1〜10個の炭素原子
    を有する直鎖状又は分岐鎖状アルキル基である、の化合
    物をアルキル化剤と極性希釈剤中で反応させる方法であ
    って、反応を式(II) 【化2】 式中、 Aは窒素又はリンであり、 Y-は陰イオンであり、そしてR5〜R8は同一であるか
    又は相異なりそして各々1〜20個の炭素原子を有する
    アルキル基、6〜15個の炭素原子を有するアリール基
    又は7〜20個の炭素原子を有するアラルキル基であ
    る、の第四級オニウム塩の存在下に行うことを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項2】 3,4−エチレンジオキシチオフェン−
    2,5−ジカルボン酸モノハイドレート。
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