JP2015193596A - THIENOPYRAZINE DERIVATIVE HAVING p-SULFANYL-SUBSTITUTED PHENYL GROUPS AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

THIENOPYRAZINE DERIVATIVE HAVING p-SULFANYL-SUBSTITUTED PHENYL GROUPS AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Download PDF

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智廣 森
Tomohiro Mori
智廣 森
康寛 山▲崎▼
Yasuhiro Yamazaki
康寛 山▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel thienopyrazine derivative useful as a monomer which serves as a raw material of a low-bandgap (Eg<1.5 eV) conjugated polymer, and a method for producing the same.SOLUTION: Provided are a thienopyrazine derivative represented by the formula, and a method for producing the same. [Rand Rare each independently a substituted or unsubstituted aryl group.]

Description

本発明は、p-スルファニル置換フェニル基を有する新規なチエノピラジン誘導体およびその製造方法、更に鈴木重合の中間体として有用なハロゲン化チエノピラジン誘導体、並びに、新規なチエノピラジン誘導体の中間体となり得るジフェニルエタンジオン誘導体の製造方法に関する。   The present invention relates to a novel thienopyrazine derivative having a p-sulfanyl-substituted phenyl group, a method for producing the same, a halogenated thienopyrazine derivative useful as an intermediate for Suzuki polymerization, and a diphenylethanedione derivative that can be an intermediate of the novel thienopyrazine derivative. It relates to the manufacturing method.

縮合環系[3,4−b]ピラジン誘導体は、医農薬分野において溶解性や活性部位の修飾のために、様々な誘導体の合成が、試みられている重要な化合物である。また、近年、機能材料の分野において、ピラジン環と縮合したチエノピラジン誘導体やキノキサリン誘導体などは、低バンドギャップ(Eg<1.5eV)共役系高分子のモノマーとして、利用できると考えられている。更に、上記のピラジン誘導体およびそれから得られた高分子は、光電変換を目的とした有機半導体材料としても、精力的に新規誘導体の合成が検討されており、薄膜太陽電池(OPV)、薄膜トランジスター(TFT)などの用途において実用化が期待されている。   The condensed ring system [3,4-b] pyrazine derivative is an important compound for which synthesis of various derivatives has been attempted in order to modify solubility and active site in the field of medicine and agrochemicals. In recent years, in the field of functional materials, it is considered that thienopyrazine derivatives and quinoxaline derivatives condensed with a pyrazine ring can be used as monomers of low band gap (Eg <1.5 eV) conjugated polymers. Furthermore, the above-mentioned pyrazine derivatives and polymers obtained therefrom have been energetically studied for the synthesis of novel derivatives as organic semiconductor materials for the purpose of photoelectric conversion. Thin film solar cells (OPV), thin film transistors ( It is expected to be put to practical use in applications such as TFT).

縮合環系ピラジン誘導体は、芳香族ジアミンとα−ジケトンとの反応により合成される。前記ピラジン誘導体から得られた高分子は、最低空軌道(LUMO)のエネルギー準位を調整する必要のある材料開発用途に有望な材料であり、より低いバンドギャップ(Eg<1.5eV)が求められている。このため、前記ピラジン骨格に置換基を導入する試みが行われている。特にα−ジケトン由来部分の置換基の影響が重要であり、ピラジン誘導体の原料である、多種の置換基を導入したα−ジケトン誘導体の開発が必要であった。   The fused ring pyrazine derivative is synthesized by the reaction of an aromatic diamine and an α-diketone. The polymer obtained from the pyrazine derivative is a promising material for use in material development in which the energy level of the lowest unoccupied orbit (LUMO) needs to be adjusted, and a lower band gap (Eg <1.5 eV) is required. It has been. For this reason, attempts have been made to introduce substituents into the pyrazine skeleton. In particular, the influence of the substituent of the α-diketone-derived moiety is important, and it was necessary to develop an α-diketone derivative having various substituents introduced as a raw material for the pyrazine derivative.

α−ジケトン誘導体はチエノピラジン誘導体の中間体であり、酸ハロゲン化物のWurtz型カップリング反応、カルボン酸エステルのアルキル金属とCOによる極低温反応、アルキン誘導体の酸化反応などの製造方法が報告されている。前記反応を用いた製造方法はフェニル基やメチル基などの制限があったり、反応剤の取扱や、アルキン類の合成が困難であったり、収率が低いなどの欠点を有していた。そこでα−ジケトン誘導体にさらなる置換基を導入する方法が望まれていた。   α-Diketone derivatives are intermediates of thienopyrazine derivatives, and production methods such as Wurtz coupling reactions of acid halides, cryogenic reactions of carboxylic acid esters with alkyl metals and CO, and oxidation reactions of alkyne derivatives have been reported. . The production method using the reaction has drawbacks such as limitation of phenyl group and methyl group, handling of the reactants, synthesis of alkynes, and low yield. Therefore, a method for introducing a further substituent into the α-diketone derivative has been desired.

特開2012−56991号公報(特許文献1)には下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する導電性チエノピラジン共重合体組成物を開示する:   JP 2012-56991 A (Patent Document 1) discloses a conductive thienopyrazine copolymer composition having a repeating unit represented by the following general formula (I):

Figure 2015193596
Figure 2015193596

特許文献1の化学式は重合体の繰り返し単位を示すものであり、単独のチエノピラジン化合物に関する記載はない。またRとRはアリール基、炭素数1〜20のアルキル基であってもよく、メチル基、フェニル基は例示されているが、アリール基の置換基については記載がない。 The chemical formula in Patent Document 1 indicates a repeating unit of a polymer, and there is no description regarding a single thienopyrazine compound. R 1 and R 2 may be an aryl group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a methyl group and a phenyl group are exemplified, but there is no description about substituents of the aryl group.

特表2013−537564号公報(特許文献2)の請求項5には、

Figure 2015193596

上記の化合物DおよびEを準備して、前記化合物Dと化合物Eとをモル比1:0.1〜1:10の範囲で0〜78℃の温度でメタノール、エタノール及び酢酸エチルから選択された少なくとも一つの溶媒に混合溶解し、該化合物Dに対してモル比で2〜50倍のトリエチルアミン及び炭酸ナトリウムから選択された弱塩基を加えて1〜24時間反応させることで
Figure 2015193596

上記の化学式に示す化合物Fを得ることが記載されている。また、これから下記の化合物C:
Figure 2015193596
を得ることが示されている。 In claim 5 of JP 2013-537564 A (Patent Document 2),
Figure 2015193596

The above compounds D and E were prepared, and the compound D and the compound E were selected from methanol, ethanol and ethyl acetate at a temperature of 0 to 78 ° C. in a molar ratio range of 1: 0.1 to 1:10. By mixing and dissolving in at least one solvent, adding a weak base selected from triethylamine and sodium carbonate in a molar ratio of 2 to 50 times with respect to Compound D, and reacting for 1 to 24 hours.
Figure 2015193596

It is described that the compound F shown in the above chemical formula is obtained. In addition, from now on, the following compound C:
Figure 2015193596
Has been shown to get.

しかしながら、特許文献2に記載の化合物のRおよびRは、アルキル基、アルコキシ基またはアリール基であって、p−スルファニル置換されたフェニル基を示すものではない。 However, R 3 and R 4 of the compound described in Patent Document 2 are an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group, and do not represent a p-sulfanyl-substituted phenyl group.

特開2012−56991号公報JP 2012-56991 A 特表2013−537564号公報Special table 2013-537564 gazette

本発明は、低バンドギャップ(Eg<1.5eV)共役系高分子の原料となるモノマーとして有用である新規なチエノピラジン誘導体、更に鈴木重合の中間体として有用なハロゲン化チエノピラジン誘導体、及びその製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention relates to a novel thienopyrazine derivative useful as a raw material for a low band gap (Eg <1.5 eV) conjugated polymer, a halogenated thienopyrazine derivative useful as an intermediate for Suzuki polymerization, and a method for producing the same. Is intended to provide.

本発明者らは、鋭意検討の結果、有機半導体材料に有用である共役系高分子の原料モノマーとなる新規なチエノピラジン誘導体を見出し、その安価で高収率な製造方法を見出した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found a novel thienopyrazine derivative that is a raw material monomer for a conjugated polymer that is useful for an organic semiconductor material, and has found an inexpensive and high-yield production method.

即ち、本発明は、下記一般式(1)で示されるチエノピラジン誘導体を提供する:   That is, the present invention provides a thienopyrazine derivative represented by the following general formula (1):

Figure 2015193596
[式(1)中、R及びRは同一でも、異なっていてもよく、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]
Figure 2015193596
[In Formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. ]

前記一般式(1)において、R及びRのアリール基は、好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基である。 In the general formula (1), the aryl groups of R 1 and R 2 are preferably a phenyl group which may have a substituent.

前記一般式(1)において、R及びRのアルキル基は、好ましくは炭素数4〜8である分岐鎖のアルキル基である。 In the general formula (1), the alkyl groups of R 1 and R 2 are preferably branched alkyl groups having 4 to 8 carbon atoms.

本発明は、また、一般式(2):

Figure 2015193596


[式(2)中、R及びRは同一でも、異なっていてもよく、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]
で表されるジフェニルエタンジオン誘導体を、一般式(4):
Figure 2015193596

で表される3,4−ジアミノチオフェンとの反応により得られる上記チエノピラジン誘導体の製造方法を提供する。 The present invention also provides a general formula (2):
Figure 2015193596


[In Formula (2), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. ]
A diphenylethanedione derivative represented by general formula (4):
Figure 2015193596

The manufacturing method of the said thienopyrazine derivative obtained by reaction with 3,4-diaminothiophene represented by these is provided.

本発明は、一般式(8)

Figure 2015193596
[式(8)中、R及びRは同一でも、異なっていてもよく、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基であり、Xは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から成る群から選択されるハロゲン原子、ボロン酸残基またはジオールまたはアルコールとホウ酸との反応により得られるボロン酸エステル残基である。]
で表されるハロゲン化チエノピラジン誘導体も提供する。 The present invention relates to a general formula (8)
Figure 2015193596
[In Formula (8), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group which may have a substituent, and X 2 represents fluorine. A boron atom selected from the group consisting of chlorine, bromine and iodine, a boronic acid residue or a boronic acid ester residue obtained by reacting a diol or alcohol with boric acid. ]
A halogenated thienopyrazine derivative represented by the formula:

上記式(8)中、Xは好ましくはヨウ素である。 In the above formula (8), X 2 is preferably iodine.

上記式(8)中、Xはまた、好ましくはボロン酸残基またはジオールまたはアルコールとホウ酸との反応により得られるボロン酸エステルの残基である。 In the above formula (8), X 2 is also preferably a boronic acid residue or a residue of a boronic acid ester obtained by reacting a diol or alcohol with boric acid.

前記一般式(8)において、R及びRのアルキル基は、好ましくは炭素数4〜8である分岐鎖のアルキル基である。 In the general formula (8), the alkyl groups of R 1 and R 2 are preferably branched alkyl groups having 4 to 8 carbon atoms.

前記一般式(8)において、R及びRのアリール基は、好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基である。 In the general formula (8), the aryl groups of R 1 and R 2 are preferably phenyl groups that may have a substituent.

また更に、本発明は、更に、一般式(3):

Figure 2015193596
[式(3)中、Xは臭素または塩素である。]
で表されるジハロゲンベンジル化合物とチオール誘導体であるR−SHおよびR−SH(R及びRは、同一でも、異なっていても良く、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。)を反応して得られる
一般式(2):
Figure 2015193596
[式(2)中、R及びRは同一でも、異なっていてもよく、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]
で表されるジフェニルエタンジオン誘導体の製造方法も提供する。 Furthermore, the present invention further provides a general formula (3):
Figure 2015193596
[In the formula (3), X 1 is bromine or chlorine. ]
R 1 —SH and R 2 —SH (R 1 and R 2 may be the same or different, and may be a linear or branched alkyl group or substituent. Which is an aryl group which may have a general formula (2) obtained by reacting:
Figure 2015193596
[In Formula (2), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. ]
The manufacturing method of the diphenylethanedione derivative represented by these is also provided.

本発明によれば、一般式(1)に示されるスルファニル基を有する新規チエノピラジン誘導体を提供することが出来る。新規チエノピラジン誘導体は、導電性材料として有用であり、これを構成単位として含む重合体は、導電性が良好であり、導電性材料に用いる高分子として最適である。   According to the present invention, a novel thienopyrazine derivative having a sulfanyl group represented by the general formula (1) can be provided. The novel thienopyrazine derivative is useful as a conductive material, and a polymer containing this as a constituent unit has good conductivity and is optimal as a polymer used for the conductive material.

本発明では、また上記チエノピラジン誘導体の中間体であるジフェニルエタンジオン誘導体を提供する。ジフェニルエタンジオン誘導体は、新規なチエノピラジン誘導体の中間体でありフェニル基に硫黄原子を介して様々な置換基を導入することができる。   The present invention also provides a diphenylethanedione derivative that is an intermediate of the above thienopyrazine derivative. The diphenylethanedione derivative is an intermediate of a novel thienopyrazine derivative, and various substituents can be introduced into the phenyl group via a sulfur atom.

実施例6、比較例2の紫外可視分光スペクトルである。It is an ultraviolet visible spectrum of Example 6 and Comparative Example 2. 実施例5〜8、比較例2の紫外可視分光スペクトルである。It is an ultraviolet-visible spectrum of Examples 5-8 and Comparative Example 2.

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。   Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated in detail, the scope of the present invention is not limited to these forms.

以下、本発明のチエノピラジン誘導体について、詳しく説明する。 Hereinafter, the thienopyrazine derivative of the present invention will be described in detail.

(本発明のチエノピラジン誘導体について)
本発明のチエノピラジン誘導体は、下記式(1):
(About the thienopyrazine derivative of the present invention)
The thienopyrazine derivative of the present invention has the following formula (1):

Figure 2015193596

[式(1)中、R及びRは同一でも、異なっていてもよく、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]
で表される。
Figure 2015193596

[In Formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. ]
It is represented by

上記式(1)中のR及びRにおける直鎖または分岐鎖のアルキル基は、炭素数1〜18の直鎖または分枝鎖のアルキル基、または炭素数3〜18の脂環式アルキル基が挙げられる。炭素数1〜18の直鎖または分枝鎖のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、neo−ペンチル基、i−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−デシル基、ラウリル基、ステアリル基などが挙げられる。
また、炭素数3〜18の脂環式アルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
及びRは、炭素数1〜10の直鎖または分岐鎖のアルキル基であることが好ましい。更に、R及びRは、炭素数3〜10の分岐鎖アルキル基が好ましい。より好ましくは、R及びRは、炭素数4〜8の分岐鎖アルキル基である。R及びRは、より具体的にはi−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、2-エチルヘキシル基が挙げられる。
The linear or branched alkyl group for R 1 and R 2 in the above formula (1) is a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an alicyclic alkyl having 3 to 18 carbon atoms. Groups. Specific examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl. Group, t-butyl group, n-pentyl group, neo-pentyl group, i-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-decyl group, lauryl group, Examples include stearyl groups.
Examples of the alicyclic alkyl group having 3 to 18 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
R 1 and R 2 are preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Furthermore, R 1 and R 2 are preferably a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms. More preferably, R 1 and R 2 are branched alkyl groups having 4 to 8 carbon atoms. More specifically, examples of R 1 and R 2 include i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, and 2-ethylhexyl group.

前記R及びRにおける置換基を有していてもよいアリール基は、例えば炭素数6〜18のアリール基であり、具体的にはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。 The aryl group which may have a substituent in R 1 and R 2 is, for example, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.

前記アリール基における置換基としては、直鎖または分岐鎖のアルキル基、アルコキシ基、ハロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、水酸基などが挙げられる。   Examples of the substituent in the aryl group include linear or branched alkyl groups, alkoxy groups, haloalkyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, and hydroxyl groups.

前記直鎖または分岐鎖のアルキル基は、好ましくは、炭素数1〜18の直鎖または分岐鎖アルキル基が挙げられ、より具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、neo−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−デシル基、ラウリル基、ステアリル基などをあげることが出来る。特に炭素数1〜10の直鎖または分岐鎖のアルキル基であることが好ましい。更にi−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、2-エチルヘキシル基が好ましい。   The linear or branched alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and more specifically, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i- Propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, i-pentyl group, neo-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n- Examples include octyl group, 2-ethylhexyl group, n-decyl group, lauryl group, stearyl group and the like. In particular, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. Further, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, and 2-ethylhexyl group are preferable.

前記アルコキシ基としては、炭素数1〜18であるアルコキシ基が挙げられ、より具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、neo−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基などが挙げられる。   Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and more specifically, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, and an i-butoxy group. , Sec-butoxy group, t-butoxy group, n-pentyloxy group, neo-pentyloxy group, n-hexyloxy group, n-heptyloxy group, n-octyloxy group and the like.

前記のハロアルキル基は、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)が付加したアルキル基のことを言い、その場合アルキル基としては、前記の炭素数1〜18のアルキル基が例示できる。ハロゲン原子としてはフッ素が好ましい。より具体的にはCF基、C基、n−C基、n-C、n−C15基などで例示されるペルフルオロアルキル基C2p+1−基(p=1〜18);CHF基、CHF基、CH(CF基などで例示されるパーシャルフルオロアルキル基などが挙げられる。 The haloalkyl group refers to an alkyl group to which a halogen atom (F, Cl, Br, I) is added. In this case, examples of the alkyl group include the alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms. As the halogen atom, fluorine is preferred. More specifically, a perfluoroalkyl group C p F 2p + 1 − exemplified by CF 3 group, C 2 F 5 group, n-C 3 F 7 group, n-C 4 F 9 , n-C 7 F 15 group and the like. Groups (p = 1-18); partial fluoroalkyl groups exemplified by CHF 2 groups, CH 2 F groups, CH (CF 3 ) 2 groups, and the like.

前記アリール基としては、例えば炭素数6〜18のアリール基が挙げられ、具体的にはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。   As said aryl group, a C6-C18 aryl group is mentioned, for example, Specifically, a phenyl group, a naphthyl group, etc. are mentioned.

前記へテロアリール基としては、例えば炭素数4〜10のヘテロアリール基であって、具体的にはチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基などが挙げられる。   Examples of the heteroaryl group include heteroaryl groups having 4 to 10 carbon atoms, and specific examples include a thienyl group, a pyrrolyl group, a furyl group, and a pyridyl group.

本発明のチエノピラジン誘導体(1)の具体例を以下の表1及び表2に示す。なお、本発明のチエノピラジン誘導体はこれらに何ら限定されるものではない。   Specific examples of the thienopyrazine derivative (1) of the present invention are shown in Tables 1 and 2 below. The thienopyrazine derivative of the present invention is not limited to these.

表1に、RおよびRが直鎖または分岐鎖のアルキル基である場合のチエノピラジン誘導体(1)の具体例を示す。なお、本発明の誘導体はこれらに限定されるものではない。 Table 1 shows specific examples of the thienopyrazine derivative (1) when R 1 and R 2 are linear or branched alkyl groups. Note that the derivatives of the present invention are not limited to these.

本明細書において、以下の表の置換基として記載した、i−Proはイソプロピル基、i−Penはイソペンチル基、n−Octはオクチル基、n−Dcyはデシル基、2−EtHxは2−エチルヘキシル基、CyHxはシクロヘキシル基をそれぞれ表す。   In the present specification, i-Pro is an isopropyl group, i-Pen is an isopentyl group, n-Oct is an octyl group, n-Dcy is a decyl group, 2-EtHx is 2-ethylhexyl, which are described as substituents in the following table. The group CyHx represents a cyclohexyl group.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

表2には、RおよびRがアリール基である場合のチエノピラジン誘導体(1)の具体例を示す。便宜上、置換基位置を示すため、下記チエノピラジン誘導体である式(1’)を用いた。表2にはフェニル−S−基の置換基とその置換位置を具体的に示す。
なお、本発明の誘導体はこれらに限定されるものではない。
Table 2 shows specific examples of the thienopyrazine derivative (1) when R 1 and R 2 are aryl groups. For convenience, the following thienopyrazine derivative (1 ′) was used to indicate the position of the substituent. Table 2 specifically shows the substituents of the phenyl-S-group and the substitution positions thereof.
Note that the derivatives of the present invention are not limited to these.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

Figure 2015193596
Figure 2015193596

(チエノピラジン誘導体の製造方法)
本発明のチエノピラジン誘導体の合成方法を例示し、説明するが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。
(Method for producing thienopyrazine derivative)
Although the synthesis method of the thienopyrazine derivative of this invention is illustrated and demonstrated, this invention is not limited to these specific examples.

本発明のチエノピラジン誘導体の製造方法は、工程I:スルファニル基を有するジフェニルエタンジオン誘導体とジアミノチオフェンを反応して、チエノピラジン誘導体を得る工程を少なくとも包含する製造方法である。   The method for producing a thienopyrazine derivative of the present invention is a production method including at least a step I: a step of obtaining a thienopyrazine derivative by reacting a diphenylethanedione derivative having a sulfanyl group with diaminothiophene.

さらに前記の製造方法は、工程Iの前工程として、工程II:ジハロゲンフェニルエタンジオンとチオールを反応して、スルファニル基を有するジフェニルエタンジオン誘導体を得る工程を包含しても良い。   Further, the production method may include, as a pre-step of Step I, Step II: a step of reacting dihalogenphenylethanedione and thiol to obtain a diphenylethanedione derivative having a sulfanyl group.

本発明のチエノピラジン誘導体(1)は、下記反応式(3)に表されるように、硫黄原子を介して多種多様な置換基を有するジフェニルエタンジオン誘導体(2)と3,4−ジアミノチオフェン(4)の反応により得られる。   As shown in the following reaction formula (3), the thienopyrazine derivative (1) of the present invention includes a diphenylethanedione derivative (2) having various substituents via a sulfur atom and 3,4-diaminothiophene ( Obtained by the reaction of 4).

Figure 2015193596

[式(3)中、R及びRは前記と同意義である。]
Figure 2015193596

[In formula (3), R 1 and R 2 are as defined above. ]

本発明のチエノピラジン誘導体(1)は、例えば上記化学反応式(3)に示すように、ジフェニルエタンジオン誘導体(2)と3,4−ジアミノチオフェン(4)をそのモル比が1:1となるように混合して反応溶媒に溶解し、酸または塩基を加え、1〜24時間、0〜78℃の温度で反応することにより得ることが出来る。   The thienopyrazine derivative (1) of the present invention has a molar ratio of 1: 1 between the diphenylethanedione derivative (2) and 3,4-diaminothiophene (4) as shown in the chemical reaction formula (3), for example. It mixes so that it may melt | dissolve in a reaction solvent, an acid or a base is added, and it can obtain by reacting at the temperature of 0-78 degreeC for 1 to 24 hours.

上記反応溶媒の例としては、メタノール、エタノールなどの炭素数1〜3の低級アルコールが挙げられる。   Examples of the reaction solvent include lower alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol and ethanol.

上記酸としては、塩酸などの無機酸や、酢酸などの有機酸が挙げられる。有機酸、特に酢酸が好ましい。酸は、脱水反応促進のために添加されており、添加量は2当量以上が好ましい。   Examples of the acid include inorganic acids such as hydrochloric acid and organic acids such as acetic acid. Organic acids, particularly acetic acid, are preferred. The acid is added to promote the dehydration reaction, and the addition amount is preferably 2 equivalents or more.

上記塩基としては、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムなどの無機塩基や、トリエチルアミンなどの有機塩基が挙げられる。塩基は脱水促進のために添加されており、添加量は2当量以上が好ましい。   Examples of the base include inorganic bases such as sodium carbonate and potassium carbonate, and organic bases such as triethylamine. The base is added to promote dehydration, and the addition amount is preferably 2 equivalents or more.

反応温度や反応時間などは、反応系に合った条件で適宜選択できる。例えば0〜78℃で、1〜24時間で反応を行うことができる。反応容器は、反応の条件に合ったものを適宜用いることができる。   The reaction temperature, reaction time, and the like can be appropriately selected under conditions suitable for the reaction system. For example, the reaction can be carried out at 0 to 78 ° C. for 1 to 24 hours. A reaction vessel suitable for the reaction conditions can be used as appropriate.

(ジフェニルエタンジオン誘導体(2))
上記チエノピラジン誘導体(1)の合成に用いるジフェニルエタンジオン誘導体(2)は、下記の式(2):

Figure 2015193596

[式(2)中、R及びRは同一でも、異なっていてもよく、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]で表される。 (Diphenylethanedione derivative (2))
The diphenylethanedione derivative (2) used for the synthesis of the thienopyrazine derivative (1) is represented by the following formula (2):
Figure 2015193596

[In Formula (2), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. It is represented by

本発明のジフェニルエタンジオン誘導体の具体例を以下の表3に示す。なお、本発明の誘導体はこれらに限定されるものではない。また表3において※は硫黄との結合部位を示す。   Specific examples of the diphenylethanedione derivative of the present invention are shown in Table 3 below. Note that the derivatives of the present invention are not limited to these. In Table 3, * indicates a binding site with sulfur.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

ジフェニルエタンジオン誘導体(2)は、公知の種々の方法で合成することができるが、例えば、下記反応式(5)に従い、ジハロゲンフェニルエタンジオン誘導体(6)を出発原料とし、塩基存在下、アルキル基またはアリール基を有するチオール(R−SH)と反応することにより簡便に合成することが出来る。尚、反応式(5)中において、式(7)に示すジフェニルエタンジオン誘導体は、ジフェニルエタンジオン誘導体(2)において、RおよびRがRの場合を示している。 The diphenylethanedione derivative (2) can be synthesized by various known methods. For example, according to the following reaction formula (5), the dihalogenphenylethanedione derivative (6) is used as a starting material, and in the presence of a base, It can be easily synthesized by reacting with a thiol (R-SH) having a group or an aryl group. In the reaction formula (5), the diphenylethanedione derivative represented by the formula (7) shows the case where R 1 and R 2 are R in the diphenylethanedione derivative (2).

Figure 2015193596

[上記反応式中、Rは直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基であり、Xは、塩素または臭素である。]
Figure 2015193596

[In the above reaction formula, R is a linear or branched alkyl group or an aryl group which may have a substituent, and X 1 is chlorine or bromine. ]

上記のジフェニルエタンジオン誘導体(7)は、例えば溶媒中において、塩基存在下、ジハロゲンフェニルエタンジオン誘導体(6)とチオール(R−SH)とを反応させることにより得ることが出来る。   The diphenylethanedione derivative (7) can be obtained, for example, by reacting the dihalogenphenylethanedione derivative (6) with a thiol (R-SH) in the presence of a base in a solvent.

ジハロゲンフェニルエタンジオン誘導体(6)としては、4,4’−ジクロロベンジルや4,4’−ジブロモベンジルなどを例示することが出来る。市販品としては4,4’−ジブロモベンジル(東京化成工業株式会社製)を例示することが出来る。   Examples of the dihalogenphenylethanedione derivative (6) include 4,4'-dichlorobenzyl and 4,4'-dibromobenzyl. Examples of commercially available products include 4,4'-dibromobenzyl (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).

前記チオール(R−SH)の具体例としては、直鎖または分岐鎖のアルキルチオール、例えば1-プロパンチオール、2-プロパンチオール、1−ブタンチオール、2−ブタンチオール、t−ブタンチオール、1−ペンタンチオール、2−ペンタンチオール、1−デカンチオールなどの;
アリールチオール、例えばベンゼンチオール、p-ヒドロキシベンゼンチオール、p-トルエンチオール、4−エチルベンゼンチオール、2−メトキシベンゼンチオール、p−トリフルオロメチルベンゼンチオール、1-ナフタレンチオール、2-ナフタレンチオール;などが挙げられる。市販品としては1−ペンタンチオール(東京化成工業株式会社製)やベンゼンチオール(東京化成工業株式会社製)を例示することが出来る。上記反応式(5)では、R=R=Rの場合を示しているが、RとRが異なる場合は、異なる2種のチオールを順次投入したり、異なる2種のチオールを混合して用いることにより得られる。
Specific examples of the thiol (R-SH) include linear or branched alkyl thiols such as 1-propanethiol, 2-propanethiol, 1-butanethiol, 2-butanethiol, t-butanethiol, 1- Such as pentanethiol, 2-pentanethiol, 1-decanethiol;
Arylthiols such as benzenethiol, p-hydroxybenzenethiol, p-toluenethiol, 4-ethylbenzenethiol, 2-methoxybenzenethiol, p-trifluoromethylbenzenethiol, 1-naphthalenethiol, 2-naphthalenethiol; It is done. Examples of commercially available products include 1-pentanethiol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and benzenethiol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). In the above reaction formula (5), the case of R 1 = R 2 = R is shown. However, when R 1 and R 2 are different, two different thiols are added sequentially or two different thiols are added. It is obtained by mixing and using.

前記溶媒としては、反応原料が溶解するものであれば、特に限定されない。好適には極性非プロトン性溶媒を用いることが出来る。使用し得る極性非プロトン性溶媒の例としては、テトラヒドロフラン(THF)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)などが挙げられる。特にDMFが好ましい。   The solvent is not particularly limited as long as the reaction raw material dissolves. A polar aprotic solvent can be preferably used. Examples of polar aprotic solvents that can be used include tetrahydrofuran (THF), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), and the like. DMF is particularly preferable.

前記塩基としては、一般的な塩基であれば特に指定することなく、どのような塩基であっても使用可能であるが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物や、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、ピリジンなどの三級アミンなどが挙げられる。   The base is not particularly specified as long as it is a general base, and any base can be used, but an alkali metal such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate or the like can be used. Examples thereof include alkaline earth metal hydroxides and tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tributylamine, triethanolamine, and pyridine.

前記塩基について、反応が進行する量であれば、特に限定はないが、ジハロゲンフェニルエタンジオン誘導体に対して、2当量以上が好ましい。   The base is not particularly limited as long as the reaction proceeds, but is preferably 2 equivalents or more with respect to the dihalogenphenylethanedione derivative.

本発明のチエノピラジン誘導体は、ジフェニルエタン上に多様な置換基を、硫黄原子(S)を介し有する為に、バンドギャップを狭めることができると推測される。これは硫黄原子(S)が高い電子供与性を有しているため、π電子を有するフェニル基を介して、ピラジン環、ひいてはチエノピラジン誘導体の分子全体の最高被占軌道(HOMO)の大きな非局在化を誘引することになり、最低空軌道(LUMO)の差、いわゆるバンドギャップを狭めるものと予想される。そのため、本発明のチエノピラジン誘導体は低バンドギャップ(Eg<1.5eV)共役系高分子のモノマーとして有用であり、ひいてはp型有機半導体として利用することができる。また本発明の製造方法によると、チエノ[3,4−b]ピラジンを含む多種多様なピラジン環を含む縮合環の設計開発が可能となる。   Since the thienopyrazine derivative of the present invention has various substituents on diphenylethane through a sulfur atom (S), it is presumed that the band gap can be narrowed. This is because the sulfur atom (S) has a high electron donating property, and therefore the non-localization of the highest occupied orbital (HOMO) of the whole molecule of the pyrazine ring, and hence the thienopyrazine derivative, via the phenyl group having π electrons. As a result, the difference in the lowest orbit (LUMO), that is, the so-called band gap is expected to be narrowed. Therefore, the thienopyrazine derivative of the present invention is useful as a monomer of a low band gap (Eg <1.5 eV) conjugated polymer, and can be used as a p-type organic semiconductor. In addition, according to the production method of the present invention, it is possible to design and develop condensed rings containing a wide variety of pyrazine rings including thieno [3,4-b] pyrazine.

(ハロゲン化チエノピラジン誘導体(8))
本発明のハロゲン化チエノピラジン誘導体(8)は、工程III:チエノピラジン誘導体(1)をハロゲン化反応または、ボロン酸化反応(ボロン酸またはボロン酸エステル化)することにより、得られる。得られたハロゲン化チエノピラジン誘導体は、ポリマー化反応の原料モノマーとして有効な材料になり得る。前記ハロゲン化チエノピラジン誘導体をモノマーとして用い、公知のポリマー化反応を用い、好ましくは、鈴木重合により、有機薄膜太陽電池に好適な低バンドギャップ共役系高分子を得ることができる。なお、本明細書において、ハロゲン化反応したチエノピラジン誘導体及び、ボロン酸化反応したチエノピラジン誘導体を、ハロゲン化チエノピラジン誘導体と総称する。
(Halogenated thienopyrazine derivative (8))
The halogenated thienopyrazine derivative (8) of the present invention can be obtained by subjecting the thienopyrazine derivative (1) to a halogenation reaction or a boron oxidation reaction (boronic acid or boronic acid esterification). The obtained halogenated thienopyrazine derivative can be an effective material as a raw material monomer for the polymerization reaction. A low band gap conjugated polymer suitable for an organic thin film solar cell can be obtained by using the halogenated thienopyrazine derivative as a monomer and using a known polymerization reaction, preferably by Suzuki polymerization. In the present specification, the thienopyrazine derivative subjected to the halogenation reaction and the thienopyrazine derivative subjected to the boron oxidation reaction are collectively referred to as a halogenated thienopyrazine derivative.

ハロゲン化チエノピラジン誘導体(8)は、以下の化学式:

Figure 2015193596

[式(8)中、R及びRは、同一でも、異なっていてもよく、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基であり、Xは、例えばフッ素、塩素、臭素およびヨウ素から成る群から選択されるハロゲン原子、ボロン酸残基またはジオールまたはアルコールとホウ酸との反応により得られるボロン酸エステル残基である。]を有する。 The halogenated thienopyrazine derivative (8) has the following chemical formula:
Figure 2015193596

[In Formula (8), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent, and X 2 is For example, a halogen atom selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine and iodine, a boronic acid residue or a boronic acid ester residue obtained by reacting a diol or alcohol with boric acid. ]

上記式(8)中、R及びRのアルキル基は、チエノピラジン誘導体(1)で説明したのと同様であり、好ましくは炭素数4〜8である分岐鎖のアルキル基である。 In the above formula (8), the alkyl groups of R 1 and R 2 are the same as those described for the thienopyrazine derivative (1), and are preferably branched alkyl groups having 4 to 8 carbon atoms.

上記式(8)中、Xがハロゲン原子の場合について説明する。前記ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から成る群から選択されるものであって、特にヨウ素が好ましい。 In the above formula (8), the case where X 2 is a halogen atom will be described. The halogen atom is selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine and iodine, and iodine is particularly preferable.

上記ハロゲン化チエノピラジン誘導体を合成するハロゲン化反応は、一般的なハロゲン化剤を用いて、ハロゲン化される。ハロゲン化剤の例としては、N−フルオロベンゼンスルホンイミド、N−ブロモスクシンイミド、ジブロモイソシアヌル酸、N−ヨードスクシンイミド、1,3−ジヨード−5,5’−ジメチルヒダントイン、ヨウ化カリウム/過ヨウ素酸カリウム、ヨウ化銅などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。   The halogenation reaction for synthesizing the halogenated thienopyrazine derivative is halogenated using a general halogenating agent. Examples of halogenating agents include N-fluorobenzenesulfonimide, N-bromosuccinimide, dibromoisocyanuric acid, N-iodosuccinimide, 1,3-diiodo-5,5′-dimethylhydantoin, potassium iodide / periodic acid Although potassium, copper iodide, etc. are mentioned, it is not limited to these.

がボロン酸残基またはボロン酸エステル残基の場合について説明する。X2はボロン酸の残基(−B(OH))またはジオールまたはアルコールとホウ酸との反応により得られるボロン酸エステル残基(−B(OR;RはジオールまたはアルコールのOHを除いた残基である。)であり、好ましくはジオールまたはアルコールとホウ酸との反応により得られるボロン酸エステル残基である。ボロン酸エステルは、より具体的にはホウ酸と、ピナコール、カテコール、ネオペンチルグリコール、1,2−エタンジオール、1,3−プロパンジオールなどの炭素数1〜7のジオールまたはメタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノールなどの炭素数1〜10の直鎖または分岐鎖アルキル基を有するアルコールとの反応により得られるホウ酸エステル残基である。 The case where X 2 is a boronic acid residue or a boronic acid ester residue will be described. X 2 is a boronic acid residue (—B (OH) 2 ) or a boronic acid ester residue (—B (OR P ) 2 ) obtained by reacting a diol or alcohol with boric acid; R P is a diol or alcohol And a boronic acid ester residue obtained by reacting a diol or alcohol with boric acid. More specifically, the boronic acid ester includes boric acid, diols having 1 to 7 carbon atoms such as pinacol, catechol, neopentyl glycol, 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, methanol, ethanol, isopropanol. , A boric acid ester residue obtained by reaction with an alcohol having a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as t-butanol.

前記ボロン酸エステル残基としては、例えば、下記式(a)〜(e)で表される基が挙げられる。なお、ボロン酸エステル残基はこれらに限定されるわけではない。

Figure 2015193596
Examples of the boronic acid ester residue include groups represented by the following formulas (a) to (e). The boronic acid ester residue is not limited to these.
Figure 2015193596

上記ホウ酸エステル残基を一般式(1)に反応させ、ボロン酸エステル化を行なう際、2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランや2−イソプロポキシ−4,4,6−トリメチル−1,3,2−ジオキサボリナン(東京化成株式会社製)などの試薬を用いることが出来る。   When the boric acid ester residue is reacted with the general formula (1) to form a boronic acid ester, 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane or 2- A reagent such as isopropoxy-4,4,6-trimethyl-1,3,2-dioxaborinane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) can be used.

本発明のハロゲン化チエノピラジン誘導体の具体例を以下の表4に示す。なお、本発明の誘導体はこれらに限定されるものではない。また表4において※は硫黄との結合部位を示す。式(a)〜(e)のボロン酸エステルは、前記のボロン酸エステルを示す。   Specific examples of the halogenated thienopyrazine derivative of the present invention are shown in Table 4 below. Note that the derivatives of the present invention are not limited to these. In Table 4, * indicates a binding site with sulfur. The boronic esters of the formulas (a) to (e) represent the boronic esters described above.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものと解してはならない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, it should not be understood that the scope of the present invention is limited to these examples.

(実施例1)
[化合物1−a]1,2−ジ(4−n−オクチルスルファニルフェニル)エタンジオンの合成
50ml三口フラスコにN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)14ml、炭酸カリウム0.38g(2.7mmol, 2.0eq.)、ジブロモベンジル0.5g(1.36mmol)、1−オクタンチオール0.42g(2.86mmol)を投入し、60℃にて9時間加熱撹拌を行った。3時間後と、6時間後に炭酸カリウム0.38gを順次追加した。9時間後、室温まで放冷した後、300mlの分液漏斗に反応液と水道水50ml、酢酸エチル50mlを投入した。有機層を分離し、水層を酢酸エチル50mlにて抽出を2回行い、さらに有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100ml、水道水100ml、飽和塩化ナトリウム水溶液100mlにて順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムを加え、有機層を脱水した後、加えた硫酸マグネシウムをろ過し、エバポレーターを用いて有機溶媒を減圧留去した。黄色の固体が0.75g得られた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル70g、トルエン:ヘキサン=1:1を1.4L)にてRf=0.7の黄色フラクションを分取した。エバポレーターにて濃縮し、黄色固体1,2−ジ(4−n−オクチルスルファニルフェニル)エタンジオンを0.26g(収率38.2%)得た。
(Example 1)
[Compound 1-a] Synthesis of 1,2-di (4-n-octylsulfanylphenyl) ethanedione In a 50 ml three-necked flask, 14 ml of N, N-dimethylformamide (DMF) and 0.38 g (2.7 mmol, potassium carbonate) 0 eq.), 0.5 g (1.36 mmol) of dibromobenzyl and 0.42 g (2.86 mmol) of 1-octanethiol were added, and the mixture was heated and stirred at 60 ° C. for 9 hours. After 3 hours and 6 hours, 0.38 g of potassium carbonate was sequentially added. After 9 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature, and then the reaction solution, 50 ml of tap water, and 50 ml of ethyl acetate were put into a 300 ml separatory funnel. The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted twice with 50 ml of ethyl acetate, and the organic layer was washed successively with 100 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, 100 ml of tap water, and 100 ml of saturated aqueous sodium chloride solution. After adding magnesium sulfate and dehydrating the organic layer, the added magnesium sulfate was filtered, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure using an evaporator. 0.75 g of a yellow solid was obtained. The yellow fraction of Rf = 0.7 was fractionated by column chromatography (silica gel 70 g, toluene: hexane = 1: 1 1.4 L). Concentration by an evaporator gave 0.26 g (yield 38.2%) of yellow solid 1,2-di (4-n-octylsulfanylphenyl) ethanedione.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物1−a]について、元素分析装置(EA:株式会社パーキンエルマージャパン社製 2400II 全自動元素分析装置)およびH−核磁気共鳴装置,13C−核磁気共鳴装置(NMR:日本電子社製 JNM−AL300)、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR:日本電子株式会社製 JIR−SPX60S)、ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC/MS:アジレントテクノロジーズ社製 GC/MS Spectrometer 6890N/5973N)、示差熱・熱重量測定(TG/DTA:SIIナノテクノロジーズ社製 TG/DTA6200)の測定結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物1−a]が前記式(9)の構造であることを確認した。 About the obtained [compound 1-a], an elemental analyzer (EA: Perkin Elmer Japan Co., Ltd. 2400II fully automatic elemental analyzer), 1 H-nuclear magnetic resonance apparatus, 13 C-nuclear magnetic resonance apparatus (NMR: JNM-AL300 manufactured by JEOL Ltd., Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR: JIR-SPX60S manufactured by JEOL Ltd.), gas chromatography mass spectrometer (GC / MS: GC / MS Spectrometer manufactured by Agilent Technologies) 6890N / 5973N) and differential thermal / thermogravimetric measurement (TG / DTA: TG / DTA6200 manufactured by SII Nano Technologies) are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 1-a] has the structure of the formula (9).

化合物1−a C3042 分子量 498.8 Compound 1-a C 30 H 42 O 2 S 2 Molecular weight 498.8

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
0.88(6H,t, JH−H =6.9Hz), 1.43(16H, m), 1.65(4H, m), 1.73(4H, m), 2.99(4H, t, JH−H =7.2Hz), 7.29(4H, dd, JH−H =4.8Hz, JH−H =1.8Hz), 7.83(4H, dd, JH−H=4.8Hz, JH−H =1.8Hz)
13C−NMR(CDCl, 75.45Hz):
14.1, 22.6, 28.6, 28.9, 29.1, 31.7, 31.8, 126.0, 129.4, 130.2, 148.1, 193.5
IR (KBr pellet):
2954(m), 2922(s) 2850(m), 1659, 1667(s), 1535, 1489, 1466, 1400, 1335, 1226, 1176, 1097, 1083(m), 883, 817(s), 759, 744, 696, 542, 488(m)
GC−MS: m/z=249.10(100%), 498.30(0.56%)
m.p.:60.8℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
0.88 (6H, t, JH-H = 6.9 Hz), 1.43 (16H, m), 1.65 (4H, m), 1.73 (4H, m), 2.99 (4H) , T, J H-H = 7.2 Hz), 7.29 (4H, dd, J H-H = 4.8 Hz, J H-H = 1.8 Hz), 7.83 (4H, dd, J H -H = 4.8Hz, JH-H = 1.8Hz)
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 Hz):
14.1, 22.6, 28.6, 28.9, 29.1, 31.7, 31.8, 126.0, 129.4, 130.2, 148.1, 193.5
IR (KBr pellet):
2954 (m), 2922 (s) 2850 (m), 1659, 1667 (s), 1535, 1489, 1466, 1400, 1335, 1226, 1176, 1097, 1083 (m), 883, 817 (s), 759 , 744, 696, 542, 488 (m)
GC-MS: m / z = 249.10 (100%), 498.30 (0.56%)
m. p. : 60.8 ° C

(実施例2)
[化合物3−a] 1,2−(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)エタンジオンの合成
200mlの四口フラスコにDMF140ml、炭酸カリウム3.8g(27mmol, 2.0eq.)、ジブロモベンジル5.0g(14mmol)、i−ペンタンチオール3.0g(29mmol)を投入し、60℃で9時間加熱撹拌を行った。3時間後と、6時間後に炭酸カリウム3.8gを順次追加した。9時間後、室温まで放冷した後、1Lの分液漏斗に反応液と水道水200ml、酢酸エチル200mlを投入した。有機層を分離し、水層を酢酸エチル200mlにて抽出を2回行い、さらに有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液200ml、水道水200ml、飽和塩化ナトリウム水溶液200mlにて順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムを加え、有機層を脱水した後、加えた硫酸マグネシウムをろ過し、エバポレーターを用いて有機溶媒を減圧留去した。黄色の液体が6.2g得られた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル120g、トルエン:ヘキサン=1:1を1.5L)にてRf=0.6の黄色フラクションを分取した。エバポレーターにて濃縮し、黄色液体1,2−ジ(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)エタンジオンを3.3g(収率63.0%)得た。
(Example 2)
[Compound 3-a] Synthesis of 1,2- (4-i-pentylsulfanylphenyl) ethanedione In a 200 ml four-necked flask, 140 ml of DMF, 3.8 g (27 mmol, 2.0 eq.) Of potassium carbonate, 5.0 g of dibromobenzyl ( 14 mmol) and 3.0 g (29 mmol) of i-pentanethiol were added, and the mixture was heated and stirred at 60 ° C. for 9 hours. After 3 hours and 6 hours, 3.8 g of potassium carbonate was sequentially added. After 9 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature, and then the reaction solution, 200 ml of tap water and 200 ml of ethyl acetate were put into a 1 L separatory funnel. The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted twice with 200 ml of ethyl acetate, and the organic layer was washed successively with 200 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, 200 ml of tap water and 200 ml of saturated aqueous sodium chloride solution. After adding magnesium sulfate and dehydrating the organic layer, the added magnesium sulfate was filtered, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure using an evaporator. 6.2 g of a yellow liquid was obtained. The yellow fraction of Rf = 0.6 was fractionated by column chromatography (silica gel 120 g, toluene: hexane = 1: 1 1.5 L). Concentration with an evaporator gave 3.3 g (yield 63.0%) of yellow liquid 1,2-di (4-i-pentylsulfanylphenyl) ethanedione.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物3−a]について、実施例1と同様に、元素分析およびH−NMR、13C−NMR、IR、GC/MS、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物3−a]が前記式(10)の構造であることを確認した。 The obtained [Compound 3-a] was subjected to elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, GC / MS, and TG / DTA measurement in the same manner as in Example 1. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 3-a] had the structure of the formula (10).

化合物3−a C2430 分子量 414.6 Compound 3-a C 24 H 30 O 2 S 2 Molecular weight 414.6

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
0.95(d, 12H, JH−H =6.3Hz), 1.59(m, 4H), 1.73(m, 2H), 3.00(t, 4H, JH−H =7.8Hz), 7.29(m, 4H), 7.84(4H, m)
13C−NMR(CDCl, 75.45Hz):
22.2, 27.6, 29.7, 126.0, 129.4, 130.2, 148.0, 193.5
IR (NaCl):
2956(s), 2927, 2870(m), 1668, 1585(vs), 1554(s), 1488, 1467, 1403(m), 1279(w), 1216, 1176, 1089(s), 879, 831, 765, 682(m−s), 542(w)
GC−MS: m/z=207.05(100%), 414.20(1.83%)
m.p.: 39.3℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
0.95 (d, 12H, JH-H = 6.3 Hz), 1.59 (m, 4H), 1.73 (m, 2H), 3.00 (t, 4H, JH-H = 7 .8 Hz), 7.29 (m, 4H), 7.84 (4H, m)
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 Hz):
22.2, 27.6, 29.7, 126.0, 129.4, 130.2, 148.0, 193.5
IR (NaCl):
2956 (s), 2927, 2870 (m), 1668, 1585 (vs), 1554 (s), 1488, 1467, 1403 (m), 1279 (w), 1216, 1176, 1089 (s), 879, 831 , 765, 682 (ms), 542 (w)
GC-MS: m / z = 207.05 (100%), 414.20 (1.83%)
m. p. : 39.3 ° C

(実施例3)
[化合物16−a] 1,2−ジ(4−(p−ヒドロキシフェニル)スルファニルフェニル)エタンジオンの合成
50ml三口フラスコにDMF 14ml、炭酸カリウム0.38g(2.7mmol, 2.0eq.)、ジブロモベンジル0.5g(1.36mmol) 、p−ヒドロキシベンゼンチオール0.36g(2.86mmol)を投入し、60℃にて4時間、80℃にて4時間加熱撹拌を行った。3時間後と、6時間後に炭酸カリウム0.38gを順次追加した。8時間後、室温まで放冷し、300mlの分液漏斗に反応液と水道水50ml、トルエン50mlを投入した。有機層を分離し、水層をトルエン50mlにて抽出を2回行った。得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100ml、水道水100ml、飽和塩化ナトリウム水溶液100mlにて順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムを加え、有機層を脱水した後、加えた硫酸マグネシウムをろ過し、エバポレーターを用いて有機溶媒を減圧留去した。黄色の固体が0.56g得られた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル70g、トルエン:酢酸エチル=1:1を0.6L)にてRf=0.3の黄色フラクションを分取した。エバポレーターにて濃縮すると、黄色固体が0.44g得られた。
(Example 3)
[Compound 16-a] Synthesis of 1,2-di (4- (p-hydroxyphenyl) sulfanylphenyl) ethanedione In a 50 ml three-necked flask, 14 ml of DMF, 0.38 g of potassium carbonate (2.7 mmol, 2.0 eq.), Dibromo 0.5 g (1.36 mmol) of benzyl and 0.36 g (2.86 mmol) of p-hydroxybenzenethiol were added, followed by heating and stirring at 60 ° C. for 4 hours and at 80 ° C. for 4 hours. After 3 hours and 6 hours, 0.38 g of potassium carbonate was sequentially added. After 8 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature, and the reaction solution, 50 ml of tap water and 50 ml of toluene were put into a 300 ml separatory funnel. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted twice with 50 ml of toluene. The obtained organic layer was sequentially washed with 100 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, 100 ml of tap water, and 100 ml of saturated aqueous sodium chloride solution. After adding magnesium sulfate and dehydrating the organic layer, the added magnesium sulfate was filtered, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure using an evaporator. 0.56 g of a yellow solid was obtained. The yellow fraction of Rf = 0.3 was fractionated by column chromatography (silica gel 70 g, toluene: ethyl acetate = 1: 1: 0.6 L). When concentrated by an evaporator, 0.44 g of a yellow solid was obtained.

得られた固体を酢酸エチル100mlに溶解し、1.0M 水酸化ナトリウム水溶液100ml、飽和塩化ナトリウム水溶液50mlにて順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムにて有機層を脱水し、加えた硫酸マグネシウムをろ過し、エバポレーターを用いて有機溶媒を減圧留去した。さらにクロロホルム/ヘキサンで再沈精製を行い、黄色の固体1,2−ジ(4−(p−ヒドロキシフェニル)スルファニルフェニル)エタンジオンを0.18g(収率28.8%)得た。   The obtained solid was dissolved in 100 ml of ethyl acetate and washed sequentially with 100 ml of 1.0 M aqueous sodium hydroxide solution and 50 ml of saturated aqueous sodium chloride solution. The organic layer was dehydrated with magnesium sulfate, the added magnesium sulfate was filtered, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure using an evaporator. Further, reprecipitation purification was performed with chloroform / hexane to obtain 0.18 g (yield 28.8%) of yellow solid 1,2-di (4- (p-hydroxyphenyl) sulfanylphenyl) ethanedione.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物16−a]について、実施例1と同様にH−NMR、13C−NMR、IR、液体クロマトグラフィー質量分析計(LC/MS:日立ハイテクノロジース社製LC/3DQMS M−8000)、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物16−a]が前記式(11)の構造であることを確認した。 About the obtained [Compound 16-a], as in Example 1, 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, liquid chromatography mass spectrometer (LC / MS: LC / 3DQMS M manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) -8000), and TG / DTA was measured. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 16-a] had the structure of the formula (11).

化合物16−a C2618 分子量 458.6 Compound 16-a C 26 H 18 O 4 S 2 Molecular weight 458.6

H−NMR(DMSO−d6、300MHz):
6.90(4H, d, JH−H =8.4Hz), 7.13(4H, d, JH−H =8.4Hz), 7.40(4H, d, JH−H =8.4Hz), 7.73(4H, d, JH−H =8.4Hz), 10.1(2H, s)
13C−NMR(DMSO−d6, 75.45MHz):
116.8, 117.2, 125.3, 128.7, 130.1, 137.1, 150.0, 159.2, 193.5
IR (KBr):
3548(m), 3373(br−m), 1660, 1647(m), 1585(vs), 1554, 1495(m), 1440, 1404, 1365, 1328(w), 1267, 1234, 1220, 1172, 1078(m), 1010(w), 881, 827(m), 767, 756, 735, 698, 525, 480(w)
LC−MS: m/z=457.33 (ESI−)
m.p.: 157.0℃
1 H-NMR (DMSO-d6, 300 MHz):
6.90 (4H, d, JH-H = 8.4 Hz), 7.13 (4H, d, JH-H = 8.4 Hz), 7.40 (4H, d, JH-H = 8) .4 Hz), 7.73 (4H, d, J H-H = 8.4 Hz), 10.1 (2H, s)
13 C-NMR (DMSO-d6, 75.45 MHz):
116.8, 117.2, 125.3, 128.7, 130.1, 137.1, 150.0, 159.2, 193.5
IR (KBr):
3548 (m), 3373 (br-m), 1660, 1647 (m), 1585 (vs), 1554, 1495 (m), 1440, 1404, 1365, 1328 (w), 1267, 1234, 1220, 1172, 1078 (m), 1010 (w), 881, 827 (m), 767, 756, 735, 698, 525, 480 (w)
LC-MS: m / z = 457.33 (ESI-)
m. p. : 157.0 ° C

(実施例4)
[化合物17−a] 1,2−ジ(4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニル)エタンジオンの合成
50ml三口フラスコにDMF 14ml、炭酸カリウム0.38g(2.7mmol, 2.0eq.)、ジブロモベンジル0.5g(1.36mmol) 、p−トリフルオロメチルベンゼンチオール0.55g(2.86mmol)を投入し、60℃にて4時間、80℃にて4時間加熱撹拌を行った。3時間後、6時間後に炭酸カリウム0.38gを順次追加した。8時間後、室温まで放冷し、300mlの分液漏斗に反応液と水道水50ml、トルエン50mlを投入した。有機層を分離し、水層をトルエン50mlにて抽出を2回行った。さらに有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100ml、水道水100ml、飽和塩化ナトリウム水溶液100mlにて順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムを加え、有機層を脱水した後、加えた硫酸マグネシウムをろ過し、エバポレーターを用いて有機溶媒を減圧留去した。黄色の固体が0.62g得られた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル70g、トルエン:ヘキサン=1:1を0.5L)にて、Rf=0.6の黄色フラクションを分取した。エバポレーターにて濃縮し、ヘキサン40mlにて再沈精製を行うと、白色固体1,2−ジ(4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニル)エタンジオンを0.10g(収率13.4%)得た。
(Example 4)
[Compound 17-a] Synthesis of 1,2-di (4- (p-trifluoromethylphenyl) sulfanylphenyl) ethanedione In a 50 ml three-necked flask, 14 ml of DMF and 0.38 g of potassium carbonate (2.7 mmol, 2.0 eq.) , 0.5 g (1.36 mmol) of dibromobenzyl and 0.55 g (2.86 mmol) of p-trifluoromethylbenzenethiol were added, and the mixture was heated and stirred at 60 ° C. for 4 hours and at 80 ° C. for 4 hours. After 3 hours and 6 hours, 0.38 g of potassium carbonate was sequentially added. After 8 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature, and the reaction solution, 50 ml of tap water and 50 ml of toluene were put into a 300 ml separatory funnel. The organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted twice with 50 ml of toluene. Further, the organic layer was washed successively with 100 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, 100 ml of tap water, and 100 ml of saturated aqueous sodium chloride solution. After adding magnesium sulfate and dehydrating the organic layer, the added magnesium sulfate was filtered, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure using an evaporator. 0.62 g of a yellow solid was obtained. The yellow fraction of Rf = 0.6 was fractionated by column chromatography (silica gel 70 g, toluene: hexane = 1: 1 0.5 L). When concentrated with an evaporator and purified by reprecipitation with 40 ml of hexane, 0.10 g of white solid 1,2-di (4- (p-trifluoromethylphenyl) sulfanylphenyl) ethanedione was obtained (yield 13.4%). )Obtained.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物17−a]について、実施例1と同様に元素分析およびH−NMR、13C−NMR、19F−NMR(NMR:日本電子社製 JNM−AL300)、IR、GC/MS、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物17−a]が前記式(12)の構造であることを確認した。 About the obtained [compound 17-a], as in Example 1, elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, 19 F-NMR (NMR: JNM-AL300 manufactured by JEOL Ltd.), IR, GC / MS and TG / DTA were measured. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 17-a] had the structure of the formula (12).

化合物17−a C281662 分子量 562.6 Compound 17-a C 28 H 16 F 6 O 2 S 2 Molecular weight 562.6

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
7.32(4H, dd, JH−H =8.4, JH−H =1.8), 7.55(4H, d, JH−H =8.4), 7.63(4H, d, JH−H =8.4), 7.86(4H, dd, JH−H =8.4, JH−H =1.8)
13C−NMR(CDCl, 75.45MHz):
123.8(q, JC−F=271.8Hz), 126.5(q, JC−F =3.8Hz), 129.0, 130.60(q, JC−F =33.0), 130.61, 131.3, 132.8, 137.4, 145.3, 192.9
19F−NMR(CDCl, 98.7MHz), Ref=HFB) :
98.7ppm
IR (KBr):
3080, 3049(w), 1678, 1668(s), 1605(w), 1587(s), 1558, 1488, 1400(m), 1327(vs), 1220(m), 1169, 1128(s), 1105, 1065, 1014, 889(m), 835(s), 825, 760(m), 704, 690, 596, 488, 476(w)
GC−MS:m/z=281.0 (100%), 562.10(0.29%)
m.p.: 120.0℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
7.32 (4H, dd, JH-H = 8.4, JH-H = 1.8), 7.55 (4H, d, JH-H = 8.4), 7.63 (4H , D, J H-H = 8.4), 7.86 (4H, dd, J H-H = 8.4, J H-H = 1.8)
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 MHz):
123.8 (q, J C-F = 271.8Hz), 126.5 (q, J C-F = 3.8Hz), 129.0, 130.60 (q, J C-F = 33.0 ), 130.61, 131.3, 132.8, 137.4, 145.3, 192.9
19 F-NMR (CDCl 3 , 98.7 MHz), Ref = HFB):
98.7 ppm
IR (KBr):
3080, 3049 (w), 1678, 1668 (s), 1605 (w), 1587 (s), 1558, 1488, 1400 (m), 1327 (vs), 1220 (m), 1169, 1128 (s), 1105, 1065, 1014, 889 (m), 835 (s), 825, 760 (m), 704, 690, 596, 488, 476 (w)
GC-MS: m / z = 281.0 (100%), 562.10 (0.29%)
m. p. : 120.0 ° C

(実施例5)
[化合物1] 2,3−ジ(4−n−オクチルスルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジンの合成
25ml ナスフラスコにエタノール10ml、3,4−ジアミノチオフェン22.9mg(0.20mmol)、実施例1で合成した1,2−ジ(4−nオクチルスルファニルフェニル)エタンジオン 0.1g (0.2mmol)、酢酸0.07ml(1.2mmol, 6.0eq.)を投入し、室温で23時間撹拌を行った。氷浴にて冷却し、ろ取、冷エタノール5mlで洗浄を行い、30℃で20時間減圧乾燥することにより、薄緑色の固体2,3−ジ(4−n−オクチルスルファニルフェニル)チエノピラジンを0.10g(収率86.3%)得た。
(Example 5)
[Compound 1] Synthesis of 2,3-di (4-n-octylsulfanylphenyl) thieno [3,4-b] pyrazine 25 ml 10 ml ethanol in an eggplant flask, 22.9 mg (0.20 mmol) 3,4-diaminothiophene Then, 0.1 g (0.2 mmol) of 1,2-di (4-noctylsulfanylphenyl) ethanedione synthesized in Example 1 and 0.07 ml (1.2 mmol, 6.0 eq.) Of acetic acid were added at room temperature. Stirring was performed for 23 hours. The mixture was cooled in an ice bath, filtered, washed with 5 ml of cold ethanol, and dried under reduced pressure at 30 ° C. for 20 hours, so that light green solid 2,3-di (4-n-octylsulfanylphenyl) thienopyrazine was reduced to 0. .10 g (yield 86.3%) was obtained.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物1]について、実施例1または実施例3と同様に元素分析およびH−NMR、13C−NMR、IR、LC/MS、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物1]が前記式(13)の構造であることを確認した。 The obtained [Compound 1] was subjected to elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, LC / MS, and TG / DTA in the same manner as in Example 1 or Example 3. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 1] had the structure of the formula (13).

化合物1 C3444 分子量 576.9 Compound 1 C 34 H 44 N 2 S 3 molecular weight 576.9

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
0.88(6H, t, JH−H =6.6Hz), 1.27(18H, s), 1.42(4H, m), 1.66(4H, m), 2.93(4H, t, JH−H =6.6Hz), 7.24(4H, m), 7.36(4H, m)
13C−NMR(CDCl, 75.45MHz):
14.1, 22.6, 28.90, 28.94, 29.16, 29.18, 31.8, 32.8, 117.4, 127.5, 130.0, 136.1, 139.0, 141.6, 152.6
IR (KBr):
3093(w), 2951(m), 2922(vs), 2850, 1591(m), 1491(w), 1468(m), 1439, 1396, 1360, 1311, 1288, 1267, 1190(w), 1097(s), 1049(w), 1011, 972, 858, 842, 833, 821, 804, 754(m), 740, 721, 615, 540, 503(w)
LC−MS m/z=577.40 (APCI+)
m.p.: 92.1℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
0.88 (6H, t, JH-H = 6.6 Hz), 1.27 (18H, s), 1.42 (4H, m), 1.66 (4H, m), 2.93 (4H , T, J H-H = 6.6 Hz), 7.24 (4H, m), 7.36 (4H, m)
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 MHz):
14.1, 22.6, 28.90, 28.94, 29.16, 29.18, 31.8, 32.8, 117.4, 127.5, 130.0, 136.1, 139. 0, 141.6, 152.6
IR (KBr):
3093 (w), 2951 (m), 2922 (vs), 2850, 1591 (m), 1491 (w), 1468 (m), 1439, 1396, 1360, 1311, 1288, 1267, 1190 (w), 1097 (S), 1049 (w), 1011, 972, 858, 842, 833, 821, 804, 754 (m), 740, 721, 615, 540, 503 (w)
LC-MS m / z = 577.40 (APCI +)
m. p. : 92.1 ℃

(実施例6)
[化合物3] 2,3−ジ(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジンの合成
500ml四口フラスコにエタノール110ml、実施例2で合成した1,2−ジ(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)エタンジオン 1.0 g(2.8mmol)を投入し、氷浴にて冷却した。3,4−ジアミノチオフェン 0.35g(2.8 mmol)、酢酸0.9ml(16.5mmol, 6.0eq.)を投入し、氷浴にて30分間、室温にて3時間撹拌を行った。酢酸エチル200ml、水道水200mlを投入した。有機層を分離し、水層を酢酸エチル100mlにて抽出を2回行い、有機層を合わせ、水道水100ml、飽和塩化アンモニウム水溶液100mlにて順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムにて脱水、ろ過、エバポレーターを行い、黄色の固体が1.2g得られた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル100g、トルエン:酢酸エチル=20:1を1.0L)にてRf=0.4の黄色フラクションを分取し、黄色固体が1.2g得られた。さらにクロロホルム3ml/ヘキサン30mlにて再沈精製を行い、40℃にて16時間減圧乾燥を行うと、黄色の固体2,3−ジ(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジンを1.0g(収率74.8%)得た。
(Example 6)
[Compound 3] Synthesis of 2,3-di (4-i-pentylsulfanylphenyl) thieno [3,4-b] pyrazine 110 ml of ethanol in a 500 ml four-necked flask and 1,2-di (4 synthesized in Example 2 -I-Pentylsulfanylphenyl) ethanedione 1.0 g (2.8 mmol) was added and cooled in an ice bath. 3,5-Diaminothiophene 0.35 g (2.8 mmol) and acetic acid 0.9 ml (16.5 mmol, 6.0 eq.) Were added, and the mixture was stirred in an ice bath for 30 minutes and at room temperature for 3 hours. . 200 ml of ethyl acetate and 200 ml of tap water were added. The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted twice with 100 ml of ethyl acetate, the organic layers were combined, and washed successively with 100 ml of tap water and 100 ml of saturated aqueous ammonium chloride solution. Dehydration with magnesium sulfate, filtration, and evaporation were performed to obtain 1.2 g of a yellow solid. The yellow fraction of Rf = 0.4 was separated by column chromatography (silica gel 100 g, toluene: ethyl acetate = 20: 1 1.0 L) to obtain 1.2 g of a yellow solid. Further purification by reprecipitation with 3 ml of chloroform / 30 ml of hexane and drying under reduced pressure at 40 ° C. for 16 hours gave yellow solid 2,3-di (4-i-pentylsulfanylphenyl) thieno [3,4-b. There was obtained 1.0 g (yield 74.8%) of pyrazine.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物3]について、実施例1または実施例3と同様に、元素分析およびH−NMR、13C−NMR、IR、LC/MS、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物3]が前記式(14)の構造であることを確認した。 The obtained [Compound 3] was subjected to elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, LC / MS, and TG / DTA in the same manner as in Example 1 or Example 3. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 3] had the structure of the formula (14).

化合物3 C2832 分子量 492.8 Compound 3 C 28 H 32 N 2 S 3 molecular weight 492.8

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
0.92(12H, d, JH−H =6.6Hz), 1.54(4H, m), 1.73(2H, m), 2.93(4H, t, 7.8Hz), 7.23(4H, dd, JH−H =6.9Hz, JH−H =1.8Hz), 7.36(4H, dd, JH−H =8.7Hz, JH−H =1.8Hz), 8.01(2H, s)
13C−NMR(CDCl, 75.45MHz):
22.3, 27.5, 30.9, 37.8, 117.4, 127.5, 130.0, 136.1, 138.9, 141.6, 152.6
IR (KBr):
3103(w), 2953(s), 2931, 2924, 2868(m), 1593(s), 1489, 1466, 1421, 1365, 1358, 1311(w), 1281(m), 1227, 1188(w), 1093(vs), 1049, 1012, 970, 864, 837, 825(m), 764(s), 729, 669, 613, 593, 548(w)
LC−MS: m/z=493.53 (APCI+)
m.p.: 141.5℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
0.92 (12H, d, JH-H = 6.6 Hz), 1.54 (4H, m), 1.73 (2H, m), 2.93 (4H, t, 7.8 Hz), 7 .23 (4H, dd, JH-H = 6.9 Hz, JH-H = 1.8 Hz), 7.36 (4H, dd, JH-H = 8.7 Hz, JH-H = 1. 8Hz), 8.01 (2H, s)
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 MHz):
22.3, 27.5, 30.9, 37.8, 117.4, 127.5, 130.0, 136.1, 138.9, 141.6, 152.6
IR (KBr):
3103 (w), 2953 (s), 2931, 2924, 2868 (m), 1593 (s), 1489, 1466, 1421, 1365, 1358, 1311 (w), 1281 (m), 1227, 1188 (w) , 1093 (vs), 1049, 1012, 970, 864, 837, 825 (m), 764 (s), 729, 669, 613, 593, 548 (w)
LC-MS: m / z = 493.53 (APCI +)
m. p. : 141.5 ° C

(実施例7)
[化合物16] 2,3−ジ(4−(p−ヒドロキシフェニル)スルファニルフェニルチエノ[3,4−b]ピラジンの合成
25ml ナスフラスコにエタノール10ml、3,4−ジアミノチオフェン24.9mg(0.22mmol)、実施例3で合成した1,2−ジ(4−(p−ヒドロキシフェニル)スルファニルフェニル)エタンジオン 0.1g (0.22mmol)、酢酸0.08ml(1.3mmol、6.0eq.)を投入し、60℃で8時間撹拌を行った。酢酸エチル20ml、飽和塩化アンモニウム水溶液20mlを投入し、有機層分離し、有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液20mlで2回、飽和食塩水20mlで洗浄を行った。硫酸マグネシウムで脱水、ろ過、エバポレーターで濃縮を行い、褐色固体が0.11g得られた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル80g、ヘキサン:酢酸エチル=1:1を0.5L)にてRf=0.8のフラクションを分取し、エバポレーターにて濃縮、50℃で16時間減圧乾燥を行い、オレンジ色の固体2,3−ジ(4−(p−ヒドロキシフェニル)スルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジンを43.8mg(収率37.1%)得た。
(Example 7)
[Compound 16] Synthesis of 2,3-di (4- (p-hydroxyphenyl) sulfanylphenylthieno [3,4-b] pyrazine 25 ml 10 ml of ethanol and 24.9 mg of 3,4-diaminothiophene (0. 22 mmol), 1,2-di (4- (p-hydroxyphenyl) sulfanylphenyl) ethanedione synthesized in Example 3, 0.1 g (0.22 mmol), acetic acid 0.08 ml (1.3 mmol, 6.0 eq.) The mixture was stirred for 8 hours at 60 ° C. Ethyl acetate (20 ml) and saturated aqueous ammonium chloride solution (20 ml) were added, the organic layer was separated, and the organic layer was washed twice with saturated aqueous ammonium chloride solution (20 ml) and saturated brine (20 ml). After dehydration with magnesium sulfate, filtration, and concentration with an evaporator, 0.11 g of a brown solid was obtained. The fraction of Rf = 0.8 was separated by column chromatography (silica gel 80 g, hexane: ethyl acetate = 1: 1 0.5 L), concentrated with an evaporator, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 16 hours, 43.8 mg (yield 37.1%) of orange solid 2,3-di (4- (p-hydroxyphenyl) sulfanylphenyl) thieno [3,4-b] pyrazine was obtained.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物16]について、実施例1または実施例3と同様に、元素分析およびH−NMR、13C−NMR、IR、LC/MS、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物16]が前記式(15)の構造であることを確認した。 The obtained [Compound 16] was subjected to elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, LC / MS, and TG / DTA measurement in the same manner as in Example 1 or Example 3. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 16] had the structure of the formula (15).

化合物16 C3020 分子量 536.7 Compound 16 C 30 H 20 N 2 O 2 S 3 molecular weight 536.7

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(DMSO−d6、300MHz):
6.87(4H, d, JH−H =8.7Hz), 6.90(4H, d, JH−H =8.1Hz), 7.29(4H, d, 8.4Hz), 7.35(4H, d, JH−H =8.4Hz), 8.34(2H, s), 9.97(2H, br−s)
13C−NMR(DMSO−d6, 75.45MHz):
116.8, 118.3, 119.2, 125.7, 130.1, 135.9, 136.2, 140.1, 140.7, 151.8, 158.5
IR (KBr):
3105(br−m), 1591(vs), 1579(s), 1493(vs), 1427, 1369, 1309(m), 1269(vs), 1248(m), 1217(vs), 1167, 1086(m), 1051, 1010, 976, 864(w), 825(m), 766, 542, 528(w)
LC−MS:m/z=534.93 (ESI−)
m.p.: 261℃
1 H-NMR (DMSO-d6, 300 MHz):
6.87 (4H, d, JH-H = 8.7 Hz), 6.90 (4H, d, JH-H = 8.1 Hz), 7.29 (4H, d, 8.4 Hz), 7 .35 (4H, d, J H-H = 8.4 Hz), 8.34 (2H, s), 9.97 (2H, br-s)
13 C-NMR (DMSO-d6, 75.45 MHz):
116.8, 118.3, 119.2, 125.7, 130.1, 135.9, 136.2, 140.1, 140.7, 151.8, 158.5
IR (KBr):
3105 (br-m), 1591 (vs), 1579 (s), 1493 (vs), 1427, 1369, 1309 (m), 1269 (vs), 1248 (m), 1217 (vs), 1167, 1086 ( m), 1051, 1010, 976, 864 (w), 825 (m), 766, 542, 528 (w)
LC-MS: m / z = 534.93 (ESI-)
m. p. : 261 ° C

(実施例8)
[化合物17] 2,3−ジ(4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニルチエノ[3,4−b]ピラジンの合成
100ml三口フラスコに実施例4で合成した1,2−ジ(4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニル)エタンジオン0.40g(0.71mmol)、エタノール40mlを投入し、室温で10分撹拌した後、3,4−ジアミノチオフェン0.081g(0.71mmol)、酢酸0.24ml(4.26mmol、6.0eq.)を投入し、室温で2時間、50℃に昇温して1時間撹拌した。TLCにて原料がなくなったことを確認し、氷浴下で5℃まで冷却、析出物をろ取、10℃以下のエタノール25mlで洗浄、40℃で16時間減圧乾燥して緑色固体2,3−ジ(4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジンを収量0.38g(収率83.5%)を得た。
(Example 8)
[Compound 17] Synthesis of 2,3-di (4- (p-trifluoromethylphenyl) sulfanylphenylthieno [3,4-b] pyrazine 1,2-di (4 synthesized in Example 4 in a 100 ml three-necked flask -(P-trifluoromethylphenyl) sulfanylphenyl) ethanedione (0.40 g, 0.71 mmol) and ethanol (40 ml) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes, and then 3,81-diaminothiophene (0.081 g, 0.71 mmol). Then, 0.24 ml (4.26 mmol, 6.0 eq.) Of acetic acid was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours, and then heated to 50 ° C. and stirred for 1 hour. The mixture was cooled to 5 ° C., the precipitate was collected by filtration, washed with 25 ml of ethanol at 10 ° C. or lower, dried under reduced pressure at 40 ° C. for 16 hours, and then green solid 2,3-di (4- (p-tri Le Oro methylphenyl) sulfanyl phenyl) thieno [3,4-b] pyrazine was obtained yield 0.38 g (83.5% yield).

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物17]について、実施例1または実施例3と同様に元素分析およびH−NMR、13C−NMR、19F−NMR、IR、LC/MS、TG/DTA)の測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物17]が前記式(16)の構造であることを確認した。 For the obtained [Compound 17], elemental analysis and measurement of 1 H-NMR, 13 C-NMR, 19 F-NMR, IR, LC / MS, TG / DTA) were carried out in the same manner as in Example 1 or Example 3. I did it. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 17] had the structure of the formula (16).

化合物17 C3218 分子量 640.7 Compound 17 C 32 H 18 F 6 N 2 S 3 molecular weight 640.7

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
7.32(4H, d, JH−H =8.1Hz), 7.38(4H, m), 7.45(4H, m), 7.50(4H, d, JH−H =8.1Hz), 8.09(2H, s)
13C−NMR(CDCl3, 75.45MHz):
118.1, 124.0(q, JC−F =272Hz), 126.0(q, JC−F =4.4Hz), 128.7(q, JC−F =32.4Hz), 129.4, 130.8, 132.2, 134.8, 138.8, 141.3, 141.5, 152.1
19F−NMR(CDCl, 98.7MHz), Ref=HFB) :
98.8ppm
IR (KBr):
3059, 1606(m), 1593, 1495(w), 1402(m), 1327(vs), 1282(w), 1169(m), 1128(s), 1086, 1065(m), 1049(w), 1012, 972, 825(m), 760, 752(w), 600(m), 546(w)
LC−MS: m/z=641.13 (APCI+)
m.p.: 173.0 ℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
7.32 (4H, d, JH-H = 8.1 Hz), 7.38 (4H, m), 7.45 (4H, m), 7.50 (4H, d, JH-H = 8) .1Hz), 8.09 (2H, s)
13 C-NMR (CDCl 3, 75.45 MHz):
118.1, 124.0 (q, J C -F = 272Hz), 126.0 (q, J C-F = 4.4Hz), 128.7 (q, J C-F = 32.4Hz), 129.4, 130.8, 132.2, 134.8, 138.8, 141.3, 141.5, 152.1
19 F-NMR (CDCl 3 , 98.7 MHz), Ref = HFB):
98.8ppm
IR (KBr):
3059, 1606 (m), 1593, 1495 (w), 1402 (m), 1327 (vs), 1282 (w), 1169 (m), 1128 (s), 1086, 1065 (m), 1049 (w) , 1012, 972, 825 (m), 760, 752 (w), 600 (m), 546 (w)
LC-MS: m / z = 641.13 (APCI +)
m. p. : 173.0 ° C

(実施例9)
[化合物20] 5,7−ジヨード−2,3−ジ(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジンの合成
50ml三口フラスコにジメチルホルムアミド40ml、実施例6で合成した2,3−ジ(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジン 0.45 g(0.9mmol)を投入し、氷浴にて冷却した。N−ヨードコハク酸イミド 0.92g(4.1 mmol,4.5eq.)を投入し、氷浴にて1時間、室温にて20時間撹拌を行った。氷浴にて冷却し、酢酸エチル100ml、飽和塩化アンモニウム水溶液100mlを投入した。有機層を分離し、水層を酢酸エチル50mlにて抽出を2回行い、有機層を合わせ、飽和塩化アンモニウム水溶液100ml、飽和食塩水100mlにて順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムにて脱水、ろ過、エバポレーターを行い、黒色の固体が0.67g得られた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル100g、クロロホルム:ヘキサン=1:1を1.0L)にてRf=0.6のオレンジ色フラクションを分取し、オレンジ色固体が0.59g得られた。さらにクロロホルム3ml/ヘキサン30mlにて再沈精製を行い、30℃にて16時間減圧乾燥を行うと、緑色の固体5,7−ジヨード−2,3−ジ(4−i−ペンチルスルファニルフェニル)チエノ[3,4−b]ピラジンを0.53g(収率76.3%)得た。
Example 9
[Compound 20] Synthesis of 5,7-diiodo-2,3-di (4-i-pentylsulfanylphenyl) thieno [3,4-b] pyrazine 40 ml of dimethylformamide synthesized in Example 6 in a 50 ml three-necked flask 2 , 3-di (4-i-pentylsulfanylphenyl) thieno [3,4-b] pyrazine (0.45 g, 0.9 mmol) was added and cooled in an ice bath. N-iodosuccinimide (0.92 g, 4.1 mmol, 4.5 eq.) Was added, and the mixture was stirred in an ice bath for 1 hour and at room temperature for 20 hours. The mixture was cooled in an ice bath and charged with 100 ml of ethyl acetate and 100 ml of a saturated aqueous ammonium chloride solution. The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted twice with 50 ml of ethyl acetate, the organic layers were combined, and washed successively with 100 ml of saturated aqueous ammonium chloride solution and 100 ml of saturated brine. Dehydration, filtration, and evaporation were performed with magnesium sulfate, and 0.67 g of a black solid was obtained. The orange fraction of Rf = 0.6 was fractionated by column chromatography (silica gel 100 g, chloroform: hexane = 1: 1 1.0 L) to obtain 0.59 g of an orange solid. Further purification by reprecipitation with 3 ml of chloroform / 30 ml of hexane and drying under reduced pressure at 30 ° C. for 16 hours gave a green solid 5,7-diiodo-2,3-di (4-i-pentylsulfanylphenyl) thieno. 0.53 g (yield 76.3%) of [3,4-b] pyrazine was obtained.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物20]について、実施例1または実施例2と同様に、元素分析およびH−NMR,13C−NMR、IR、LC/MS、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物20]が前記式(17)の構造であることを確認した。 The obtained [Compound 20] was subjected to elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, LC / MS, and TG / DTA measurement in the same manner as in Example 1 or Example 2. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 20] had the structure of the formula (17).

化合物20 C2830 分子量 744.6 Compound 20 C 28 H 30 I 2 N 2 S 3 molecular weight 744.6

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
0.92(12H, d, JH−H =6.6Hz), 1.54(4H, m), 1.73(2H, m), 2.93(4H, t, 7.8Hz), 7.23(4H, dd, JH−H =6.9Hz, JH−H =1.8Hz), 7.44(4H, dd, JH−H =8.7Hz, JH−H =1.8Hz),
13C−NMR(CDCl, 75.45MHz):
22.3, 27.5, 30.7, 37.8, 74.9, 127.1, 130.4, 134.9, 139.8, 143.5, 153.7
IR (KBr):
2950(s), 2920, 2863, 1589(s), 1484, 1466, 1384, 1367, 1284(m), 1263(m),1190(w), 1097(vs), 1012(m), 979, 958, 833(m), 819, 727, 622, 611, 545, 511(s)
LC−MS: m/z=744.93 (APCI+)
m.p.:184.7℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
0.92 (12H, d, JH-H = 6.6 Hz), 1.54 (4H, m), 1.73 (2H, m), 2.93 (4H, t, 7.8 Hz), 7 .23 (4H, dd, JH-H = 6.9 Hz, JH-H = 1.8 Hz), 7.44 (4H, dd, JH-H = 8.7 Hz, JH-H = 1. 8Hz),
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 MHz):
22.3, 27.5, 30.7, 37.8, 74.9, 127.1, 130.4, 134.9, 139.8, 143.5, 153.7
IR (KBr):
2950 (s), 2920, 2863, 1589 (s), 1484, 1466, 1384, 1367, 1284 (m), 1263 (m), 1190 (w), 1097 (vs), 1012 (m), 979, 958 , 833 (m), 819, 727, 622, 611, 545, 511 (s)
LC-MS: m / z = 744.93 (APCI +)
m. p. 184.7 ° C

(実施例10)
[化合物33] 2,3−ジ{4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニル}−5,7−ジヨードチエノ[3,4−b]ピラジン
50mlのフラスコに実施例8で合成した2,3−ジ(4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニルチエノ[3,4−b]ピラジン 0.28gおよびDMF 25mlを投入し、氷浴下でN−ヨードコハク酸イミド0.22g(1.0mmol)を加え、室温で18時間撹拌を行った。さらに、N−ヨードコハク酸イミド0.12g(0.52mmol)を追加し、室温で24時間撹拌を行った。氷浴下、トルエン50mlと飽和塩化アンモニウム水溶液50mlの混合溶液に反応液を投入した。有機層を分離し、水層をトルエン30mlで3回抽出を行った。有機層を合わせ、飽和塩化アンモニウム水溶液100mlで3回、水道水100mlで1回順次洗浄を行った。硫酸マグネシウムで脱水後、ろ過し、ろ液をエバポレーターで濃縮を行い、0.3gの茶色固体を得た。さらに、シリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム:ヘキサン=1:2)にてRf=0.3の黄色フラクションを分取し、黄色の固体を得た。さらに、クロロホルムとヘキサンで再沈精製を行い、黄色固体として2,3−ジ{4−(p−トリフルオロメチルフェニル)スルファニルフェニル}−5,7−ジヨードチエノ[3,4−b]ピラジンを0.15g(収率38.5%)得た。
Example 10
[Compound 33] 2,3-Di {4- (p-trifluoromethylphenyl) sulfanylphenyl} -5,7-diiodhieno [3,4-b] pyrazine 2,3 synthesized in Example 8 in a 50 ml flask -Di (4- (p-trifluoromethylphenyl) sulfanylphenylthieno [3,4-b] pyrazine (0.28 g) and DMF (25 ml) were added, and 0.22 g (1.0 mmol) of N-iodosuccinimide was added in an ice bath. The mixture was stirred at room temperature for 18 hours, and 0.12 g (0.52 mmol) of N-iodosuccinimide was added, followed by stirring at room temperature for 24 hours. The reaction solution was put into a mixed solution of 50 ml of an aqueous ammonium solution, the organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted three times with 30 ml of toluene. Washing was successively performed with 100 ml of an aqueous solution of ammonium chloride three times and once with 100 ml of tap water, dehydrated with magnesium sulfate and filtered, and the filtrate was concentrated with an evaporator to obtain 0.3 g of a brown solid. The yellow fraction of Rf = 0.3 was fractionated by silica gel chromatography (chloroform: hexane = 1: 2) to obtain a yellow solid, which was further purified by reprecipitation with chloroform and hexane as a yellow solid. 0.15 g (yield 38.5%) of 2,3-di {4- (p-trifluoromethylphenyl) sulfanylphenyl} -5,7-diiodothieno [3,4-b] pyrazine was obtained.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[化合物33]について、実施例1または実施例3と同様に元素分析およびH−NMR、13C−NMR、19F−NMR、IR、LC/MS、TG/DTAの測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[化合物33]が前記式(18)の構造であることを確認した。 Elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, 19 F-NMR, IR, LC / MS, and TG / DTA were measured for the obtained [Compound 33] in the same manner as in Example 1 or Example 3. It was. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Compound 33] had the structure of the formula (18).

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H NMR(CDCl、300MHz)δ(ppm):
7.36(8H,m),7.49(4H,m),7.53(4H,m)
13C NMR(CDCl、75.45MHz)δ(ppm):
75.64,118.5,122.1,125.7,125.9,126.0,126.1,126.1,128.4,128.8,129.2,129.3,129.7,130.0,131.0,131.5,135.9,137.5,140.7,143.6,153.2
19F NMR(CDCl、300MHz)δ(ppm):
(6F,s)
IR(KBr)(cm−1):
1606(w),1589,1402(w),1326(vs),1282,1166,1126(m),1106(w),1085(m),1062(m),1014(m),979,958,827(m),613,511
LC−MS m/z=892.60(APCI+)
m.p.:174.8℃
1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) δ (ppm):
7.36 (8H, m), 7.49 (4H, m), 7.53 (4H, m)
13 C NMR (CDCl 3 , 75.45 MHz) δ (ppm):
75.64, 118.5, 122.1, 125.7, 125.9, 126.0, 126.1, 126.1, 128.4, 128.8, 129.2, 129.3, 129. 7, 130.0, 131.0, 131.5, 135.9, 137.5, 140.7, 143.6, 153.2
19 F NMR (CDCl 3 , 300 MHz) δ (ppm):
(6F, s)
IR (KBr) (cm −1 ):
1606 (w), 1589, 1402 (w), 1326 (vs), 1282, 1166, 1126 (m), 1106 (w), 1085 (m), 1062 (m), 1014 (m), 979, 958, 827 (m), 613,511
LC-MS m / z = 892.60 (APCI +)
m. p. : 174.8 ° C

(比較例1)
[比較化合物1−a] 1,2−ジ(4−イソペンチルオキシフェニル)エタンジオンの合成
300ml 4ツ口フラスコにp−ジヒドロキシベンジル 5.0g(20.6mmol)、臭化イソアミル 6.86g(45.4mmol、2.2eq.)、テトラブチルアンモニウムブロミド 3.32g(10.3mmol、0.5eq.)、炭酸カリウム 6.27g(45.4mmol、2.2eq.)、DMF 150mlを投入し120℃で2時間攪拌した。その後、臭化イソアミル0.62g(4.1mmol、0.2eq.)および炭酸カリウム0.57g(4.1mmol、0.2eq.)を追加して30分攪拌した。さらに臭化イソアミル0.62g(4.1mmol、0.2eq.)および炭酸カリウム0.57g(4.1mmol、0.2eq.)を追加して1時間撹拌した。室温まで放冷後、水150mlおよびトルエン150mlを投入し、有機層を抽出した。水層をトルエン100mlで2回抽出し、有機層をまとめて飽和塩化アンモニウム水溶液200mlで2回、水200mlで2回洗浄した。硫酸マグネシウムを加え脱水し、ろ過後、エバポレーターで濃縮して黄色液体を得た。得られた黄色液体をシリカゲルカラム(酢酸エチル/ヘキサン=1/10→1/5)に付し、Rf値0.4の黄色フラクションを分取した。分取したフラクションをメタノールで再結晶後、10℃以下の冷メタノールで洗浄を行った。得られた固体を30℃で16時間減圧乾燥して白色固体6.55g(収率83.1%)を得た。
(Comparative Example 1)
[Comparative Compound 1-a] Synthesis of 1,2-di (4-isopentyloxyphenyl) ethanedione In a 300 ml four-necked flask, 5.0 g (20.6 mmol) of p-dihydroxybenzyl and 6.86 g of isoamyl bromide (45 .4 mmol, 2.2 eq.), Tetrabutylammonium bromide 3.32 g (10.3 mmol, 0.5 eq.), Potassium carbonate 6.27 g (45.4 mmol, 2.2 eq.) And DMF 150 ml were charged at 120 ° C. For 2 hours. Thereafter, 0.62 g (4.1 mmol, 0.2 eq.) Of isoamyl bromide and 0.57 g (4.1 mmol, 0.2 eq.) Of potassium carbonate were added and stirred for 30 minutes. Further, 0.62 g (4.1 mmol, 0.2 eq.) Of isoamyl bromide and 0.57 g (4.1 mmol, 0.2 eq.) Of potassium carbonate were added and stirred for 1 hour. After cooling to room temperature, 150 ml of water and 150 ml of toluene were added to extract the organic layer. The aqueous layer was extracted twice with 100 ml of toluene, and the organic layers were combined and washed twice with 200 ml of saturated aqueous ammonium chloride solution and twice with 200 ml of water. Magnesium sulfate was added for dehydration, filtered, and then concentrated by an evaporator to obtain a yellow liquid. The obtained yellow liquid was applied to a silica gel column (ethyl acetate / hexane = 1/10 → 1/5) to fractionate a yellow fraction having an Rf value of 0.4. The fraction collected was recrystallized from methanol and washed with cold methanol at 10 ° C. or lower. The obtained solid was dried under reduced pressure at 30 ° C. for 16 hours to obtain 6.55 g (yield 83.1%) of a white solid.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

得られた[比較化合物1−a]について、実施例1または実施例2と同様に元素分析およびH−NMR、13C−NMR、IR、GC/MS、TG/DTA)の測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[比較化合物1−a]が前記式(19)の構造であることを確認した。 The obtained [Comparative Compound 1-a] was subjected to elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, GC / MS, and TG / DTA) in the same manner as in Example 1 or Example 2. . The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Comparative Compound 1-a] has the structure of the formula (19).

比較化合物1−a C2430 分子量 382.5 Comparative compound 1-a C 24 H 30 O 4 molecular weight 382.5

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
0.96(d, 12H, JH−H =6.6Hz), 1.71(m, 4H), 1.83(m, 2H), 4.06(t, 4H, JH−H =6.6Hz), 6.95(m, 4H), 7.93(4H, m)
13C−NMR(CDCl, 75.45Hz):
22.5, 25.0, 37.7, 66.8, 114.7, 126.1, 132.3, 164.5, 193.5
IR (KBr):
2964, 2954, 2937(s), 2910, 2877(w), 1672, 1604(vs), 1577(s), 1508, 1471, 1423, 1386, 1309, 1294(m), 1253(vs), 1230(s), 1167(vs), 1120(w), 1053(m), 1009(w), 980(m), 941(w), 893(s), 876(w), 845(m), 810, 796(w), 766(s), 700(m), 651, 619(s), 513(m)
GC−MS: m/z=191.0(100%), 382.0(0.67%)
m.p.: 57.7 ℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
0.96 (d, 12H, JH-H = 6.6 Hz), 1.71 (m, 4H), 1.83 (m, 2H), 4.06 (t, 4H, JH-H = 6 .6 Hz), 6.95 (m, 4H), 7.93 (4H, m)
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 Hz):
22.5, 25.0, 37.7, 66.8, 114.7, 126.1, 132.3, 164.5, 193.5
IR (KBr):
2964, 2954, 2937 (s), 2910, 2877 (w), 1672, 1604 (vs), 1577 (s), 1508, 1471, 1423, 1386, 1309, 1294 (m), 1253 (vs), 1230 ( s), 1167 (vs), 1120 (w), 1053 (m), 1009 (w), 980 (m), 941 (w), 893 (s), 876 (w), 845 (m), 810, 796 (w), 766 (s), 700 (m), 651, 619 (s), 513 (m)
GC-MS: m / z = 191.0 (100%), 382.0 (0.67%)
m. p. : 57.7 ° C

(比較例2)
[比較化合物1]
500mlセパラブルフラスコに比較例1で合成した、[比較化合物1−a]2.0g(5.23mmol)、エタノール200mlを投入し氷浴下で10分間撹拌した後、3,4−ジアミノチオフェン0.60g(5.23mmol)、酢酸1.80ml(31.4mmol、6.0eq.)を投入し、氷浴下で30分、室温で3時間撹拌した。TLCにて原料消費を確認後、反応液を氷浴下で5℃まで冷却、析出物をろ取、10℃以下のエタノール60mlで洗浄した。40℃で16時間減圧乾燥して薄緑色粉体2,3−ジ(4−イソ−ペンチルフェノキシ)チエノ[3,4−b]ピラジンを収量 1.89g、収率78.4gで得た。
(Comparative Example 2)
[Comparative Compound 1]
In a 500 ml separable flask, 2.0 g (5.23 mmol) of [Comparative compound 1-a] synthesized in Comparative Example 1 and 200 ml of ethanol were added and stirred for 10 minutes in an ice bath, and then 3,4-diaminothiophene 0 .60 g (5.23 mmol) and 1.80 ml (31.4 mmol, 6.0 eq.) Of acetic acid were added, and the mixture was stirred in an ice bath for 30 minutes and at room temperature for 3 hours. After confirming consumption of the raw material by TLC, the reaction solution was cooled to 5 ° C. in an ice bath, and the precipitate was collected by filtration and washed with 60 ml of ethanol at 10 ° C. or lower. It dried under reduced pressure at 40 degreeC for 16 hours, and obtained 1.89 g and 78.4 g of light green powder 2,3-di (4-iso-pentylphenoxy) thieno [3,4-b] pyrazine.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

比較化合物 1Comparative compound 1

得られた[比較化合物1]について、実施例1または実施例2と同様に元素分析およびH−NMR,13C−NMR、IR、LC/MS、TG/DTA)の測定を行なった。結果を以下に示す。これらの結果から、[比較化合物1]が前記式(20)の構造であることを確認した。 The obtained [Comparative Compound 1] was subjected to elemental analysis and 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, LC / MS, and TG / DTA) in the same manner as in Example 1 or Example 2. The results are shown below. From these results, it was confirmed that [Comparative Compound 1] has the structure of the formula (20).

比較化合物1 C2832S 分子量 460.6 Comparative compound 1 C 28 H 32 N 2 O 2 S molecular weight 460.6

Figure 2015193596
Figure 2015193596

H−NMR(CDCl、300MHz):
0.96(d, 12H, JH−H =6.3Hz), 1.68(q, 4H, JH−H =6.3Hz), 1.84(m, 2H), 4.06(t, 4H, JH−H =6.6Hz), 6.83(m, 4H), 7.37(4H, m), 7.96(2H, s)
13C−NMR(CDCl, 75.45Hz):
22.6, 25.0, 37.9, 66.4, 114.2, 116.8, 131.1, 131.6, 141.6, 153.1, 159.7
IR (KBr): 3074(m), 2956(s), 2871(m), 1604(s), 1573(w), 1512, 1473(m), 1362(w), 1313(m), 1299(s), 1273(w), 1246(vs), 1176(s), 1138, 1113, 1057(w), 1020, 970(m), 862(w), 833(s), 781(w), 736, 667, 613, 580, 542(w)
LC−MS: m/z=461.87(APCI+)
m.p.: 123.3 ℃
1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz):
0.96 (d, 12H, JH-H = 6.3 Hz), 1.68 (q, 4H, JH-H = 6.3 Hz), 1.84 (m, 2H), 4.06 (t , 4H, JH-H = 6.6 Hz), 6.83 (m, 4H), 7.37 (4H, m), 7.96 (2H, s)
13 C-NMR (CDCl 3 , 75.45 Hz):
22.6, 25.0, 37.9, 66.4, 114.2, 116.8, 131.1, 131.6, 141.6, 153.1, 159.7
IR (KBr): 3074 (m), 2956 (s), 2871 (m), 1604 (s), 1573 (w), 1512, 1473 (m), 1362 (w), 1313 (m), 1299 (s) ), 1273 (w), 1246 (vs), 1176 (s), 1138, 1113, 1057 (w), 1020, 970 (m), 862 (w), 833 (s), 781 (w), 736 667, 613, 580, 542 (w)
LC-MS: m / z = 461.87 (APCI +)
m. p. : 123.3 ° C

紫外可視分光スペクトルの測定
上記実施例5〜8で得られた化合物1、3、16および17および比較例2で得られた比較化合物1について、紫外可視分光スペクトルを下記の測定条件で測定した。
測定条件
化合物1,3,17、比較化合物1はクロロホルムを、化合物16はテトラヒドロフランを用い、各2.0mg/100mlの濃度に調製した溶液を作成し、紫外可視分光光度計(島津製作所製 商品名:UV−1700)を用い、測定を行った。
Measurement of UV-Visible Spectroscopy The compounds 1, 3, 16 and 17 obtained in Examples 5 to 8 above and Comparative Compound 1 obtained in Comparative Example 2 were measured under the following measurement conditions.
Measurement Conditions Compounds 1, 3, 17 and Comparative Compound 1 were prepared using chloroform and Compound 16 was prepared using tetrahydrofuran, and each solution was prepared to a concentration of 2.0 mg / 100 ml, and an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation) : UV-1700).

図1には、実施例6の化合物3と比較例1の比較化合物1の紫外可視分光スペクトルを示した。図2には実施例5〜8および比較例2の化合物の紫外可視分光スペクトルを示した。得られたスペクトルから、最大吸収波長(λmax)とモル吸光係数εを求めたのを表16に記載する。   In FIG. 1, the ultraviolet visible spectrum of the compound 3 of Example 6 and the comparative compound 1 of the comparative example 1 was shown. FIG. 2 shows ultraviolet-visible spectroscopic spectra of the compounds of Examples 5 to 8 and Comparative Example 2. Table 16 shows the maximum absorption wavelength (λmax) and the molar extinction coefficient ε determined from the obtained spectrum.

Figure 2015193596
Figure 2015193596

実施例6の化合物3と比較例2の比較化合物1は、フェニル基への結合元素が、SとOの違いだけであるが、それらの紫外可視分光スペクトルを比べると、長波長シフト並びに、モル吸光係数の増幅がわかる。   The compound 3 of Example 6 and the comparative compound 1 of Comparative Example 2 are the only difference in the binding element to the phenyl group between S and O. You can see the amplification of the extinction coefficient.

本発明のチエノピラジン誘導体は、低バンドギャップ共役系高分子化合物の原料として利用が出来る。本発明のチエノピラジン誘導体を構成単位として用いた共役系高分子化合物は低バンドギャップを示し、更に素子化することにより、有効な有機薄膜太陽電池として用いることが出来る。   The thienopyrazine derivative of the present invention can be used as a raw material for a low band gap conjugated polymer compound. The conjugated polymer compound using the thienopyrazine derivative of the present invention as a structural unit exhibits a low band gap, and can be used as an effective organic thin-film solar cell by forming a device.

Claims (10)

下記一般式(1):
Figure 2015193596

[式(1)中、R及びRは、同一でも、異なっていても良く、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]
で表されるチエノピラジン誘導体。
The following general formula (1):
Figure 2015193596

[In Formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. ]
A thienopyrazine derivative represented by:
前記一般式(1)において、R及びRのアリール基が置換基を有していてもよいフェニル基である請求項1記載のチエノピラジン誘導体。 2. The thienopyrazine derivative according to claim 1, wherein, in the general formula (1), the aryl group of R 1 and R 2 is a phenyl group which may have a substituent. 前記一般式(1)において、R及びRのアルキル基が炭素数4〜8である分岐鎖のアルキル基である請求項1記載のチエノピラジン誘導体。 The thienopyrazine derivative according to claim 1, wherein, in the general formula (1), the alkyl group represented by R 1 and R 2 is a branched alkyl group having 4 to 8 carbon atoms. 一般式(2):
Figure 2015193596

[式(2)中、R及びRは、同一でも、異なっていても良く、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]
で表されるジフェニルエタンジオン誘導体を、
一般式(4):
Figure 2015193596


で表される3,4−ジアミノチオフェンとの反応により得られる請求項1記載のチエノピラジン誘導体の製造方法。
General formula (2):
Figure 2015193596

[In Formula (2), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. ]
A diphenylethanedione derivative represented by
General formula (4):
Figure 2015193596


The method for producing a thienopyrazine derivative according to claim 1, which is obtained by a reaction with 3,4-diaminothiophene represented by the formula:
一般式(8)
Figure 2015193596

[式(8)中、R及びRは、同一でも、異なっていても良く、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基であり、Xは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から成る群から選択されるハロゲン原子、ボロン酸残基またはジオールまたはアルコールとホウ酸との反応により得られるボロン酸エステル残基である。] で表されるハロゲン化チエノピラジン誘導体。
General formula (8)
Figure 2015193596

[In Formula (8), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent, and X 2 is A boron atom selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine and iodine, a boronic acid residue or a boronic acid ester residue obtained by reacting a diol or alcohol with boric acid. ] The halogenated thienopyrazine derivative represented by these.
式(8)中、Xがヨウ素である請求項5記載のハロゲン化チエノピラジン誘導体。 The halogenated thienopyrazine derivative according to claim 5, wherein X 2 in formula (8) is iodine. 式(8)中、Xがボロン酸残基またはジオールまたはアルコールとホウ酸との反応より得られるボロン酸エステル残基である請求項5記載のハロゲン化チエノピラジン誘導体。 The halogenated thienopyrazine derivative according to claim 5, wherein, in the formula (8), X 2 is a boronic acid ester residue obtained by reacting a boronic acid residue or a diol or alcohol with boric acid. 前記一般式(8)において、R及びRのアルキル基が炭素数4〜8である分岐鎖のアルキル基である請求項5〜7記載のハロゲン化チエノピラジン誘導体。 The halogenated thienopyrazine derivative according to claim 5, wherein, in the general formula (8), the alkyl group represented by R 1 and R 2 is a branched alkyl group having 4 to 8 carbon atoms. 前記一般式(8)において、R及びRのアリール基が置換基を有していてよいフェニル基である請求項5〜7記載のハロゲン化チエノピラジン誘導体。 In the general formula (8), halogenated Chienopirajin derivative according to claim 5-7, wherein the aryl groups for R 1 and R 2 are may phenyl group optionally having a substituent. 一般式(3):
Figure 2015193596

[式(3)中、Xは臭素または塩素である。]
で表されるジハロゲンベンジル化合物とチオール誘導体であるR−SHおよびR−SH(R及びRは、同一でも、異なっていても良く、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。)を反応して得られる
一般式(2):
Figure 2015193596

[式(2)中、R及びRは、同一でも、異なっていても良く、直鎖または分岐鎖のアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基である。]
で表されるジフェニルエタンジオン誘導体の製造方法。
General formula (3):
Figure 2015193596

[In the formula (3), X 1 is bromine or chlorine. ]
R 1 —SH and R 2 —SH (R 1 and R 2 may be the same or different, and may be a linear or branched alkyl group or substituent. Which is an aryl group which may have a general formula (2):
Figure 2015193596

[In Formula (2), R 1 and R 2 may be the same or different, and are a linear or branched alkyl group or an aryl group optionally having a substituent. ]
The manufacturing method of the diphenylethanedione derivative represented by these.
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