JP2015227295A - ジチエノベンゾジチオフェンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(A)工程;3−ハロチオフェンの2位を、3位と同等又はより原子番号の大きいハロゲンで置換し、2,3−ジハロチオフェンを製造する工程。
(B)工程;パラジウム触媒の存在下、3−ハロチオフェン−2−亜鉛誘導体と1,2,4,5−テトラハロベンゼンにより1,4−ビス(3−ハロ−2−チエニル)−2,5−ジハロベンゼンを製造する工程。
(C)工程;硫化アルカリ金属塩の存在下、(B)工程により得られた1,4−ビス(3−ハロ−2−チエニル)−2,5−ジハロベンゼンの分子内環化によりジチエノベンゾジチオフェンを製造する工程。
(D)工程;ジチエノベンゾジチオフェンと塩化アシル化合物とのフリーデルクラフツアシル化反応により、ジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を製造する工程。
(E)工程;(D)工程により得られたジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を還元反応に供し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造する工程。
(2−ブロモ−3−クロロチオフェンの合成((A)工程))
窒素雰囲気下、300ml三口フラスコに3−クロロチオフェン(シグマ−アルドリッチ製)1.18g(0.010mol)、クロロホルム10mlおよび酢酸10mlを添加した。氷冷下N−ブロモスクシンイミド(和光純薬工業製)1.96g(0.011mol)を滴下し、室温で18時間撹拌した。反応液に氷冷下水を加え、クロロホルムで抽出し、有機相を食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、2−ブロモ−3−クロロチオフェンの無色液体1.84gを得た(収率93%)。
MS m/z: 196(M+,100%)
(1,4−ビス(3−クロロ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンの合成((B)工程))
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器にイソプロピルマグネシウムブロマイド(東京化成工業製、0.80M)のTHF溶液5.0ml(4.0mmol)及びTHF10mlを添加した。この混合物を−75℃に冷却し、(A)工程で得た2−ブロモ−3−クロロチオフェン790mg(4.0mmol)を滴下した。−75℃で30分間熟成後、塩化亜鉛(シグマ−アルドリッチ製、1.0M)のジエチルエーテル溶液4.0ml(4.0mmol)を滴下した。徐々に室温まで昇温した後、生成した白色スラリー液を減圧濃縮し、10mlの軽沸分を留去した。得られた白色スラリー液[3−クロロチエニル−2−ジンククロライド]に、1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼン(和光純薬工業製)490mg(1.8mmol)、触媒としてテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(東京化成工業製)23.1mg(0.02mmol、1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼンに対し2.0モル%)及びTHF10mlを添加した。60℃で15時間反応を実施した後、容器を水冷し3N塩酸3mlを添加することで反応を停止させた。トルエンで抽出し、有機相を食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し(ヘキサン→ヘキサン/ジクロロメタン=10/1)、さらにヘキサン/トルエン=6/4から再結晶精製し、1,4−ビス(3−クロロ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンの薄黄色固体498mgを得た(収率80%)。
MS m/z: 346(M+,100%)
特許文献4における実施例と比較し、収率が向上する傾向にあることが確認され、また、2,3−ジハロチオフェンの所要量が減少した。
窒素雰囲気下、100mlシュレンク反応容器に(B)工程で得た1,4−ビス(3−クロロ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼン159mg(0.458mmol)、NMP10ml、及び硫化ナトリウム・9水和物(和光純薬工業製)240mg(1.00mmol)を添加した。得られた混合物を170℃で6時間加熱し、得られた反応混合物を室温に冷却した。トルエンと水を添加後、分相し、有機相を2回水洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮後、得られた残渣をヘキサンで洗浄を2回実施し、ジチエノベンゾジチオフェンの淡黄色固体83mgを得た(収率60%)。
1H−NMR(CDCl3,60℃):δ=8.28(s,2H),7.51(d,J=5.2Hz,2H),7.30(d,J=5.2Hz,2H)。
MS m/z: 302(M+,100%),270(M+−S,5),151(M+/2,10)。
100mlシュレンク反応容器に(C)工程で得たジチエノベンゾジチオフェン80.0mg(0.265mmol)及びジクロロメタン12mlを添加した。この混合物を氷冷し、塩化アルミニウム(和光純薬工業製)125mg(0.93mmol)及び塩化ヘキサノイル(和光純薬工業製)107mg(0.798mmol)を添加した。得られた混合物を室温で18時間攪拌後、氷冷し水を添加することで反応を停止させた。得られたスラリー混合物にトルエンを添加し分相した。黄色スラリー液の有機相を水洗浄後、減圧濃縮した。得られた残渣をヘキサン/トルエン=1/1及びメタノールで洗浄し、減圧乾燥した後、ジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェンの黄色固体83.1mgを得た(収率63%)。
MS m/z: 498(M+,100%),442(M+−C4H9+1,46),4
27(M+−C5H11,13)。
そして、100mlシュレンク反応容器に(D)工程で得たジn−ヘキサノイルジチエノベンゾジチオフェン75mg(0.151mmol)、水酸化カリウム174mg(3.09mmol)、ジエチレングリコール10ml、及びヒドラジン・1水和物(和光純薬工業製)320mg(6.40mmol)を添加し、120℃で1時間攪拌後、さらに220℃で30時間攪拌した。室温に冷却後、トルエン及び水を添加分相後、有機相の水洗浄を3回繰り返した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで溶出溶媒としてヘキサンを用いて精製し、さらにヘキサン(和光純薬工業製ピュアーグレード)から再結晶精製を3回行った。なお、1回目及び2回目の再結晶の最終冷却温度は0℃とし、3回目は5℃とした。3回目の再結晶では粗生成物1mgに対し、ヘキサン0.6mlを使用し、ジn−ヘキシルジチエノベンゾジチオフェンの白色固体30mgを得た(収率42%)。
1H−NMR(CDCl3,21℃):δ=8.17(s,2H),7.00(s,2H),2.97(t,J=7.2Hz,4H),1.78(m,4H),1.28(m,12H),0.88(t,J=7.0Hz,6H)。
MS m/z: 470(M+,100%)
Claims (8)
- 2位のハロゲンが3位のハロゲンと同等又はより原子番号の大きいハロゲンである2,3−ジハロチオフェンを用いてジチエノベンゾジチオフェンを製造することを特徴とするジチエノベンゾジチオフェンの製造方法。
- 2,3−ジハロチオフェンが、下記(A)工程を経て合成されることを特徴とする請求項1に記載のジチエノベンゾジチオフェンの製造方法。
(A)工程;3−ハロチオフェンの2位を、3位と同等又はより原子番号の大きいハロゲンで置換し、2,3−ジハロチオフェンを製造する工程。 - 請求項2に記載の(A)工程により得られた2,3−ジハロチオフェンを用いて、少なくとも下記(B)及び(C)工程を経て、ジチエノベンゾジチオフェンを製造することを特徴とする請求項2に記載のジチエノベンゾジチオフェンの製造方法。
(B)工程;パラジウム触媒の存在下、3−ハロチオフェン−2−亜鉛誘導体と1,2,4,5−テトラハロベンゼンにより1,4−ビス(3−ハロ−2−チエニル)−2,5−ジハロベンゼンを製造する工程。
(C)工程;硫化アルカリ金属塩の存在下、(B)工程により得られた1,4−ビス(3−ハロ−2−チエニル)−2,5−ジハロベンゼンの分子内環化によりジチエノベンゾジチオフェンを製造する工程。 - (B)工程における、3−ハロチオフェン−2−亜鉛誘導体が2,3−ジハロチオフェンのグリニャール試薬から合成されるものであり、1,2,4,5−テトラハロベンゼンが1,4−ジブロモ−2,5−ジフルオロベンゼン又は1,4−ジブロモ−2,5−ジクロロベンゼンであり、1,4−ビス(3−ハロ−2−チエニル)−2,5−ジハロベンゼンが1,4−ビス(3−クロロ−2−チエニル)−2,5−ジフルオロベンゼンであることを特徴とする請求項3に記載のジチエノベンゾジチオフェンの製造方法。
- (B)工程における、パラジウム触媒が、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム及び/又はビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロパラジウムであることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のジチエノベンゾジチオフェンの製造方法。
- (C)工程における、硫化アルカリ金属塩が硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化リチウム、硫化ルビジウム又は各々の水和物からなる群より選択される1種以上の硫化アルカリ金属塩であることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載のジチエノベンゾチオフェンの製造方法。
- 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の製造方法により製造されたジチエノベンゾジチオフェンを用いて、下記一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造することを特徴とするジチエノベンゾジチオフェン誘導体の製造方法。
- 請求項7に記載のジチエノベンゾジチオフェン誘導体の製造方法が、少なくとも下記(D)及び(E)工程を経て、上記一般式(1)で示されるジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造する製造方法であることを特徴とするジチエノベンゾジチオフェン誘導体の製造方法。
(D)工程;ジチエノベンゾジチオフェンと塩化アシル化合物とのフリーデルクラフツアシル化反応により、ジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を製造する工程。
(E)工程;(D)工程により得られたジチエノベンゾジチオフェンのジアシル体を還元反応に供し、ジチエノベンゾジチオフェン誘導体を製造する工程。
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