PL210312B1 - Nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents

Nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania

Info

Publication number
PL210312B1
PL210312B1 PL388213A PL38821309A PL210312B1 PL 210312 B1 PL210312 B1 PL 210312B1 PL 388213 A PL388213 A PL 388213A PL 38821309 A PL38821309 A PL 38821309A PL 210312 B1 PL210312 B1 PL 210312B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bis
thienylene
ethynyl
chloride
solvent
Prior art date
Application number
PL388213A
Other languages
English (en)
Other versions
PL388213A1 (pl
Inventor
Paweł Olszowy
Jacek Nowaczyk
Bartłomiej Stankiewicz
Tomasz Andryszewski
Ewa Olewnik
Krzysztof Garman
Wojciech Czerwiński
Original Assignee
Univ Mikołaja Kopernika
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Mikołaja Kopernika filed Critical Univ Mikołaja Kopernika
Priority to PL388213A priority Critical patent/PL210312B1/pl
Publication of PL388213A1 publication Critical patent/PL388213A1/pl
Publication of PL210312B1 publication Critical patent/PL210312B1/pl

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Compounds Containing Sulfur Atoms (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe są nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania.
Istotą rozwiązania według wynalazku są nowe pochodne politienylenowinylenu o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę pentylową lub nonylową, a n oznacza liczbę merów w makrocząsteczce wynoszącą od 20-100.
Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób wytwarzania poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylenu i poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-nonylotienylo)etynylo]tienylenu, w którym najpierw tiofen poddaje się reakcji bromometylowania za pomocą bromowodoru w kwasie octowym, po czym otrzymany 2,5-dibromometylotiofen poddaje się reakcji z trifenylofosfiną w toluenie, a otrzymany dibromek 2,5-bis(trifenylofosfoniometylo)tienylowy, w obecności wodorku sodu, poddaje się reakcji z 3-alkilo-2-karboksyaldehydem tienylowym, otrzymanym w wyniku reakcji bromku alkilolomagnezowego z bromotiofen i następnie reakcji otrzymanego 3-alkilotiofenu z tlenochlorkiem fosforu i N,N-dimetyloformamidem, otrzymując (E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-alkilotienylo)etynylo]tienylen, który poddaje się reakcji polimeryzacji wobec bezwodnego chlorku żelaza (III) oraz chlorku metylenu, w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika, a wytworzony poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-alkilotienylo)etynylo]tienylen oczyszcza się w znany sposób. Jako katalizator procesu alkilowania 3-bromotiofenu stosuje się chlorek [1,3-bis(difenylofosfinopropano)]nikiel (II), a jako rozpuszczalnik eter dietylowy. Jako środek utleniający w polimeryzacji stosowany jest bezwodny chlorek żelaza (III), a jako rozpuszczalnik halogenopochodna metanu.
Sposób wytwarzania pochodnej politienylenowinylenu o wzorze l, w którym R oznacza grupę pentylową lub nonylową, a n oznacza liczbę merów w makrocząsteczce mogącą wynosić od 20-100, według wynalazku polega na tym, iż najpierw bromek n-pentylu (n-nonylu) poddaje się reakcji z metalicznym magnezem. Otrzymany bromek pentylomagnezowy (nonylomagnezowy) poddaje się reakcji z 3-bromotiofenem w eterze dietylowym w temperaturze poniż ej temperatury wrzenia rozpuszczalnika w obecnoś ci katalizatora niklowego. Wytworzony 3-pentylotiofen (3-nonylotiofen) oczyszcza si ę poprzez destylację pod zmniejszonym ciśnieniem. Następnie 3-pentylotiofen (3-nonylotiofen) poddaje się reakcji formylowania przy użyciu tlenochlorku fosforu i N,N-dimetyloformamidu. Produkt oczyszcza się poprzez destylację pod zmniejszonym ciśnieniem otrzymując mieszaninę izomerów strukturalnych 3i 4-pentylo-2-karboksyaldehydu tienylowego (3- i 4-nonylo-2-karboksyaldehydu tienylowego) w stosunku 3:1. Następnie tiofen poddaje się reakcji bromometylowania z udziałem bromowodoru rozpuszczonego w kwasie octowym. Otrzymany 2,5-dibromometylotienylen sączy się, przemywa trzykrotnie wodorowęglanem sodu, wodą i suszy w temperaturze pokojowej. Następnie oczyszczony 2,5-dibromometylotienylen poddaje się reakcji z trifenylofosfiną w toluenie. Wytrącony dibromek 2,5-bis(trifenylofosfoniometylo)tienylowy sączy się oraz przemywa eterem dietylowym. Otrzymany 3-pentylo-2-karboksyaldehyd tienylowy (3-nonylo-2-karboksyaldehyd tienylowy) poddaje się reakcji, w obecności wodorku sodu, z dibromkiem 2,5-bis(trifenylofosfoniometylo)tienylowym uzyskując (E,Z),(E,Z)-2,5-bis-[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylen ((E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-nonylotienylo)etynylo]tienylen). Otrzymany monomer oczyszcza się pod zmniejszonym ciśnieniem, a następnie poddaje reakcji polimeryzacji w obecności bezwodnego chlorku ż elaza (III) oraz chlorku metylenu, w temperaturze poniż ej temperatury wrzenia rozpuszczalnika uzyskując poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylen (poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-nonylotienylo)etynylo]tienylen). Otrzymany polimer oczyszcza się w znany sposób.
Obliczenia komputerowe oraz wyniki przeprowadzonych analiz wskazują na to, iż polimeryzacja przebiega preferencyjnie w pozycji 5',5''. Przeprowadzone analizy spektrofotometryczne potwierdziły słuszność przeprowadzonych syntez, a pomiar właściwości elektrycznych wykazał właściwości półprzewodnikowe otrzymanego materiału. Wartość przewodnictwa rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Przewodnictwo materiału po domieszkowaniu parami jodu gwałtownie wzrasta o kilka rzędów wielkości.
Istotną zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość otrzymania pochodnych tienyleno-winylenu na drodze prostych syntez chemicznych. Dodatkową zaletą jest niska cena substratów oraz łatwość wydzielenia produktów z mieszanin poreakcyjnych co pozwala na otrzymanie produktu o wysokim stopniu czystości. Ze względu na znakomite właściwości foto- i elektroluminescencyjne oraz wykazywanie właściwości przewodzących po domieszkowaniu związki te znajdują szerokie zastosowanie w budowie urządzeń elektronicznych oraz zastosowanie w analizie chemicznej.
PL 210 312 B1
Sposób według wynalazku, nie ograniczając zakresu jego ochrony, został bliżej przedstawiony w poniższym przykładzie. Widma IR zarejestrowano na spektrofotometrze FTIR Perkin Elmer Spektrum 2000 w zakresie średniej podczerwieni MIR od 4000 do 400 cm-1. Widma NMR zarejestrowano na aparacie Bruker AMX 300 o częstotliwości 300 MHz.
P r z y k ł a d I - Wytwarzanie (E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylenu
Etap 1 - Otrzymywanie bromku pentylomagnezowego
Do kolby trójszyjnej o pojemności 250 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną wprowadza się 6,483 g (0,2667 mola) metalicznego magnezu, 70 ml eteru dietylowego oraz kryształ jodu w celu aktywacji powierzchni metalu. Następnie przy intensywnym mieszaniu, roztwór ogrzewa się do temperatury wrzenia rozpuszczalnika i wprowadza 40,682 g (0,2693 mola) bromku n-pentylu przez okres 1 godziny. Całość utrzymuje się w takich warunkach jeszcze przez 30 minut. W wyniku reakcji otrzymuje się ciemnoszarą zawiesinę bromku pentylomagnezowego.
Etap 2 - Otrzymywanie pentylotiofenu
Do kolby trójszyjnej o pojemności 250 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną wprowadza się bromek pentylomagnezowy. Całość umieszcza się w łaźni lodowej do temperatury 0°C i dodaje 0,6 g (1 mmola) Ni(dppp)Cl2 (dppp-1,3-bis(difenylenofosfino)propan) jako katalizatora. Następnie wprowadza się 15,500 g (95,0700 mmola) 3-bromotiofenu uważając, aby temperatura mieszaniny nie przekroczyła 0°C. Proces dodawania 3-bromotiofenu prowadzi się przez 1,5 godziny. Następnie mieszaninę reakcyjną doprowadza się do temperatury pokojowej i reakcję prowadzi się w tych warunkach przez 4 godziny, po czym mieszaninę doprowadza się do temperatury wrzenia rozpuszczalnika i prowadzi reakcję jeszcze przez 5 godzin. Po ochłodzeniu roztwór przenosi się do rozdzielacza i przemywa kolejno 10% roztworem kwasu siarkowego (VI), roztworem wodorowęglanu sodu oraz wodą. Warstwę organiczną przenosi się do kolby stożkowej i suszy nad bezwodnym siarczanem (VI) magnezu przez okres 24 godzin. Następnie przez destylację prostą oddestylowuje się eter dietylowy, a następnie poprzez destylację pod zmniejszonym ciśnieniem przy 6,67 MPa (5 mm Hg) oddestylowuje się 3-pentylotiofen w temperaturze 75-760°C. W rezultacie otrzymuje się 8,495 g (55,0636 mmola) produktu z wydajnością 58%.
Etap 3 - Otrzymywanie 3/4-pentylo-2-karboksyaldehydu tienylowego
Do kolby trójszyjnej o pojemności 50 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną wprowadza się 3,423 g (46,8263 mmola) N,N-dimetyloformamidu i 8,020 g (52,3048 mmola) tlenochlorku fosforu. Przy intensywnym mieszaniu do całości wprowadza się przez okres 1 godziny 5,208 g (33,7576 mmola) 3-pentylotiofenu. Następnie reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej przez 1 godzinę, po czym całość ogrzewa do 100°C i reakcję prowadzi w tych warunkach jeszcze przez 1 godzinę. Po ochłodzeniu mieszaniny reakcyjnej przy intensywnym mieszaniu dodaje się 35 ml chlorku metylenu i następnie 35 ml wodorowęglanu sodu. Warstwę organiczną oddziela się od wodnej, przemywa roztworem chlorku sodu, i przenosi do kolby stożkowej. Otrzymany produkt suszy się nad bezwodnym siarczanem (VI) magnezu przez okres 24 godzin, a następnie poddaje destylacji prostej celem odpędzenia rozpuszczalnika i destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem przy 4 hPa (3 mm Hg) w temperaturze 118-120°C celem oczyszczenia uzyskanego związku. W rezultacie otrzymuje się 2,450 g (13,4406 mmola) produktu z wydajnością 40%. Uzyskuje się mieszaninę dwóch izomerów strukturalnych 3- i 4-pentylo-2-karboksyaldehydu tienylowego w stosunku 3:1.
Etap 4 - Otrzymywanie 2,5-dibromometylotiofenu
Do kolby trójszyjnej o pojemności 250 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną wprowadza się 1,427 g paraformaldehydu, 11,657 g (144,07 mmola) 30% bromowodoru w lodowatym kwasie octowym, 2,083 g (24,76 mmola) tiofenu oraz 50 ml lodowatowego kwasu octowego. Przy intensywnym mieszaniu reakcję prowadzi się początkowo w temperaturze pokojowej przez 45 minut, a następnie w temperaturze 50°C przez okres 15 minut. Po ochł odzeniu zawartoś ci mieszaniny reakcyjnej dodaje się 100 ml wody destylowanej i sączy. Otrzymany produkt przemywa się roztworem wodorowęglanu sodu, chlorku sodu oraz wodą do wykazania przez przesącz wartości pH ~7. Otrzymany 2,5-dibromometylotiofen suszy się w temperaturze 40°C przez okres 3 godzin. W rezultacie otrzymuje się 2,281 g (8,4486 mmola) produktu z wydajnością 34%.
Etap 5 - Otrzymywanie dibromku 2,5-bis(trifenylofosfoniometylo)tienylowego
Do kolby trójszyjnej o pojemności 250 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną wprowadza się 2,201 g (8,1523 mmola) 2,5-dibromometylotiofenu, 5,346 g (20,3824 mmola) trifenylofosfiny oraz 70 ml toluenu. Całość przy intensywnym mieszaniu doprowadza się do temperatury wrzenia rozpuszczalnika. Reakcję prowadzi się w tych warunkach przez 12 godzin. Po ochłodzeniu, mieszaninę reakcyj4
PL 210 312 B1 ną sączy się i przemywa trzykrotnie eterem dietylowym. Otrzymany dibromek 2,5-bis-(trifenylofosfoniometylo)tienylowy suszy się w temperaturze 60°C przez okres 6 godzin. W rezultacie otrzymuje się 5,118 g (6,4413 mmola) dibromku 2,5-bis(trifenylofosfoniometylo)tienylowego z wydajnością 79%.
Etap 6 - Otrzymywanie (E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylenu
Do kolby trójszyjnej o pojemności 250 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną wprowadza się 1,806 g (45,15 mmola) 60% wodorku sodu w oleju mineralnym oraz 30 ml bezwodnego metylocykloheksanu. Całość miesza się i następnie usuwa rozpuszczalnik z olejem. Do kolby dodaje się następnie 7,351 g (9,2517 mmola) dibromku 2,5-bis(trifenylofosfoniometylo)tienylowego, 4,220 g (23,1507 mmola) 3-pentylo-2-karboksyaldehydu tienylowego oraz 60 ml bezwodnego metylocykloheksanu. Przy intensywnym mieszaniu zawartości kolby reakcję prowadzi się przez trzy godziny. Następnie mieszaninę reakcyjną doprowadza się do temperatury wrzenia i reakcję prowadzi się w tych warunkach jeszcze przez jedną godzinę. Następnie całość sączy się, a klarowny roztwór poddaje się początkowo destylacji prostej, a następnie próżniowej pod ciśnieniem 6,67 hPa (5 mm Hg) celem usunięcia pozostałości rozpuszczalnika. W rezultacie otrzymuje się 6,224 g (14,1219 mmola) (E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-metylotienylo)etynylo]tienylenu z wydajnością 61%.
Etap 7 - Polimeryzacja (E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylenu
Do kolby trójszyjnej o pojemności 250 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną wprowadza się 4,581 g (28,2438 mmola) bezwodnego chlorku żelaza (III) i 70 ml chlorku metylenu. Przy intensywnym mieszaniu mieszaninę doprowadza się do temperatury wrzenia rozpuszczalnika. Następnie do kolby wprowadza się 6,224 g (14,1219 mmola) (E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylenu rozpuszczonego w niewielkiej ilości chlorku metylenu. Proces wkraplania monomeru trwa 60 minut. Następnie reakcję prowadzi się w tych warunkach jeszcze przez 5 godzin. Po ochłodzeniu mieszaniny reakcyjnej dodaje się 100 ml metanolu celem wytrącenia powstałego polimeru i rozpuszczenia nieprzereagowanego chlorku żelaza (III). Całość przesącza się, a przesącz przemywa gorącą wodą z dodatkiem kwasu solnego do czasu, aż przesącz wykaże ujemny wynik próby na jony Fe3+. Polimer przemywa się następnie niewielką ilością metanolu i suszy w temperaturze 60°C przez okres 48 godzin. W rezultacie otrzymuje się 3,672 g poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylenu z wydajnością 59%.
Tak wytworzone produkty poddano analizie FTIR (KBr, cm-1): 3060-3000 (vC-H w pierścieniu tiofenowym i wiązaniu winylowym), 2953-2718 (vC-H w grupie pentylowej i nonylowej), 1631-1597 (vC=C w pierścieniu tiofenowym i wiązaniu winylowym), 1464-1438 (8C-H w grupie pentylowej i nonylowej),
1384 (8C-H w wiązaniu winylowym), 1356 (8^.. C-H w grupie pentylowej i nonylowej), 1188-1107 (8in plane w pierścieniu tiofenowym), 997-934 (8scissor od wiązania winylowego), 828-692 (8out of plane w pierścieniu tiofenowym) oraz analizie 13C CP/TOSS NMR (ciało stałe, ppm): 3,93-16,80 (grupa CH3), 18,66-25,18 (czwarta grupa CH2 od pierścienia), 25,18-35,24 (pozostałe grupy CH2 od pierścienia), 114,20-155,41 (atomy węgla z pierścienia tiofenowego i wiązania winylowego).

Claims (4)

1. Nowe pochodne politienylenowinylenu o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę pentylową lub nonylową, a n oznacza liczbę merów w makrocząsteczce wynoszącą od 20-100.
2. Sposób wytwarzania poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-pentylotienylo)etynylo]tienylenu i poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-nonylotienylo)etynylo]tienylenu, znamienny tym, że najpierw tiofen poddaje się reakcji bromometylowania za pomocą bromowodoru w kwasie octowym, po czym otrzymany 2,5-dibromometylotiofen poddaje się reakcji z trifenylofosfiną w toluenie, a otrzymany dibromek 2,5-bis(trifenylofosfoniometylo)tienylowy, w obecności wodorku sodu, poddaje się reakcji z 3-alkilo-2-karboksyaldehydem tienylowym, otrzymanym w wyniku reakcji bromku alkilolomagnezowego z bromotiofen i następnie reakcji otrzymanego 3-alkilotiofenu z tlenochlorkiem fosforu i N,N-dimetyloformamidem, otrzymując (E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-alkilotienylo)etynylo]tienylen, który poddaje się reakcji polimeryzacji wobec bezwodnego chlorku żelaza (III) oraz chlorku metylenu, w temperaturze poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika, a wytworzony poli(E,Z),(E,Z)-2,5-bis[2-(3-alkilotienylo)etynylo]tienylen oczyszcza się w znany sposób.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako katalizator procesu alkilowania 3-bromotiofenu stosuje się chlorek [1,3-bis(difenylofosfinopropano)]nikiel (II), a jako rozpuszczalnik eter dietylowy.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako środek utleniający w polimeryzacji stosowany jest bezwodny chlorek żelaza (III), a jako rozpuszczalnik halogenopochodna metanu.
PL388213A 2009-06-08 2009-06-08 Nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania PL210312B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL388213A PL210312B1 (pl) 2009-06-08 2009-06-08 Nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL388213A PL210312B1 (pl) 2009-06-08 2009-06-08 Nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL388213A1 PL388213A1 (pl) 2010-12-20
PL210312B1 true PL210312B1 (pl) 2011-12-30

Family

ID=43503402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL388213A PL210312B1 (pl) 2009-06-08 2009-06-08 Nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL210312B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112552277A (zh) * 2020-12-10 2021-03-26 武汉至精诚医药技术有限公司 一种用作医药中间体合成的戊基噻酚的生产方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112552277A (zh) * 2020-12-10 2021-03-26 武汉至精诚医药技术有限公司 一种用作医药中间体合成的戊基噻酚的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL388213A1 (pl) 2010-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5107712B2 (ja) 縮合チオフェン、縮合チオフェンの製造方法、およびその使用方法
JP5778257B2 (ja) 縮合チオフェンを製造する方法
JP2010520322A (ja) 縮合チオフェン、縮合チオフェンの製造方法およびその使用方法
JP5792275B2 (ja) ポリマー材料
JP2013533216A5 (pl)
EP1910447B1 (en) Improved process for substituted polythiophene polymers
US20240018299A1 (en) Hyperbranched polybenzene, preparation method and use thereof
CA2690428A1 (en) Bipyridine compound, transition metal complex, and method for production of conjugated aromatic compound using the transition metal complex
EP2192124A1 (en) Transition metal complex and process for producing conjugated aromatic compound with the transition metal complex
PL210312B1 (pl) Nowe pochodne politienylenowinylenu z ugrupowaniami alkilowymi oraz sposób ich wytwarzania
CN109503382B (zh) 一种12位苯并环丁烯脱氢枞酸(β-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、其制备方法及其应用
US20030195330A1 (en) Functionalized $g(p)-conjugated polymers, based on 3,4-alkylenedioxythiophene
TWI646129B (zh) 聚合物
JP6712805B2 (ja) πスタック型ポリマー及び錯体ポリマー
CN106496525A (zh) 一种以碳‑碳双键构建为途径的聚合物合成方法
JP5039998B2 (ja) 含フッ素チオフェン重合体
JP4017533B2 (ja) ベンゾジイミダゾール化合物およびその製造方法
CN106957430B (zh) 聚合物
US20150065722A1 (en) Fused thiophene ditin monomers
US12398116B2 (en) Total synthesis of alectinib
JP5479378B2 (ja) 高分子化合物およびその合成法と使用法
CN119874465A (zh) 一种合成氟烷基取代4,4'-二氨基二苯甲烷类化合物的新方法
Yang et al. An efficient route to biaryl bisbenzocyclobutene monomers based on Suzuki coupling reaction at room temperature
PL208917B1 (pl) Nowe poli(3-alkenotiofeny) oraz sposób ich wytwarzania
PL218104B1 (pl) Podstawione bis[(E)-styrylo-]areny oraz sposób syntezy podstawionych bis[(E)-styrylo-]arenów

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20120608