3,4-噻吩二羧酸的性质与用途

2023/4/6 14:30:36

3,4-噻吩二羧酸,英文名为3,4-Thiophenedicarboxylic acid,常温常压下为黄色或者浅黄色固体,具有显著的酸性,在水中溶解性较差,但是在醇类有机溶剂中溶解性好。3,4-噻吩二羧酸属于噻吩类衍生物,可用作有机合成和医药化学中间体,多用于基础化学研究和有机发光材料的制备。

结构性质

3,4-噻吩二羧酸分子具有相对较高的分子量和较强的分子间相互作用力,因此其熔点和沸点较高。分子中的芳香性环也具有较高的电子密度,使得其容易被氧化剂氧化。该化合物是一种邻二酸类化合物,可以在脱水剂的作用下发生脱水缩合反应得到想要的酸酐衍生物。[1]

用途

3,4-噻吩二羧酸可用作有机合成中间体,其结构中的羧基可以与醇反应,形成酯类化合物。该反应通常需要使用酸催化剂,例如硫酸或苯磺酸。3,4-噻吩二羧酸可以和芳香胺等亲核试剂进行缩合反应,形成新的杂环化合物。例如,与苯胺反应可以得到3,4-噻吩二甲酰胺。

3,4-噻吩二羧酸的还原反应

图1 3,4-噻吩二羧酸的还原反应

将3,4-噻吩二羧酸( 5 mmol )和四氢呋喃( 15 m L )加入到装有搅拌棒和橡胶隔膜的100 m L干燥的双颈Schlenk烧瓶中,将混合物放置于冰水浴中冷却至0℃。然后向混合物中缓慢加入BH3 · THF ( 3当量)。加入BH3 · THF完成后,将反应混合物缓慢地恢复至室温,并在这个温度下搅拌反应24小时。再次将反应混合物冷却至0℃,然后向混合物加入THF:H2O ( 1∶1 , 30 m L)混合液淬灭反应混合物,向反应混合物中加入碳酸钾固体,摇晃(注意有大量的气体冒出),使水层与有机层分离。用乙酸乙酯萃取反应混合物,合并所有的有机层并用无水MgSO4干燥,过滤有机层除去干燥剂,所得的滤液在减压下浓缩即可得到目标产物分子。[2]

储存条件

3,4-噻吩二羧酸是一种富电子结构,容易被中强氧化剂氧化,此外高温也会加速该化合物的分解,因此其应该避开氧化剂储存在常温下。

参考文献

[1] Weller, T. et al Journal of Materials Chemistry C: Materials for Optical and Electronic Devices, 5(30), 7527-7534; 2017

[2] Seo, Ue Ryung et al ChemCatChem, 8(6), 1051-1054; 2016

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