Ácido 5-acetil-2-tiofeneborónicoes un compuesto de boro orgánico, su fórmula química es C6H7BO3S, es un intermedio de síntesis orgánica con un importante valor de aplicación, ampliamente utilizado en medicina química, química de materiales, ciencias de la vida y otros campos. Entre ellos, juega un papel importante en la preparación de compuestos heterocíclicos, debido a que este compuesto es ampliamente utilizado como catalizador, reactivo, grupo protector, etc. en la síntesis de derivados de tiofeno.
En el campo de la medicina, los derivados del ácido 5-acetil-2-tiofeno borónico se utilizan ampliamente en la investigación y el desarrollo de fármacos contra el cáncer. Mejoran su eficacia al combinarse con mostaza nitrogenada y ciclofosfamida en medicamentos contra el cáncer. y estabilidad
En el campo de la química de materiales, el ácido borónico 5-acetil-2-tiofeno también se usa ampliamente en la síntesis de semiconductores orgánicos. Como compuesto orgánico eficiente, puede mejorar efectivamente la conductividad y las propiedades fotoeléctricas de los materiales semiconductores orgánicos, logrando así la preparación de dispositivos electrónicos orgánicos de alto rendimiento.
El ácido borónico 5-acetil-2-tiofeno tiene amplias perspectivas de aplicación y desempeña un papel importante en varios campos. Por lo tanto, su método sintético es particularmente importante, y los métodos sintéticos específicos son los siguientes:
1. La síntesis de Knorr: según el método de síntesis de Knorr, primero haga reaccionar 2-propeniltiourea y borato de etilo en etanol, luego agregue acetato de sodio y caliente en vapor de agua para obtener 5-acetiltiofeno-2-borónico éster etílico del ácido. Posteriormente, se añadió ácido etil 5-acetiltiofeno-2-borónico a una solución de hidróxido de sodio y se calentó durante 2 horas para eliminar el grupo éster para obtener ácido 5-acetil-2-tiofenoborónico. Los pasos detallados específicos son los siguientes:
(1.) El primer paso es sintetizar 2-amino-5-(acetil)-2,3-dihidrotiofeno (2-acetiltiofeno-3-ácido carboxílico metilo de éster).
Agregue tioacetato de metilo a la dimetilformamida (DMF), agregue una cierta cantidad de catalizador de sulfato de amonio, revuelva y caliente durante un cierto período de tiempo para generar 2-amino-5-(acetilo)-2,{ {3}}di hidrotiofeno. Después de que termine la reacción, ajuste la solución de reacción a una acidez débil, luego agréguela a la mezcla de ácido perclórico y agite la botella de reacción de un lado a otro. Finalmente, la parte insoluble en agua de la solución de reacción se eliminó y se secó para obtener el producto objetivo.
(2.) El segundo paso es la reacción de acilación del 2-amino-5-acetiltiofeno.
Agregue hidróxido de potasio (KOH) a la solución de reacción y ajuste el pH a 10-11. Posteriormente, se añadió gota a gota cloruro de benzoílo a la solución y se calentó durante 30 minutos. Después de la reacción, la solución de reacción se acidificó con ácido clorhídrico diluido y precipitó una sustancia sólida.
(3.) El tercer paso es la síntesis de ácido 5-acetil-2-tiofeneborónico.
Los reactivos se disolvieron repetidamente en agua y grafito para la deshidratación, y luego se añadió trihidróxido de boro (BHA) para la ortoboración para formar pirrolidonas pentasustituidas.
En resumen, el método de síntesis de Knorr del ácido 5-acetil-2-tiofenborónico incluye principalmente reacciones de tres pasos: síntesis de 2-amino-5-(acetilo)-2, 3-dihidrotiofeno, 2-amino-5-acetilo Reacción de acilación de tiofeno y síntesis de ácido 5-acetil-2-tiofeneborónico.
2. La reacción de borilación: 5-bromo-2'-acetiltiofeno y PinBCl (2-etilfeniltrifluoroboro) se hicieron reaccionar en DMF en presencia de tributilfosfina y carbonato de potasio y sodio para obtener 5- Acetil -2-ácido tiofeno borónico. Los siguientes son los pasos detallados del método de reacción de borilación del ácido 5-acetil-2-tiofenborónico:
(1.) Materiales de preparación: ácido 5-acetil-2-tiofeneborónico, acetato de paladio, trifenilfosfina, carbonato de sodio, hidróxido de sodio, metanol, acetona, agua destilada, cilindro de nitrógeno, recipiente de reacción, baño de agua caliente, separador embudo, etc.
(2.) Prepare la solución de los reactivos: disuelva el ácido 5-acetil-2-tiofenborónico y la trifenilfosfina en acetona respectivamente, y revuelva bien.
(3.) Llene el reactor con gas nitrógeno.
(4.) Agregue carbonato de sodio al recipiente de reacción y luego agregue metanol.
(5.) Agregue acetato de paladio y revuelva.
(6.) Agregue el líquido mixto de ácido 5-acetil-2-tiofenborónico y trifenilfosfina, y revuelva.
(7.) Ajuste el baño de agua caliente a la temperatura adecuada.
(8.) Use gas nitrógeno para purgar el gas dentro del reactor hasta que se observen burbujas, lo que indica que la reacción ha comenzado.
(9.) Añadir la mezcla de reacción al reactor. Teniendo en cuenta la situación de desbordamiento, se recomienda agregar solo 1/3 del reactor.
(10.) Eleve la temperatura del baño de agua caliente a la temperatura adecuada.
(11.) La mezcla de reacción se agitó.
(12.) Controle la temperatura y el cambio de color de la mezcla de reacción durante la reacción.
(13.) Después de la reacción, use agua destilada e hidróxido de sodio para extraer la mezcla de reacción y luego use un embudo de separación para separar el producto separado de la capa inferior.
(14.) El producto aislado se seca y se purifica.
(15.) Finalmente, utilice el método para confirmar la estructura y la pureza del producto.
En resumen, esta es una reacción química relativamente complicada, que requiere que los científicos tengan altas técnicas de experimentación química y conocimientos de seguridad para llevar a cabo la reacción de síntesis sin problemas.
3. La reacción de Suzuki: La reacción de Suzuki es una reacción de acoplamiento catalizada por paladio de uso común que se puede usar para sintetizar compuestos aromáticos. Se logra haciendo reaccionar compuestos orgánicos que contienen boro (como los boratos) con hidrocarburos aromáticos halogenados bajo la catálisis de ligandos de paladio.
Los siguientes son los pasos de reacción de Suzuki para el ácido 5-acetil-2-tiofeneborónico:
(1.) Preparación de reactivos: preparar ácido 5-acetil-2-tiofenborónico e hidrocarburos aromáticos halogenados, como bromuro de benceno.
(2.) Condiciones de reacción: La reacción se lleva a cabo en una mezcla de disolventes de etanol y agua, y se añaden ligando de paladio y catalizador de carbonato de potasio.
(3.) Proceso de reacción: después de 20-30 minutos, comience a agregar hidrocarburos aromáticos halogenados y mantenga la temperatura de reacción a 80-100 grados. Después de la reacción, la solución se enfrió a temperatura ambiente.
(4.) Aislamiento del producto: filtre el catalizador, lave el precipitado con agua y etanol para eliminar los compuestos que no reaccionaron.
(5.) Purificación del producto: el producto se purificó en una columna de gel de sílice de persilicato en una mezcla disolvente de cloroformo/metanol.
4. La oxidación de 5-acetil-2-tiofenol: 5-acetil-2-tiofenol se hace reaccionar con ácido nitroso para obtener 5-nitro-2-acetiltiofeno, luego se reduce con ácido nitroso y luego se protona para obtener ácido 5 -acetil-2-tiofeneborónico.
Los pasos específicos son los siguientes:
(1.) Primero, disuelva el 5-acetil-2-tiofenol en metanol y agregue la solución de NaOH, revuelva para mezclar.
(2.) Caliente la solución a 90 grados y agregue lentamente H2O2 gota a gota.
(3.) Después de agregar H2O2 gota a gota, continúe calentando la solución hasta que se complete la reacción para formar ácido 5-acetil-2-tiofeneborónico.
(4.) La mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente y el ácido 5-acetil-2-tiofenborónico se extrajo con acetato de etilo.
(5.) La capa orgánica se filtró y se concentró y finalmente se precipitó con etanol.
Los anteriores son los pasos detallados del método de oxidación del 5-acetil-2-tiofenol del ácido 5-acetil-2-tiofenoborónico.