[发明专利]一种合成3;4-二甲氧基噻吩的方法

说明书

本发明涉及一种合成3,4‑二甲氧基噻吩的方法，包括以下步骤：S1：将2,5‑二甲酸二甲酯‑3,4‑噻吩二醇钠和硫酸二甲酯在有机溶剂中加热反应，得到3,4‑二甲氧基噻吩‑2,5‑二甲酸二甲酯；S2：将3,4‑二甲氧基噻吩‑2,5‑二甲酸二甲酯在沸点不小于200℃的烷基苯类有机溶剂中与强碱加热反应，再加强酸酸化，得到3,4‑二甲氧基噻吩‑2‑甲酸；S3：将3,4‑二甲氧基噻吩‑2‑甲酸在沸点不小于300℃的长链胺类有机溶剂中，进行减压加热反应，得到3,4‑二甲氧基噻吩。本发明的方法生产成本低，能耗低，产品收率高，有机溶剂可回收循环使用，尤其是脱羧步骤未使用催化剂，大大降低了成本，减少了环境污染。

技术领域

本发明涉及一种合成3,4-二甲氧基噻吩的方法，属于化工技术领域。

背景技术

3,4-二甲氧基噻吩作为一个很好的导电高分子单体，价格昂贵，近年来备受人们关注。目前工业化生产的方法主要有：(1)以3，4-二溴噻吩、甲醇钠为原料在催化剂的条件下合成3,4-二甲氧基噻吩，但是此路线合成的原料3，4-二溴噻吩较贵，生产成本较高；(2)以丁二酮、原甲酸三甲酯和浓硫酸反应生成2，3-二甲氧基-1，2-丁二烯，再加入乙酸钠和二氯化硫成环反应生成产品，但是此路线仍存在原料较贵，生产成本较高的缺点，且产生的废硫酸处理需要消耗大量的人力物力，极易造成严重的环境污染；(3)以硫代二甘酸二甲酯、草酸二甲酯、甲醇钠为原料成环，再经过甲基化，脱酯基得产品；该方法中的甲基化步骤在文献Jounal fuer Praktische Chemie/Chemiker-Zeitung,338(7),672-674(1996)中以硫酸二甲酯为甲基化试剂，18-冠-6为催化剂，但此反应中18-冠-6的用量大且价格较贵，不适用于工业化大生产；而在文献Tetrahedron,60(47),10671-10680(2004)中的甲基化试剂为硫酸二甲酯，而硫酸二甲酯又是回流溶剂，此反应中硫酸二甲酯的用量太大，且硫酸二甲酯沸点高，能耗太大，不利于工业化大生产；而且，该方法中由3,4-甲氧基噻吩-2,5-二羧酸二甲酯生成3，4-二甲氧基噻吩的过程中都是先经过加入碱和水皂化反应生成3，4-二甲氧基噻吩2,5-二羧酸，再经高温加入催化剂脱羧后得到产品，所使用的催化剂成本高，易造成环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中3,4-二甲氧基噻吩的生产成本高，产品收率低，易产生环境污染的技术问题，提供一种合成3,4-二甲氧基噻吩的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种合成3,4-二甲氧基噻吩的方法，包括以下步骤：

S1：将2,5-二甲酸二甲酯-3,4-噻吩二醇钠和硫酸二甲酯在有机溶剂中加热反应，得到3,4-二甲氧基噻吩-2,5-二甲酸二甲酯，具体反应如下所示：

S2：将3,4-二甲氧基噻吩-2,5-二甲酸二甲酯在沸点不小于200℃的烷基苯类有机溶剂中与强碱加热反应，再加强酸酸化，得到3,4-二甲氧基噻吩-2-甲酸，具体反应如下所示：

S3：将3,4-二甲氧基噻吩-2-甲酸在沸点不小于300℃的长链胺类有机溶剂中，进行减压加热反应，得到3,4-二甲氧基噻吩，具体反应如下所示：

优选地，在S1步骤中，在2,5-二甲酸二甲酯-3,4-噻吩二醇钠中加入有机溶剂，加热至50-120℃时滴加硫酸二甲酯，在滴加硫酸二甲酯的过程中保持反应体系的pH在8-10之间，加完硫酸二甲酯后升温至85-150℃，保温反应2-5小时，反应结束后回收溶剂，加水打浆，过滤得到3,4-二甲氧基噻吩-2,5-二甲酸二甲酯。