本发明专利技术公开了一种合成2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撑二氧噻吩的方法，属于有机合成领域。按照下述步骤进行：向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的三口烧瓶中依次加入2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二羟基噻吩，1，2-二氯乙烷，无水碳酸钾，四正丁基溴化铵和碘化钾，搅拌，反应温度到70－110℃，反应7h，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。本发明专利技术方法合成的2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撑二氧噻吩的收率高达97%，具有制备工艺简便，选择性好，纯度高，反应时间短，反应条件易于控制，节约资源，低危险性和毒性，污染小等优点，符合工业化生产的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的目的是公开一种以碘化钾为催化剂，催化合成2，5-二甲酸二乙酯_3，4-乙撑二氧噻吩的方法，属于有机合成领域。
技术介绍
聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)是一种新型导电聚合物，具有比一般聚噻吩衍生物更优异的性能。具有电导率高、发光效率高、环境稳定性好、薄膜易制且透明性好等优点，是制备有机发光二极管、太阳能电池、超级电容器等电子设备的理想材料。由于其独有的电学和光学特性及广泛的应用领域，PEDOT已引起人们广泛关注。PEDOT是由单体EDOT通过化学聚合或电化学聚合得到。单体3，4_乙撑二氧噻吩 (EDOT)比其它噻吩衍生物更易形成线性不饱和长链，而且被取代后降低了单体的氧化电势，增大了在水中的溶解度，拓展了噻吩在水溶液中的聚合及其应用前景。3，4-乙撑二氧噻吩(EDOT)，外观为无色或浅黄色透明液体，熔点10.5°C，沸点225°C (101.3kpa)。最初是作为医药中间体而被发现的，然而以后又发现它的聚合物PEDOT是一种非常好的高分子材料。目前，以氯乙酸乙酯为原料，通过酯化、Claisen缩合、烷基氧化、水解、脱羧等五步反应合成EDOT的“五步”法是合成EDOT的主要方法，该方法反应条件温和，易于操作，适合工业生产。第三步的烷基氧化反应，即2，5- 二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的合成，文献上已报道的催化剂很多，主要分以下几种(1)碳酸钾(2)四正丁基溴化铵(3)碳酸钾和四正丁基溴化铵(4)三乙胺。反应时间仍然在10小时以上且收率低。通过HPLC及核磁共振检测可知，大量原料未反应，造成浪费。本专利技术是在专利技术人对已有的2，5- 二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的合成方法做了认真的研究的基础上提出的。
技术实现思路
本专利技术的目的为了克服上述现有技术的不足，公开了一种以碘化钾为催化剂，在相转移催化剂四丁基溴化铵的协同催化作用下，催化合成2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的方法。催化合成2，5- 二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的方法，按照下述步骤进行向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的三口烧瓶中依次加入2，5- 二甲酸二乙酯-3，4- 二羟基噻吩，1，2-二氯乙烷，无水碳酸钾，四正丁基溴化铵和碘化钾，搅拌，反应温度到70 - IlO0C, 反应7h，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。其中所述的四正丁基溴化铵与2，5- 二甲酸二乙酯-3，4- 二羟基噻吩的摩尔比为 1:5-12 ；其中所述的四正丁基溴化铵与碘化钾的摩尔比为1:1-3 ；3其中所述的四正丁基溴化铵与1，2_ 二氯乙烷的摩尔比为1:300-400 ； 其中所述的四正丁基溴化铵与无水碳酸钾的摩尔比为1:20-30。本专利技术与现有2，5- 二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的合成方法相比具有以下优点1.本专利技术通过在反应体系中加人少量碘化钾作为催化剂置换氯代烃，产生少量碘代烃提高了烷基化试剂的反应活性，使反应快速进行，改善了反应速率；同时，提高了相转移催化剂的选择性，减少副反应的发生，得到了较高的产率。2.本专利技术中1，2-二氯乙烷作为烷基化试剂的同时，代替了 1，2-二溴乙烷作为反应溶剂，降低了反应成本。附图说明图1 未加入催化剂碘化钾时，反应时间对合成2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的影响；■为2，5-二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩的转化率， 为2，5-二甲酸二乙酯_3，4-乙撑二氧噻吩的收率。图2 反应温度对合成2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的影响；■为 2，5-二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩的转化率， 为2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的收率。具体实施例方式对比例向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的IOOOml三口烧瓶中依次加入摩尔比为10 mol 1 mol 25 mol :380mol的二甲酸二乙酯_3，4-二羟基噻吩、四正丁基溴化铵、无水碳酸钾、1， 2-二氯乙烷，搅拌升温到100°C反应。反应结束后，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。在反应7 后，2，5- 二甲酸二乙酯_3，4- 二羟基噻吩的转化率为75%，2，5- 二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的收率为49%。反应结果详情见说明书附图1。实施例1 向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的IOOOml三口烧瓶中依次加入摩尔比为5 mol 1 mol 1 mol :20mol :300mol的二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩、四正丁基溴化铵、碘化钾，无水碳酸钾与1，2_ 二氯乙烷，搅拌升温到110°C反应。反应结束后，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。在反应后， 2，5-二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩的转化率为88%，2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的收率为81%。实施例2:向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的1000ml三口烧瓶中依次加入摩尔比为5 mol 1 mol 3 mol :30mol :300mol的二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩、四正丁基溴化铵、碘化钾、无水碳酸钾与1，2_ 二氯乙烷，搅拌升温到70°C反应。反应结束后，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。在反应后， 2，5-二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩的转化率为80%，2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧4噻吩的收率为71%。 实施例3 向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的IOOOml三口烧瓶中依次加入摩尔比为12 mol 1 mol 3 mol :30mol :400mol的二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩、四正丁基溴化铵、碘化钾、无水碳酸钾与1，2_ 二氯乙烷，搅拌升温到110°C反应。反应结束后，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。在反应后， 2，5- 二甲酸二乙酯-3，4- 二羟基噻吩的转化率为92%，2，5- 二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的收率为86%。 实施例4 向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的IOOOml三口烧瓶中依次加入摩尔比为12 mol 1 mol 3 mol :20mol :400mol的二甲酸二乙酯_3，4-二羟基噻吩、四正丁基溴化铵、碘化钾、 无水碳酸钾与1，2_ 二氯乙烷，搅拌升温到110°C反应。反应结束后，冷却至室温，加蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。在反应后， 2，5-二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩的转化率为90%，2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的收率为82%。实施例5:向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的1000ml三口烧瓶中依次加入摩尔比为5 mol 1 mol 3 mol :20mol :400mol的二甲酸二乙酯-3，4-二羟基噻吩、四正丁基溴化铵、碘化钾、无水碳酸钾与1，2_ 二氯乙烷，，搅拌升温到70°C反应。反应结束后，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。在反应后， 2，5- 二甲酸二乙酯-3，4- 二羟基噻吩的转化率为71%，2本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．催化合成２，５－二甲酸二乙酯－３，４－乙撑二氧噻吩的方法，其特征在于按照下述步骤进行：向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的三口烧瓶中依次加入２，５－二甲酸二乙酯－３，４－二羟基噻吩，１，２－二氯乙烷，无水碳酸钾，四正丁基溴化铵和碘化钾，搅拌，反应温度到７０－１１０℃，反应７ｈ，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤，抽滤后真空干燥得产品。
【技术特征摘要】
1.催化合成2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的方法，其特征在于按照下述步骤进行向带有磁力搅拌器、冷凝回流管的三口烧瓶中依次加入2，5- 二甲酸二乙酯-3，4- 二羟基噻吩，1,2- 二氯乙烷，无水碳酸钾，四正丁基溴化铵和碘化钾，搅拌，反应温度到70 -110°C，反应7h，冷却至室温，加入蒸馏水充分搅拌，抽滤、分液、旋转蒸发，固体用乙醇洗涤， 抽滤后真空干燥得产品。2.根据权利要求1所述的催化合成2，5-二甲酸二乙酯-3，4-乙撑二氧噻吩的方法，其特征在于其中所述的四正丁基溴化铵与2，5- 二甲酸二乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷恒波，廖喜慧，王爱丽，沈灵沁，曹建翠，冯永海，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32
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