5-Acetil-2-tiofenborna kiselinaje organsko jedinjenje bora, njegova hemijska formula je C6H7BO3S, to je intermedijer organske sinteze sa važnom vrednošću primene, široko se koristi u medicinskoj hemiji, hemiji materijala, nauci o životu i drugim poljima. Među njima, igra važnu ulogu u pripremi heterocikličkih jedinjenja, jer se ovo jedinjenje široko koristi kao katalizator, reagens, zaštitna grupa itd. u sintezi derivata tiofena.
U oblasti medicine, derivati 5-acetil-2-tiofen boronske kiseline se široko koriste u istraživanju i razvoju lijekova protiv raka. Oni povećavaju svoju efikasnost kombinovanjem sa dušičnim senfom i ciklofosfamidom u lijekovima protiv raka. i stabilnost.
U oblasti hemije materijala, 5-acetil-2-tiofen boronska kiselina se takođe široko koristi u sintezi organskih poluprovodnika. Kao efikasno organsko jedinjenje, može efikasno poboljšati provodljivost i fotoelektrična svojstva organskih poluprovodničkih materijala, čime se ostvaruje priprema organskih elektronskih uređaja visokih performansi.
5-acetil-2-tiofen boronska kiselina ima široku perspektivu primjene i igra važnu ulogu u različitim poljima. Stoga je njegova sintetička metoda posebno važna, a specifične sintetičke metode su sljedeće:
1. Knorrova sinteza: Prema Knorr metodi sinteze, prvo reagirajte 2-propeniltioureu i etil borat u etanolu, zatim dodajte natrijum acetat i zagrijte u vodenoj pari da dobijete 5-acetiltiofen-2-bornu kiselinu kiseli etil ester. Nakon toga, etil 5-acetiltiofen-2-borna kiselina je dodana u rastvor natrijum hidroksida i zagrijavana 2 sata da se ukloni estarska grupa da se dobije 5-Acetil-2-tiofenborna kiselina. Konkretni detaljni koraci su sljedeći:
(1.) Prvi korak je sintetizacija 2-amino-5-(acetil)-2,3-dihidrotiofena (2-acetiltiofen-3-karboksilne kiseline metil ester).
Dodajte metil tioacetat u dimetilformamid (DMF), dodajte određenu količinu katalizatora amonijum sulfata, miješajte i zagrijavajte određeni vremenski period da stvorite 2-amino-5-(acetil)-2,{ {3}}di Hidrotiofen. Nakon što se reakcija završi, podesite reakcijsku otopinu na slabu kiselost, zatim je dodajte u smjesu perhlorne kiseline i protresite reakcijsku bocu naprijed-natrag. Konačno, dio reakcione otopine nerastvorljiv u vodi je uklonjen i osušen da bi se dobio ciljni proizvod.
(2.) Drugi korak je reakcija acilacije 2-amino-5-acetiltiofena.
Dodajte kalijum hidroksid (KOH) u reakcioni rastvor i podesite pH na 10-11. Nakon toga, benzoil hlorid je dodan u kapima u rastvor i zagrevan 30 minuta. Nakon reakcije, reakcijska otopina je zakiseljena razrijeđenom hlorovodoničnom kiselinom i istaložena je čvrsta tvar.
(3.) Treći korak je sinteza 5-Acetil-2-tiofenborne kiseline.
Reaktanti su više puta otopljeni u vodi i grafitu radi dehidratacije, a zatim je dodan bor trihidroksid (BHA) za ortoboraciju da bi se formirali pentasupstituirani pirolidoni.
Ukratko, Knorrova metoda sinteze 5-acetil-2-tiofenborne kiseline uglavnom uključuje reakcije u tri koraka: sintezu 2-amino-5-(acetil)-2, 3-dihidrotiofen, 2-amino-5-acetil Reakcija acilacije tiofena i sinteza 5-Acetil-2-tiofenborne kiseline.
2. Reakcija borilacije: 5-bromo-2'-acetiltiofen i PinBCl (2-etilfeniltrifluorobor) su reagovali u DMF-u u prisustvu tributilfosfina i kalijum natrijum karbonata da bi se dobilo 5- Acetil -2-tiofen borna kiselina. Slijede detaljni koraci metode Borilacijske reakcije 5-Acetil-2-tiofenborne kiseline:
(1.) Materijali za pripremu: 5-Acetil-2-tiofenborna kiselina, paladijum acetat, trifenilfosfin, natrijum karbonat, natrijum hidroksid, metanol, aceton, destilovana voda, cilindar sa azotom, reakcioni kotlić, kupatilo sa toplom vodom, separator lijevak itd.
(2.) Pripremite rastvor reaktanata: rastvorite 5-Acetil-2-tiofenbornu kiselinu i trifenilfosfin u acetonu i dobro promešajte.
(3.) Napunite reaktor gasovitim azotom.
(4.) Dodajte natrijum karbonat u reakcioni kotlić, a zatim dodajte metanol.
(5.) Dodajte paladijum acetat i promešajte.
(6.) Dodajte pomiješanu tečnost 5-acetil-2-tiofenborne kiseline i trifenilfosfina i promiješajte.
(7.) Podesite kupku tople vode na odgovarajuću temperaturu.
(8.) Koristite gas azota da isperite gas unutar reaktora sve dok se ne primete mehurići, što ukazuje da je reakcija počela.
(9.) Dodajte reakcionu smjesu u reaktor. S obzirom na situaciju prelivanja, preporučuje se dodavanje samo 1/3 reaktora.
(10.) Podignite temperaturu kupke tople vode na odgovarajuću temperaturu.
(11.) Reakciona smeša je mešana.
(12.) Pratite temperaturu i promjenu boje reakcione smjese tokom reakcije.
(13.) Nakon reakcije, koristite destilovanu vodu i natrijum hidroksid da ekstrahujete reakcionu smešu, a zatim koristite levak za odvajanje da odvojite izdvojeni proizvod od donjeg sloja.
(14.) Izolovani proizvod se osuši i prečisti.
(15.) Konačno, koristite metodu da potvrdite strukturu i čistoću proizvoda.
Ukratko, ovo je relativno komplikovana hemijska reakcija, koja od naučnika zahteva da poseduju visoke tehnike hemijskog eksperimenta i znanja o bezbednosti kako bi se reakcija sinteze odvijala glatko.
3. Suzuki reakcija: Suzuki reakcija je uobičajena reakcija spajanja katalizirana paladijumom koja se može koristiti za sintetizaciju aromatičnih jedinjenja. Postiže se reakcijom organskih spojeva koji sadrže bor (kao što su borati) s halogeniranim aromatičnim ugljovodonicima uz katalizu paladijevih liganda.
Sljedeći su koraci Suzukijeve reakcije za 5-Acetil-2-tiofenbornu kiselinu:
(1.) Priprema reaktanata: Pripremite 5-Acetil-2-tiofenbornu kiselinu i halogenirane aromatične ugljovodonike, kao što je benzen bromid.
(2.) Uslovi reakcije: Reakcija se izvodi u mešanom rastvaraču etanola i vode, a dodaju se paladijum ligand i kalijum karbonat katalizator.
(3.) Reakcioni proces: Nakon 20-30 minuta, počnite sa dodavanjem halogeniranih aromatičnih ugljovodonika i održavajte temperaturu reakcije na 80-100 stepeni. Nakon reakcije, rastvor je ohlađen na sobnu temperaturu.
(4.) Izolacija proizvoda: filtrirati katalizator, isprati talog vodom i etanolom da bi se uklonila neizreagirana jedinjenja.
(5.) Prečišćavanje proizvoda: proizvod je pročišćen na koloni persilikatnog silika gela u miješanom rastvaraču hloroform/metanol.
4. Oksidacija 5-acetil-2-tiofenola: 5-acetil-2-tiofenol reaguje sa azotnom kiselinom da bi se dobio 5-nitro-2-acetiltiofen, zatim reduciran azotnom kiselinom, a zatim protoniran da se dobije 5 -acetil-2-tiofenborna kiselina.
Konkretni koraci su sljedeći:
(1.) Prvo otopite 5-Acetil-2-tiofenol u metanolu i dodajte rastvor NaOH, promiješajte da se pomiješa.
(2.) Zagrejte rastvor na 90 stepeni i polako dodajte H2O2 kap po kap.
(3.) Nakon dodavanja H2O2 kap po kap, nastavite zagrijavati otopinu dok se reakcija ne završi da se formira 5-Acetil-2-tiofenborna kiselina.
(4.) Reakciona smjesa je ohlađena na sobnu temperaturu, a 5-Acetil-2-tiofenborna kiselina je ekstrahirana etil acetatom.
(5.) Organski sloj je filtriran i koncentriran, i konačno precipitiran etanolom.
Gore navedeni su detaljni koraci metode oksidacije 5-acetil-2-tiofenola 5-acetil-2-tiofenborne kiseline.