JP2010138078A - METHOD FOR PRODUCING 2,3-DIHYDRO-THIENO[3,4-b]FURAN DERIVATIVE, AND NEW COMPOUND USABLE THEREFOR - Google Patents
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Abstract
【課題】２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体を温和な条件かつ高収率で得ることが可能な新規化合物及びその製造方法、並びにそれを用いた該フラン誘導体の製造方法を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）：
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数１〜２０の炭化水素基であり、Ｒ５は、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基である。］
で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールである。
【選択図】なしA novel compound capable of obtaining a 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative in mild conditions and in a high yield, a process for producing the compound, and the production of the furan derivative using the compound Provide a method.
The following general formula (1):
[Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and R 5 represents a substituent. It is a C1-C10 alkyl group which may have. ]
2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by
[Selection figure] None
Description
本発明はチオフェン骨格有する新規化合物及びその製造方法、並びにそれを用いた２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体の製造方法に関する。 The present invention relates to a novel compound having a thiophene skeleton, a method for producing the same, and a method for producing a 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative using the same.
従来、２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フランの製造方法として、２−メトキシカルボニル−３−ヒドロキシ−４−ヒドロキシエチルチオフェンを閉環反応させた後に脱メトキシカルボニル化させて得る方法が知られている（特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載された方法では、３５０℃の高温で加熱する必要があり安全性やエネルギー効率の面で問題があった。また、出発原料のα−ヒドロキシメチレンブチロラクトンからの収率が２％以下であり、２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フランを収率よく得る方法が望まれていた。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体を温和な条件かつ高収率で得ることが可能な新規化合物及びその製造方法、並びにそれを用いた該フラン誘導体の製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and a novel compound capable of obtaining a 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative in mild conditions and in a high yield, and its It is an object of the present invention to provide a production method and a production method of the furan derivative using the production method.
上記課題は、下記一般式（１）：
で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールを提供することによって解決される。
The above problem is solved by the following general formula (1):
This is solved by providing 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethan-1-ol as shown below.
また、上記課題は、下記一般式（１）：
で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールを分子内環化反応させる、下記一般式（２）：
で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体の製造方法を提供することによって解決される。
Moreover, the said subject is the following general formula (1):
A 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by the following general formula (2):
It is solved by providing a method for producing a 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative represented by the formula:
更に、上記課題は、下記一般式（３）：
で示される化合物と有機リチウム化合物を反応させ、次いで下記一般式（４）：
で示されるエチレンオキシド誘導体と反応させる、下記一般式（１）：
で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールの製造方法を提供することによっても解決される。
Further, the above problem is solved by the following general formula (3):
And a compound represented by the following formula (4):
The following general formula (1) is reacted with an ethylene oxide derivative represented by:
It is also solved by providing a process for producing 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by
本発明の新規化合物を用いることにより、２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体を温和な条件かつ高収率で提供することができる。こうして得られる２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体は、医薬・農薬等の中間体や香味剤組成物への添加剤として用いられるだけでなく、導電性材料やエレクトロクロミック材料等として有用な重合体の原料として好適に用いられる。 By using the novel compound of the present invention, a 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative can be provided under mild conditions and in a high yield. The 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative thus obtained is not only used as an additive to intermediates and flavoring agents such as pharmaceuticals and agricultural chemicals, but also to conductive materials and electrochromic. It is suitably used as a raw material for polymers useful as materials.
本発明によれば、一般式（１）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オール誘導体、及びこれを原料として用いた一般式（２）で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体の製造方法を提供することができる。一般式（１）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールは新規化合物である。以下詳細について述べる。 According to the present invention, the 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol derivative represented by the general formula (1) and the general formula (2) using this as a raw material are represented. A method for producing a 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative can be provided. 2- (4-Alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by general formula (1) is a novel compound. Details will be described below.
上記一般式（１）及び（２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数１〜２０の炭化水素基であり、Ｒ５は、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基である。 In the above general formulas (1) and (2), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a hydrogen atom or a substituent. Yes, R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
置換基を有してもよい炭素数１〜２０の炭化水素基は、例えば、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基等が挙げられる。 The hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent may have, for example, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent. Examples thereof include a good aryl group and an optionally substituted cycloalkyl group.
置換基を有してもよいアルキル基は、直鎖であっても分岐鎖であってもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等が挙げられる。中でも、後述の工程２における分子内環化反応させる際の反応速度を考慮すると、Ｒ１又はＲ２の少なくとも一方が水素原子であることが好ましく、Ｒ１及びＲ２の両方ともが水素原子であることがより好ましい。即ち、一般式（１）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールが第１級アルコール又は第２級アルコールであることが好ましく、第１級アルコールであることがより好ましい。 The alkyl group which may have a substituent may be linear or branched. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, A tert-pentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like can be mentioned. Among these, in consideration of the reaction rate when the intramolecular cyclization reaction in Step 2 described below is taken into consideration, it is preferable that at least one of R 1 or R 2 is a hydrogen atom, and both R 1 and R 2 are hydrogen atoms. More preferably. That is, 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethan-1-ol represented by the general formula (1) is preferably a primary alcohol or a secondary alcohol, More preferably.
また、Ｒ５は置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基であり、上述に挙げられたものの中でも炭素数１〜１０のものを用いることができる。後述の工程２における分子内環化反応させる際の反応速度を考慮すると、Ｒ５は、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基であることが好ましい。 R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent, and those having 1 to 10 carbon atoms among those mentioned above can be used. In view of the reaction rate when the intramolecular cyclization reaction in Step 2 described below is taken into consideration, R 5 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent, specifically, A methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group are preferable.
置換基を有してもよいアルケニル基は、直鎖であっても分岐鎖であってもよい。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、メチルビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。 The alkenyl group which may have a substituent may be linear or branched. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a methylvinyl group, a propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, and a cyclohexenyl group.
置換基を有してもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等が挙げられる。 Examples of the aryl group that may have a substituent include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group.
置換基を有してもよいシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプタニル基、シクロオクタニル基、シクロノナニル基、シクロデカニル基、シクロウンデカニル基、シクロドデカニル基等が挙げられる。 Examples of the cycloalkyl group which may have a substituent include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptanyl group, a cyclooctanyl group, a cyclononanyl group, a cyclodecanyl group, a cycloundecanyl group, and a cyclohexane group. A dodecanyl group etc. are mentioned.
本発明において、一般式（１）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールを得る方法としては、下記化学反応式（Ｉ）で示される工程１のように、一般式（３）で示される化合物から合成する方法が好ましい。 In the present invention, as a method for obtaining 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by the general formula (1), the step 1 represented by the following chemical reaction formula (I) is used. Thus, the method of synthesizing from the compound represented by the general formula (3) is preferable.
上記化学反応式（Ｉ）で示される工程１は、一般式（３）で示される化合物と有機リチウム化合物を反応させ、次いで、下記一般式（４）で示されるエチレンオキシド誘導体と反応させる工程である。 Step 1 represented by the chemical reaction formula (I) is a step of reacting a compound represented by the general formula (3) with an organolithium compound and then reacting with an ethylene oxide derivative represented by the following general formula (4). .
上記工程１の好適な実施態様としては、例えば、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で、溶媒の存在下に有機リチウム化合物を滴下した後、エチレンオキシド誘導体を反応させ、必要に応じて三フッ化ホウ素エーテラート（ＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ）等を添加する方法が挙げられる。 As a preferred embodiment of the above step 1, for example, an organolithium compound is dropped in the presence of a solvent in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, and then an ethylene oxide derivative is reacted. A method of adding boron bromide etherate (BF 3 -Et 2 O) or the like can be mentioned.
上記工程１の反応は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。かかる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、キシレン、エチルトルエンなどの芳香族炭化水素；ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル等が挙げられる。これらの中でも、エーテルを用いることが好ましく、具体的には、ジエチルエーテルやテトラヒドロフランを使用するのが好ましい。溶媒は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。かかる溶媒の使用量は、一般式（３）で示される化合物１質量部に対して、１〜１００質量部であることが好ましく、１〜５０質量部であることがより好ましい。 The reaction in step 1 is preferably performed in the presence of a solvent. Examples of such solvents include saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, propylbenzene, xylene, and ethyltoluene; dimethyl ether, Examples include ethyl methyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, butyl methyl ether, t-butyl methyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like. Among these, ether is preferably used, and specifically, diethyl ether or tetrahydrofuran is preferably used. A solvent may be used independently and may use 2 or more types together. The amount of the solvent used is preferably 1 to 100 parts by mass and more preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 1 part by mass of the compound represented by the general formula (3).
上記工程１で用いられる有機リチウム化合物としては、例えば、メチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウムなどのアルキルリチウム化合物；フェニルリチウムなどのアリールリチウム化合物；ビニルリチウムなどのアルケニルリチウム化合物；リチウムジイソプロピルアミド、リチウムビストリメチルシリルアミドなどのリチウムアミド化合物などが使用される。これらの中でもアルキルリチウム化合物を用いることが好ましい。有機リチウム化合物の使用量については特に限定されず、一般式（３）で示される化合物１モルに対して０．５〜５モルであることが好ましい。有機リチウム化合物の使用量が５モルを超える場合、副反応や生成物の分解を促進するおそれがあり、２モル以下であることがより好ましい。 Examples of the organic lithium compound used in Step 1 include alkyllithium compounds such as methyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, and tert-butyllithium; aryllithium compounds such as phenyllithium; alkenyl such as vinyllithium. Lithium compounds; lithium amide compounds such as lithium diisopropylamide and lithium bistrimethylsilylamide are used. Among these, it is preferable to use an alkyl lithium compound. It does not specifically limit about the usage-amount of an organolithium compound, It is preferable that it is 0.5-5 mol with respect to 1 mol of compounds shown by General formula (3). When the usage-amount of an organolithium compound exceeds 5 mol, there exists a possibility of promoting a side reaction or decomposition | disassembly of a product, and it is more preferable that it is 2 mol or less.
上記工程１において、一般式（３）で示される化合物と有機リチウム化合物を反応させる際の反応温度については特に限定されず、−１００〜１００℃の範囲であることが好ましい。反応温度が−１００℃未満の場合、反応速度が極めて遅くなるおそれがあり、−８０℃以上であることがより好ましい。一方、反応温度が１００℃を超える場合、生成物の分解を促進するおそれがあり、５０℃以下であることがより好ましく、０℃以下であることが更に好ましい。反応時間は、１分〜２０時間であることが好ましく、０．５〜５時間であることがより好ましい。また、反応圧力は、大気圧〜３ＭＰａ（ゲージ圧）であることが好ましい。 In the said process 1, it does not specifically limit about the reaction temperature at the time of making the compound and organolithium compound which are shown by General formula (3) react, It is preferable that it is the range of -100-100 degreeC. When reaction temperature is less than -100 degreeC, there exists a possibility that reaction rate may become very slow, and it is more preferable that it is -80 degreeC or more. On the other hand, when reaction temperature exceeds 100 degreeC, there exists a possibility of accelerating | stimulating decomposition | disassembly of a product, It is more preferable that it is 50 degrees C or less, and it is still more preferable that it is 0 degrees C or less. The reaction time is preferably 1 minute to 20 hours, and more preferably 0.5 to 5 hours. The reaction pressure is preferably from atmospheric pressure to 3 MPa (gauge pressure).
上記化学反応式（Ｉ）で示される工程１は、上述のようにして一般式（３）で示される化合物と有機リチウム化合物を反応させた後に、下記一般式（４）で示されるエチレンオキシド誘導体を反応させる工程である。 In Step 1 represented by the chemical reaction formula (I), the compound represented by the general formula (3) is reacted with the organolithium compound as described above, and then the ethylene oxide derivative represented by the following general formula (4) is reacted. This is a reaction step.
一般式（４）で示されるエチレンオキシド誘導体におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４としては、上述のものと同様のものを用いることができる。中でも、後述の工程２における分子内環化反応させる際の反応速度を考慮すると、Ｒ１又はＲ２の少なくとも一方が水素原子であることが好ましく、Ｒ１及びＲ２の両方が水素原子であることがより好ましい。 As R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the ethylene oxide derivative represented by the general formula (4), the same ones as described above can be used. Among them, in consideration of the reaction speed in the reaction intramolecular cyclization in the step 2 described later, it is preferable that at least one of R 1 or R 2 is a hydrogen atom, both R 1 and R 2 are hydrogen atoms It is more preferable.
上記工程１において、エチレンオキシド誘導体の使用量は特に限定されず、一般式（３）で示される化合物１モルに対して０．５〜５モルの範囲で用いることが好ましい。エチレンオキシド誘導体の使用量が０．５モル未満の場合、反応が十分に進行しないため原料である一般式（３）で示される化合物と生成物である一般式（１）で示される化合物との分離精製が煩雑になるおそれがあり、０．７モル以上であることがより好ましい。一方、エチレンオキシド誘導体の使用量が５モルを超える場合、余剰のエチレンオキシド誘導体と生成物である一般式（１）で示される化合物との分離精製が煩雑になるおそれがあり、３モル以下であることがより好ましく、２．０モル以下であることが更に好ましい。 In the said process 1, the usage-amount of an ethylene oxide derivative is not specifically limited, It is preferable to use in the range of 0.5-5 mol with respect to 1 mol of compounds shown by General formula (3). When the amount of ethylene oxide derivative used is less than 0.5 mol, the reaction does not proceed sufficiently, so that the compound represented by general formula (3) as a raw material is separated from the compound represented by general formula (1) as a product. Purification may be complicated, and the amount is more preferably 0.7 mol or more. On the other hand, when the amount of the ethylene oxide derivative used exceeds 5 mol, separation and purification of the excess ethylene oxide derivative and the compound represented by the general formula (1) may be complicated, and the amount is 3 mol or less. Is more preferably 2.0 mol or less.
上記工程１において、エチレンオキシド誘導体を用いて反応させる際の反応温度については特に限定されず、一般式（３）で示される化合物と有機リチウム化合物を反応させる際の反応温度と同様の反応温度が好適に採用される。即ち、反応温度は、−１００〜１００℃の範囲であることが好ましい。反応温度が−１００℃未満の場合、反応速度が極めて遅くなるおそれがあり、−８０℃以上であることがより好ましい。一方、反応温度が１００℃を超える場合、生成物の分解を促進するおそれがあり、５０℃以下であることがより好ましく、０℃以下であることが更に好ましい。反応時間は、０．５〜３０時間であることが好ましい。また、反応圧力は、大気圧〜３ＭＰａ（ゲージ圧）であることが好ましい。 In the step 1, the reaction temperature at the time of reacting with the ethylene oxide derivative is not particularly limited, and a reaction temperature similar to the reaction temperature at the time of reacting the compound represented by the general formula (3) with the organolithium compound is preferable. Adopted. That is, the reaction temperature is preferably in the range of −100 to 100 ° C. When reaction temperature is less than -100 degreeC, there exists a possibility that reaction rate may become very slow, and it is more preferable that it is -80 degreeC or more. On the other hand, when reaction temperature exceeds 100 degreeC, there exists a possibility of accelerating | stimulating decomposition | disassembly of a product, It is more preferable that it is 50 degrees C or less, and it is still more preferable that it is 0 degrees C or less. The reaction time is preferably 0.5 to 30 hours. The reaction pressure is preferably from atmospheric pressure to 3 MPa (gauge pressure).
また、上記工程１では、反応を円滑に進めるために添加物を添加しても良い。添加剤はエチレンオキシド誘導体を加えた後に添加することが好ましい。かかる添加物としては、例えば、三フッ化ホウ素エーテラート（ＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ）、アルミニウムトリイソプロポキシド（Ａｌ（Ｏ−ｉＰｒ）３）等が挙げられ、中でも、三フッ化ホウ素エーテラートが好ましく、その使用量は、エチレンオキシド誘導体１モルに対して、０．１〜１０モルが好ましい。三フッ化ホウ素エーテラートの使用量が０．１モル未満の場合、反応を円滑に進める効果が得られないおそれがあり、０．５モル以上であることがより好ましい。三フッ化ホウ素エーテラートの使用量が１０モルを超える場合、生成物の分解を促進するおそれがあり、５モル以下であることがより好ましく、２モル以下であることが更に好ましい。 Moreover, in the said process 1, in order to advance reaction smoothly, you may add an additive. The additive is preferably added after the ethylene oxide derivative is added. Examples of such additives include boron trifluoride etherate (BF 3 -Et 2 O), aluminum triisopropoxide (Al (O-iPr) 3 ), and among them, boron trifluoride etherate is preferable. The amount used is preferably 0.1 to 10 moles per mole of ethylene oxide derivative. When the usage-amount of boron trifluoride etherate is less than 0.1 mol, there exists a possibility that the effect which advances reaction smoothly may not be acquired, and it is more preferable that it is 0.5 mol or more. When the amount of boron trifluoride etherate used exceeds 10 mol, decomposition of the product may be accelerated, and the amount is preferably 5 mol or less, and more preferably 2 mol or less.
本発明では、上記工程１により得られた反応混合物から溶媒を留去して、得られた残留物をそのまま工程２で用いることができる。さらに、必要に応じてカラムクロマトグラフィーにより精製することで純度の高い一般式（１）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールを得て、工程２で用いることもできる。 In the present invention, the solvent can be distilled off from the reaction mixture obtained in the above step 1, and the resulting residue can be used in step 2 as it is. Furthermore, 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethan-1-ol represented by the general formula (1) having a high purity is obtained by purifying by column chromatography as necessary. Can also be used.
続いて、上記工程１により得られた一般式（１）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールを出発化合物として、下記化学反応式（II）で示される工程２のように、酸の存在下で分子内環化反応させて一般式（２）で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体が得られる。 Subsequently, 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by the general formula (1) obtained in the above step 1 as a starting compound is represented by the following chemical reaction formula (II). As shown in Step 2, the intramolecular cyclization reaction is performed in the presence of an acid to obtain a 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative represented by the general formula (2).
上記工程２の好適な実施態様としては、例えば、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で、溶媒及び酸の存在下に２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールを反応させる方法が挙げられる。 A preferred embodiment of the above step 2 is, for example, 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon in the presence of a solvent and an acid. The method of making oar react is mentioned.
上記工程２の反応は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。かかる溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、キシレン、エチルトルエンなどの芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジブチルエーテルなどのエーテル；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル；塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１−ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼンなどが挙げられる。これらの中でも、芳香族炭化水素を用いることが好ましく、具体的には、トルエン、キシレンを使用するのが好ましい。溶媒は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。かかる溶媒の使用量は、化合物（１）１質量部に対して、１〜１００質量部の範囲であるのが好ましい。 The reaction in step 2 is preferably performed in the presence of a solvent. Examples of such solvents include saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, propylbenzene, xylene, and ethyltoluene; Ethers such as tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dioxane, dimethoxyethane, dibutyl ether; nitriles such as acetonitrile, propionitrile, benzonitrile; methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane, trichloroethane And chlorobenzene. Among these, aromatic hydrocarbons are preferably used, and specifically, toluene and xylene are preferably used. A solvent may be used independently and may use 2 or more types together. It is preferable that the usage-amount of this solvent is the range of 1-100 mass parts with respect to 1 mass part of compounds (1).
上記工程２で用いられる酸としては特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、リン酸二水素カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、ケイタングステン酸、ケイモリブデン酸などの無機酸又はその塩；メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸などのスルホン酸；酢酸、プロピオン酸、安息香酸、テレフタル酸などのカルボン酸；シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、チタニア、シリカ−チタニア、酸化ニオブなどの固体酸；スルホン酸系イオン交換樹脂、カルボン酸系イオン交換樹脂などの酸性イオン交換樹脂などが挙げられる。これらの中でも、反応温度、操作性、触媒の経済性などを考慮すれば、無機酸又はその塩、及びスルホン酸からなる群から選択される少なくとも１種が好適に使用され、具体的には、硫酸水素カリウム、硫酸水素ナトリウム及びｐ−トルエンスルホン酸からなる群から選択される少なくとも１種がより好適に使用される。かかる酸の使用量は、一般式（１）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールに対して、０．００１〜１００モル％であることが好ましく、反応の効率を考慮すれば０．１〜５０モル％であることがより好ましい。 The acid used in the step 2 is not particularly limited, and examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, sodium hydrogen sulfate, potassium hydrogen sulfate, potassium dihydrogen phosphate, sodium hydrogen sulfite, potassium hydrogen sulfite, and phosphotungsten. Acids, inorganic acids such as phosphomolybdic acid, silicotungstic acid, silicomolybdic acid or salts thereof; sulfonic acids such as methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid; acetic acid, propionic acid, benzoic acid, terephthalic acid, etc. A solid acid such as silica, alumina, silica-alumina, titania, silica-titania, niobium oxide; an acidic ion exchange resin such as a sulfonic acid ion exchange resin or a carboxylic acid ion exchange resin. Among these, in view of reaction temperature, operability, economics of the catalyst, etc., at least one selected from the group consisting of inorganic acids or salts thereof and sulfonic acids is preferably used. At least one selected from the group consisting of potassium hydrogen sulfate, sodium hydrogen sulfate and p-toluenesulfonic acid is more preferably used. The amount of the acid used is preferably 0.001 to 100 mol% with respect to 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by the general formula (1). Considering the efficiency of the reaction, it is more preferably 0.1 to 50 mol%.
上記工程２において、分子内環化反応させる際の反応温度については特に限定されず、０〜１５０℃であることが好ましい。反応温度が０℃未満の場合、反応速度が極めて遅くなるおそれがあり、２０℃以上であることがより好ましい。一方、反応温度が１５０℃を超える場合、生成物の分解を促進するおそれがあり、１２０℃以下であることがより好ましい。反応時間は、通常、１〜３０時間であり、また、反応圧力は、通常、大気圧〜３ＭＰａ（ゲージ圧）である。 In the above step 2, the reaction temperature for the intramolecular cyclization reaction is not particularly limited and is preferably 0 to 150 ° C. When reaction temperature is less than 0 degreeC, there exists a possibility that reaction rate may become very slow, and it is more preferable that it is 20 degreeC or more. On the other hand, when reaction temperature exceeds 150 degreeC, there exists a possibility of promoting decomposition | disassembly of a product, and it is more preferable that it is 120 degrees C or less. The reaction time is usually 1 to 30 hours, and the reaction pressure is usually atmospheric pressure to 3 MPa (gauge pressure).
上記工程２により得られた反応混合物から溶媒を留去して、得られた残留物をそのまま重合反応に用いることができる。さらに、必要に応じてカラムクロマトグラフィーにより精製することで純度の高い一般式（２）で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体を得ることができる。 The solvent can be distilled off from the reaction mixture obtained in the above step 2, and the obtained residue can be used for the polymerization reaction as it is. Furthermore, the 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative represented by the general formula (2) having a high purity can be obtained by purification by column chromatography as necessary.
上記一般式（１）で示される本発明の新規化合物を用いて得られる上記一般式（２）で示されるチオフェン誘導体は、例えば、医薬・農薬等の中間体や、特公昭４８−１４０６７号公報に記載されているような、食品、飲料、動物飼料、薬剤および煙草、もしくは芳香味剤組成物への添加剤として用いられるだけでなく、導電性材料、エレクトロクロミック材料、光電変換材料、エレクトロルミネッセンス材料、非線形光学材料、電界効果トランジスタ材料、ＲＦ−ＩＤ材料、メモリ材料、センサー材料、導電性プリントペースト、インクジェット塗料等に好適に用いられる重合体、特に好適には導電性ポリマーの原料モノマーとして有用である。 Examples of the thiophene derivative represented by the above general formula (2) obtained by using the novel compound of the present invention represented by the above general formula (1) include intermediates such as pharmaceuticals and agricultural chemicals, and Japanese Patent Publication No. 48-14067. In addition to being used as an additive to foods, beverages, animal feeds, drugs and cigarettes, or fragrance compositions as described in, conductive materials, electrochromic materials, photoelectric conversion materials, electroluminescence Polymers suitable for use in materials, nonlinear optical materials, field effect transistor materials, RF-ID materials, memory materials, sensor materials, conductive print pastes, inkjet paints, etc., particularly preferably useful as raw material monomers for conductive polymers It is.
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
（実施例１）
［式（１ａ）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールの合成］
温度計および滴下漏斗を備えた内容積１ｌの三口フラスコに、ｎ−ブチルリチウムの１．６Ｍヘキサン溶液１０５ｍｌ（１６８ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン４００ｍｌを加えてから、系内を窒素置換して−７８℃に冷却した。この反応混合液に、３−ブロモ−４−メトキシチオフェン２１．７ｇ（１１２ｍｍｏｌ）を内温が−７０℃以下を保つように添加し、その後−７８℃で４５分間攪拌した。次いで、１．０Ｍエチレンオキシド１７５ｍｌ（１７５ｍｍｏｌ）を加えた後、三フッ化ホウ素エーテラート（ＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ）錯体１７．７ｇ（１２４ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下終了後、−７８℃でさらに６時間攪拌した。反応終了後、飽和重曹水１００ｍｌを添加し、有機層と水層を分離し、水層を１００ｍｌの酢酸エチルで３回抽出した。合わせた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下に濃縮することにより粗生成物を得た。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することにより、下記の物性を有する２−（４−メトキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オール７．０ｇ（４４．２ｍｍｏｌ、単離収率３９％）を得た。化学反応式を以下に示す。
Example 1
[Synthesis of 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethan-1-ol represented by the formula (1a)]
To a 1 liter three-necked flask equipped with a thermometer and dropping funnel was added 105 ml (168 mmol) of 1.6M hexane solution of n-butyllithium and 400 ml of tetrahydrofuran, and the system was then purged with nitrogen and cooled to -78 ° C. did. To this reaction mixture, 21.7 g (112 mmol) of 3-bromo-4-methoxythiophene was added so as to keep the internal temperature at −70 ° C. or lower, and then stirred at −78 ° C. for 45 minutes. Next, 175 ml (175 mmol) of 1.0 M ethylene oxide was added, and then 17.7 g (124 mmol) of boron trifluoride etherate (BF 3 -Et 2 O) complex was added dropwise. After completion of dropping, the mixture was further stirred at −78 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, 100 ml of saturated aqueous sodium bicarbonate was added, the organic layer and the aqueous layer were separated, and the aqueous layer was extracted with 100 ml of ethyl acetate three times. The combined organic layers were dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain 7.0 g (44.2 mmol, isolated) of 2- (4-methoxy-thiophen-3-yl) -ethan-1-ol having the following physical properties. 39%). The chemical reaction formula is shown below.
式（１ａ）で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールのＮＭＲデータは以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ） δ：６．９５（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．５Ｈｚ）、６．２１（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝３．０Ｈｚ），３．８２（ｍ，６Ｈ），２．７８（ｔ，２Ｈ，６．２Ｈｚ）１．９０（ｓ，１Ｈ）
The NMR data of 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethan-1-ol represented by the formula (1a) was as follows.
1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 6.95 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 6.21 (d, 1H, J = 3.0 Hz), 3.82 (m, 6H), 2.78 (t, 2H, 6.2 Hz) 1.90 (s, 1H)
（実施例２）
［式（２ａ）で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フランの合成］
温度計および滴下漏斗を備えた内容積５０ｍｌの三口フラスコに、式（１ａ）で示される２−（４−メトキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オール１９５ｍｇ（１．２３ｍｍｏｌ）およびキシレン２０ｍｌを加えた。次いで、硫酸水素ナトリウム３０ｍｇを添加した後、系内を窒素置換して１４０℃にて１０時間加熱攪拌した。反応終了後、水１０ｍｌを添加した。有機層と水層を分離し、水層を１０ｍｌのジエチルエーテルで抽出した。合わせた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下に濃縮することにより粗生成物を得た。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することにより、下記の物性を有する式（２ａ）で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン１２７ｍｇ（１．０１ｍｍｏｌ、単離収率８２％）を得た。化学反応式を以下に示す。
(Example 2)
[Synthesis of 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan represented by the formula (2a)]
In a three-necked flask having an internal volume of 50 ml equipped with a thermometer and a dropping funnel, 195 mg (1.23 mmol) of 2- (4-methoxy-thiophen-3-yl) -ethan-1-ol represented by the formula (1a) and xylene 20 ml was added. Next, after adding 30 mg of sodium hydrogen sulfate, the inside of the system was purged with nitrogen, and heated and stirred at 140 ° C. for 10 hours. After completion of the reaction, 10 ml of water was added. The organic layer and the aqueous layer were separated, and the aqueous layer was extracted with 10 ml of diethyl ether. The combined organic layers were dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain a crude product. By purifying the crude product by silica gel column chromatography, 127 mg (1.01 mmol, isolated) of 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan represented by the formula (2a) having the following physical properties Yield 82%). The chemical reaction formula is shown below.
式（２ａ）で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フランのＮＭＲデータは以下のとおりであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ） δ：６．７２（ｄ−ｔ，１Ｈ，Ｊ＝２．４Ｈｚ，１．４Ｈｚ）、６．０１（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝２．４Ｈｚ）、４．８９（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．８）、２．９９（ｄ−ｔ，２Ｈ，Ｊ＝１．４Ｈｚ，７．８Ｈｚ）
The NMR data of 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan represented by the formula (2a) was as follows.
1 H-NMR (270 MHz, CDCl 3 , TMS) δ: 6.72 (dt, 1H, J = 2.4 Hz, 1.4 Hz), 6.01 (d, 1H, J = 2.4 Hz), 4.89 (t, 2H, J = 7.8), 2.99 (dt, 2H, J = 1.4 Hz, 7.8 Hz)
Claims (3)
で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オール。 The following general formula (1):
2- (4-Alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by
で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールを分子内環化反応させる、下記一般式（２）：
で示される２，３−ジヒドロ−チエノ［３，４−ｂ］フラン誘導体の製造方法。 The following general formula (1):
A 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol represented by the following general formula (2):
The manufacturing method of the 2,3-dihydro-thieno [3,4-b] furan derivative shown by these.
で示される化合物と有機リチウム化合物を反応させ、次いで下記一般式（４）：
で示されるエチレンオキシド誘導体と反応させる、下記一般式（１）：
で示される２−（４−アルコキシ−チオフェン−３−イル）−エタン−１−オールの製造方法。 The following general formula (3):
And a compound represented by the following formula (4):
The following general formula (1) is reacted with an ethylene oxide derivative represented by:
The manufacturing method of 2- (4-alkoxy-thiophen-3-yl) -ethane-1-ol shown by these.
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