3,4-乙撐二氧噻吩的合成工藝研究
發(fā)布時間:2021-02-13 19:27
3,4-乙撐二氧噻吩(EDOT)是導(dǎo)電聚合物聚(3,4-乙撐二氧噻吩)(PEODT)的單體,國內(nèi)沒有大規(guī)模生產(chǎn)。因此,對其合成工藝的研究具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。本文查閱了國內(nèi)外現(xiàn)有3,4-乙撐二氧噻吩的主要合成文獻(xiàn),分析了每條合成路線的優(yōu)點和缺點,在此基礎(chǔ)上運用“合成工藝優(yōu)化方法及原理”,從局部和全局的角度對涉及到的每步反應(yīng)的工藝條件進(jìn)行了較為詳細(xì)的探索和研究。主要涉及到可能的副反應(yīng)分析,反應(yīng)物料的篩選,物料配比的確定,反應(yīng)溶劑的選擇,溫度的選擇,加料順序的選擇,后處理方法的選擇和確定等方面,使合成工藝能夠適合不同規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。最終確定了以氯乙酸乙酯為起始原料的五步法合成工藝。首先,無水硫化鈉與氯乙酸乙酯在乙醇中于010℃反應(yīng),得到硫代二甘酸二乙酯,收率為90.8%,含量達(dá)到98.4%。得到的硫代二甘酸二乙酯與草酸二乙酯在乙醇鈉的乙醇溶液中于78℃反應(yīng)3 h,過濾得到2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩,收率為92.7%,含量為99.5%。然后,2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩與1,2-二氯乙烷在四丁基溴化銨存在下于110℃反應(yīng)10 h,經(jīng)處理得...
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 PEDOT電學(xué)和光學(xué)特性的研究概述
1.2.1 PEDOT電學(xué)特性的研究概述
1.2.2 PEDOT光學(xué)特性的研究概述
1.3 導(dǎo)電聚合物(PEDOT)的應(yīng)用
1.3.1 用于抗靜電涂層
1.3.2 用于防腐涂層
1.3.3 用于電致發(fā)光器件
1.4 3,4-乙撐二氧噻吩簡介
1.5 EDOT合成路線綜述
1.5.1 以2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯為原料合成EDOT
1.5.2 以噻吩為原料合成EDOT
1.5.3 以硫代二甘酸為原料合成EDOT
1.5.4 以1,4-丁烯二醇為起始原料合成EDOT
1.6 EDOT的中間體合成方法綜述
1.6.1 硫代二甘酸二乙酯合成方法
1.6.2 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩合成方法
1.6.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撐二氧噻吩的合成方法
1.6.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撐二氧噻吩的脫羧方法
第2章 課題的提出及意義
第3章 實驗部分
3.1 實驗藥品
3.2 實驗儀器
3.3 實驗操作
3.3.1 硫代二甘酸二乙酯的合成
3.3.2 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩的合成
3.3.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
3.3.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
3.3.5 3,4-乙撐二氧噻吩的合成
第4章 結(jié)果與討論
4.1 硫代二甘酸二乙酯的合成
4.1.1 氯乙酸乙酯硫醚化的反應(yīng)機(jī)理
4.1.2 副反應(yīng)分析
4.1.3 親電試劑的選擇
4.1.4 硫化鈉中的水對反應(yīng)的影響
4.1.5 氯乙酸乙酯的用量對反應(yīng)的影響
4.1.6 溶劑的選擇
4.1.7 溫度對反應(yīng)的影響
4.1.8 加料方式的選擇
4.1.9 反應(yīng)后處理
4.2 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩的合成
4.2.1 Claisen酯縮合反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理
4.2.2 副反應(yīng)分析
4.2.3 草酸二乙酯的用量對反應(yīng)的影響
4.2.4 堿的選擇
4.2.5 堿用量的選擇
4.2.6 溶劑的選擇
4.2.7 溫度對反應(yīng)的影響
4.2.8 加料方式的選擇
4.2.9 反應(yīng)后處理
4.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
4.3.1 Williamson成環(huán)反應(yīng)法的反應(yīng)機(jī)理
4.3.2 副反應(yīng)分析
4.3.3 1,2-二氯乙烷的用量對反應(yīng)的影響
4.3.4 催化劑的選擇
4.3.5 溶劑的選擇
4.3.6 溫度對反應(yīng)的影響
4.3.7 反應(yīng)后處理
4.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
4.4.1 酯在堿性條件下水解的反應(yīng)機(jī)理
4.4.2 副反應(yīng)分析
4.4.3 堿用量的選擇
4.4.4 溫度對反應(yīng)的影響
4.4.5 反應(yīng)后處理
4.5 3,4-乙撐二氧噻吩的合成
4.5.1 反應(yīng)方程式
4.5.2 副反應(yīng)分析
4.5.3 脫羧催化劑的篩選及用量的選擇
4.5.4 溶劑的選擇
4.5.5 溫度對反應(yīng)的影響
4.5.6 反應(yīng)后處理
4.5.7 結(jié)構(gòu)表征
結(jié)論
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]反應(yīng)精餾法合成氯乙酸乙酯的工藝研究[J]. 雷文龍,田恒水,王濤,黃婕. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2017(06)
[2]導(dǎo)電聚合物單體3,4-乙烯二氧噻吩的合成[J]. 任春和,張雯君. 河南化工. 2008(12)
[3]2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯的合成研究[J]. 王升文,鄧建成,周廣. 精細(xì)化工中間體. 2006(04)
[4]3,4-乙撐二氧噻吩(EDT)及其聚合物(PEDT)的合成與應(yīng)用[J]. 王升文,鄧建成,易捷,周廣. 化工中間體. 2006(03)
[5]非平衡溶劑化的連續(xù)介質(zhì)模型和超快過程溶劑效應(yīng)[J]. 朱權(quán),傅克祥,李象遠(yuǎn). 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2006(02)
[6]導(dǎo)電聚合物材料在電化學(xué)器件中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 蔡志江. 電源技術(shù). 2006(01)
[7]有機(jī)反應(yīng)中溶劑效應(yīng)對親核反應(yīng)的影響[J]. 楊尚梅. 青海師專學(xué)報.教育科學(xué). 2005(S3)
[8]新型有機(jī)導(dǎo)電發(fā)光材料聚乙撐二氧噻吩的研究現(xiàn)狀[J]. 錢先鋒,李寒旭,丁立明,武成利. 化工新型材料. 2005(12)
[9]相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用[J]. 王艷. 化工時刊. 2005(09)
[10]催化劑作用下的催化反應(yīng)機(jī)理[J]. 何艷. 長春師范學(xué)院學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]導(dǎo)電聚合物單體3,4-乙烯二氧噻吩的合成工藝研究[D]. 張慶云.青島科技大學(xué) 2012
[2]3,4-乙撐二氧噻吩的合成研究[D]. 王姣.電子科技大學(xué) 2008
[3]3,4-乙撐二氧噻吩(EDOT)的合成與表征[D]. 錢先鋒.安徽理工大學(xué) 2007
[4]3,4-乙撐二氧噻吩的合成工藝研究[D]. 李剛.浙江大學(xué) 2007
[5]3,4-乙撐二氧噻吩合成新方法及其聚合物電化學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 王升文.湘潭大學(xué) 2007
本文編號:3032463
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 PEDOT電學(xué)和光學(xué)特性的研究概述
1.2.1 PEDOT電學(xué)特性的研究概述
1.2.2 PEDOT光學(xué)特性的研究概述
1.3 導(dǎo)電聚合物(PEDOT)的應(yīng)用
1.3.1 用于抗靜電涂層
1.3.2 用于防腐涂層
1.3.3 用于電致發(fā)光器件
1.4 3,4-乙撐二氧噻吩簡介
1.5 EDOT合成路線綜述
1.5.1 以2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯為原料合成EDOT
1.5.2 以噻吩為原料合成EDOT
1.5.3 以硫代二甘酸為原料合成EDOT
1.5.4 以1,4-丁烯二醇為起始原料合成EDOT
1.6 EDOT的中間體合成方法綜述
1.6.1 硫代二甘酸二乙酯合成方法
1.6.2 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩合成方法
1.6.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撐二氧噻吩的合成方法
1.6.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撐二氧噻吩的脫羧方法
第2章 課題的提出及意義
第3章 實驗部分
3.1 實驗藥品
3.2 實驗儀器
3.3 實驗操作
3.3.1 硫代二甘酸二乙酯的合成
3.3.2 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩的合成
3.3.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
3.3.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
3.3.5 3,4-乙撐二氧噻吩的合成
第4章 結(jié)果與討論
4.1 硫代二甘酸二乙酯的合成
4.1.1 氯乙酸乙酯硫醚化的反應(yīng)機(jī)理
4.1.2 副反應(yīng)分析
4.1.3 親電試劑的選擇
4.1.4 硫化鈉中的水對反應(yīng)的影響
4.1.5 氯乙酸乙酯的用量對反應(yīng)的影響
4.1.6 溶劑的選擇
4.1.7 溫度對反應(yīng)的影響
4.1.8 加料方式的選擇
4.1.9 反應(yīng)后處理
4.2 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚鈉噻吩的合成
4.2.1 Claisen酯縮合反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理
4.2.2 副反應(yīng)分析
4.2.3 草酸二乙酯的用量對反應(yīng)的影響
4.2.4 堿的選擇
4.2.5 堿用量的選擇
4.2.6 溶劑的選擇
4.2.7 溫度對反應(yīng)的影響
4.2.8 加料方式的選擇
4.2.9 反應(yīng)后處理
4.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
4.3.1 Williamson成環(huán)反應(yīng)法的反應(yīng)機(jī)理
4.3.2 副反應(yīng)分析
4.3.3 1,2-二氯乙烷的用量對反應(yīng)的影響
4.3.4 催化劑的選擇
4.3.5 溶劑的選擇
4.3.6 溫度對反應(yīng)的影響
4.3.7 反應(yīng)后處理
4.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撐二氧噻吩的合成
4.4.1 酯在堿性條件下水解的反應(yīng)機(jī)理
4.4.2 副反應(yīng)分析
4.4.3 堿用量的選擇
4.4.4 溫度對反應(yīng)的影響
4.4.5 反應(yīng)后處理
4.5 3,4-乙撐二氧噻吩的合成
4.5.1 反應(yīng)方程式
4.5.2 副反應(yīng)分析
4.5.3 脫羧催化劑的篩選及用量的選擇
4.5.4 溶劑的選擇
4.5.5 溫度對反應(yīng)的影響
4.5.6 反應(yīng)后處理
4.5.7 結(jié)構(gòu)表征
結(jié)論
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]反應(yīng)精餾法合成氯乙酸乙酯的工藝研究[J]. 雷文龍,田恒水,王濤,黃婕. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2017(06)
[2]導(dǎo)電聚合物單體3,4-乙烯二氧噻吩的合成[J]. 任春和,張雯君. 河南化工. 2008(12)
[3]2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯的合成研究[J]. 王升文,鄧建成,周廣. 精細(xì)化工中間體. 2006(04)
[4]3,4-乙撐二氧噻吩(EDT)及其聚合物(PEDT)的合成與應(yīng)用[J]. 王升文,鄧建成,易捷,周廣. 化工中間體. 2006(03)
[5]非平衡溶劑化的連續(xù)介質(zhì)模型和超快過程溶劑效應(yīng)[J]. 朱權(quán),傅克祥,李象遠(yuǎn). 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2006(02)
[6]導(dǎo)電聚合物材料在電化學(xué)器件中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 蔡志江. 電源技術(shù). 2006(01)
[7]有機(jī)反應(yīng)中溶劑效應(yīng)對親核反應(yīng)的影響[J]. 楊尚梅. 青海師專學(xué)報.教育科學(xué). 2005(S3)
[8]新型有機(jī)導(dǎo)電發(fā)光材料聚乙撐二氧噻吩的研究現(xiàn)狀[J]. 錢先鋒,李寒旭,丁立明,武成利. 化工新型材料. 2005(12)
[9]相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用[J]. 王艷. 化工時刊. 2005(09)
[10]催化劑作用下的催化反應(yīng)機(jī)理[J]. 何艷. 長春師范學(xué)院學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]導(dǎo)電聚合物單體3,4-乙烯二氧噻吩的合成工藝研究[D]. 張慶云.青島科技大學(xué) 2012
[2]3,4-乙撐二氧噻吩的合成研究[D]. 王姣.電子科技大學(xué) 2008
[3]3,4-乙撐二氧噻吩(EDOT)的合成與表征[D]. 錢先鋒.安徽理工大學(xué) 2007
[4]3,4-乙撐二氧噻吩的合成工藝研究[D]. 李剛.浙江大學(xué) 2007
[5]3,4-乙撐二氧噻吩合成新方法及其聚合物電化學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 王升文.湘潭大學(xué) 2007
本文編號:3032463
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