3,4-乙撑二氧噻吩的合成工艺研究

发布时间：2021-02-13 19:27

　　3,4-乙撑二氧噻吩（EDOT）是导电聚合物聚（3,4-乙撑二氧噻吩）（PEODT）的单体,国内没有大规模生产。因此,对其合成工艺的研究具有重要的经济和社会意义。本文查阅了国内外现有3,4-乙撑二氧噻吩的主要合成文献,分析了每条合成路线的优点和缺点,在此基础上运用“合成工艺优化方法及原理”,从局部和全局的角度对涉及到的每步反应的工艺条件进行了较为详细的探索和研究。主要涉及到可能的副反应分析,反应物料的筛选,物料配比的确定,反应溶剂的选择,温度的选择,加料顺序的选择,后处理方法的选择和确定等方面,使合成工艺能够适合不同规模的工业化生产。最终确定了以氯乙酸乙酯为起始原料的五步法合成工艺。首先,无水硫化钠与氯乙酸乙酯在乙醇中于0¹0℃反应,得到硫代二甘酸二乙酯,收率为90.8%,含量达到98.4%。得到的硫代二甘酸二乙酯与草酸二乙酯在乙醇钠的乙醇溶液中于78℃反应3 h,过滤得到2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚钠噻吩,收率为92.7%,含量为99.5%。然后,2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚钠噻吩与1,2-二氯乙烷在四丁基溴化铵存在下于110℃反应10 h,经处理得... 

【文章来源】：河北科技大学河北省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 PEDOT电学和光学特性的研究概述
        1.2.1 PEDOT电学特性的研究概述
        1.2.2 PEDOT光学特性的研究概述
    1.3 导电聚合物（PEDOT）的应用
        1.3.1 用于抗静电涂层
        1.3.2 用于防腐涂层
        1.3.3 用于电致发光器件
    1.4 3,4-乙撑二氧噻吩简介
    1.5 EDOT合成路线综述
        1.5.1 以2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯为原料合成EDOT
        1.5.2 以噻吩为原料合成EDOT
        1.5.3 以硫代二甘酸为原料合成EDOT
        1.5.4 以1,4-丁烯二醇为起始原料合成EDOT
    1.6 EDOT的中间体合成方法综述
        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-3,4-二酚钠噻吩合成方法
        1.6.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撑二氧噻吩的合成方法
        1.6.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撑二氧噻吩的脱羧方法
第2章 课题的提出及意义
第3章 实验部分
    3.1 实验药品
    3.2 实验仪器
    3.3 实验操作
        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-3,4-二酚钠噻吩的合成
        3.3.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撑二氧噻吩的合成
        3.3.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撑二氧噻吩的合成
        3.3.5 3,4-乙撑二氧噻吩的合成
第4章 结果与讨论
    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应机理
        4.1.2 副反应分析
        4.1.3 亲电试剂的选择
        4.1.4 硫化钠中的水对反应的影响
        4.1.5 氯乙酸乙酯的用量对反应的影响
        4.1.6 溶剂的选择
        4.1.7 温度对反应的影响
        4.1.8 加料方式的选择
        4.1.9 反应后处理
    4.2 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-二酚钠噻吩的合成
        4.2.1 Claisen酯缩合反应的反应机理
        4.2.2 副反应分析
        4.2.3 草酸二乙酯的用量对反应的影响
        4.2.4 碱的选择
        4.2.5 碱用量的选择
        4.2.6 溶剂的选择
        4.2.7 温度对反应的影响
        4.2.8 加料方式的选择
        4.2.9 反应后处理
    4.3 2,5-二甲酸二乙酯-3,4-乙撑二氧噻吩的合成
        4.3.1 Williamson成环反应法的反应机理
        4.3.2 副反应分析
        4.3.3 1,2-二氯乙烷的用量对反应的影响
        4.3.4 催化剂的选择
        4.3.5 溶剂的选择
        4.3.6 温度对反应的影响
        4.3.7 反应后处理
    4.4 2,5-二甲酸-3,4-乙撑二氧噻吩的合成
        4.4.1 酯在碱性条件下水解的反应机理
        4.4.2 副反应分析
        4.4.3 碱用量的选择
        4.4.4 温度对反应的影响
        4.4.5 反应后处理
    4.5 3,4-乙撑二氧噻吩的合成
        4.5.1 反应方程式
        4.5.2 副反应分析
        4.5.3 脱羧催化剂的筛选及用量的选择
        4.5.4 溶剂的选择
        4.5.5 温度对反应的影响
        4.5.6 反应后处理
        4.5.7 结构表征
结论
附录
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]反应精馏法合成氯乙酸乙酯的工艺研究[J]. 雷文龙,田恒水,王涛,黄婕.  天然气化工（C1化学与化工）. 2017(06)
[2]导电聚合物单体3,4-乙烯二氧噻吩的合成[J]. 任春和,张雯君.  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,邓建成,周广.  精细化工中间体. 2006(04)
[4]3,4-乙撑二氧噻吩（EDT）及其聚合物（PEDT）的合成与应用[J]. 王升文,邓建成,易捷,周广.  化工中间体. 2006(03)
[5]非平衡溶剂化的连续介质模型和超快过程溶剂效应[J]. 朱权,傅克祥,李象远.  高等学校化学学报. 2006(02)
[6]导电聚合物材料在电化学器件中的应用及发展[J]. 蔡志江.  电源技术. 2006(01)
[7]有机反应中溶剂效应对亲核反应的影响[J]. 杨尚梅.  青海师专学报.教育科学. 2005(S3)
[8]新型有机导电发光材料聚乙撑二氧噻吩的研究现状[J]. 钱先锋,李寒旭,丁立明,武成利.  化工新型材料. 2005(12)
[9]相转移催化反应及其在有机合成中的应用[J]. 王艳.  化工时刊. 2005(09)
[10]催化剂作用下的催化反应机理[J]. 何艳.  长春师范学院学报. 2005(02)

硕士论文
[1]导电聚合物单体3，4-乙烯二氧噻吩的合成工艺研究[D]. 张庆云.青岛科技大学 2012
[2]3，4-乙撑二氧噻吩的合成研究[D]. 王姣.电子科技大学 2008
[3]3，4-乙撑二氧噻吩（EDOT）的合成与表征[D]. 钱先锋.安徽理工大学 2007
[4]3，4-乙撑二氧噻吩的合成工艺研究[D]. 李刚.浙江大学 2007
[5]3，4-乙撑二氧噻吩合成新方法及其聚合物电化学性质的研究[D]. 王升文.湘潭大学 2007



本文编号：3032463