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噻吩及其衍生物

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-13 11:39
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-

2021年2月13日发(作者:迷你猪)


摘要



噻吩类杂环化合物应用较多的是其衍生物 ,该类化合物发展在我国处在起步阶段,


大多数产品尚属空白,还没有产量规模化、品种 系列化的生产厂家。


α


-


噻吩衍生物广


泛应用于合成医药、农药、染料、化学试剂和高分子助剂等,重要的衍生物有噻吩


-


α


-


乙酸、



α


-


氯甲基噻吩、


α


-


乙酰噻吩和噻吩

< br>-


α


-


甲醛,噻吩


-


α


-


乙酸是目前用量最大 的噻


吩衍生物,全球用量在


1000t/a

左右。


β


-


噻吩衍生物有特殊的活 性,主要用于合成医


药和农药。大多数


β


-


噻吩衍生物是以


β


-


甲基噻吩为原料合成的、重要的衍生物有


β


-



基噻吩、


β


-


噻吩甲醛、噻吩



-


β


-


乙酸乙酯和


β

< br>-


溴噻吩等,


β


-


噻吩衍生物是高附加值产品,


例如


-


噻吩甲醛的售价为


86


万元


/t



2-


(邻硝基苯胺基)


-5-


甲基


-


β


-


氰基噻吩的售价为


1.2

< br>万元


/kg





人们发现噻吩类杂环化合物已有几十年的历史,但真 正广泛应用却只有十几年。噻


吩类杂环化合物应用较多的是其衍生物,其中


α


位噻吩衍生物又较


β


位用 量大、品种多。


β


位衍生物结构新颖,在很多领域有特殊用途, 品种和用量正快速增长。




噻吩类化合物在我国处在起步阶段,大多数品种尚属空白,还没有产量规模化。品


种系 列化的生产厂家。




噻吩




噻吩又称硫杂茂、硫茂、硫代呋喃、硫杂环戊二烯。结构式为





噻吩为无色低粘度液体 ,微有苯味,不易发生水解、聚合反应。噻吩是稳定的五元


杂环化合物,具有芳香族化合 物的性质,化学性质与苯十分相近,但却有更高的反应


活性,如噻吩的氯化反应在乙酸中 进行的速度是苯的


100


万倍,溴化反应是苯的


1000


倍,但噻吩环热稳定性比苯环差,易发生开环裂解反应。噻吩的制造 方法有提取法和


合成法


2


种。其主要物 化性质列于表


1


。表


1


噻吩的主要物化性质



—————— ————————————————————————————


——











——————————————————————————————————

< p>
——



沸点


/



84.16


相对密度(


25/4


℃)


1.0583


凝固点


/



-38.3


闪点


/



-6.7


折射率(


25


℃)


1.5257


溶解性



与苯乙醇、正庚烷、丙酮、乙醚、四氯




化碳等大多数溶剂混溶,不溶于水



光敏性



有光敏性,光照可发生碳架重排



化学性质



许多件质与苯相似,但比苯活泼。




于空气和光照下慢慢氧化,能完全




裂解成硫酸和草酸



空气中最大允许浓 度


/



mg/L



0.02

< br>毒性(大鼠经口,


LD50



/



mg/kg



420


———————————————————————— ——————————


——





提取法




噻吩存在于炼焦生成的粗苯馏分中,为焦油杂质。因 噻吩与苯的沸点接近,难以用


一般的分馏法将二者分开。目前世界上的精馏提取方法主要 是加氢精制法、硫酸精制


法和溶剂萃取法。




加氢精制法成本高、投资大,工业化生产不可取;硫 酸法污染严重、收率低、后处


理困难,也属落后工艺,目前仅有少量焦化厂采用此法生产 少量噻吩;溶剂萃取法投


资小、收率高、产品纯度高,适于规模化生产。




目前我国还未能很好地对噻吩进行提取 、精制,浪费了有限的资源,并对环境造成


了严重污染。在很多以苯为溶剂的化学合成中 ,因有微量噻吩存在而严重影响产品质


量,甚至报废。




化学合成法




世界上第一套生产噻吩的工业化装置采用丁烷与硫的 气相催化法工艺(


nobiloil


法,


soccong



vaccum


公 司开发),收率为


40%


,此方法于


1 950


年获专利,


60


年代因


收率低、设备腐蚀严重、污染环境而停产。较新的方法有:①气相催化法,由丁烯、

< p>
丁二烯、正丁醇、丁烯醛连续与二硫化碳或二氧化硫在碱促进的金属氧化物催化剂存


在下于


500


℃反应,得到噻吩及其衍生物;②由呋喃 或甲基呋喃与二硫化碳在杂多酸


催化下于


400


℃反应,制备噻吩和甲基噻吩,收率可达


93%


,催化 剂寿命长,不必周


期再生,是一种有前途的合成工艺;③丁烷与硫气相混合,于


600




快速反应; ④在


氧化铁存在下,乙炔通过加热至


300

< br>℃的黄铁矿反应;⑤无水丁二酸钠与三硫化二磷


在高温和二氧化碳气流中反应。< /p>




α


-


噻吩衍生物




用途



< br>α


-


噻吩衍生物广泛应用于合成医药、农药、染料、化学 试剂、高分子助剂等。




带有噻吩环的抗生素比苯基同系物具有更好的疗效。一些消炎镇痛新药,如对羟麻


黄碱、 舒洛芬、噻布洛酸、噻洛芬酸、苯噻啶、舒芬太尼等


10


余种疗 效显著的消炎镇


痛药均为噻吩的衍生物。噻吩的衍生物还可以用于合成解痉挛药替喹溴胺 、驱虫药噻


乙吡啶、抗胆碱药环己甲醇、利尿药阿唑噻米、氯吡咯、抗胆胺药噻哌苯胺、 噻苯二


胺、美沙吡啉、噻吩二胺等数百种药物。噻吩


-


α


-


乙酸主要用于合成先锋霉素Ⅰ、先锋


霉素Ⅱ、头孢西丁、头孢三唑、头孢尼特罗、呋烟腙等


20

< p>
余种抗菌素,还用于心血管


药、降血脂药、抗溃疡药、血小板凝集抑制剂、 心血管舒张药、


5-


脂氧含酶抑制剂等


多种医药产品的合成。




α


-


噻吩衍生物在农药中可用作杀虫剂、杀菌剂、杀螨虫剂、 杀线虫剂、除草剂等。




由二氨基噻吩可合成一系列黄、红、紫色调的染料,适用于聚丙烯腈、聚酯等纤维


的着色 ;烷氨基噻吩的衍生物是一次成像照相乳剂的敏感剂;某些


α


-


噻吩衍生物是目


前世界上性能最好的螯合剂,若控制适当的


PH


值及配合恰当的萃取剂,可用于锆、铀



-


钍等数十种贵重金属离子的分离以及直接作为人民币的防伪剂 。




β

< br>-


二酮配合物的抗肿瘤作用已引起人们的极大关注,是继顺铂用于临床之后惟一进


入抗肿瘤临床研究的过渡金属配合物,对结肠癌、直肠癌有明显疗效,毒性小、无骨


髓抑制作用、无诱变性,即将上市。




α


-


噻吩衍生物在其他精细化工领域也 有广泛的应用。如


2



5-

< p>
双(


5-


叔丁基


-2


苯并


噁唑基)噻吩可用作塑料、注塑成型材料、

EVA


发泡及橡胶制品、合成纤维、软塑料、


转光农膜、天 然漆、油漆、涂料等的荧光增白剂。




制备



< br>α


-


噻吩衍生物主要是通过噻吩环上的亲电取代反应获得 。噻吩的


α


位取代很容易进


行,主要衍 生物有


α


-


乙酰噻吩、


α


-


氯代噻吩、


α

< p>
-


碘代噻吩、


α


-


氯甲基噻吩、


α


-


乙 烯噻

-


-


-


-


-


-


-


-



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