[发明专利]一种苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的合成方法

说明书

本发明涉及一种苯并噻吩并[2,3‑b]苯并呋喃的合成方法，属于化学合成技术领域。包括：以苯并呋喃、苯硫酚为原料，在碱存在的条件下，采用多元催化，发生加成、环化反应，制备得到所述苯并噻吩并[2,3‑b]苯并呋喃。本发明使用大宗化学品苯硫酚、苯并呋喃作为初始合成子，来源广泛，价格低廉，避免了现有技术中底物需预修饰等弊端，大大简化了反应的路线，避免了不必要的杂质产生，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其涉及一种苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的合成方法。

背景技术

OLED(有机发光二极管)具有驱动电压低、发光色度和发光效率高、响应快、超薄柔性可折叠等诸多优势，被誉为二十一世纪平板技术。苯并呋喃骨架不仅广泛应用于OLED荧光材料，也存在于磷光铱配合物的磷光掺杂材料中。苯并噻唑衍生物在电致发光及光致变色材料领域也有着很高的应用前景，基于分子共轭体系及分子平面性，苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃兼具上述两类含氧、硫杂原子，有更大的共轭体系及分子平面性，是一类重要的有机光电材料切片。现阶段合成苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃主要有以下思路：

Path A：C-S键构建--Knochel小组报道了一例多步合成苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的方法(Angew.Chem.,Int.Ed.2010,49,4751.)，借助碱实现了脱溴C-S键的构建，反应式如下：

Path B：C-O键的构建--Suga小组报道了一例Cu催化下的合环构建C-O键制备苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的方法(Org.Lett.2021,23,4322.)，反应式如下：

Path C：C-O键的构建--John等人报道了一例无金属催化合成苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的方法(J.Org.Chem.2022,87,8017.)，其以2-硝基苯并噻唑及苯酚为原料，借助强碱作用实现了脱硝基环化C-O键的构建，反应式如下：

然而，上述合成路线中，Path A主要问题是步骤冗长，大量使用格氏试剂，对于体系要求高，多步需要保持无水无氧状态，削弱了反应的可操作性，不利于工业化生产；PathB中的目标底物需要预先合成，试剂价格昂贵，进一步增加了反应路线成本，此外也需要金属盐类的氧化剂来实现C-O键的构建，无形中增加了三废量，进一步增加了反应成本；PathC主要问题在于采用强碱作为环化试剂，但是目标产物收率低，只有35％，后期分离纯化难度大，三废多，可操作性差，不利于工业化生产。

因此，研究开发一种克服上述问题的苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的合成方法具有重要意义。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了解决现有技术中苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的合成方法复杂、成本高、三废多的技术问题，提供一种苯并噻吩并[2,3-b]苯并呋喃的合成方法。

本发明的反应机理如下

苯硫酚在电催化下实现单电子转移过程失电子得到苯硫酚自由基，随后发生自由基加成，实现呋喃环的2-位C-S键构建，生成的苄基自由基加成到Co上得到Co(III)中间体，在碱作用下实现硫酚化合物的2-位C-H键活化从而得到环状的Co中间体，进一步失电子得到Co(IV)，从而发生还原消除过程实现C-C键构建，进一步在电催化下实现脱氢芳构化得到目标产物。

本发明的技术方案如下：