本發明涉及一類對稱類芴并咪唑衍生物及其制備方法。
背景技術:
在平板顯示領域,雖然液晶顯示技術(LCD)與等離子體顯示技術(PDP)是的主流。但是,這兩種技術本身具有不可彌補的缺點,因此也為其他顯示技術如場發射(FED)、有機電致發光(OEL)等提供了發展空間。而有機(聚合物)電致發光器件具有其他平板顯示技術所沒有的突出優點,逐漸克服了效率、顯示壽命等存在的問題。有機(聚合物)電致發光顯示技術必將成為繼液晶技術后的新一代平板顯示技術。自2000年有機導電材料的聚乙炔獲得了諾貝爾化學獎后,OLED發光材料得到了飛速發展,從而使人們看到了有機發光材料的實用化和商業化的美好前景。
有機電致發光器件具有可與集成電路相匹配的低直流電壓驅動(只需3-10V的直流電壓)、主動發光色彩全(實現從藍光到紅光的任何顏色的顯示)、體積小、無視角限制、可彎曲、折疊、顯示器件的工作溫度范圍大,能在LCD不能工作的低溫條件下工作等優點、響應快、制作工藝簡單、采用有機物,材料選擇范圍廣、成本低廉,有望在不久的將來成為新一代的超薄全彩色平板顯示器件。
聚芴及其衍生物作為發光材料具有很多優點:(1)、剛性聯苯結構單元使得芴類材料具有比較寬的能帶隙,一般大于2.90eV,除了可以發射藍光,還可以通過能量轉移的方法獲得高效的綠光或紅光發射;(2)、具有比較高的熒光量子效率,在溶液和固體薄膜狀態下均顯示出很強的深藍色熒光發射;(3)、芴結構單元具有易修飾性,可以通過在活潑的9位、2位以及7位碳上引入不同的基團來得到一系列的衍生物,并實現對材料的多功能化改性,如增加聚芴材料的溶解性,調節聚合物的發光波長,調節固體薄膜中分子鏈的聚集態等;(4)、具有高的光學穩定性和熱穩定性;(5)、具有良好的溶解性、成膜性和可加工性能;(6)、具有良好的電荷傳輸能力;(7)、合成方法靈活多樣,如Suzuki反應、Yamamoto反應以及Stille反應等,其中Suzuki反應用得較多。
技術實現要素:
本發明的目的之一是提供一類在咪唑環的N-1位引入苯環的對稱類芴并咪唑衍生物。
本發明的目的之二是提供該類化合物的制備方法。
該類化合物具有芴并咪唑骨架結構,在芴的9位引入烷基取代基,在咪唑環的N-1位引入苯環,在咪唑環的C-2位引入一些基團來得到一系列對稱類的芴并咪唑衍生物即雙(9,9'-二烷基取代芴并咪唑)類化合物,此類化合物可應用于有機發光材料、有機半導體材料、非線性光學材料、生物化學傳感器、以及太陽能電池等領域材料的設計合成。
該類化合物具有對稱結構,能夠提高分子的熱穩定性;本發明通過對稱類醛合成一系列對稱類芴并咪唑化合物及其衍生物。
為達上述目的,本發明采用如下反應機理:
1、原料9,9’-二烷基-2-氨基-3-硝基芴的制備:(參考中國專利2009102005051)
2.中間體的合成:
3.對稱類醛及其合成:
Ar1可以是鄰位苯環,間位苯環,對位苯環,聯苯環;Ar2可以是9位取代基的芴,稠環,雜環等。
4.目標化合物的合成:
根據上述反應機理,本發明采用如下技術方案:
一類對稱的芴并咪唑類化合物,其特征在于該化合物的結構式為:
其中,R’為H、C1~C20直鏈或支鏈烷基;R”為H、C1~C20直鏈或支鏈烷基;Ar1為含有取代基的苯基、聯苯基;Ar2是9位有取代基的芴、稠環或雜環,所述稠環芳基為蒽基或萘基,所述的雜環基為噻吩基或咔唑基;所述取代基為H、C1~C4烷基、苯基、噻吩基,給電子基團或吸電子基團中。
上述的R’中所述的基團為:C1~C10直鏈或支鏈烷基。
上述的R”為:C1~C10直鏈或支鏈烷基。
上述的取代基中的烷基為C1~C4烷基。
一種制備上述的對稱類芴并咪唑類衍生物的方法,其特征在于該方法的具體步驟為:
a.在密封體系中,將2-氨基-3-硝基-9,9’-二乙基芴、取代鹵化物和催化劑Ⅰ按1:(1.4~1.7):(0.05~0.1)的摩爾比混勻于溶劑中,回流進行碳氮鍵形成反應,反應8~30h,乙酸乙酯萃取,有機層水洗,用無水硫酸鈉干燥,除去溶劑得粗產物,該粗產物經分離提純,得到暗紅色固體,即化合物1,其結構式為:所述的取代鹵化物的結構式為:R2-X,X為Br或I;所述的催化劑為一價銅催化劑;
b.在密封體系中,將步驟a所得化合物1、六水合氯化鐵、活性碳、水合肼按1:(0.08~0.1):(0.2~0.4):(3~5)的摩爾比混勻于無水甲醇中,在回流條件下進行還原反應,反應2~8h,抽濾,乙酸乙酯萃取,經無水硫酸鈉干燥,濃縮后得到黃色固體即為化合物2,其結構式為:
c.在密封體系中,將二取代鹵化物、苯硼酸類化合物和催化劑Ⅱ按1:(1.2~1.7):(0.05~0.07)的摩爾比混勻于溶劑中,回流進行偶聯反應,反應8~30h,待反應完全后,乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,用無水硫酸鈉干燥,除去溶劑得粗產物,將該粗產物經分離提純得到對稱醛類化合物3,其結構式為:所述催化劑為二價鈀催化劑;所述的二取代鹵化物的結構式為:Br-Ar2-Br;所述的苯硼酸類化合物的結構式為:
d.在室溫條件下,將步驟b所得化合物2、步驟c所得化合物3和氧化劑按1:(1.4~1.7):(0.65~0.1)的摩爾比混勻于溶劑中進行成環反應,反應時間均為12~24h,所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水和飽和NaCl溶液洗洗滌,無水硫酸鈉干燥,除去溶劑,將該粗產物分離提純得到終產物對稱的芴并咪唑類化合物;所述氧化劑為過氧硫酸氫鉀復合鹽2KHSO5·KHSO4·K2SO4。
上述一價銅催化劑為CuI;所述為二價鈀催化劑為Pd(PPh3)2Cl2。
上述溶劑為二氧六環、四氫呋喃、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺,1,2-二氯苯,甲醇,丙酮或乙腈。
反應時間視不同式VII所示反應物不同而變化,反應是否完畢可通過薄層色譜監測式VII對稱醛是否消耗完而知。
反應完畢后,反應體系按照常規硅膠柱色譜方式進行分離提純,優選的方式為:將反應原液萃取洗滌旋干后加入溶劑轉移到圓底燒瓶中,加入一定量的硅膠(100-200目),將溶劑旋蒸干,得含有產物的硅膠,適用200-300目的硅膠和石油醚裝柱,使用干法裝柱;先用石油醚作為洗脫劑進行洗脫,用薄層色譜監測,待未反應完的原料洗脫出之后,用石油醚-乙酸乙酯混合溶劑進行洗脫,石油醚-乙酸乙酯的比例視反應物和產物的極性而不同,需要通過薄層色譜的結果進行估計;收集包含反應產物Ⅰ的溶液,旋蒸干溶劑后真空干燥,稱重并計算產率。
本發明提供的合成對稱類芴并咪唑及其衍生物的方法,具有以下特點:(1)便捷。無需對反應底物進行預先活化(如溴代),直接對底物中的碳氫鍵進行選擇性活化,并且環化反應只需在常溫下進行,反應體系無需除水除氧。(2)普適。反應對帶不同取代基的底物和對帶噻吩等雜環的底物均適用,使得該體系能夠得到取代基和骨架結構多樣化的并雜環化合物。(3)經濟。反應原料簡單易得,所使用的氧化劑和溶劑亦非常的廉價易得,所使用的催化劑雖然不廉價,但所需加入量很少。(4)應用前景廣。反應所得的產物為在有機光電材料領域中有著廣泛應用前景的大共軛含氮雜環,是一種較好的藍色發光材料。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步闡述,但本發明并不局限于以下實施例。所述方法如無特別說明均為常規方法,所述原料如無特別說明均能從公開商業途徑而得。
一種2-氨基-3-硝基-9,9’-二乙基芴原料的制備方法,其特征在于該方法具有如下反應步驟:
a.將芴(A)溶于30mL二甲亞砜溶液中,然后加入氫氧化鉀,快速攪拌30min,溶液呈墨紅色,之后緩慢加入溴代乙烷,溶液逐漸變成紫紅色,繼續反應5h,后停止反應。向反應體系中加入乙酸乙酯萃取,水洗,飽和食鹽水溶液洗滌,有機相經無水硫酸鈉干燥后旋干得粗品,粗品經柱層析得到無色油狀物質9,9’-二乙基芴,稱為化合物B;
b.將步驟a所得化合物B溶于冰乙酸中,在冰水浴中緩慢加入98%的發煙硝酸,溶液逐漸變黃,30min后倒入大量水中,析出黃色沉淀,抽濾水洗,干燥后得到黃色粉末固體2-硝基-9,9’-二乙基芴,稱為化合物C;
c.將步驟b所得化合物C溶于甲醇中,然后加入活性炭,六水合氯化鐵,加熱回流10min,緩慢滴加85%水合肼,氮氣保護下繼續反應2h,抽濾除去不溶物,將濾液旋干后乙酸乙酯萃取,經無水硫酸鈉干燥,濃縮后得到黃色固體2-氨基-9,9’-二乙基芴,稱為化合物D;
d.將步驟c所得化合物D溶于冰乙酸中,緩慢加入8倍當量的乙酸酐,室溫下反應5h,倒入冰水中,析出土白色沉淀,抽濾水洗,干燥后得到土白色固體2-乙酰基-9,9’-二乙基芴,稱為化合物E;
e.將步驟d所得化合物E溶于冰乙酸中,緩慢加入4倍當量的98%的發煙硝酸,溶液逐漸變黃,30min后倒入大量水中,析出黃色沉淀,抽濾水洗,干燥后得到黃色粉末固體2-乙酰基-3-硝基-9,9’-二乙基芴,稱為化合物F;
f.將步驟e所得化合物F置于80%的硫酸溶液中,加熱至80℃反應5h,倒入大量水中,析出紅色沉淀,抽濾水洗,干燥后得到紅色固體2-氨基-3-硝基-9,9’-二乙基芴G,即為式Ⅱ所示化合物。
上述2-氨基-3-硝基-9,9’-二乙基芴的合成路線為如下所示:
實施例一:
將化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(1078mg,3.28mmol)和對苯二甲醛(200mg,1.5mmol)溶于DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后再加入氧化劑oxone(1200mg,1.94mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用乙酸乙酯和石油醚混合溶劑(7:1)過柱,得化合物1(淡棕黃色固體,856.4mg,產率為76.2%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物1的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為361nm,最大發射波長為516nm。(測試條件:PERKINELMER LS-55型熒光分光光度計,激發狹縫與發射狹縫均為4nm,以CH2Cl2為溶劑配制成1.0×10-7mol/L的稀溶液在室溫20℃條件下測定。)
化合物1:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.12(s,2H),7.81(d,J=7.4Hz,2H),7.57–7.51(m,5H),7.50(d,J=6.8Hz,5H),7.36(d,J=7.1Hz,6H),7.32–7.27(m,4H),7.12(s,2H),2.00(m,8H),0.30(t,J=7.2Hz,12H).
實施例二:
將化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(1078mg,3.28mmol)和間苯二甲醛(200mg,1.5mmol)溶于DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后再加入氧化劑oxone(1200mg,1.94mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用乙酸乙酯和石油醚混合溶劑(5:1)過柱,得化合物1(淡棕黃色固體,800mg,產率為71.2%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物1的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為358nm,最大發射波長為506nm。
化合物2:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.14(s,2H),7.92(s,1H),7.82(d,J=7.5Hz,2H),7.53(dd,J=10.1,4.7Hz,4H),7.48(ddd,J=8.7,5.4,2.3Hz,4H),7.38–7.33(m,2H),7.32–7.27(m,8H),7.22(t,J=7.8Hz,1H),7.09(s,2H),2.08–1.91(m,8H),0.32(t,J=7.3Hz,12H).
實施例三:
將化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(1078mg,3.28mmol)和鄰苯二甲醛(200mg,1.5mmol)溶于DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后再加入氧化劑oxone(1200mg,1.94mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用乙酸乙酯和石油醚混合溶劑(3:1)過柱,得化合物1(淡棕黃色固體,677.8mg,產率為60.3%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物1的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為332nm,最大發射波長為466nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物3:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)7.90(s,2H),7.78(d,J=7.5Hz,2H),7.75(dd,J=5.7,3.4Hz,2H),7.54(dd,J=5.7,3.4Hz,2H),7.36(ddd,J=12.2,6.5,3.9Hz,2H),7.33–7.29(m,4H),7.28(s,1H),7.07(t,J=7.8Hz,4H),7.02(s,2H),6.57(d,J=7.5Hz,4H),2.07–1.87(m,8H),0.30(t,J=7.3Hz,12H).
實施例四:
A.
化合物對溴苯甲醛(100mg,0.54mmol),4-甲酰基苯硼酸(121.56mg,0.81mmol),雙(三苯基磷)二氯化鈀Pd(PPh3)2Cl2(18.97mg,0.03mmol),溶于20mL甲苯和四氫呋喃的混合溶劑(VToluene:VTHF=1:1)中,在氮氣保護下90℃回流反應,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液旋去有機溶劑后,用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(10:1)過柱,得4,4'-聯苯二甲醛(白色針狀固體,161.6mg,產率76.8%)。
B.
將步驟A中所得的化合物(21.33mg,0.10mmol),化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(100mg,0.30mmol)溶于20mL DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后加入氧化劑oxone(39.96mg,0.065mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(5:1)過柱,得化合物4(淡黃色固體,524.5mg,產率46.3%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物4的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為361nm,最大發射波長為472nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物4:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.16(s,2H),7.82(d,J=7.5Hz,2H),7.63(d,J=8.4Hz,4H),7.60–7.51(m,10H),7.41(d,J=7.1Hz,4H),7.38–7.33(m,2H),7.32–7.28(m,4H),7.11(s,2H),2.08–1.91(m,8H),0.31(t,J=7.3Hz,12H).
實施例五:
A.
將2,7-二溴芴(500mg,1.54mmol)溶于40mL二甲亞砜溶液中,然后加入氫氧化鉀,快速攪拌30min,溶液呈墨紅色,之后緩慢加入溴代乙烷,溶液逐漸變成紫紅色,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑。粗產物用純石油醚過柱,得2,7-二溴-9,9’-二乙基芴(白色固體,381mg,產率65.2%)。
B.
化合物2,7-二溴-9,9’-二乙基芴(381mg,1.01mmol),4-甲酰基苯硼酸(334.1mg,2.23mmol),雙(三苯基磷)二氯化鈀Pd(PPh3)2Cl2(70.89mg,0.101mmol),溶于40mL甲苯和四氫呋喃的混合溶劑(Vtoluene:VTHF=1:1)中,在氮氣保護下90℃回流反應,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液旋去有機溶劑后,用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(5:1)過柱,得4,4'-(9,9-二乙基-9H-芴-2,7-二基)二苯甲醛(白色固體,188.2mg,產率43.77%)。
C.
將步驟B中所得的化合物(188.2mg,0.58mmol),化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(417.4mg,1.27mmol)溶于20mL DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后加入氧化劑oxone(231.76mg,0.377mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(10:1)過柱,得化合物5(黃色固體,245.2mg,產率40.4%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物5的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為376nm,最大發射波長為490nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物5:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.19(s,2H),7.83(d,J=7.4Hz,2H),7.77(d,J=7.9Hz,2H),7.66(dd,J=21.2,8.4Hz,8H),7.57(dt,J=18.5,7.2Hz,10H),7.45(d,J=7.2Hz,4H),7.39–7.35(m,2H),7.33–7.29(m,4H),7.12(s,2H),2.14–1.93(m,12H),0.38(t,J=7.3Hz,6H),0.32(t,J=7.3Hz,12H).
實施例六:
A.
將3,6-二溴咔唑(200mg,0.62mmol)溶于DMF溶劑中,然后再加入碘苯(188.3mg,0.92mmol)、DL-哌啶甲酸(11.88mg,0.09mmol)、氧化亞銅(8.27mg,0.04mmol)、碳酸銫(299.75mg,0.92mmol),在氮氣保護下,將反應體系置于110℃條件下回流反應12h,待反應完全后,乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,用無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用乙酸乙酯和石油醚混合溶劑(20:1)過柱提純,得化合物3,6-二溴-9-苯基咔唑(白色固體,225mg,產率90.5%)。
B.
化合物3,6-二溴-9-苯基咔唑(157.7mg,0.40mmol),4-甲酰基苯硼酸(129.7mg,0.87mmol),雙(三苯基磷)二氯化鈀Pd(PPh3)2Cl2(28.1mg,0.04mmol),溶于40mL甲苯和四氫呋喃的混合溶液(Vtoluene:VTHF=1:1)中,在氮氣保護下90℃回流反應,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液旋去有機溶劑后,用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(20:1)過柱,得4,4'-(9-苯基-9H-咔唑-3,6-二基)二苯甲醛(黃色粉末,123.1mg,產率68.24%)。
C.
將步驟B中所得的化合物(123.1mg,0.28mmol),化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(224mg,0.68mmol)溶于20mL DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后加入氧化劑oxone(223.7mg,0.36mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用二氯甲烷和無水甲醇混合溶劑(400:1)過柱,得化合物6(淡黃綠色固體,117.2mg,產率39.2%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物5的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為357nm,最大發射波長為510nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物6:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.41(d,J=1.5Hz,2H),8.18(s,2H),7.83(d,J=7.5Hz,2H),7.71–7.67(m,10H),7.66–7.62(m,3H),7.60(d,J=7.6Hz,5H),7.56(t,J=7.3Hz,2H),7.51(t,J=7.3Hz,1H),7.48–7.45(m,6H),7.39–7.35(m,2H),7.33–7.28(m,4H),7.13(s,2H),2.02(m,8H),0.32(t,J=7.3Hz,12H).
實施例七:
化合物3,4-二溴噻吩(200mg,0.83mmol),4-甲酰基苯硼酸(148.7mg,0.99mmol),雙(三苯基磷)二氯化鈀Pd(PPh3)2Cl2(58.26mg,0.08mmol),溶于20mL甲苯和四氫呋喃的混合溶劑(Vtoluene:VTHF=1:1)中,在氮氣保護下90℃回流反應,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液旋去有機溶劑后,用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(20:1)過柱,得4,4'-(噻吩-3,4-二基)二苯甲醛(黃綠色針狀,144.1mg,產率60%)。
B.
將步驟A中所得的化合物(144.1mg,0.49mmol),化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(356.2mg,1.08mmol)溶于40mL DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后加入氧化劑oxone(399.6mg,0.65mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用二氯甲烷和無水甲醇混合溶劑(200:1)過柱,得化合物7(淡黃色固體,173.6mg,產率33.4%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物7的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為346nm,最大發射波長為454nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物7:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.14(d,J=0.6Hz,2H),7.81(d,J=7.5Hz,2H),7.63(dd,J=8.0,6.3Hz,1H),7.57(dd,J=12.9,5.1Hz,1H),7.53–7.49(m,4H),7.45–7.39(m,6H),7.38–7.32(m,7H),7.29(dt,J=6.4,3.4Hz,4H),7.11–7.07(m,5H),2.06–1.90(m,8H),0.30(t,J=7.3Hz,12H).
實施例八:
A.
化合物9,10-二溴蒽(500mg,1.49mmol),4-甲酰基苯硼酸(490.85mg,3.27mmol),雙(三苯基磷)二氯化鈀Pd(PPh3)2Cl2(104.58mg,0.15mmol),溶于40mL甲苯和四氫呋喃的混合溶劑(Vtoluene:VTHF=1:1)中,在氮氣保護下90℃回流反應,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液旋去有機溶劑后,用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(20:1)過柱,得4,4'–(蒽-9,10-二基)二苯甲醛(白色固體,159.5mg,產率27.7%)。
B.
將步驟A中所得的化合物(159.5mg,0.41mmol),化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(298.48mg,0.91mmol)溶于20mL DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后加入氧化劑oxone(332mg,0.54mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用純二氯甲烷過柱,得化合物8(白色固體,78mg,產率19%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物8的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為362nm,最大發射波長為490nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物8:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.09(d,J=1.5Hz,2H),7.91(m,4H),7.86-7.83(m,6H),7.60(d,J=7.6Hz,4H),7.56(s,2H),7.48(t,J=7.1Hz,4H),7.44–7.40(m,2H),7.39–7.29(m,12H),7.25(t,J=6.5Hz,2H),2.06–1.90(m,8H),0.21(t,J=7.3Hz,12H).
實施例九:
A.
化合物1,4-二溴萘(500mg,1.75mmol),4-甲酰基苯硼酸(576.77mg,3.85mmol),雙(三苯基磷)二氯化鈀Pd(PPh3)2Cl2(122.8mg,0.18mmol),溶于40mL甲苯和四氫呋喃的混合溶劑(Vtoluene:VTHF=1:1)中,在氮氣保護下90℃回流反應,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液旋去有機溶劑后,用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑。粗產物用純二氯甲烷過柱,得4,4'-(萘-1,4-二基)二苯甲醛(淡黃色粉末,429.7mg,產率73.1%)。
B.
將步驟A中所得的化合物(400mg,1.2mmol),化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(867.1mg,2.64mmol)溶于40mL DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后加入氧化劑oxone(959mg,1.56mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用純二氯甲烷和無水甲醇(400:1)過柱,得化合物9(淡黃色固體,325.6mg,產率28.5%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物9的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為352nm,最大發射波長為486nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物10:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.08(s,2H),7.83(d,J=2.8Hz,2H),7.72(d,J=7.1Hz,2H),7.60(d,J=7.6Hz,4H),7.48(t,J=7.1Hz,4H),7.44–7.40(m,2H),7.39–7.29(m,12H),7.25(t,J=6.5Hz,2H),7.18(d,J=7.9Hz,4H),7.03(s,2H),1.90(m,8H),0.21(t,J=7.3Hz,12H).
實施例十:
A.
化合物5,5'-二溴-2,2'-二噻吩(300mg,0.93mmol),4-甲酰基苯硼酸(305.4mg,2.04mmol),雙(三苯基磷)二氯化鈀Pd(PPh3)2Cl2(65mg,0.09mmol),溶于20mL甲苯和四氫呋喃的混合溶劑(Vtoluene:VTHF=1:1)中,在氮氣保護下90℃回流反應,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液旋去有機溶劑后,用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(20:1)過柱,得4,4'–([2,2'-聯噻吩]-5,5'-二基)二苯甲醛(黃色粉末,19.5mg,產率5.8%)。
B.
將步驟A中所得的化合物(19.5mg,0.5mmol),化合物2-(N-苯基)-3-氨基-9,9’-二乙基芴(37.63mg,0.12mmol)溶于20mL DMF和H2O的混合溶劑(VDMF:VH2O=30:1)中,然后加入氧化劑oxone(430.3mg,0.07mmol),室溫攪拌,薄層層析跟蹤至反應完全。所得溶液用乙酸乙酯萃取,有機層水洗三次,飽和NaCl溶液洗一次,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑;粗產物用純二氯甲烷過柱,得化合物8(淡黃色固體,10mg,產率17.5%)。
利用熒光分光光度計測定了化合物10的激發光譜和發射光譜,確定最佳激發波長為342nm,最大發射波長為451nm。(測試條件與實施例一相同)。
化合物10:1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.18(s,1H),7.83(d,J=7.5Hz,1H),7.74(dd,J=13.2,7.7Hz,2H),7.65(dd,J=20.1,8.3Hz,4H),7.61–7.57(m,3H),7.57–7.52(m,2H),7.44(t,J=7.8Hz,2H),7.34(ddd,J=26.5,14.6,6.6Hz,7H),7.12(s,1H),2.11–2.01(m,6H),1.95(ddd,J=22.7,14.9,7.1Hz,2H),0.33(dt,J=14.2,7.3Hz,12H).
本發明以2,3-二氨基-9,9'-二乙基芴為底物,和對稱的醛類化合物反應,通過控制反應物用量和反應條件,成功合成了對稱的以芴并咪唑為骨架一系列的衍生物。通過在芴的9位引入烷基取代基,以提高此類化合物的溶解性;以芴并咪唑為骨架結構對稱性的連接在不同的芳香環或芳香雜環上,以提高其熱穩定性,以此來得到一系列衍生物的制備方法,芳香環或芳香雜環包括苯、吡啶、呋喃、噻吩、吡嗪、吡咯、吡唑、噁唑、噻唑、嘧啶、哌啶、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、苯并咪唑、嘌呤、喹啉、異喹啉、萘、蒽、菲、芘、苝、芴基、聯苯、三聯苯、三嗪、屈、苯并蒽、苯并菲、吲唑、苯并噁唑、異噁唑、苯并異噁唑、喹喔啉、吖啶、喹唑啉、噠嗪、噌啉,同時芳烴或雜芳烴上的的取代基可以是C1-C4的烷基、硝基、羧基、醛基、烷氧基、F、Cl、Br、I、三氟甲基、氨基、-NRaRb,其中Ra,Rb=H、C1-C4直鏈或支鏈烷基、苯等。
本發明涉及的含有對稱類芴并咪唑骨架結構的衍生物可在有機發光材料、有機半導體材料、非線性光學材料、生物化學傳感材料、以及太陽能電池中應用;也可作為藥物中間體,制備人、畜的驅蟲藥物。