本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光材料技術領域,具體涉及一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法。
背景技術:
有機發(fā)光二極管(OLEDs)在顯示、照明、背光等領域有廣泛應用的前景,而引起全世界學術界和工業(yè)界的研究熱點。經(jīng)過二十多年的研究,有機發(fā)光二極管顯示面板已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化;目前,廣泛用于OLEDs的材料為有機小分子和聚合物材料,基于小分子材料的OLEDs需通過真空蒸鍍工藝實現(xiàn),但成品率低、材料浪費嚴重、不易實現(xiàn)大面積等缺點,而聚合物發(fā)光二極管(PLEDs)可以通過噴墨打印、旋涂、卷對卷(Roll to Roll)等溶液加工工藝來制備器件,以彌補小分子利用真空蒸鍍工藝的不足。因此,開發(fā)新光電材料對OLEDs的應用有著至關重要作用。
喹喔啉是具有芳香性的雜環(huán)化合物,可以聚合成高聚物,經(jīng)常用作有機合成試劑以及抗結(jié)核藥物吡嗪酰胺的中間體,芳香雜環(huán)高聚物具有耐熱、高可塑、高強度和耐腐蝕等優(yōu)良特性,苯基取代氫的喹喔啉,苯基的引入可大大提高聚合物的熱穩(wěn)定性,從而發(fā)展出聚苯基喹喔啉。另外,喹喔啉是一種非常優(yōu)良的用于構(gòu)筑窄帶隙共軛聚合物的受體單元,基于喹喔啉的光伏材料往往具有HOMO能級比較低的特點,這有利于提高材料的化學穩(wěn)定性和光伏器件提高開路電壓。等人合成一系列不同位置和烷基鏈長短不同的喹喔啉于芴、苯基和咔唑等富電子共聚得到一系列共平面的窄帶隙聚合物(Lindgren L.J.,Zhang F.,Andersson M.,et al.Synthesis,characterization,and devices of a series of alternating copolymers for solar cells[J],Chemistry of Materials,2009,21,3491-3502.),P19與PC61BM共混的器件中電子遷移率和空穴遷移率很好的匹配,能量轉(zhuǎn)換效率達到3.5%(Gadisa A.,Mammo W.,Andersson L.,et al.A new donor–acceptor–donor polyfluorene copolymer with balanced electron and hole mobility[J],Advanced Functional Materials,2007,17,3836-3842.)。Chen等人開發(fā)了一種基于咔唑的給體單元與喹喔啉的窄帶隙共軛聚合物P22,通過器件的陰極修飾,獲得了6.07%的器件效率(Lindgren L.J.,Zhang F.,Andersson M.,et al.Synthesis,characterization,and devices of a series of alternating copolymers for solar cells[J],Chemistry of Materials,2009,21,3491-3502.)。Andersson等人開了一系列喹喔啉的衍生物與芴、苯基共聚得到一系列共平面的窄帶隙共軛聚合物(Wang X.J.,Perzon E.,Oswald F.,et al.Enhanced photocurrent spectral response in low-bandgap polyfluorene and C-70-derivative-based solar cells[J],Advanced Functional Materials,2005,15,1665-1670.),此類聚合物具有寬的吸收光譜,P26的吸收范圍覆蓋300~1000nm,可用做近紅外的有機光電探測器。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,分子式為C25H15BrN2OS,基于喹喔啉制備衍生聚合物,最終得到高化學穩(wěn)定性的OLED材料。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術方案是:一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,包括以下步驟:
第一步,1,2-二胺苯與SOCl2反應得到苯并[1,2,5]噻二唑;
第二步,苯并[1,2,5]噻二唑與溴素反應得到4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑;
第三步,4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑經(jīng)NaBH4還原得到3,6-二溴苯-1,2-二胺;
第四步,3,6-二溴苯-1,2-二胺與苯偶酰在對甲苯磺酸作用下發(fā)生合環(huán)反應得到5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉;
第五步,2-噻吩甲醛與乙二醇反應將醛基保護得到2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷;
第六步,2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷低溫下與正丁基鋰、硼酸三丁酯、頻哪醇反應得到2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷;
第七步,2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷與5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉經(jīng)SUZUKI反應得到5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉;
第八步,5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉與甲酸反應脫保護得到目標產(chǎn)物5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛;反應方程式如下:
所述目標產(chǎn)物分子式為:C25H15BrN2OS。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第一步的具體合成過程如下:向體系中通氮氣,按摩爾比為1∶4依次加入1,2-二胺苯和三乙胺,按與1,2-二胺苯比例1g∶12ml加入二氯乙烷,攪拌加熱70~80℃至完全溶解,停止加熱,60~70℃緩慢滴加SOCl2,SOCl2滴加量與1,2-二胺苯的摩爾比為1∶3,控制滴加速度使體系處于弱回流65~70℃狀態(tài)至滴加完畢,加熱至回流開始反應2h后間隔取樣檢測,當原料1,2-二胺苯的含量LC<1%,主峰LC>50%時停止反應;反應液降溫調(diào)PH至2~3后靜止分液,水相用二氯乙烷萃取,有機相洗至中性后用硫酸鎂干燥過濾并用二氯乙烷淋洗,濾液過柱,過柱液減壓濃縮后用乙醇加熱回流溶解,冷凍重結(jié)晶,最后用乙醇淋洗,濾餅抽干烘料即得苯并[1,2,5]噻二唑。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第二步的具體合成過程如下:按比例1g∶20ml加入苯并[1,2,5]噻二唑和HBr,,加熱至弱回流,按比例1g∶1.4ml滴加Br2和HBr,緩慢滴加保持體系回流狀態(tài),滴加完畢回流反應10h后間隔取樣檢測,當原料苯并[1,2,5]噻二唑的含量LC<1%,主峰LC>80%時停止反應;反應液用NaHSO3水溶液淋洗過濾至為中性,之后用乙醇淋洗,濾餅烘干至恒重得粗品1;粗品1反復用乙酸乙酯淋洗重結(jié)晶,過濾濾餅烘干至恒重得粗品2;粗品2用甲苯回流溶解過柱,過柱液靜置析晶8h,過濾,濾餅烘干至恒重即可得到4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第三步的具體合成過程如下:向通有氮氣的容器中首先按比例1g∶10ml∶30ml依次加入4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑、THF和乙醇,之后按與4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑摩爾比1∶2∶0.01加入NaBH4和CoCl2·6H2O,加熱至回流反應7h后間隔取樣檢測,當原料4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑含量LC<15%,主含量LC>60%時停止反應,其中,NaBH4需在回流過程中分批加入;反應液降溫后過硅膠漏斗,同時用THF淋洗,濾液濃縮后用乙酸乙酯攪拌溶解,之后加水分液,水相用乙酸乙酯萃取,有機相洗至中性后用硫酸鎂干燥,過濾,濾液濃縮至無液體餾出得3,6-二溴苯-1,2-二胺。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第四步的具體合成過程如下:向通有氮氣的容器中按摩爾比1∶0.9∶0.2加入3,6-二溴苯-1,2-二胺、苯偶酰和對甲苯磺酸,之后按與3,6-二溴苯-1,2-二胺的比例1g∶20ml加入二氯乙烷,攪拌加熱至回流5h后間隔取樣檢測,當原料3,6-二溴苯-1,2-二胺含量LC<1%,主含量LC>50%時停止反應;反應液加水攪拌靜置分層,洗滌有機相至中性,減壓濃縮后固體加入甲苯常溫過柱,過柱液濃縮得固體1;固體1加入甲苯加熱回流至完全溶解,冷凍析晶6h過濾并用石油醚淋洗,濾餅烘至恒重得固體2;固體2加入甲苯/正庚烷加熱回流,過濾,濾液過保溫柱,過柱液靜置4h,過濾濾餅烘至恒重即得到5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第五步的具體合成過程如下:向通有氮氣的容器中按摩爾比1∶0.018∶2加入2-噻吩甲醛、對甲苯磺酸和乙二醇,之后按與2-噻吩甲醛的比例1g∶9ml加入ML0191,攪拌加熱至回流10h后開始間隔取樣檢測,當原料2-噻吩甲醛含量GC<10%,主含量GC>85%時停止反應;反應液加水攪拌靜置分層,水相加二氯乙烷萃取,合并有機相用水洗至中性,有機相用無水硫酸鎂干燥過濾并用二氯乙烷淋洗,濃縮至剩余體積后經(jīng)過兩次高真空蒸餾,取主餾分,得無色液體即為2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第六步的具體合成過程如下:向通有氮氣的容器中按比例1g∶10ml加入2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷和THF,攪拌溶解后用液氮降溫;當T=-70℃~-80℃時,開始滴加n-BuLi,滴完后保溫-70℃~-80℃反應,自然升溫至-20~-15℃,再降溫至-70℃~-80℃滴加B(OC4H9)3,保持滴加溫度-70℃~-80℃之間,滴完B(OC4H9)3后保溫-70℃~-80℃反應,自然升溫至0~10℃,滴加頻哪醇和THF溶液,滴完后室溫反應1h,加入冰醋酸,升溫至20℃~25℃,反應1h后間隔取樣檢測,當原料2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷含量GC<1%,主含量GC>50%時停止反應,其中頻哪醇與THF添加比例為1g∶3ml,2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷與n-BuLi、B(OC4H9)3、頻哪醇、冰醋酸的添加摩爾比依次為1∶2∶3∶2∶4;反應液加入水和甲苯攪拌靜置分層,水相加入甲苯萃取,合并有機相用水洗至中性,有機相用無水硫酸鎂干燥2h過濾,濾液濃縮至剩余體積后高真空蒸餾,取主餾分加入石油醚攪拌、過濾、淋洗晾干重結(jié)晶,繼續(xù)用石油醚加熱回流重結(jié)晶,最后再用石油醚淋洗晾干得到2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第七步的具體合成過程如下:向通有氮氣的容器中加入5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉,K2CO3,TBAB,甲苯,水攪拌,再加入Pd(PPh3)4和2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷后加熱至回流80~84℃反應,其中,5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉與2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷、Pd(PPh3)4、K2CO3、TBAB的添加摩爾比依次為1∶1.6∶0.02∶2∶0.5,5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉與甲苯和水的添加比例為1g∶10ml∶2ml,2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷需在回流過程中間隔加料,體系回流反應直到原料5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉含量LC<1%,主含量LC>50%時停止反應;反應液降溫過濾并用甲苯淋洗,濾餅用水浸洗至中性,濾餅烘至恒重即得到5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉。
上述一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法,所述第八步的具體合成過程如下:向容器中按比例1g∶60ml加入5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉和甲苯,加熱回流至完全溶解,降溫至80℃后保溫過柱,過柱液濃縮至剩余體積,之后通入N2并加熱回流至完全溶解,按與5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉的比例1g∶5.5ml加入甲酸回流反應,反應16h開始間隔取樣檢測,當原料5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉含量LC<1%,主含量LC>95%時停止反應;反應液蒸餾至剩余體積,降溫冷凍靜置4h過濾并用甲苯淋洗,濾餅烘干至恒重得到粗產(chǎn)物1;粗產(chǎn)物1在氮氣保護下加入甲苯加熱回流煮洗、攪拌、過濾并用石油醚淋洗晾干得粗產(chǎn)物2;粗產(chǎn)物2用THF加熱回流煮洗、攪拌、淋洗,濾餅烘干至恒重得到最終產(chǎn)物5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所制備的5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛產(chǎn)品是橙色固體粉末,無機械雜質(zhì),易溶于THF,甲苯,其合成方法簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn),而且本發(fā)明基于喹喔啉制備的光伏材料具有HOMO能級比較低的特點,有利于提高最終制備的OLED材料的化學穩(wěn)定性,在制備光電發(fā)光器件或光電顯示器方面具有潛在的應用價值和經(jīng)濟價值。
附圖說明
下面通過附圖并結(jié)合實施例具體描述本發(fā)明,其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明,而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何意義上的限制。
圖1是本發(fā)明實施例苯并[1,2,5]噻二唑反應終點的液相色譜(LC)圖;
圖2是本發(fā)明實施例4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑反應終點的液相色譜(LC)圖;
圖3是本發(fā)明實施例3,6-二溴苯-1,2-二胺反應終點的液相色譜(LC)圖;
圖4是本發(fā)明實施例5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉反應終點的液相色譜(LC)圖;
圖5是本發(fā)明實施例2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷反應終點的氣相色譜(GC)圖;
圖6是本發(fā)明實施例2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷反應終點的氣相色譜(GC)圖;
圖7是本發(fā)明實施例5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉反應終點的液相色譜(LC)圖;
圖8是本發(fā)明實施例最終產(chǎn)物5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛反應終點的液相色譜(LC)圖;
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是,對本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變型和改進,這些都屬于本發(fā)明保護范圍。
本發(fā)明一種5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成方法的具體合成過程如下:
1)苯并[1,2,5]噻二唑的合成操作:向裝有溫度計,攪拌,回流冷凝管,尾氣吸收裝置(800ml飽和NaOH水溶液)的三口瓶通N215min,加入1,2-二胺苯100g,三乙胺374.1g,二氯乙烷1200ml,攪拌,加熱(75±5℃)至完全溶解,停止加熱;(65±3)℃開始緩慢滴加SOCl2330.6g,控制滴加速度使體系處于弱回流(68±1)℃狀態(tài)至滴加完畢,250min滴加完畢;滴完后開啟加熱至回流(72±3)℃開始計時反應,2h開始每隔1h取樣跟蹤反應,當原料1,2-二胺苯的含量LC<1%,主峰LC>50%時停止反應(見附圖1,原料1,2-二胺苯LC=0.8465%,主峰LC=52.8365%);反應方程式如下:
2)苯并[1,2,5]噻二唑的后處理:反應液自然降溫至室溫(10℃),加入500ml水攪拌10min,加入稀鹽酸調(diào)節(jié)PH值至2~3,靜置30min,分液,一次水相加入200ml二氯乙烷萃取兩次,合并有機相,用2000ml水水洗有機相至中性,有機相加入50g無水硫酸鎂干燥1h,過濾,并用100ml二氯乙烷淋洗,濾液室溫(10℃)下過柱,合并過柱液和淋洗液減壓濃縮(-0.085MPa,35℃)至無液體餾出,得102g棕色固體;加入51ml乙醇加熱回流(78℃)至完全溶解,自然降溫至室溫(10℃)后,冷凍析晶4h,過濾,并用乙醇20ml淋洗,濾餅烘至恒重(-0.085Mpa,25℃,4h)得77.5g棕色晶體即為高純度苯并[1,2,5]噻二唑。
3)4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑的合成操作:向裝有溫度計,攪拌,回流冷凝管的5000ml三口瓶中加料:77g苯并[1,2,5]噻二唑,1540ml HBr,攪拌,加熱至弱回流(84±2℃),開始滴加271.8g的Br2和385ml HBr溶液,緩慢滴加保持體系回流(118±2℃)狀態(tài),380min滴加完畢,然后回流(118±2℃)反應10h后開始每隔2h取樣一次跟蹤反應,當原料苯并[1,2,5]噻二唑的含量LC<1%,主峰LC>80%時停止反應(見附圖2,原料苯并[1,2,5]噻二唑含量LC=0.7889%,主峰LC=82.0744%);反應方程式如下:
4)4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑的后處理:反應液自然冷卻至室溫(25℃),加入180g NaHSO3的3L水溶液攪拌30min,靜置30min,過濾,并用500ml水淋洗濾餅至中性,用462ml乙醇淋洗,濾餅烘至恒重(-0.09Mpa,50℃,3h)得126g棕黃色固體粗品;粗品加入2016ml乙酸乙酯加熱回流(77℃)至完全溶解,降至常溫(25℃)后,冷凍析晶4h,過濾,濾餅烘干至恒重(-0.09Mpa,50℃,2h)得103g棕黃色晶體;加入1699.5ml乙酸乙酯加熱回流(77℃)至完全溶解,降至常溫(25℃)后,冷凍析晶4h,過濾,并用103ml乙酸乙酯淋洗,濾餅烘干至恒重(-0.09Mpa,50℃,2h)得89.5g棕黃色晶體。因重結(jié)晶損失大,因此回收母液,將兩次重結(jié)晶母液合并濃縮(-0.09Mpa,45℃)至無液體餾出,得35g棕色固體,加入560ml乙酸乙酯加熱回流至完全溶解,降至室溫后,冷凍析晶4h,過濾,濾餅烘干至恒重(-0.09Mpa,50℃,2h)得17.5g棕黃色晶體,與第二次重結(jié)晶產(chǎn)品合并共107g,加入1284ml甲苯加熱回流(109℃)至完全溶解,降至80℃,保溫80℃過柱,過柱液室溫(10℃)下靜置析晶8h,過濾,濾餅烘干至恒重(-0.09Mpa,60℃,3h)得72g棕黃色晶體。濾液濃縮(-0.09Mpa,65℃)至約剩余350ml,室溫(10℃)靜置析晶6h,過濾,濾餅烘至恒重(-0.09MPa,60℃,3h)得24g棕色晶體,共計得到96g 4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑產(chǎn)品。
5)3,6-二溴苯-1,2-二胺的合成操作:向裝有機械攪拌、溫度計的5L反應瓶中通入N220min,加入4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑72g,THF 720ml,乙醇2160ml邊攪拌邊加入NaBH49.3g,CoCl2·6H2O 0.6g,加熱至回流(67℃)反應2h后補加NaBH44.7g,反應4h后補加NaBH44.6g,7h后開始每隔1h取樣跟蹤反應,當原料4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑含量LC<15%,主含量LC>60%時停止反應(見附圖3,原料4,7-二溴苯并[1,2,5]噻二唑含量LC=13.5047%,主含量LC=64.5831%);反應方程式如下:
6)3,6-二溴苯-1,2-二胺的后處理:將反應液自然降至室溫(10℃)后用硅膠漏斗過濾反應液,并用200mlTHF淋洗,濾液濃縮(-0.09MPa,45℃)至無液體餾出,得140g棕黃色固體,加入720ml乙酸乙酯攪拌溶解后,加入1L水攪拌30min,分液,一次水相加入360ml乙酸乙酯萃取,合并有機相,用水洗至中性,有機相加入100g無水硫酸鎂干燥2h,過濾,濾液濃縮(-0.09MPa,45℃)至無液體餾出得棕黃色固體61g即為高純度的3,6-二溴苯-1,2-二胺。
7)5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉的合成操作:向裝有機械攪拌、溫度計的2L反應瓶中通入N220min后,依次加入3,6-二溴苯-1,2-二胺61g,苯偶酰43.3g,對甲苯磺酸8.7g,二氯乙烷1220ml,攪拌,加熱至回流(74±2℃)反應,5h開始每隔1h取樣跟蹤反應,當原料3,6-二溴苯-1,2-二胺含量LC<1%,主含量LC>50%時停止反應(見附圖4,原料3,6-二溴苯-1,2-二胺未檢出,主含量LC=51.5854%);反應方程式如下:
8)5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉的后處理:反應液自然降溫至室溫(10℃)后,加入1220ml水攪拌30min,靜置分層,用水洗滌有機相至中性,有機相減壓濃縮(-0.09MPa,50℃-80℃)至無液體餾出,得到136g深棕色固體粗品;粗品加入808ml甲苯,常溫過柱,過柱液濃縮(-0.09MPa,65℃)至無液體餾出,得120g黃色固體;該固體加入202ml甲苯加熱回流(108℃)至完全溶解,自然降至(35±5)℃后放冰柜-20℃冷凍析晶6h,過濾,并用202ml石油醚淋洗,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得棕黃色固體52.5g;加入630ml甲苯/正庚烷混合溶劑加熱回流(98℃)30min,降溫至50℃,熱過濾,濾液加熱至70℃保溫過柱,過柱液室溫(10℃)靜置4h,過濾,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得棕黃色固體29g黃色固體。濾液濃縮(-0.09MPa,50℃-80℃)至無溶劑餾出,得20g黃色固體,加入200ml正庚烷加熱回流(98℃)煮洗30min,室溫(10℃)靜置2h,過濾,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得棕黃色固體17g黃色固體;加入170ml正庚烷加熱回流(98℃)煮洗30min,室溫(10℃)靜置2h,過濾,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得棕黃色固體14g黃色固體。共計得到43g5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉產(chǎn)品。
9)2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷的合成操作:向裝有機械攪拌、溫度計、分水器、回流冷凝管的5L三口瓶中通入N220min后,依次向三口瓶中加入2-噻吩甲醛200g,乙二醇221g,對甲苯磺酸6g,1800ml ML0191,攪拌,加熱至回流(83±2℃)反應(約60min);10h開始取樣,每隔4h取樣一次,當原料2-噻吩甲醛含量GC<10%,主含量GC>85%時停止反應(見附圖5,原料2-噻吩甲醛含量GC=8.8139%,主含量GC=89.7142%);反應方程式如下:
10)2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷的后處理:反應完成后,自然降溫至室溫(10℃),加入2L水攪拌15min,靜置分層,一次水相加入200ml二氯乙烷萃取,合并有機相,水洗有機相至中性,有機相加入50g無水硫酸鎂干燥2h,過濾,并用100ml二氯乙烷淋洗,濃縮(-0.09MPa,45℃~85℃)至無液體餾出,得250g深棕色液體,高真空蒸餾,取60Pa,84℃主餾分,得無色液體201g;二次高真空蒸餾,取60Pa,82℃主餾分,得無色液體162g即為高純度的2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷。
11)2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷的合成操作:向裝有機械攪拌,回流冷凝管,低溫溫度計的10L三口瓶中通入氮氣20min,加料2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷236g、THF2360ml,攪拌,溶解后用液氮降溫,當T=-70℃~-80℃時,開始滴加n-BuLi 1513ml,保持滴加溫度-70℃~-80℃之間,滴完后保溫-70℃~-80℃反應15min,自然升溫至-25±5℃(約需85min),再降溫至-70℃~-80℃滴加B(OC4H9)31044g,保持滴加溫度-70℃~-80℃之間,滴完后保溫-70℃~-80℃反應15min,自然升溫至5±5℃,滴加357g的頻哪醇和1071mlTHF溶液,滴完后室溫(10℃)反應1h,加入冰醋酸363g,加熱升溫至20℃~25℃左右,反應1h開始每隔1h取樣跟蹤反應,當原料2-噻吩-2-基-[1,3]二氧戊烷含量GC<1%,主含量GC>50%時停止反應(見附圖6,原料GC=0.6792%,主峰GC=52.2815%);反應方程式如下:
12)2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷的后處理:反應液邊攪拌邊倒入3L水中,加入1.5L甲苯攪拌10min靜置分層,一次水相加入500ml甲苯萃取,合并有機相,用水洗有機相至中性,有機相加入100g無水硫酸鎂干燥2h,過濾,濾液濃縮(-0.09MPa,45℃~85℃)至無液體餾出,得554g棕色粘稠液體,高真空蒸餾,取60Pa,154℃~164℃主餾分,得淡黃色粘稠液體335g;加入335ml石油醚,攪拌分散1h,過濾,并用335ml石油醚淋洗,晾干得282g白色粉末,加入230ml石油醚加熱回流(65℃)完全溶解15min后,室溫(10℃)攪拌析晶4h,過濾,并用100ml石油醚淋洗,晾干得270g白色粉末即為高純度的2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷。
13)5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉的合成操作:向裝有機械攪拌、溫度計、冷凝管的1L三口瓶中通入N215min后,加入29g 5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉,18.2gK2CO3,10.6gTBAB,290ml甲苯,58ml水攪拌,加入1.5g Pd(PPh3)4,2g2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷,加熱至回流(82±2)℃反應,1.5h后開始每隔1.5h補加2g2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷,共計加入30g2-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-2-基-噻吩-2-基)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二雜氧戊硼烷,直到原料5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉含量LC<1%,主含量LC>50%時停止反應(見附圖7,原料5,8-二溴-2,3-二苯基喹噁啉含量未檢出,主含量LC=50.3169%);反應方程式如下:
14)5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉的后處理:反應完成后,自然降溫至室溫(10℃),過濾,并用100ml甲苯淋洗,濾餅用200ml水浸洗20min,過濾,用水淋洗濾餅至中性,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得棕黃色固體23.6g黃色粉末,反應濾液用水洗至中性,濃縮(-0.09MPa,65℃)有機相至約剩200ml,室溫(10℃)靜置8h析晶,過濾,并用30ml甲苯淋洗,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得棕黃色固體1.7g黃色粉末。共計得到25.3g5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉粗品。
15)5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的合成操作向裝有機械攪拌、溫度計、冷凝管的2L三口瓶中加入21g 5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉粗品,1260ml甲苯,加熱回流(108℃)至完全溶解;降溫至80℃,保溫過柱,過柱液濃縮(-0.09MPa,65℃)至剩余1050ml溶液,通入N215min后,加熱回流(108℃)至完全溶解,加入115ml甲酸,回流(86℃)反應,16h開始每隔2h取樣跟蹤反應,當原料5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉含量LC<1%,主含量LC>95%時停止反應(見附圖8,原料5-溴-8-(5-[1,3]二氧戊環(huán)-4-基-噻吩-2-基)-2,3-二苯基喹噁啉含量LC=0.8683%,主含量LC=96.7414%);反應方程式如下:
16)5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛的后處理:反應完,改裝置為蒸餾,蒸至剩余約420ml,降至室溫(10℃)后,-20℃冷凍靜置4h,過濾,并用105ml甲苯淋洗,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得16g橘紅色粉末;N2保護下加入320ml甲苯加熱回流(108℃)煮洗4h,室溫(10℃)下攪拌3h,過濾,并用96ml石油醚淋洗,晾干得15.9g橘紅色粉末,加入320mlTHF加熱回流(65℃)煮洗4h,室溫(10℃)下攪拌3h,過濾,并用96mlTHF淋洗,濾餅烘至恒重(-0.085MPa,65℃,4h)得橘紅色固體15.7g即為最終產(chǎn)物5-(8-溴-2,3-二苯基喹喔啉-5-yl)噻吩-2-甲醛。
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