一种含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法技术

一种含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，由氮杂锡化合物与单取代的硼卤代物进行金属交换然后经过C-C偶联成环合成，步骤如下：1）分别将氮杂锡化合物和单取代的硼卤代物溶于惰性烃溶剂中；2）在惰气氛围和-78℃低温下将两种溶液混合；3）将混合液升至70℃反应20小时，得到黄色悬浊液或清液；4）对于悬浊液滤去上层清液，洗涤后得到固体粉末，而对于清液则进行浓缩并在烃类溶剂中重结晶。本发明专利技术的优点是：该合成方法简单方便、原料廉价；合成的硼氮杂五元环荧光化合物，发射荧光的波长范为390-600nm，量子产率为8-70%，通过调节硼氮杂五元环上的取代基，可有效调节该类化合物的光电性能，从而拓展其应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，特别是。
技术介绍
一直以来，硼杂电子体系倍受人们关注。这种体系具有独特的电子特征，在光 电材料领域内有着日趋重要的应用研究。在过去的几年内，缺电子的硼原子参与的P-型n电子材料越来越受到重视，许多具有吸引力的硼杂n电子体系被合成，且有些已经应用于各种领域，比如非线性光学器件、双电子吸收和发射材料以及有机发光二极管(OLED)。这其中就有典型的具有芳香性的硼氮杂五元环结构的化合物。到目前为止，合成这类化合物基本都是由R1COCORi类型的邻二酮与两分子相应的R2NH2进行缩合得到相应的a 二亚胺，随后用碱金属或碱土金属对二亚胺进行还原得到双负离子，再与硼的卤代物进行盐消除最终得到产物。该类方法需要使用R1COCORi类型的邻二酮类的原料，由于这种原料的类型较少，而且也没有高效的方法对其进行合成，因此这就使得到产物的形式受到很大的限制，从而限制了对其光电性能的调节。比如想在R1位置引入特定的集团来控制发光性能，但是苦于找不到合适的原料和方法得到特定集团的R1COCORi类型的邻二酮类的原料，因此就难以合成目标产物。用邻二胺类型的化合物作为起始原料，经过路易斯碱与卤代硼脱卤代氢或者将其做成双负离子与卤代硼进行盐消除得到硼氮杂五元环结构的化合物方法也有报道。该方法同样要用到特定的邻二胺类原料，限制了对产物性能的特定官能团化的调节。而且上述两种方法基本都要经过盐消除反应来得到最终产物，由于硼卤代物做盐消除反应要求十分严格，而且有时得到的产物又不是特别单一，不易分离。这就导致即使有相应的原料也不能顺利得到目标产物。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在问题，提供，该合成方法工艺简单、易于实施、原料廉价、生产成本低，合成的硼氮杂五元环结构的荧光化合物，其发射荧光的波长范围扩大，能够有效地调节该类化合物的光电性能。本专利技术的技术方案，由氮杂锡化合物与单取代的硼卤代物进行金属交换然后经过C-C偶联成环合成，步骤如下I)分别将氮杂锡化合物和单取代的硼卤代物溶于惰性烃溶剂中制得浓度为3M和I.5M的溶液；2)在惰气氛围下，在_78°C低温下将上述两种溶液按体积比为I : I混合得到混合液；3)将上述混合液升至室温后加热至70°C进行反应，反应时间为20小时，得到黄色悬浊液或清液；4)对于悬浊液滤去上层清液，用烃类溶剂洗涤固体，抽干得到固体粉末；对于清液则进行浓缩并在烃类溶剂中重结晶得到晶体，制得目标物。所述氮杂锡化合物为芳基取代的氮杂锡化合物，其通式为R1N = CR2SnMe3，其中R1和R2分别为苯基、2，6_ 二异丙基苯基、对三氟甲基苯基、对氯苯基、萘基、均三甲基苯基、对苯基苯基、对甲苯基或3，5-二三氟甲基苯基。所述氮杂锡化合物的制备方法在惰气氛围下，以体积比为I : I的比例将IM的LiSnMe3的四氢呋喃溶液在_78°C下导入IM的氮杂锡化合物的四氢呋喃溶液中，随后缓慢升至室温，搅拌24小时后抽干，用己烷萃取并通过减压蒸馏或重结晶制得。所述单取代的硼卤代物为苯基二溴化硼、均三甲基苯基二溴化硼或对位苯基四溴化二硼。所述惰性烃溶剂为甲苯或己烷。所述惰气为氮气或氩气。所述洗涤或重结晶所用的烃类溶剂为己烷或甲苯。通过该制备方法可大量合成含有硼氮杂五元环结构的化合物和超大共轭的硼氮杂五元环化合物，还可通过桥连基团将两个或三个硼氮杂五元环结构桥连起来。本专利技术的优点是该合成方法所用起始原料廉价易得，并且后续的合成过程简单方便；利用氮杂锡化合物与单取代硼卤代物进行交换，经过C-C偶联反应成环的方式也十分新颖；该方法合成的硼氮杂五元环结构的荧光化合物，其发射荧光的波长范围为390-600nm，量子产率为8_70 %，而用之前合成的该类化合物的发光范围则在390nm到450nm之间。由此可见，通过调节硼氮杂五元环上的取代基，能够有效地调节该类化合物的光电性能，从而拓展该类化合物应用范围。具体实施例方式下面通过实例详细说明本专利技术，但本专利技术并不限于此。实施例中的反应和分离均使用Schlenk仪器在高纯氮气或氩气保护下进行。实施例I :一种含有硼氮杂五元环荧光化合物结构式为权利要求1.，其特征在于由氮杂锡化合物与单取代的硼卤代物进行金属交换然后经过C-C偶联成环合成，步骤如下 1)分别将氮杂锡化合物和单取代的硼卤代物溶于惰性烃溶剂中制得浓度为3M和I.5M的溶液； 2)在惰气氛围下，在_78°C低温下将上述两种溶液按体积比为I: I混合得到混合液； 3)将上述混合液升至室温后加热至70°C进行反应，反应时间为20小时，得到黄色悬浊液或清液； 4)对于悬浊液滤去上层清液，用烃类溶剂洗涤固体，抽干得到固体粉末；对于清液则进行浓缩并在烃类溶剂中重结晶得到晶体，制得目标物。2.根据权利要求I所述含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，其特征在于所述氮杂锡化合物为芳基取代的氮杂锡化合物，其通式为R1N = CR2SnMe3，其中R1和R2分别为苯基、2，6-二异丙基苯基、对三氟甲基苯基、对氯苯基、萘基、均三甲基苯基、对苯基苯基、对甲苯基或3，5- 二三氟甲基苯基。3.根据权利要求I所述含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，其特征在于所述氮杂锡化合物的制备方法在惰气氛围下，以体积比为I : I的比例将IM的LiSnMe3的四氢呋喃溶液在_78°C下导入IM的氮杂锡化合物的四氢呋喃溶液中，随后缓慢升至室温，搅拌24小时后抽干，用己烷萃取并通过减压蒸馏或重结晶制得。4.根据权利要求I所述含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，其特征在于所述单取代的硼卤代物为苯基二溴化硼、均三甲基苯基二溴化硼或对位苯基四溴化二硼。5.根据权利要求I所述含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，其特征在于所述惰性烃溶剂为甲苯或己烷。6.根据权利要求I所述含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，其特征在于所述惰气为氮气或氩气。7.根据权利要求I所述含有硼氮杂五元环荧光化合物的合成方法，其特征在于所述洗涤或重结晶所用的烃类溶剂为己烷或甲苯。全文摘要，由氮杂锡化合物与单取代的硼卤代物进行金属交换然后经过C-C偶联成环合成，步骤如下1)分别将氮杂锡化合物和单取代的硼卤代物溶于惰性烃溶剂中；2)在惰气氛围和-78℃低温下将两种溶液混合；3)将混合液升至70℃反应20小时，得到黄色悬浊液或清液；4)对于悬浊液滤去上层清液，洗涤后得到固体粉末，而对于清液则进行浓缩并在烃类溶剂中重结晶。本专利技术的优点是该合成方法简单方便、原料廉价；合成的硼氮杂五元环荧光化合物，发射荧光的波长范为390-600nm，量子产率为8-70%，通过调节硼氮杂五元环上的取代基，可有效调节该类化合物的光电性能，从而拓展其应用范围。文档编号C07F5/02GK102659825SQ20121010742公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日专利技术者崔春明, 张建颖, 田大伟, 蒋将 申请人:南开大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔春明，田大伟，蒋将，张建颖，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：