一种苯并呋喃并吲哚类化合物、其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于精细化工与有机电致发光显示技术领域，更具体地，涉及一种苯并呋喃并吲哚类化合物、其制备和应用。本发明专利技术提供了一种能够用作蓝色TADF材料的苯并呋喃并吲哚类化合物，其制备时以吲哚类化合物A和对苯酚类化合物B为底物，以Lewis酸为催化剂，在有机溶剂中、氧化剂存在条件下反应，反应结束后分离提纯，即得本发明专利技术的苯并呋喃并吲哚类化合物，由此解决现有技术制备苯并呋喃并吲哚类化合物使用昂贵的Pd催化剂，且原子经济性低，高能耗，使用毒性溶剂，底物受限、产率低等的技术问题。

A benzofuran indole compound, its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种苯并呋喃并吲哚类化合物、其制备和应用
本专利技术属于精细化工与有机电致发光显示
，更具体地，涉及一种苯并呋喃并吲哚类化合物、其制备和应用。
技术介绍
苯并呋喃并吲哚是非常重要的一类有机化合物，其在药物化学(如钾通道开放剂)、有机发光二极管(如绿色有机电致发光材料)等领域有着重要的应用前景。虽然化学家们发展了一些合成苯并呋喃吲哚类化合物的方法，但依然存在很大的局限性，难以从简单原料出发，高效制备苯并呋喃并吲哚。目前，已知的合成方法主要有两种：第一种是先通过Suzuki偶联反应将苯并呋喃-3-硼酸与邻碘硝基苯偶联，然后三苯基膦催化硝基还原再关环得到苯并呋喃并吲哚。[a)Hametal.Heterocycliccompoundsasorganiclight-emittingdevicematerials.[P].KR2015124924.2015-11-06.b)Hametal.Aromaticcompoundaselectroluminescenthostordopantfororganiclightemittingdevice.[P].KR2015058080.2015-05-28.]但是该方法原料具有限制性，且前一步使用昂贵的Pd催化剂，后一步则存在原子经济性低，高能耗，使用毒性溶剂等缺点。第二种是以吲哚酮为前体，强碱催化3位芳基化，在噻吩-2-甲酸亚铜催化下关环得到苯并呋喃并吲哚。[Sattar,M.etal.Transition-metal-freeChemoselectiveOxidativeC-CCouplingofthesp(3)C-HBondofOxindoleswithArenesandAdditiontoAlkene:Synthesisof3-ArylOxindoles,andBenzofuro-andIndoloindoles.ChemAsianJ2017,12(7),734-743.]但是该方法吲哚酮底物受限，且目标产物产率仅有30％左右。有机电致发光二极管(organiclight-emittingdiodes,OLEDs)作为一种新型的显示技术，具有自发光、宽视角、低能耗、效率高、色彩丰富、响应速度快、适用温度范围广、低驱动电压、可制作柔性可弯曲与透明的显示面板等独特优点，可以应用在平板显示器和新一代的照明上。因而吸引了众多研究者的关注与追捧。现有的OLED显示装置通常包括：基板、基板上的阳极、阳极上的空穴传输层、空穴传输层上的有机发光层、有机发光层上的电子传输层、电子传输层上的阴极。工作时电子和空穴在有机发光层中复合，产生激子，激子以1：3的比例分布在有机发光分子的单重态和三重态。激子从单重态或三重态跃迁回基态实现发光。对于纯有机热活化延迟荧光(Thermallyactivateddelayedfluorescence,TADF)材料，通过巧妙地分子设计，可使得分子具有较小的最低单三重能级差，这样三重态激子可以通过反向系间窜跃回到单重态，再通过辐射跃迁至基态而发光，从而同时利用单重态和三重态激子，实现100％的OLEDs理论内量子效率。对于TADF材料，快速的反向系间窜跃常数以及高的光致发光量子效率是制备高效率OLEDs的必要条件。目前，具备上述条件的红光、绿光TADF材料已有不少相关报道。但是对于TADF蓝光材料，尤其是TADF深蓝光材料的报道少之又少。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种苯并呋喃并吲哚类化合物、其制备和在蓝光TADF材料中的应用，本专利技术提供的一种如式(I)所示的苯并呋喃并吲哚类化合物，其具有显著的蓝光TADF特性，且合成效率高。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种苯并呋喃并吲哚类化合物，具有如式(I)所示的结构式：其中，R1选自氢、取代或未取代的C5-50的芳基、取代或未取代的C2-50的杂环芳基、取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C1-30的烷氧基、取代或未取代的C6-30的芳氧基、取代或未取代的C1-30的烷硫基、取代或未取代的C5-30的芳硫基、取代或未取代的C5-30的环烯烃基、取代或未取代的C1-30的烷氨基、取代或未取代的C5-30的芳氨基、羟基、氨基、烯基、炔基、羧酸基、酯基、酰胺基、氰基、硝基、磺酰基、卤素；n为1-4的整数，且当n≥2时，各R1相同或不同；R2选自氢、取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C1-30的烷硫基、取代或未取代的C1-30的烷胺基、取代或未取代的C2-30的杂环烷基、取代或未取代的C2-50的杂芳基、取代或未取代的C6-50的芳基、取代或未取代的C6-30的芳氧基、取代或未取代的C6-30的芳硫基、取代或未取代的C6-30的芳胺基、取代或未取代的C6-30的芳硅基、酯基、酰胺基、磺酰基、叔丁氧羰基；R3选自氢、酯基、羰基、酰胺基；R4选自氢、酯基、羰基、酰胺基、卤素、羟基、氨基；R5选自氢、酯基、羰基、酰胺基、卤素、羟基、氨基；R6选自氢、取代或未取代的C5-50的芳基、取代或未取代的C2-50的杂环芳基、取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C6-30的芳硅基、取代或未取代的C5-30的环烯烃基、羰基。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种所述的化合物的制备方法，包括如下步骤：(1)以吲哚类化合物和对苯酚类化合物为底物，以Lewis酸为催化剂，在有机溶剂中、氧化剂存在条件下反应，反应结束后分离提纯，即得如式C所述的苯并呋喃并吲哚类化合物；其中，式C所示的苯并呋喃并吲哚类化合物结构式如下：式C中取代基R1、R2、R3、R4和R5同式(I)中的R1、R2、R3、R4和R5；(2)以式C所示的苯并呋喃并吲哚类化合物为原料，制备得到式(I)所示的苯并呋喃并吲哚类化合物。优选地，所述吲哚类化合物具有如式A所示的结构：式A中，R1、R2和n同式(I)中的R1、R2和n。优选地，所述对苯酚类化合物具有如式B所示的结构：式B中，R3、R4和R5同式(I)中的R3、R4和R5。优选地，所述吲哚类化合物和对苯酚类化合物的投料摩尔比为0.01～10:1。优选地，所述Lewis酸催化剂为铜催化剂和/或钴催化剂。优选地，所述铜催化剂为Cu(OTf)2、Cu(CH3CN)4PF6、CuCl2、CuBr2、CuI2、Cu(phen)Cl2、Cu(OAc)2、Cu(acac)2和CuI中的一种或多种；所述的钴催化剂为CoCl2、CoBr2、CoI2、Co(OAc)2和Co(acac)2中的一种或多种。优选地，所述氧化剂选自空气、氧气、PIDA、PIFA、氧化银、H2O2、FeCl3和MnO2。优选地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙醚、二甲基乙二醚、1,4-环氧六烷、1,3-环氧六烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯并呋喃并吲哚类化合物，其特征在于，具有如式(I)所示的结构式：/n

【技术特征摘要】
1.一种苯并呋喃并吲哚类化合物，其特征在于，具有如式(I)所示的结构式：



其中，R1选自氢、取代或未取代的C5-50的芳基、取代或未取代的C2-50的杂环芳基、取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C1-30的烷氧基、取代或未取代的C6-30的芳氧基、取代或未取代的C1-30的烷硫基、取代或未取代的C5-30的芳硫基、取代或未取代的C5-30的环烯烃基、取代或未取代的C1-30的烷氨基、取代或未取代的C5-30的芳氨基、羟基、氨基、烯基、炔基、羧酸基、酯基、酰胺基、氰基、硝基、磺酰基、卤素；
n为1-4的整数，且当n≥2时，各R1相同或不同；
R2选自氢、取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C1-30的烷硫基、取代或未取代的C1-30的烷胺基、取代或未取代的C2-30的杂环烷基、取代或未取代的C2-50的杂芳基、取代或未取代的C6-50的芳基、取代或未取代的C6-30的芳氧基、取代或未取代的C6-30的芳硫基、取代或未取代的C6-30的芳胺基、取代或未取代的C6-30的芳硅基、酯基、酰胺基、磺酰基、叔丁氧羰基；
R3选自氢、酯基、羰基、酰胺基；
R4选自氢、酯基、羰基、酰胺基、卤素、羟基、氨基；
R5选自氢、酯基、羰基、酰胺基、卤素、羟基、氨基；
R6选自氢、取代或未取代的C5-50的芳基、取代或未取代的C2-50的杂环芳基、取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C6-30的芳硅基、取代或未取代的C5-30的环烯烃基、羰基。


2.如权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以吲哚类化合物和对苯酚类化合物为底物，以Lewis酸为催化剂，在有机溶剂中、氧化剂存在条件下反应，反应结束后分离提纯，即得如式C所述的苯并呋喃并吲哚类化合物；其中，式C所示的苯并呋喃并吲哚类化合物结构式如下：

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【专利技术属性】
技术研发人员：钟芳锐，张玉龙，卢训博，吴钰周，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42