本发明专利技术公开了合成寡聚噻吩的重要中间体三联噻吩及其制备方法，具有良好的光电性能和生物活性。本发明专利技术对三联噻吩的合成进行了细致的研究，并通过引入苯环，增加其共轭度，获得了一系列三联噻吩的衍生物，对其紫外、荧光和生物活性进行了测试，这些化合物拥有良好的光电性能，可用于制备光电器件、传感器等．由于它们良好的生物活性，因此在生物领域也有很大的应用前景。本发明专利技术具有总体合成成本低，各步反应收率很高的特点，由于本发明专利技术具有原料廉价易得，生产成本低，合成工艺简单，性能优异，适宜工业化生产等优点，因此具有很强的市场竞争能力和推广应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种合成寡聚噻吩的重要中间体，特别是涉及3' —烷基一a _三 联噻吩及其衍生物的合成与研究应用，它们都有良好的光电性能与生物活性。技术背景共轭聚合物和低聚物具有良好的光电性能，可用做电子器件、传感器等，引 起了广泛的关注.但是，由于聚合物骨架自身的缺陷，导致其不能反复作为器件 使用，而低聚物具有固定的分子量和结构，可以克服此缺陷.聚合度及聚合位置 可以被控制的、具有确定分子量的高纯度低聚噻吩，是一种具有优异光、电性能 的^电子共轭化合物.通过调节共轭链节的长度、改变所连接的取代基和聚合物 的规整度等，可以改变其发光的颜色.作为合成寡聚噻吩的重要中间体——三联 噻吩，同样得到了广泛的研究.但对其合成极少见到细致的报道.而且，增加其 共轭程度，获得了一系列衍生物，都具有良好的光电性能，并具有杀线虫生物活 性.经文献检索，未发现与本专利技术相同的公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于专利技术一种合成寡聚噻吩的重要中间体——三联噻吩及其衍 生物和其应用。本专利技术是这样实现的其特征在于，化学名为3'—垸基一(2， 2' : 5', 2")—三联 噻吩(4/")、 5,5"—二溴—3'—烷基一(2，2':5',2")—三联噻吩(5/")或5,5"—二 — (4—甲氧基苯基)一3'—垸基一(2,2':5',2")—三联噻吩(6/")，化学结构式为<formula>formula see original document page 3</formula>或<formula>formula see original document page 4</formula>。三联噻吩及其衍生物的合成方法具体步骤如下将溴代烷烃和过量的镁屑反应所得的格氏试剂通过Kumada交叉偶联反应引入 到3 —溴噻吩(1)中，合成3—垸基噻吩(2/")，然后在避光条件下加入N—溴 代丁二酰亚胺(NBS)试剂将其溴代得2， 5 — 二溴—3—烷基噻吩(3//7)，在此基 础上再与2 —溴噻吩与镁屑反应所得的格氏试剂进一步反应，得产物为3' —垸基 _(2， 2， 5，， 2'，)一三联噻吩(4//2)，进一步溴代得5， 5， ， 一二溴一3， 一垸 基一(2， 2， 5', 2")—三联噻吩(5A )，最后引入对甲氧基苯硼酸，得最终产 物5， 5，， 一二一(4一甲氧基苯基)一3， 一垸基一(2， 2， 5，， 2，，) 一三联噻吩 (6/")。上述整个反应都在氮气条件下进行。三联噻吩及其衍生物用于制备光电器件、传感器和生物领域。1三联噻吩及其衍生物的合成路线如图1所示，经过(i)、 (ii) (iii)(iv) (v)步.具体步骤如下将溴代垸烃和过量的镁屑反应所得的格氏试剂通过Kumada反应引入到3—溴 噻吩(1)中，合成3—烷基噻吩(2//2)，然后在避光条件下加入NBS试剂将其溴 代得2， 5—二溴一3—垸基噻吩(3//7)，在此基础上用再与2 —溴噻吩与镁屑反应 所得的格氏试剂进一步反应，得产物为3， _垸基一 (2， 2， 5，， 2'，)一三联噻 吩(4//7)，进一步溴代得5， 5，，一二溴一3，一烷基一(2， 2， 5，， 2，，) 一三联 噻吩(5//2)，最后引入对甲氧基苯硼酸，得最终产物5， 5"—二一(4一甲氧基苯 基)一3'—烷基一(2， 2， 5，， 2'，)一三联噻吩(6// ).整个反应都在氮气条件 下进行.三联噻吩及其衍生物拥有良好的光电性能，可用于制备光电子器件、传感器等.尤其它们良好的生物活性，因此在生物领域也有很大的应用前景。2、光学性能化合物4//3至6/"均含有苯环、噻吩等共扼基团，经紫外检测化合物4//7在 四氢呋喃(THF)溶液的紫外光谱中其最大吸收在344_348 nm， 5// 的最大吸收 在347—354 nm, 6// 在394_398 nm，由此可知最大吸收波长逐渐增大，出现红 移现象，因为化合物的共轭长度在增加.化合物4/77至6/z2在THF溶液的荧光光 谱中，4//7的最大发射在433—434 nm; 5// 的最大发射在451_452 nm; 6// 的 最大发射在480—483 nm，均可作为潜在的蓝光材料，如表1._表l化合物4/"，5/w和6/h的紫外(UV)和荧光(PL)数据_<table>table see original document page 5</column></row><table>由图2可知，侧链对同类化合物的吸收位置影响不大.由图3可知，侧链越 短其荧光吸收越强，具有更高的荧光量子率。 3、生物活性如文献报道，三联噻吩有特殊的生物活性.三联噻吩为一种光敏化合物，它 对蚊幼虫、蝇幼虫和其它的昆虫具有强烈的光活化毒杀作用，在有太阳光和近紫 外光的作用下，能成数倍或成百上千倍地提高它的杀虫效果.因此，对三联噻吩衍生物的5//7和6//7进行了杀线虫测试.事实证明，它们都有良好的杀线虫活性(浓度50 ug/mL ;光照时间24 h—72 h光照强度2000 LUX).除了化 合物5/16，其他化合物在72小时内，线虫死亡率达到100% 。本专利技术的三联噻吩及其衍生物具有良好的光学性能和杀线虫活性，本专利技术的 化合物可作为制备光电器件(如有机晶体管，有机发光二级管等)和制备农药杀 线剂应用。图1为本专利技术三联噻吩及其衍生物的合成路线。图中化合物4/ ,5/ 及6/w 的合成；试剂及条件/) CnH2n+1MgBr, Ni(dppp)Cl2， THF,回流，15 h; //) NBS， CHC13, DMF,室温，12 h;沿)2-噻吩MgBr, M(dppp)Cl2， THF，回流，15 h; zV) NBS， CHC13, DMF，室温，12 h; v) Pd(PPh3)4, NaHC03,乙二醇二甲醚，H20，回流，15 h 。图2为化合物4/A 5/"和6//7的紫外(UV)和荧光(PL)吸收图.。图3为化合物4//7， 5/力和6/"的荧光(PL)吸收图。具体实施方式下面将结合实例进一步说明本专利技术的实质.合成技术有五歩，如图1，具体 如下(i) 3—烷基噻吩的合成(2/")在装有冷凝管、恒压滴液漏斗的两口烧瓶中，氮气保护下加入10《》mL THF和0. 528 g镁屑(约22. 0 mmol )， 缓慢滴加20 mL含有20. 0 CnH2w mmol溴代垸烃的THF混合溶液，加完后回流反应1小时.冷至室温，移至另一恒 压漏斗屮备用。另取一两口烧瓶，装置同上，加入3.097 g3 —溴噻吩(约19.0ramo1)， 10 mL THF， 65 mg Ni(d卯p)Cl2,在冰浴下缓慢滴加刚制得的格氏试剂，加完后继续反 应lh，然后移至油浴锅中，回流反应15h.冷至室温，蒸出THF，然后加入30mL 冰冷的2mol/L的HC1，乙醚萃取至醚层无色，无水MgS04干燥，蒸出溶剂，粗 产品柱层析进行分离(洗脱剂石油醚，Rf = 0.8)。3一~卜二烷基噻吩(2/12):产率82%;无色液体.W丽R (CDC13, 500腿z):附图说明5 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三联噻吩及其衍生物，其特征在于，化学名为３′－烷基－（２，２′：５′，２″）－三联噻吩（４／ｎ）、５，５″－二溴－３′－烷基－（２，２′：５′，２″）－三联噻吩（５／ｎ）或５，５″－二－（４－甲氧基苯基）－３′－烷基－（２，２′：５′，２″）－三联噻吩（６／ｎ），化学结构式为： ＊＊＊ 或＊＊＊， ｎ＝１２，１４，１６。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程晓红，董星，李国红，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]
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