一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及化合物制备技术领域，尤其涉及一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法，以硼氮吡啶化合物为基本骨架，首先与三溴化硼发生C

【技术实现步骤摘要】
一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法


[0001]本专利技术涉及化合物制备
，尤其涉及一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法。

技术介绍

[0002]一直以来，四配位硼氮芳环化合物备受科研界关注，主要由于这类体系具有独特的电子结构即存在极性的B
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N键和特殊的光学性质，在光电材料领域具有重要研究意义。目前，四配位硼氮芳环化合物已应用于多个领域，比如非线性光学器件、聚合物材料、生物成像、生物细胞标记、双电子吸收和发射材料以及有机发光二极管(OLEDs)等。这其中就有典型的具有芳香性的四配位硼氮芴化合物。最早由Masahiro Murakami等在J.Org.Chem.2010,75,8709报道了四配位硼氮芴化合物的合成。之后该类化合物被大量探究，通过调控氮杂环的取代基、氮原子数、以及芳环共轭等途径，从而研究出具有特殊光电特性的有机功能分子。到目前为止，合成的四配位硼氮芴化合物大多带有单个B
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N键，而对于带有双硼氮键的四配位硼氮芴结构研究目前相对较少。根据文献调研，在2015年由Shih
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Yuan Liu等在J.Am.Chem.Soc.2015,137,5536报道了一例以N
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B
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N
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B键相连的四配位双硼氮芴化合物，该合成方法底物来源困难，需要特殊途径合成，过程中需用过渡金属催化，且反应步骤较多，过程较为繁琐，从而影响该体系的进一步探究。对于四配位双硼氮芴化合物的研究仍然面临诸多挑战，主要缺乏有效的合成途径。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是以硼氮吡啶化合物为基本骨架，合成一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物，该化合物结构新颖，目前尚未报道，且该化合物合成方法简单方便、原料廉价易得。合成的四配位双硼氮芴荧光化合物具有较好的光学特性，通过调节四配位硼原子或硼氮吡啶芳环上的取代基，可有效调节该类化合物的光学性能，从而拓展其应用范围。
[0004]本专利技术的技术方案：
[0005]一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法，以硼氮吡啶化合物为基本骨架，首先与三溴化硼发生C
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H硼氢化反应，再与烷基铝或芳基锌试剂进行金属交换制得目标产物，步骤如下：
[0006]1)在惰气氛围下，于0℃，将BBr3滴加到硼氮吡啶化合物与(i
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Pr)2NEt的DCM溶剂中，投料比为3：1：1，缓慢恢复室温，反应24h后，将DCM抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，即得反应中间体；
[0007]2)在惰气氛围下，于0℃，将烷基铝滴加到上述反应中间体的甲苯溶液中，投料比为2.1：1，缓慢恢复室温，反应1h后，将甲苯抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，过柱分离纯化即得双烷基取代的四配位双硼氮芴目标产物。
[0008]3)在惰气氛围下，将制备的芳基锌试剂与上述反应中间体在甲苯溶液中混合均匀，投料比为2.1：1，80℃下反应12h后，将甲苯抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，过柱分
离纯化即得双芳基取代的四配位双硼氮芴目标产物。
[0009]所述硼氮吡啶化合物为芳基取代的硼氮吡啶化合物，其通式为N(R)NCH2C(Me)CH2B(Ph),其中R分别为苯基、2
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溴苯基、4
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溴苯基、4
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甲基苯基、4
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甲氧基苯基。
[0010]所述硼氮吡啶的制备方法：芳基肼与2
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甲基丙烯醛于85℃在乙醇和两滴冰醋酸溶液中混合均匀，投料比为1：1，加热反应3
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6h，旋蒸除去溶剂得到芳基腙。之后与苯基二溴化硼和吡啶在甲苯溶液中混合均匀，投料比为1：1：2，氩气条件下，于110℃加热反应8h，抽干溶剂，过柱分离纯化制得。其中芳基肼分别为苯肼、2
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溴苯肼、4
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溴苯肼、4
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甲基苯肼、4
‑
甲氧基苯肼。
[0011]所述芳基锌试剂为二芳基取代的锌试剂，其通式为R2Zn,其中R分别为苯基、对甲苯基、对氟苯基、对三氟甲基苯基、对甲氧基苯基。
[0012]所述芳基锌试剂的制备方法：0℃下，将丁基锂滴加到芳基碘代物的乙醚溶液中，缓慢恢复室温，于
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78℃下，将该溶液缓慢滴加到ZnCl2的乙醚溶液中，三者投料比为2:2:1，搅拌12h，抽干溶剂即可。其中芳基碘代物分别为碘苯、对甲基碘苯、对氟碘苯、对三氟甲基碘苯、对甲氧基碘苯。
[0013]所述惰气为氮气或氩气。
[0014]所述烷基铝为三甲基铝、三乙基铝、三丁基铝、三辛基铝中的任意一种。
[0015]所述有机溶剂为乙酸乙酯、正己烷、二氯甲烷中的任意一种。
[0016]本专利技术的优点是：以硼氮吡啶化合物为基本骨架，合成一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物，该化合物结构新颖，目前尚未报道，且该化合物合成方法简单方便、原料廉价易得。合成的四配位双硼氮芴荧光化合物具有较好的光学特性，发射荧光的波长范围为440nm
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580nm，通过调节四配位硼原子或硼氮吡啶芳环上的取代基，可有效调节该类化合物的光学性能，从而拓展其应用范围。
具体实施方式
[0017]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。
[0018]实施例1：
[0019]一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物结构式为
[0020][0021]的合成方法，以硼氮吡啶化合物为基本骨架，首先与三溴化硼发生C
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H硼氢化反应，再与烷基铝进行金属交换制得目标产物，反应流程及步骤如下：
[0022]1)在惰气氛围下，于0℃，将BBr3滴加到硼氮吡啶化合物与(i
‑
Pr)2NEt的DCM溶剂中，投料比为3：1：1，缓慢恢复室温，反应24h后，将DCM抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，即得反应中间体；
[0023]2)在惰气氛围下，于0℃，将三甲基铝滴加到上述反应中间体的甲苯溶液中，投料比为2.1：1，缓慢恢复室温，反应1h后，将甲苯抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，过柱分离纯化即得双甲基取代的四配位双硼氮芴目标产物。产率99％。HRMS:calculated for[M+Na]+
309.1711,found 309.1708。荧光激发波长：346nm，荧光发射波长：444nm。
[0024]实施例2：
[0025]一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物结构式为
[0026][0027]的合成方法，以硼氮吡啶化合物为基本骨架，首先与三溴化硼发生C
‑
H硼氢化反应，再与烷基铝进行金属交换制得目标产物，反应流程及步骤如下：
[0028]1)在惰气氛围下，于0℃，将BBr3滴加到硼氮吡啶化合物与(i
‑
Pr)2NEt的DCM溶剂中，投料比为3：1：1，缓慢恢复室温，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法，其特征在于：以硼氮吡啶化合物为基本骨架，首先与三溴化硼发生C
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H硼氢化反应，再与烷基铝或芳基锌试剂进行金属交换制得目标产物，步骤如下：1)在惰气氛围下，于0℃，将BBr3滴加到硼氮吡啶化合物与(i
‑
Pr)2NEt的DCM溶剂中，投料比为3：1：1，缓慢恢复室温，反应24h后，将DCM抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，即得反应中间体；2)在惰气氛围下，于0℃，将烷基铝滴加到上述反应中间体的甲苯溶液中，投料比为2.1：1，缓慢恢复室温，反应1h后，将甲苯抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，过柱分离纯化即得双烷基取代的四配位双硼氮芴目标产物；3)在惰气氛围下，将制备的芳基锌试剂与上述反应中间体在甲苯溶液中混合均匀，投料比为2.1：1，80℃下反应12h后，将甲苯抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，过柱分离纯化即得双芳基取代的四配位双硼氮芴目标产物。2.根据权利要求1所述一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法，其特征在于：所述硼氮吡啶化合物为芳基取代的硼氮吡啶化合物，其通式为N(R)NCH2C(Me)CH2B(Ph),其中R分别为苯基、2
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溴苯基、4
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溴苯基、4
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甲基苯基、4
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甲氧基苯基。3.根据权利要求1所述一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法，其特征在于：所述硼氮吡啶的制备方法：芳基肼与2
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甲基丙烯醛于85℃在乙醇和两滴...

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