苯联双咪唑化合物、合成方法及应用技术

技术编号:3795583 阅读:279 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是提供一种苯联双咪唑类化合物、制备方法及应用。本发明专利技术以对苯二甲脒二盐酸盐和α-溴代甲基芳基酮,如:2-溴代苯乙酮、4’-甲基-2-溴苯乙酮、4’-甲氧基-2-溴苯乙酮、4’-氯-2-溴苯乙酮、2-溴-2-噻吩乙酮、2-溴-2-吡啶乙酮及其烷基取代的α-溴代甲基芳基酮原料,利用有机或无机碱做为催化剂,以四氢呋喃、乙腈、二氧六环、水、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、水及其混合物为溶剂,经缩合反应得到一系列苯联双咪唑化合物。该类化合物可以用于双光子吸收材料、有机发光二极管的发光层或电子传输层材料和测量金属离子铜、铁、锌、铝等的荧光探针试剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种苯联双咪唑化合物、合成方法及应用。该化合物可应用于双 光子吸收材料、荧光^^笨针试剂和有机发光材料。
技术介绍
近年来,双咪唑类化合物在各种领域中都得到了广泛应用,是科学家们关注 的焦点。在双光子吸收材料领域,双咪唑类化合物因具有较长的共轭链,光化学性能优良,结构可调控,是潜在的优良的双光子吸收材料。谢南等人(Xie N, Chen Y, / P/70toc/^w aw/ P/zoto&o ^-C/zew, 2007, 189, 253.)第 一次对5个双口米 唑类化合物进行了双光子性能的研究,发现该类化合物在700 mn处具有较大的 双光子吸收截面积(S = 98GM)。在荧光探针试剂领域,双咪唑类化合物因含有N原子,使它们很容易与金 属离子配位,是潜在的测定各种金属离子的探针试剂,而它们的配合物也具有 一些特殊的光电性质。Li等人(Li S L, Lan Y Q, Ma J F,Yang J, Wei G Hua, Zhang L P, Su Z M, CV,to/ Gravid & 2008, 8, 675.)研究了不同的双。米唑配体和锌、钙等离子配合物的空间结构及其光电性质,并对化合物的空间结构和光学性能 之间的构效关系做了初步研究。在有机光电材料领域,1985年Haruta等人最先在日本专利JP 60233186中报 道双咪唑类化合物可以作为电致变色显示器的材料。1999年公开的美国专利US 5904994中报道双咪唑类化合物可作为蓝光材料用于电致发光器件的发光层。 Fridman等人(Fridman N, Kaftory M, Speiser S, Seraora ^4c/w"tora 5-C7zem/ca/,2007, 126, 107.)则对苯联双咪唑类化合物光学性质和晶体结构进行了大量研究, 发现发现这类化合物都具有较低的光学禁带宽度和较高的量子效率,可以用做 电致发光二极管中的发光层或电子传输层材料。苯联双咪唑类化合物的合成方法主要是由对苯二曱醛、苯偶酰在醋酸铵作用 下缩合得到,Hoz等人(Hoz A, Ortiz A D, Mateo M C, refra/zedraw, 2006, 62, 5868.) 用微波辅助合成苯联双咪唑类化合物,大大缩短了反应时间。最近Jadhav(Jadhav S D, Kokare N D, Jadhav S D, //gferaqyc/. C7zem., 2008, 45, 1461.)使用硫酸盐作为 催化剂,大大提高了反应收率,但是在这些方法中都要用到难以制备的苯偶酰 类化合物, 一般得到是四取代的苯联双咪唑化合物。且用苯偶酰类化合物制备 二取代苯联双咪唑化合物的报道仅见于Jadhav—篇,且只报道了 一个二取代苯联 双咪唑化合物的合成,并未对它的性质做研究。单咪唑类化合物通常可以用苯曱脒盐酸盐与a-溴代甲基芳基酮在碱催化下 缩合得到(Bryan L, Charles K F, Chiu R F, Hank J M, Joshua R, Harry T, Og""/c 2005, 81, 105.),没有见到用此类原冲十合成二取代苯联双咪唑化合物的 报道。为此,我们首次用对苯二曱脒二盐酸盐与a-溴代曱基芳基酮在碱催化下 缩合,得到一系列苯联双咪唑类化合物,并对它们的光谱性质进行了研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一类具有优良的双光子吸收性能和优秀的电子传输 能力及发光性能的苯联双咪唑类荧光材料,合成方法,以及作为有机光电材料 在电致发光二极管中的发光层或电子传输层的应用和双光子吸收材料及测定各 种金属离子的荧光探针试剂。本专利技术首先设计合成一系列新型苯联双咪唑类化合物,通过引入烷基链, 以改善其溶解性,通过引入苯基、联苯基、二苯醚基、芴基、咔唑基、苯并咪唑基、吡咬基、噻吩基等助色基团或发色基团增加共轭链长度,以增强大7T体 系电子云的离域能力,改善电子传输能力及发光性能。本专利技术中,以对苯二甲脒二盐酸盐和1:1.0~ 1:1.3倍量(物质的量,下同) 的a-溴代曱基芳基酮,采用有机或无机碱做催化剂,反应溶剂至少为四氢呋喃、 曱醇、N,N-二曱基曱酰胺、1,4-二氧六环或乙腈中的一种和水的混合溶剂,经 过加热回流缩合反应3 ~ 144小时,得到苯联双咪唑化合物,同时获得了较为满 意的收率(最佳反应条件时,收率70%以上)。反应式为<formula>formula see original document page 6</formula>上述化合物中,比较典型的有以下几种: (i ) 1,4-双(4或5-取代苯基-2-咪唑基)苯<formula>formula see original document page 6</formula>其中,R为甲基、乙基、异丙基、N, N-二曱基、曱氧基硝基、卤素< (2) 1,4-双(4或5-取代联苯基-2-咪唑基)苯其中,R为H曱基、乙基、异丙基、N, N-二曱基、曱氧基、卤素、硝基。 (3 ) 1,4-双(4或5-取代二苯醚基-2-咪唑基)苯其中,R为H曱基、乙基、异丙基、N, N-二曱基、曱氧基、卤素、硝基。 (4) 1,4-双(4或5-取代药基-2-咪唑基)苯其中,R为H、曱基、乙基。 (5 ) 1,4-双(4或5-N-取代^t唑基冬咪唑基)苯其中,R为H、曱基、乙基、正丁基。 (6 ) 1,4-双(4或5-。卡唑基-2-咪唑基)苯(7) 1,4-双(4或5-取代苯并咪唑基-2-咪唑基)苯其中,R为H、甲基、乙基。(8 ) 1,4-双(4或5-取代吡啶基-2-咪唑基)苯其中R为H、曱基、乙基、正丁基。(9 ) 1,4-双(4或5-取代瘗吩基-2-咪唑基)苯其中R为H、曱基、乙基、正丁基附图说明图1为^-^l在甲醇溶液中的紫外可见吸收光谱(c = 1.0 x lO^molL-1 )。图2为^-21在甲醇溶液中的荧光发射光^普(c = 1.0 x lO^mo]!/1 )。图3为^-^l在甲醇溶液中的荧光激发光谱(c = 1.0 x 10-5 moll/1 )。具体实施例方式为了更好地理解本专利技术,下面通过具体的实施例来具体说明本专利技术的技术方案。实施例1: 1, 4-双(4或5-苯基-2-咪唑基)苯Qa)的合成对苯二曱脒二盐酸盐1.18g (0.005mol),碳酸氢钾2g,四氢呋喃50mL,水30mL,回流反应lh,再滴加溶有2-溴苯乙酮1.98g的50mL四氢呋喃溶液,搅拌8回流反应72h。然后冷却,减压除去四氢呋喃,过滤,水洗,甲醇洗,用四氢呋喃和曱醇重结晶得到白色固体3a,收率75.2%,熔点为283-286°C。 iHNMR(DMSO-d6, 300 MHz): S ppml2.71 (s, 2H), 8.11 (s, 4H), 7.87 (d, 6H), 7.39 (t, 4H),7.24 (d, 2H); 13CNMR (DMSO-d6, 300 MHz): S ppm 145.6, 129.9, 128.9, 128.4,127.9, 126.2, 125.1, 124.3. MS (EI本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种苯联双咪唑化合物,该化合物在结构上具有以下特征,在苯环的对位连有两个咪唑环,且每个咪唑环上各还有一个芳基取代基,其典型结构式如下:    ***    其中Ar为发色团或助色团取代基,具有4至30碳原子的芳香基或杂环芳香基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱红军宋广亮陈磊李玉峰刘山
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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