【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成，具体涉及一种磷杂多环芳烃季鏻盐类化合物及其制备方法。
技术介绍
1、磷杂多环芳烃季鏻盐化合物具有强的发光性能和光作用下强的氧化还原性能，可作为催化剂、发光分子、有机凝胶应用于有机合成、聚合物合成、变色材料、oled以及细胞成像等领域(chem.eur.j.2021,27,537-552)，但是其合成方法非常有限。有文献报道，三芳基磷在化学计量cu(ii)盐的存在下通过分子内或与炔烃发生分子间关环合成了一系列磷杂五元环和磷杂六元环季鏻盐，但是存在铜盐用量大，且选择性低的问题(organometallics,2008,27,3608-3610；chem.eur.j.2020,26,8226-8229；chem.eur.j.2019,25,6332-6341；org.lett.2017,19,6670-6673.)。也有文献报道用化学计量的phiccl2实现了一例磷杂环季鏻盐的合成(j.am.chem.soc.2016,138,587-593)。目前减少或不使用过渡金属，使用绿色的氧化剂，开发更加高效的鏻化磷杂多环芳烃的合成具有重要的研究意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种光学性能好、催化活性好的新季鏻化的磷杂多环芳烃化合物；另一目的在于提供其制备方法，实现良好原子经济性，有利于工业化应用。
2、为了实现以上目的，本专利技术不需要过渡金属催化剂、在催化量有机光敏剂作用下，以空气为氧化剂获得目标产物，具体技术方案如下：
3、所
4、
5、其中，x为三氟甲磺酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、三甲基磺酸根或卤素等；r选自苯基、烷基取代苯基、烷氧代苯基、卤代苯基等芳基或环己基、正丁基、叔丁基等烷基；ar为苯基、烷基取代苯基、烷氧代苯基、卤代苯基、萘基、噻吩基、苯并噻吩基、咔唑基、呋喃基、吡啶基等芳基。
6、虚线代表存在或不存在两种状态的化合物。
7、优选：x为三氟甲磺酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、三甲基磺酸根或卤素等；r选自苯基、c1-3烷基取代苯基、c1-3烷氧代苯基、卤代苯基等；ar为苯基、c1-3烷基取代苯基、c1-3烷氧代苯基、卤代苯基、萘基、噻吩基、苯并噻吩基等。
8、更优选：x为三氟甲磺酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、三甲基磺酸根或卤素等；r选自苯基、卤代苯基等；ar为苯基、卤代苯基、萘基、噻吩基、苯并噻吩基等。
9、优选具体化合物，所述季鏻化的磷杂多环芳烃化合物具有如下任一式所示的分子结构：
10、
11、所述磷杂多环芳烃季鏻盐类化合物的制备方法包括如下步骤：
12、
13、将芳基膦和质子酸或质子酸盐加入到光反应管中，加入光敏剂、分子筛和溶剂，在可见光照射下反应，反应后冷却，经硅胶薄层色谱板分离，用溶剂洗涤，减压蒸馏除去溶剂，得目标产物。
14、所述质子酸或或质子酸盐为三氟甲磺酸、三甲基磺酸、乙酸或氢卤酸、四氟硼酸铵盐、六氟磷酸铵盐。
15、所述芳基磷与质子酸或或质子酸盐的摩尔比为1:1～1:3。
16、所述有机光敏剂为10-甲基-9-均三甲苯基吖啶高氯酸盐、9-苯基吖啶、含氮杂环化合物nbi或eosin y。
17、所述反应在10w，430nm可见光照射下进行。
18、所述反应在空气中进行，并根据需要控制空气的量。反应温度为15-35℃。反应时间为40min～14h。
19、所述溶剂为乙醇、甲苯、乙醚等。
20、本专利技术有益效果：
21、本专利技术为合成季鏻化的磷杂多环芳烃化合物提供了新方法，该反应条件温和，操作方法简单，不需要过渡金属催化剂，在催化量有机光敏剂作用下，以空气为氧化剂，以较高的收率(70％以上)获得目标产物。另一产物为水，原子经济性好，并且可以选用乙醇为溶剂，是一条绿色的合成路线，同时在多种溶剂体系中均能取得较高的收率。本专利技术底物普适性好，对克级反应也适用，为其在工业上的应用奠定了基础。
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1.一种磷杂多环芳烃季鏻盐化合物，其特征在于，具有如下式所示的分子结构式：
2.根据权利要求1所述的磷杂多环芳烃季鏻盐化合物，其特征在于，X选自三氟甲磺酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、三甲基磺酸根或卤素；R选自苯基或卤代苯基；Ar选自苯基、卤代苯基、萘基、噻吩基或苯并噻吩基。
3.根据权利要求1或2所述的磷杂多环芳烃季鏻盐化合物，其特征在于，选自具有如下所示分子结构式的化合物：
4.制备如权利要求1或2所述的磷杂多环芳烃季鏻盐化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的磷杂多环芳烃季鏻盐化合物的制备方法，其特征在于，所述芳基磷与质子酸或或质子酸盐的摩尔比为1:1～1:3。
【技术特征摘要】
1.一种磷杂多环芳烃季鏻盐化合物，其特征在于，具有如下式所示的分子结构式：
2.根据权利要求1所述的磷杂多环芳烃季鏻盐化合物，其特征在于，x选自三氟甲磺酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、三甲基磺酸根或卤素；r选自苯基或卤代苯基；ar选自苯基、卤代苯基、萘基、噻吩基或苯并噻吩基。
3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丽丽，段征，吴梦娜，缪尹盛，朱梦媛，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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