System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法技术_技高网

一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法技术

技术编号:41069760 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-24 11:25
本发明专利技术涉及有机光电材料合成领域,具体涉及到一类噻吩基并噻唑溴化物的合成方法;其特征在于本发明专利技术中噻吩基并噻唑溴化物的合成,本发明专利技术中合成路径噻吩基化合物先与硝基噻吩类化合物进行偶联,然后还原成环生产噻吩基并噻唑化合物,最后进行溴化反应得到噻吩基并噻唑溴化物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机光电材料,具体涉及一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法


技术介绍

1、有机光电材料逐渐成为新能源材料的热点,相应钙钛矿电池材料、有机光电小分子材料、有机聚合物材料也成为研究者们的重点。有机太阳能电池中为了提高聚合物太阳能电池对太阳光的吸收,作为电子给体材料应该具备窄带隙、宽吸收等特点,通过构筑电子给体单元与电子受体单元交替的聚合物可以有效调节分子的能级来实现能级的调控,从电子效应看,供吸电子单元交替相连,可以使电子单元间的电子发生偏移,使单键具有更多的双键特征,从而减少交替键长差,减少能隙。窄带隙共轭聚合物由于其窄带隙能够使得吸收光谱红移从而更好的跟太阳能光谱匹配。

2、本专利技术中噻吩基并噻唑溴化物则是合成窄带隙聚合物的单体,从文献中可查阅方法通常是购买噻唑溴化物进行stille偶联反应得到相应化合物,一方面噻唑溴化物价格昂贵,另一方面上述结构化合物很小众,定制购买较困难。

3、为解决上述问题,本专利选择价格廉价的硝基化合物,硝基化合物与锡化合物先进行偶联,然后进行还原和关环反应,最后进行溴化得到噻吩基并噻唑溴化物。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本专利技术公开了一类噻吩基并噻唑溴化物的合成方法。

2、为达到上述目的,本专利技术的技术方案如下:

3、一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,合成路线如下所示:

4、当中x为h时,合成路线及结构如下:

5、

6、当中x为卤素时,合成路线及结构如下:

7、

8、其中,r为c6-c18的直链或带支链的烷基。

9、一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,具体包括以下步骤:

10、步骤1:丁基锡化合物的合成,采用正丁基锂与三丁基氯化锡将式1噻吩化合物合成式2丁基锡化合物;

11、步骤2:stille偶联反应,采用式3硝基溴化物与式2丁基锡化合物进行stille偶联反应得到式4硝基偶联化合物;

12、步骤3:还原反应,还原剂为氯化锡二水合物,将式4硝基偶联化合物还原反应2-8h后得到式5化合物;

13、步骤4:关环反应,式5化合物与n-亚磺酰苯胺、三甲基氯硅烷进行关环反应,反应溶剂为吡啶,反应2-8h后得到式6化合物;

14、步骤5:溴化反应,式6化合物与n-溴代琥珀酰亚胺进行溴代反应,溶剂选择新蒸馏的四氢呋喃,反应0.5-2h,得到式7化合物。

15、进一步地,步骤1中,正丁基锂与噻吩化合物的摩尔比为1.0-1.2:1;三丁基氯化锡与噻吩化合物的摩尔比为1.0-1.3:1。

16、进一步地,步骤1中,反应采用四氢呋喃作为溶剂,反应的温度为0-5℃,反应的时间为0.5-3h。

17、进一步地,步骤2中,式3硝基溴化物与式2丁基锡化合物的摩尔比为1:2.0-2.5,stille偶联反应所采用的溶剂为甲苯、氯苯、二甲基亚砜、1.4-二氧六环中的一种或多种。

18、进一步地,步骤2中,stille偶联反应所采用的催化剂为pd化合物,催化剂与式3硝基溴化物的摩尔比为0.01-0.04:1。stille偶联反应的时间为4-20h。

19、进一步地,步骤3中,二氯化锡二水合物与式4硝基偶联化合物的摩尔比为1:2-4。

20、进一步地,步骤3中,还原剂选择氯化锡二水合物,还原后得胺基化合物,此产物不稳定,需要及时进行下一步关环反应。

21、进一步地,步骤4中,式5化合物与n-亚磺酰苯胺与三甲基氯硅烷摩尔比为1:3-5:5-10。

22、进一步地,步骤5中,式6化合物与n-溴代琥珀酰亚胺摩尔比为1:1.8-2.1。

23、进一步地,步骤5中,n-溴代琥珀酰亚胺分批次加入,反应收率跟更高,溴化反应的温度为0-2℃。

24、本专利技术的有益效果为:

25、本专利技术中噻吩基并噻唑溴化物合成路线更简单,采用常规廉价原料进行合成降低了噻吩基并噻唑溴化物的合成成本,也更容易实现此产品的批量生产。

26、通常噻吩基并噻唑溴化物参考了苯并噻唑溴化物的合成,先进行偶联反应。但对于噻吩基噻唑而言,其溶解度差,不利于偶联反应的进行,最后则会影响收率,而本专利技术则从硝基化合物出发偶联,避免了此类问题。

27、最后产物溴化,通常认为本步反应非常简单,但本步反应很容易过度溴化得到三溴化合物,通常情况下通过降低nbs当量进行控制,但会牺牲收率。而本专利则在低温下进行反应,且分批次加入nbs能有效阻止了三溴化合物的产生,提高了收率。

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【技术保护点】

1.一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,合成路线如下所示:

2.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤1中,正丁基锂与噻吩化合物的摩尔比为1.0-1.2:1;三丁基氯化锡与噻吩化合物的摩尔比为1.0-1.3:1。

4.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤2中,式3硝基溴化物与式2丁基锡化合物的摩尔比为1:2.0-2.5,stille偶联反应所采用的溶剂为甲苯、氯苯、二甲基亚砜、1.4-二氧六环中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤2中,stille偶联反应所采用的催化剂为Pd化合物,催化剂与式3硝基溴化物的摩尔比为0.01-0.04:1。

6.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤3中,二氯化锡二水合物与式4硝基偶联化合物的摩尔比为1:2-4。

7.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤4中,式5化合物与N-亚磺酰苯胺与三甲基氯硅烷摩尔比为1:3-5:5-10。

8.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤5中,式6化合物与N-溴代琥珀酰亚胺摩尔比为1:1.8-2.1。

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【技术特征摘要】

1.一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,合成路线如下所示:

2.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤1中,正丁基锂与噻吩化合物的摩尔比为1.0-1.2:1;三丁基氯化锡与噻吩化合物的摩尔比为1.0-1.3:1。

4.根据权利要求1所述的一种噻吩基并噻唑溴化物的合成方法,其特征在于,步骤2中,式3硝基溴化物与式2丁基锡化合物的摩尔比为1:2.0-2.5,stille偶联反应所采用的溶剂为甲苯、氯苯、二甲基亚砜、1.4-二氧六环中的一种或多种。

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖淑勇张慧丽
申请(专利权)人:南京欧纳壹有机光电有限公司
类型:发明
国别省市:

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