專(zhuān)利名稱：一種氮-[6-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氮-[6- (8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成法，屬有機(jī)小分子材料的制備及應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
咔唑具有較大的剛性平面結(jié)構(gòu)及較大的π電子共軛體系和較強(qiáng)的分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移特性，是優(yōu)越的空穴傳輸材料，被廣泛用于制備有機(jī)小分子和聚合物發(fā)光材料，咔唑的3， 6,9位容易鍵聯(lián)功能基團(tuán)，形成多種咔唑衍生物，例如咔唑的N原子上的H可以被帶溴原子的烴基取代，以增強(qiáng)咔唑衍生物的溶解性；8-羥基喹啉及其衍生物具有很好的熱穩(wěn)定性和發(fā)光亮度，是優(yōu)良的電子傳輸材料，常被用于精細(xì)化工染料和藥物中間體。在咔唑的9位氮原子上鍵聯(lián)己基鏈，鏈端引入8-芐氧基喹啉基團(tuán)，可合成出產(chǎn)物氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑，即CzBQ產(chǎn)物，該產(chǎn)物設(shè)計(jì)原理為在一個(gè)分子的一端引入空穴傳輸基團(tuán)咔唑，另一端鍵聯(lián)電子傳輸基團(tuán)8-芐氧基喹啉；烷基鏈的引入避免了由咔唑向喹啉基團(tuán)的電荷轉(zhuǎn)移，而且增大了產(chǎn)物的溶解性，使分子內(nèi)實(shí)現(xiàn)了能量的暢通轉(zhuǎn)移；產(chǎn)物CzBQ成膜性優(yōu)良，適用于噴墨打印、旋涂等濕法制備有機(jī)電致發(fā)光器件。CzBQ產(chǎn)物的合成是一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程，合成難度較大，其產(chǎn)物純度、收率、發(fā)光性能都需進(jìn)一步探討和研究。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)狀況，采用咔唑、四丁基溴化銨、氫氧化鉀、 5-溴-8-羥基喹啉、氫氧化鈉、氯代芐、4，4，5，5-四基-1，3，2-氧雜硼烷、四(三苯基膦) 鈀為原料，通過(guò)在四口燒瓶中合成反應(yīng)，在加熱、攪拌、水循環(huán)冷凝、惰性氣體保護(hù)、柱層析提純、重結(jié)晶提純、真空干燥，制得氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑，以大幅度提高產(chǎn)物的純度和產(chǎn)收率。技術(shù)方案
本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為
原料
咔唑=C6H12N5. Og士0. OOlg
1，6-二溴己烷=C6H12Br17. 5ml 士0. OOlml
四丁基溴化銨=C16H36BrN0. 096g士0. OOOlg
氫氧化鉀Κ0Η16. 8g±0. Olg
5-溴-8-羥基喹啉=C9H6BrNO8. 96g士0. OOlg
氫氧化鈉NaOH2. Og士0. OOlg
氯代節(jié)=C7H7Cl6. Oml 士0. OOlml
4，4，5，5-四甲基-1，3，2-氧雜硼烷=C6H13BO22. 4ml 士0. OOlml
四(三苯基膦)鈀(PPh3)4Pd (0)碳酸鈉=Na2CO3溶劑四氫呋喃=C4H8O乙醇=C2H5OH二氯甲烷CH2Cl2石油醚氮，氮-二甲基甲酰胺C3H7NO異丙醚=C6H4O三乙胺=Et3N乙醚=C4H10O苯=C6H6去離子水H20冰水混合物H20硅膠200-300目脫脂棉氮?dú)釴2制備合成方法如下(1)合成氮_(6_溴己基)咔唑①合成在四口燒瓶中進(jìn)行，將四口燒瓶置于電熱套上，四口燒瓶上由左到右依次插入氮?dú)夤?、滴液漏斗、攪拌器、水循環(huán)冷凝管；②配制氫氧化鉀水溶液將氫氧化鉀16. 8g士0. OOlg置于燒杯中，加入去離子水18. 8ml士0. 001ml，用玻璃棒攪拌5min，成16mol/L的氫氧化鉀的水溶液；③在四口燒瓶中加入咔唑5g士O.OOlg1,6-二溴己烷17. 5ml 士0. OOlml四丁基溴化銨0.096g士0. OOOlg四氫呋喃30ml 士 Iml④開(kāi)啟氮?dú)夤?，向四口燒瓶中輸入氮?dú)猓斎胨俾?0cm7min ；⑤開(kāi)啟水循環(huán)冷凝管及出氣孔；⑥開(kāi)啟電熱套，加熱四口燒瓶，溫度由25°C逐漸升溫至90°C 士2°C ；⑦開(kāi)啟攪拌器，使四口燒瓶?jī)?nèi)的化學(xué)物質(zhì)混合；⑧將氫氧化鉀水溶液置于滴液漏斗中，并滴加，滴加速度1. 2ml/min ；邊加熱，邊滴加，邊攪拌，邊輸入氮?dú)猓吪懦龇磻?yīng)氣體，反應(yīng)時(shí)間MOmin士5min ；
1. Og士0. OOOlg 5. 088g士0. OOOlg
150ml士IOml 200ml士IOml IOOml士IOml 3000ml士50ml 70ml士Iml 15ml士Iml 15ml±0. Iml 1000ml 士 20ml IOOml士IOml 4000ml士50ml 500ml士IOml 1500g士IOg 5. Og士 Ig IOOOOcm3 士IOOcm權(quán)利要求
1.-種氮46-(8-芐氧基喹啉基)_己基]咔唑的合成方法，其特征在于使用的化學(xué)物質(zhì)材料為原料咔唑=C6H12N 1，6-二溴己烷=C6H12Br 四丁基溴化銨=C16H36BrN 氫氧化鉀Κ0Η5-溴-8-羥基喹啉=C9H6BrNO氫氧化鈉NaOH 氯代芐=C7H7Cl4，4，5，5-四甲基-1，3，2-氧雜硼烷=C6H13BO2 2. 4ml 士0. OOlml·5.Og士0. OOlg 17. 5ml 士0. OOlml 0. 096g士0. OOOlg16. 8g±0. Olg 8. 96g士0. OOlg 2. Og士0. OOlg·6.Oml 士0. OOlml四(三苯基膦)鈀=(PPh3)4Pd(O) 碳酸鈉=Nei2CO3 溶劑四氫呋喃=C4H8O 乙醇=C2H5OH 二氯甲烷CH2C12 石油醚氮，氮-二甲基甲酰胺=C3H7NO 異丙醚=C6H4O 三乙胺=Et3N 乙醚=C4HltlO 苯=C6H6 去離子水=H2O 冰水混合物=H2O 硅膠200-300目脫脂棉 氮?dú)釧 制備合成方法如下 (1)合成氮-(6-溴己基)咔唑①合成在四口燒瓶中進(jìn)行，將四口燒瓶置于電熱套上，四口燒瓶上由左到右依次插入氮?dú)夤?、滴液漏斗、攪拌器、水循環(huán)冷凝管；②配制氫氧化鉀水溶液將氫氧化鉀16. 8g±0. OOlg置于燒杯中，加入去離子水18. 8ml 士0. 001ml，用玻璃棒攪拌5min，成16mol/L的氫氧化鉀的水溶液；③在四口燒瓶中加入 咔唑:5g士0. OOlg1，6-二溴己燒17. 5ml 士0. OOlml 四丁基溴化銨0. 096g士0. OOOlg1. Og士0. OOOlg 5. 088g士0. OOOlg150ml 士 IOml 200ml士IOml IOOml士IOml 3000ml士50ml 70ml士Iml 15ml士Iml 15ml±0. Iml 1000ml 士 20ml IOOml士IOml 4000ml士50ml 500ml 士 IOml 1500g士IOg5. Og士 Ig IOOOOcm3 士IOOcm3四氫呋喃:30ml 士 Iml④開(kāi)啟氮?dú)夤?，向四口燒瓶中輸入氮?dú)?，輸入速?0cm7min；⑤開(kāi)啟水循環(huán)冷凝管及出氣孔；⑥開(kāi)啟電熱套，加熱四口燒瓶，溫度由25°C逐漸升溫至90°C士2°C ；⑦開(kāi)啟攪拌器，使四口燒瓶?jī)?nèi)的化學(xué)物質(zhì)混合；⑧將氫氧化鉀水溶液置于滴液漏斗中，并滴加，滴加速度1.2ml/min ；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法， 其特征在于所述的一種氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑分子構(gòu)型為圖2所示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法，其特征在于所述的氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑其前線分子軌道為圖3所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法， 其特征在于所述的氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑紫外可見(jiàn)吸收光譜為產(chǎn)物氮-W-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑237nm的吸收峰對(duì)應(yīng)于苯環(huán)的π躍遷，位于的吸收峰對(duì)應(yīng)于咔唑基團(tuán)中由苯環(huán)向吡咯環(huán)的電子躍遷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法，其特征在于所述的氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑，熒光光譜為熒光激發(fā)峰位于 359nm,熒光發(fā)射峰位于408nm，為藍(lán)光發(fā)射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法，其特征在于所述的氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑，光致發(fā)光光譜為在波長(zhǎng)365nm 的紫外光激發(fā)下，氮-[6- (8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的最大發(fā)射波長(zhǎng)為468nm，屬于藍(lán)光波段，發(fā)藍(lán)光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮46-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法， 其特征在于所述的CzBQ終產(chǎn)物的制備是在四口燒瓶上進(jìn)行的，在電熱攪拌器(1)的控制面板上設(shè)有指示燈O)，控制開(kāi)關(guān)3、攪拌皿4、溫度計(jì)(5)，在電熱攪拌器(1)的上部為電熱套(21)，在電熱套上為四口燒瓶(6)，在四口燒瓶(6)上部由左至右依次設(shè)有抽氣管(16)、氮?dú)夤?13)、滴液漏斗(11)及控制閥(12)、水循環(huán)冷凝管(7)及出氣口(8)、進(jìn)水口(9)、出水口(10)；在四口燒瓶?jī)?nèi)為六元混合溶液(19)；在滴液漏斗(11)內(nèi)為碳酸鈉水溶液(20)；抽氣管(16)聯(lián)接抽氣泵(18)，并由抽氣閥(17)控制，氮?dú)夤?13)聯(lián)接氮?dú)馄?(15)，并由氮?dú)忾y(14)控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氮-[6-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑的合成方法，是以咔唑等有機(jī)物質(zhì)為原料，先合成氮-(6-溴己基)咔唑、5-溴-8-羥基喹啉鈉、5-溴-8-芐氧基喹啉、5-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-氧雜硼烷-二基)-8-芐氧基喹啉，最終合成氮-[6-(8-芐氧基喹啉基)-己基]咔唑黃色油狀產(chǎn)物，即CZBQ產(chǎn)物，為有機(jī)電致發(fā)光材料，其光學(xué)帶隙為3.02eV，在波長(zhǎng)為365nm的紫外光激發(fā)下發(fā)藍(lán)光，具有優(yōu)良的溶解性和成膜性，適用于濕法制備藍(lán)光OLED，發(fā)光性能好，此合成方法工藝先進(jìn)、配比合理，精確、準(zhǔn)確、嚴(yán)密，產(chǎn)物純度達(dá)96.8％，產(chǎn)收率達(dá)93.2％。
文檔編號(hào)C07D401/06GK102234264SQ20101051231
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月16日
發(fā)明者宋春麗, 張俊萍, 張存, 李娟 , 王 華, 許并社, 許慧俠, 郝玉英 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)