CN107602381B - 一种萘甲酸酯类衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种萘甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯及其制备方法。
背景技术
有机电致发光(EL)显示器与传统显示器相比具有驱动电压低、发光亮度强、效率高、响应速度快、广视角、以及可以制作可挠曲显示面板等优点而倍受瞩目,是继液晶显示器 LCD和等离子显示器之后的下一代显示器 。性能优良的红绿蓝光材料是全色显示的首要条件,目前,绿光材料具有较好的性能,蓝光和红光材料仅能满足部分领域的使用。蓝光材料因为寿命短、发光效率低、成本高等问题而制约有机电致材料发光性能。因此, 研究合成高荧光量子产率, 高热稳定性, 易于载流子传输的蓝光发光材料是目前有机电致发光EL技术研究的主要方向。
萘环类衍生物是典型的富电子基团,由于具有良好的芳香性和较好的空穴传输能力,能很好地调节蓝光材料的吸收波长,改变材料的发光特性。由于萘环是刚性平面结构,基团运动困难,可以有效地提高化合物的玻璃态转变温度Tg,从而有效提高蓝光材料的热稳定性,因此萘环类衍生物近年来在有机电致发光(EL)器件功能材料中间体中有着广泛应用。但是,目前萘环类衍生物的制备方法复杂,得到的产物纯度低,导致其在应用过程中存在一定的限制。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明提供一种一种萘甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯及其制备方法,该方法简单,产品的收率高,制备得到的3-氯萘-2-甲酸甲酯纯度高,可以作为蓝光材料应用于有机电致发光。
所述奈甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)合成中间产物3-溴萘-2-甲酸甲酯:在氮气气氛下,将萘-2-甲酸甲酯溶解在四氢呋喃中,调节温度为-10-0℃,向反应体系中加入二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液,升温至20-25℃保温3h后再降温至-80~-85℃,加入1,2-二溴乙烷后在-80~-85℃下反应0.5h,静置达到室温,将反应液倒入乙酸乙酯和盐酸水溶液的混合液中,搅拌后静置0.5h,将上层得到的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-溴萘-2-甲酸甲酯的粗产品,然后采用纯化;
(2)合成目标产物:在氮气气氛下,将步骤(1)得到的3-溴萘-2-甲酸甲酯溶解在二甲苯中,加入氯化亚铜,在125-130℃下反应6-8h,冷却至室温后过滤,滤液过硅胶层析柱,将过柱滤液减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-氯萘-2-甲酸甲酯粗产品,然后纯化。
优选地,步骤(1)中萘-2-甲酸甲酯、四氢呋喃、二异丙基氨基锂、1,2-二溴乙烷的添加比例为:1g:(5-8)mL:(3-4)mL:(1.5-2)g。
优选地,步骤(1)所述二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液的浓度为2moL/L。
优选地,步骤(1)所述盐酸水溶液的体积浓度为10%,所述乙酸乙酯、盐酸水溶液、四氢呋喃的体积比为10:40:7。
优选地,步骤(1)所述减压蒸馏的条件为:温度45-55℃,压力-0.07~-0.08 MPa。
优选地,步骤(1)所述纯化的操作为:将得到的粗产品按照1g:(7-8)mL的比例加入乙醇中,在45-55℃加热回流1-2h,降温至0-5℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h。
优选地,步骤(2)所述3-溴萘-2-甲酸甲酯、二甲苯、氯化亚铜的添加比例为1g:(6-8)mL:(0.5-1)g。
优选地,步骤(2)所述减压蒸馏的条件为:温度95-100℃,压力-0.085~0.09MPa。
优选地,步骤(2)所述纯化的操作为:将得到的3-氯萘-2-甲酸甲酯粗产品按照1g:(2-3)mL的比例加入甲苯中,在95-100℃下加热回流0.5-1h,降温至-5~0℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,即得到3-氯萘-2-甲酸甲酯。
本发明的优点:
本发明的萘甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯可以作为合成蓝光材料的原料,应用于有机电致发光器件中的蓝色发光材料中。该物质制备方法简单,合成的3-氯萘-2-甲酸甲酯纯度>99%。
附图说明
图1 萘甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯的H1NMR谱图。
具体实施方式
实施例1
1. 一种萘甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)合成中间产物3-溴萘-2-甲酸甲酯:在氮气气氛下,将50g萘-2-甲酸甲酯溶解在350mL四氢呋喃中,在三口烧瓶中反应,用液氮将体系温度降至-10℃,向反应体系中加入2moL/L的二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液,其中,二异丙基氨基锂的体积为173.6mL,然后升温至20℃保温3h后再降温至-80℃,加入87g 1,2-二溴乙烷后在-80℃下反应0.5h,然后静置达到室温,将反应液倒入500mL乙酸乙酯和2000mL体积浓度为10%的盐酸水溶液的混合液中,搅拌10min后静置0.5h,弃去下层水相,将上层得到的有机相用40g无水硫酸钠干燥0.5h,过滤,滤液在45℃、-0.08MPa下减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-溴萘-2-甲酸甲酯的粗产品69g ,将得到的粗产品加入517mL乙醇中在45℃下加热回流2h,然后降温至0℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,得到 3-溴萘-2-甲酸甲酯66.5g,收率93.5%,纯度>98%;
(2)合成目标产物:在氮气气氛下,将步骤(1)得到的3-溴萘-2-甲酸甲酯66.5g溶解在465mL二甲苯中,加入49.87g氯化亚铜,在125℃下反应8h,冷却至室温后过滤,滤液过硅胶层析柱,其中硅胶为80-120目,将过柱滤液在95℃、-0.09MPa下减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-氯萘-2-甲酸甲酯粗产品53.2g,将得到的粗产品加入133mL甲苯中,在95℃下加热1h,然后降温至-5℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,即得到3-氯萘-2-甲酸甲酯50.6g ,收率91.5%,高效液相色谱检测产品纯度大于99.0%。
该反应的化学反应式如下:
2. 采用Varian Mercury 400 兆核磁共振谱仪(13C:75.49 MHz)对实施例1得到的3-氯萘-2-甲酸甲酯进行检测其在氘代氯仿中的H1NMR谱图,结果如图1。
由图1可知,NMR(400M,CDCl3) δ(ppm):8.44-8.43(s,1H),
δ(ppm):7.84-7.82(d,1H),
δ(ppm):7.77-7.76(s,1H),
δ(ppm):7.76-7.75(d,1H),
δ(ppm):7.47-7.45(m,1H),
δ(ppm): 7.43-7.41(m, 1H),
δ(ppm): 3.88(s, 3H);
由图谱可知,实施例1的生成物为3-氯萘-2-甲酸甲酯。
实施例2
1. 一种萘甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)合成中间产物3-溴萘-2-甲酸甲酯:在氮气气氛下,将50g萘-2-甲酸甲酯溶解在250mL四氢呋喃中,在三口烧瓶中反应,用液氮将体系温度降至0℃,向反应体系中加入2moL/L的二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液,其中,二异丙基氨基锂的体积为150mL,然后升温至25℃保温3h后再降温至-85℃,加入75g 1,2-二溴乙烷后在-85℃下反应0.5h,然后静置达到室温,将反应液倒入357.14mL乙酸乙酯和1428.57mL体积浓度为10%的盐酸水溶液的混合液中,搅拌10min后静置0.5h,弃去下层水相,将上层得到的有机相用40g无水硫酸钠干燥0.5h,过滤,滤液在55℃、-0.07MPa下减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-溴萘-2-甲酸甲酯的粗产品65.2g,将得到的粗产品按照1g:7mL的比例加入456.4ml乙醇中在55℃下加热回流1h,然后降温至5℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,得到3-溴萘-2-甲酸甲酯63.3g,收率89.1%,纯度>99%;
(2)合成目标产物:在氮气气氛下,取步骤(1)得到的3-溴萘-2-甲酸甲酯63.3g溶解在380mL二甲苯中,加入31.65g氯化亚铜,在130℃下反应6h,冷却至室温后过滤,滤液过硅胶层析柱,其中硅胶为80-120目,将过柱滤液在100℃、-0.085MPa下减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-氯萘-2-甲酸甲酯粗产品43.1g ,将得到的粗产品按照1g:2mL的比例加入86.2ml甲苯中,在100℃下加热0.5h,然后降温至0℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,即得到3-氯萘-2-甲酸甲酯47.1g ,收率85.2%,高效液相色谱检测产品纯度大于99.0%。
该反应的化学反应式如下:
2. 采用Varian Mercury 400 兆核磁共振谱仪(13C:75.49 MHz)对实施例2得到的3-氯萘-2-甲酸甲酯进行检测其在氘代氯仿中的H1NMR谱图,得到的图谱与图1相同。
实施例3
1. 一种萘甲酸酯类衍生物3-氯萘-2-甲酸甲酯的制备方法,包括以下步骤:
(1)合成中间产物3-溴萘-2-甲酸甲酯:在氮气气氛下,将50g萘-2-甲酸甲酯溶解在400mL四氢呋喃中,在三口烧瓶中反应,用液氮将体系温度降至-5℃,向反应体系中加入2moL/L的二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液,其中,二异丙基氨基锂的体积为200mL,然后升温至22℃保温3h后再降温至-83℃,加入100g 1,2-二溴乙烷后在-83℃下反应0.5h,然后静置达到室温,将反应液倒入571.43mL乙酸乙酯和2285.71mL体积浓度为10%的盐酸水溶液的混合液中,搅拌10min后静置0.5h,弃去下层水相,将上层得到的有机相用40g无水硫酸钠干燥0.5h,过滤,滤液在50℃、-0.08MPa下减压蒸馏至无溶剂流出,得到 3-溴萘-2-甲酸甲酯的粗产品68g,将得到的粗产品按照1g:8mL的比例加入544ml乙醇中在50℃下加热回流1h,然后降温至3℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,得到3-溴萘-2-甲酸甲酯65.2g ,收率91.7%,纯度>99%;
(2)合成目标产物:在氮气气氛下,取步骤(1)得到的3-溴萘-2-甲酸甲酯65.2g溶解在520mL二甲苯中,加入65.2g氯化亚铜,在130℃下反应6h,冷却至室温后过滤,滤液过硅胶层析柱,其中硅胶为80-120目,将过柱滤液在97℃、-0.09MPa下减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-氯萘-2-甲酸甲酯粗产品52.1g ,将得到的粗产品按照1g:3mL的比例加入156.3ml甲苯中,在98℃下加热0.5h,然后降温至-2℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,即得到3-氯萘-2-甲酸甲酯49.2g,收率89.1%,高效液相色谱检测产品纯度大于99.0%。
该反应的化学反应式如下:
2. 采用Varian Mercury 400 兆核磁共振谱仪(13C:75.49 MHz)对实施例3得到的3-氯萘-2-甲酸甲酯进行检测其在氘代氯仿中的H1NMR谱图,得到的图谱与图1相同。
Claims (9)
(1)合成中间产物3-溴萘-2-甲酸甲酯:在氮气气氛下,将萘-2-甲酸甲酯溶解在四氢呋喃中,调节温度为-10-0℃,向反应体系中加入二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液,升温至20-25℃保温3h后再降温至-80~-85℃,加入1,2-二溴乙烷后在-80~-85℃下反应0.5h,静置达到室温,将反应液倒入乙酸乙酯和盐酸水溶液的混合液中,搅拌后静置0.5h,将上层得到的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-溴萘-2-甲酸甲酯的粗产品,然后采用纯化;
(2)合成目标产物:在氮气气氛下,将步骤(1)得到的3-溴萘-2-甲酸甲酯溶解在二甲苯中,加入氯化亚铜,在125-130℃下反应6-8h,冷却至室温后过滤,滤液过硅胶层析柱,将过柱滤液减压蒸馏至无溶剂流出,得到3-氯萘-2-甲酸甲酯粗产品,然后纯化。
2.根据权利要求1所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(1)中萘-2-甲酸甲酯、四氢呋喃、二异丙基氨基锂、1,2-二溴乙烷的添加比例为:1g:(5-8)mL:(3-4)mL:(1.5-2)g。
3.根据权利要求2所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述二异丙基氨基锂的四氢呋喃溶液的浓度为2moL/L。
4.根据权利要求3所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述盐酸水溶液的体积浓度为10%,所述乙酸乙酯、盐酸水溶液、溶解萘-2-甲酸甲酯的四氢呋喃的体积比为10:40:7。
5.根据权利要求4所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述减压蒸馏的条件为:温度45-55℃,压力-0.07~-0.08 MPa。
6.根据权利要求5所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述纯化的操作为:将得到的粗产品按照1g:(7-8)mL的比例加入乙醇中,在45-55℃加热回流1-2h,降温至0-5℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h。
7.根据权利要求6所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述3-溴萘-2-甲酸甲酯、二甲苯、氯化亚铜的添加比例为1g:(6-8)mL:(0.5-1)g。
8.根据权利要求7所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述减压蒸馏的条件为:温度95-100℃,压力-0.085~0.09MPa。
9.根据权利要求7所述萘甲酸酯类衍生物的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述纯化的操作为:将得到的3-氯萘-2-甲酸甲酯粗产品按照1g:(2-3)mL的比例加入甲苯中,在95-100℃下加热回流0.5-1h,降温至-5~0℃保温1h,过滤,将滤饼在50℃下干燥2h,即得到3-氯萘-2-甲酸甲酯。
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