CN108059582A - 一种联苯类化合物及其在制备1,3,6,8-四溴芘中的应用 - Google Patents

一种联苯类化合物及其在制备1,3,6,8-四溴芘中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种联苯类化合物及其在制备1,3,6,8‑四溴芘中的应用。

Description

一种联苯类化合物及其在制备1,3,6,8-四溴芘中的应用
技术领域
本发明属于有机材料合成领域，尤其涉及一种1,3,6,8-四溴芘的制备方法。
背景技术
1,3,6,8-四溴芘是一种重要的有机电致发光材料的中间体。现有1,3,6,8- 四溴芘的制备方法中，采用芘溴代的方式进行，由于芘环较为活泼，溴代反应选择位点较多，而且在反应过程中，会有较多的副产物生成，分离繁琐。
另外，由于芘为稠环芳烃，存在潜在的对人体的极大的伤害，现有技术反应原料及产品均为芘类化合物，而且产物需要繁琐的提纯，极大的增加了操作人员和芘类化合物的接触的风险。
发明内容
为克服上述缺点，本发明提供了一种新的1,3,6,8-四溴芘的合成路线：
(1)硝化反应：3，3’,5，5’-四溴-1,1'-联苯进行硝化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯；
(2)还原反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯进行还原反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯；
(3)重氮化反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯进行重氮化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯；
(4)取代反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-碘-1,1'-联苯和进行取代反应，生成式(A)所式化合物；
(5)环合反应：式(A)所示化合物进行环合反应，生成式(1)所示1,3,6,8- 四溴芘；
其中R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
在本发明提供的另外一种1,3,6,8-四溴芘的合成方法中，采用如下路线：
(1)硝化反应：3，3’,5，5’-四溴-1,1'-联苯进行硝化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯；
(2)还原反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯进行还原反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯；
(3)重氮化反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯进行重氮化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-碘-1,1'-联苯；
(4)取代反应：由3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯制备3， 3’,5，5’-四溴-2,2'-二甲酰基-1,1'-联苯；
(5)Wittig反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二甲酰基-1,1'-联苯进行 Wittig反应，制备式(A)所示化合物；
(6)环合反应：式(A)所示化合物进行环合反应，生成式(1)所示1,3,6,8- 四溴芘；
其中R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
进一步的，本发明还提供了式(2)所示化合物：
其中X选自硝基、氨基、碘、
R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
本发明还提供了式(3)所示化合物：
其中Y选自甲酰基。
进一步的，本发明还提供了式(2)、式(3)所示化合物在合成1,3,6,8- 四溴芘中的应用：
其中X选自硝基、氨基、碘、
Y选自甲酰基；
R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
本发明有益效果如下：
本发明公开了一种1,3,6,8-四溴芘的制备方法。
具体实施方式
根据本发明1,3,6,8-四溴芘的制备方法提供的可选因素较多，根据本发明的权利要求可以组合出不同的实施例，实施例仅用于对本发明进行进一步描述，并不对本发明构成限制。下面将结合实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
合成路线如下：
(1)硝化反应：
1000毫升三口瓶，加入150毫升二氯甲烷，300毫升乙酸酐，46.9克 (0.1mol)3，3’,5，5’-四溴-1,1'-联苯，降温至5～10℃，缓慢滴加58.1 克(0.6mol)65％硝酸和41.3克(0.4mol)95％硫酸的混合溶液，加毕保持5～ 10℃保持2小时，再缓慢升至25℃保持2小时，加水和二氯甲烷分液，有机层水洗，氢氧化钠溶液洗涤，再水洗至中性，有机层氯化钙干燥后，浓缩至干，硅胶柱层析分离，石油醚：乙酸乙酯＝9：1(体积比)洗脱分离，得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯29.1克，收率51.96％。
对得到的3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯进行质谱检测， m/e＝560。
对得到的3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯进行了核磁检测，得到的核磁解析数据如下：
1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ8.33(d，2H)，δ7.86(d，2H)。
(2)还原反应：
500毫升高压釜中加入28克(0.05mol)3，3’,5，5’-四溴-2,2'- 二硝基-1,1'-联苯，200毫升无水乙醇，2克5％的Pd/C，缓慢升温至40℃，通入氢气，并控制氢气压力为0.3MPa，至反应体系不再吸收氢气时停止，降温，氮气置换高压釜内气体，过滤，母液浓缩后，乙醇/甲苯混合溶剂重结晶，得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯19.6克，收率78.4％。
对得到的3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯进行质谱检测，m/e＝500。
(3)重氮化反应：
200毫升三口瓶中，加入5克(0.01mol)3，3’,5，5’-四溴-2,2'- 二氨基-1,1'-联苯，13.5克(0.06mol)57％的氢碘酸，10.4克(0.1mol)95％浓硫酸，加热至回流保持10分钟，降温至5～10℃，加入0.1克碘化亚铜后，滴加1.38克(0.02mol)亚硝酸钠的10毫升水溶液。加毕缓慢升至25℃保持 2小时，再升至60℃保持1小时。降温，加入二氯甲烷分液，有机层氯化钙干燥后，浓缩至干，硅胶柱层析分离，石油醚洗脱分离，得到3，3’,5，5’- 四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯5.02克，收率69.6％。
对得到的3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯进行质谱检测， m/e＝721。
(4)取代反应：
500毫升三口瓶，氮气保护，加入7.21克(0.01mol)3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯、2.4克(0.024mol)丁基乙烯基醚，0.06g (0.00025mol)醋酸钯，2.4克(0.024mol)三乙胺，100mlPEG(MW2000)，缓慢升温至40～50℃反应8小时，然后降至20℃，加入100毫升乙醚，再降温至0℃，搅拌，将析出的PEG(MW2000)过滤除去，母液水洗，亚硫酸氢钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥后过硅胶柱层析分离，石油醚洗脱，得到式(A-1) 所示化合物3.01克，收率45.2％。
对得到的式(A-1)所示化合物进行质谱检测，m/e＝666。
对得到的式(A-1)所示化合物进行了核磁检测，得到的核磁解析数据如下：
1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ8.01(m，4H)，δ6.29(d，2H)，δ5.96(d， 2H)，δ4.01(t，4H)，δ1.63(m，4H)，δ1.40(m，4H)，δ0.90(t， 6H)。
(5)环合反应：
500毫升三口瓶，氮气保护，加入6.66克(0.01mol)式A-1所示化合物， 100毫升二氯甲烷，降温至0～-10℃，控制0～-10℃滴加5.8克(0.06mol) 甲烷磺酸。加毕缓慢升温至20℃，保持1小时，得到含有式(1)所示1,3,6,8- 四溴芘的反应液，将含有式(1)所示1,3,6,8-四溴芘的反应液过滤，得到 1,3,6,8-四溴芘粗品，将粗品水洗、甲醇洗，得到3.99克1,3,6,8-四溴芘，收率77.0％。
对得到的1,3,6,8-四溴芘进行了质谱检测，m/e＝518。
对得到的1,3,6,8-四溴芘进行了核磁检测，得到的核磁解析数据如下：
1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ8.08(s，2H)，δ7.71(s，4H)。
实施例2
合成路线如下：
(1)～(3)步的合成参照实施例1，合成3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯。
(4)取代反应：
500毫升三口瓶，氮气保护，加入7.21克(0.01mol)3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯、100毫升干燥的四氢呋喃，降温至-85℃，缓慢滴加12.5毫升(0.02mol)1.6M的丁基锂的正己烷溶液，加毕保持-85℃30分钟，然后加入2.92克(0.04mol)N,N-二甲基甲酰胺，加毕缓慢升至室温，加水分液，有机层水洗，硫酸钠燥后，浓缩至干，硅胶柱层析分离，石油醚：乙酸乙酯＝2：1(体积比)洗脱分离，得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二甲酰基-1,1'- 联苯2.06克，收率39.2％。
对得到的3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二甲酰基-1,1'-联苯进行质谱检测， m/e＝526。
(5)Wittig反应：
500毫升三口瓶中，加入7.68克(0.025mol)甲氧基甲基三苯基氯化鏻， 100毫升四氢呋喃，控温5℃，分批加入2.4克(0.025mol)叔丁醇钠，加毕，保持5℃半小时，然后，控温5～10℃滴加5.26克(0.01mol)3，3’,5，5’- 四溴-2,2'-二甲酰基-1,1'-联苯的25毫升四氢呋喃溶液，加毕缓慢升温至25～30℃反应2小时，加水分液，有机层水洗后，无水硫酸钠干燥，硅胶柱层析分离，得到式(A-2)所示化合物2.51克，收率43.1％。
对得到的式(A-2)所示化合物进行质谱检测，m/e＝582。
对得到的式(A-2)所示化合物进行了核磁检测，得到的核磁解析数据如下：
1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ8.00(m，4H)，δ6.44(d，2H)，δ5.66(d， 2H)，δ3.80(s，6H)。
(6)环合反应：
500毫升三口瓶，氮气保护，加入5.82克(0.01mol)式A-2所示化合物， 100毫升二氯甲烷，降温至0～-10℃，控制0～-10℃滴加5.8克(0.06mol) 甲烷磺酸。加毕缓慢升温至20℃，保持1小时，得到含有式(1)所示1,3,6,8- 四溴芘的反应液，将含有式(1)所示1,3,6,8-四溴芘的反应液过滤，得到 1,3,6,8-四溴芘粗品，将粗品水洗、甲醇洗，得到3.89克1,3,6,8-四溴芘，收率75.1％。
对得到的1,3,6,8-四溴芘进行了质谱检测，m/e＝518。
对得到的1,3,6,8-四溴芘进行了核磁检测，得到的核磁解析数据如下：
1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ8.08(s，2H)，δ7.71(s，4H)。
实施例3
合成方法参照实施例1，只是在第(4)步取代反应中，将其中的丁基乙烯基醚换成苄基乙烯基醚，制备得到1,3,6,8-四溴芘。
实施例4
合成方法参照实施例1，只是在第(4)步取代反应中，将其中的丁基乙烯基醚换成己基乙烯基醚，制备得到1,3,6,8-四溴芘。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种1,3,6,8-四溴芘的制备方法：
(1)硝化反应：3，3',5，5'-四溴-1,1'-联苯进行硝化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯；
(2)还原反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯进行还原反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯；
(3)重氮化反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯进行重氮化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯；
(4)取代反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-碘-1,1'-联苯和进行取代反应，生成式(A)所式化合物；
(5)环合反应：式(A)所示化合物进行环合反应，生成式(1)所示1,3,6,8-四溴芘；
其中R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
2.一种1,3,6,8-四溴芘的制备方法：
(1)硝化反应：3，3’,5，5’-四溴-1,1'-联苯进行硝化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯；
(2)还原反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯进行还原反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯；
(3)重氮化反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯进行重氮化反应，制备得到3，3’,5，5’-四溴-2,2'-碘-1,1'-联苯；
(4)取代反应：由3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯制备3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二甲酰基-1,1'-联苯；
(5)Wittig反应：3，3’,5，5’-四溴-2,2'-二甲酰基-1,1'-联苯进行Wittig反应，制备式(A)所示化合物；
(6)环合反应：式(A)所示化合物进行环合反应，生成式(1)所示1,3,6,8-四溴芘；
其中R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
3.式(2)所示化合物：
其中X选自硝基、氨基、碘、
R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
4.式(3)所示化合物：
其中Y选自甲酰基。
5.式(2)、式(3)所示化合物在合成1,3,6,8-四溴芘中的应用：
其中X选自硝基、氨基、碘、
Y选自甲酰基；
R选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苄基。
6.式(1)所示1,3,6,8-四溴芘：
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