CN115925677A - 一种含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含噻吩砜‑烯烃结构单元的荧光材料及其制备方法;其中,上述制备方法通过在四氢呋喃溶剂中溶解噻吩砜类化合物、烯烃、氧化剂及添加剂,并在钯催化剂的作用下进行反应,能够得到具有荧光发射特性的烯基化的含噻吩砜‑烯烃结构单元的荧光材料产物,该产物具有明显的液体和固体荧光发射特性;本发明的制备方法很好的拓展了底物范围,区域选择性好,收率较高,且反应条件温和,操作简单。

Description

一种含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料及其制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料及其制备方法。
背景技术
近年来,鉴于噻吩砜(S,S-dioxide)骨架在有机光电材料领域广泛的应用前景,化学家们对于含噻吩砜结构单元的有机π共轭分子的合成与修饰产生了浓厚的兴趣。例如,2005年,Navarrete对噻吩砜分子S,S-Dioxide-1进行了拉曼光谱分析,与线性均匀的共轭三联噻吩相比,噻吩砜结构的引入导致了电子结构分割,这种电子效应的改变,使得相关具有光电特性的有机材料分子的设计与合成成为可能;Fattori报道了一种含有噻吩砜结构的联噻吩齐聚物S,S-Dioxide-2,在聚集态表现出高的光致荧光量子效率(约11%)以及高的氧化势(-3.41eV);Leclerc报道了一类芴与噻吩的共聚物Poly-S,S-Dioxide-1,其中噻吩氧化物的引入导致了能隙的形成(2.0eV),其发光峰波长可达708nm,位于红光区;杨伟等采用芴与具有较强电子亲和势的硫氧芴单元共聚,合成了蓝光高分子材料Poly-S,S-Dioxide-2,避免了经典聚芴蓝光高分子在加热条件下容易出现绿光发射的问题。
部分含噻吩砜结构单元的有机光电材料实例如下:
Figure BDA0003930296350000021
传统的噻吩砜类荧光分子的合成方法主要有氧化法、Diels-Alder反应、C-X/C-M(M=Sn、B)等。这些方法不同程度的存在诸如官能团容忍性差、底物范围局限、环境友好性差等问题。因此,设计更加通用、高效的方法合成噻吩砜荧光分子具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种新型的、具有明显的荧光发射特性的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料。本发明还提供所述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,该制备方法的反应过程通过基于C-H键活化的氧化型Heck反应实现,其操作简单,反应条件温和,目标产物选择性高,收率高。
近十年来,C-H键活化官能化方法因其具有良好的原子及步骤经济性、环境友好性等优点,广泛应用于药物、天然产物以及有机功能材料分子的合成。基于C-H键活化的氧化型Heck反应策略,本发明设计了如下反应:噻吩砜类化合物、烯烃、氧化剂及添加剂溶解于有机相(溶剂)中,Pd(OAc)2为催化剂的条件下,得到一类新型的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料分子,并对其光物理性质做了初步表征,结果表明上述制备方法制得的材料表现出明显的荧光发射特性。相比于传统的过渡金属催化的(杂)芳烃C-X/C-Sn偶联反应,该方法具有操作简单,绿色环保,选择性高,收率良好等特点。
一种含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料,所述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的结构式为:
Figure BDA0003930296350000031
式(III)中,R1为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;m=1~4;当m≠1时,多个R1分别各自独立地选择为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;
R2为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种;n=1~5;当n≠1时,多个R2分别各自独立地选择为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种。
其中,(R1)m、(R2)n分别表示各自所在苯环上的一个或多个取代基。
一种上述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,包括:
在钯催化剂存在下,噻吩砜类化合物(底物)、烯烃、氧化剂和添加剂在溶剂中发生氧化烯基化反应,反应结束后,后处理得所述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料;
其中,所述噻吩砜类化合物的结构式如式(I)所示:
Figure BDA0003930296350000032
所述烯烃的结构式如式(II)所示:
Figure BDA0003930296350000033
式(I)~(II)中,R1为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;m=1~4;当m≠1时,多个R1分别各自独立地选择为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;
R2为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种;n=1~5;当n≠1时,多个R2分别各自独立地选择为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种。
其中,(R1)m、(R2)n分别表示苯环上的一个或多个取代基。
上述制备方法中,以钯催化剂为Pd(OAc)2、氧化剂为AgOPiv、添加剂为PivOH、溶剂为THF(四氢呋喃)为例,基于C-H活化的氧化型Heck反应的反应式具体如下:
Figure BDA0003930296350000041
以R1、R2均为H为例,上述反应的反应机理如下:
Figure BDA0003930296350000042
反应中,在催化量Pd(Ⅱ)的催化作用下,苯并噻吩砜的C-H键被活化得到金属中间体IM1;后苯乙烯配位并迁移插入到Pd上生成中间体IM3;IM3经过β-H消除过程得到反式的烯基化产物,同时释放出HPd(II)OPiv物种。HPd(II)OPiv经过还原消除反应生成的Pd(0)物种被Ag盐氧化剂氧化为活性的Pd(II)催化剂,完成反应循环。
上述制备方法中,式(II)中,R2为给电子基团(氢原子、苯基、烷基、烷氧基),能够使反应进行,且收率在良好至优秀范围内。其中空间位阻效应对苯并噻吩砜C2位C-H键的活化断裂没有明显的抑制作用。
作为优选,式(I)中,R1为H、烷基、烷氧基中的一种。给电子基团(H、烷基、烷氧基)能够使反应进行,且收率在良好至优秀范围内。而当R1为拉电子基团(卤素、三氟甲基、酯基等),该烯基化反应的活性略微下降,但收率在中等至良好范围内。其中空间位阻效应对烯烃反应活性的影响较大。
作为优选,所述噻吩砜类化合物与烯烃的摩尔比为1:(1~3)。进一步优选为1:(1.2~1.8)。更进一步优选为1:1.5。
作为优选,所述氧化剂可以为一价银盐,如碳酸银、醋酸银、氧化银和特戊酸银(AgOPiv)中的一种或多种。进一步优选为特戊酸银(AgOPiv)。
作为优选,所述噻吩砜类化合物与氧化剂的摩尔比为1:(1~5)。进一步优选为1:(2~4)。为获得最佳的收率,所述噻吩砜类化合物与氧化剂的摩尔比更进一步优选为1:3。
作为优选,所述添加剂可以为酸,如PivOH(特戊酸)、AcOH(乙酸)和CF3COOH(三氟乙酸)中的一种或多种。所述添加剂用于活化催化剂。作为进一步优选,所述添加剂为PivOH。
作为优选,所述噻吩砜类化合物与添加剂的摩尔比为1:(3~5)。进一步优选为1:(3~4)。为获得最佳的收率,所述噻吩砜类化合物与添加剂的摩尔比更进一步优选为1:3。
作为优选,噻吩砜类化合物、烯烃、氧化剂、添加剂的摩尔比为1:1.5:3:3。
作为优选,所述的溶剂为甲苯、1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、二甲基亚砜和四氢呋喃(THF)中的至少一种。进一步优选为四氢呋喃(THF)。
作为优选,所述钯催化剂为Pd(OAc)2(CAS:3375-31-3)。该催化剂在本发明的反应过程中对底物的适用性较强,可高效催化底物。
作为优选,所述钯催化剂用量为噻吩砜类化合物用量的1~5mol%。进一步优选为3~5mol%。更进一步优选为5mol%。
作为优选,所述氧化烯基化反应的反应温度为80~120℃。进一步优选为80~100℃。更进一步优选为80℃。
作为优选,氧化烯基化反应在空气或氮气氛围下进行。进一步优选为在氮气氛围下进行。
作为优选,反应结束后,进行如下后处理:
将反应混合物通过一层硅藻土并用乙酸乙酯进行洗涤,以乙酸乙酯/石油醚(EtOAc/petroleum ether)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法将洗涤液(洗涤溶剂)进行纯化处理,即得所述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料。
作为优选,洗脱液中,EtOAc与petroleum ether的体积比(v/v)为1:(3~6)。
本发明的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,以噻吩砜化合物和烯烃为原料,醋酸钯为催化剂,特戊酸银为氧化剂,特戊酸为添加剂,四氢呋喃为溶剂,通过基于C-H键活化的氧化型Heck反应得到如式(III)所示的含噻吩砜-烯烃结构单元的化合物。该化合物具有明显的液体和固体荧光发射特性;该制备方法很好的拓展了底物范围,区域选择性好,收率较高。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,通过在四氢呋喃溶剂中溶解噻吩砜类化合物、烯烃、氧化剂及添加剂,并在催化量的Pd(OAc)2的催化作用下进行反应,能够得到具有荧光发射特性的烯基化的噻吩砜产物(含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料),该产物具有明显的液体和固体荧光发射特性;该制备方法很好的拓展了底物范围,区域选择性好,收率较高,且反应条件温和,操作简单。
附图说明
图1为实施例1制得的产物的1H NMR谱图;
图2为实施例1制得的产物的13C NMR谱图;
图3为实施例2制得的产物的1H NMR谱图;
图4为实施例2制得的产物的13C NMR谱图;
图5为实施例3制得的产物的1H NMR谱图;
图6为实施例3制得的产物的13C NMR谱图;
图7为实施例4制得的产物的1H NMR谱图;
图8为实施例4制得的产物的13C NMR谱图;
图9为部分实施例中制得的产物的光物理性质测试结果;其中:a)为紫外与可见吸收光谱;b)为荧光发射光谱;c)为紫外灯(λex=365nm)下10-5mol/L的二氯甲烷溶液的荧光图像;d)为紫外灯(λex=365nm)下固体的荧光图像。
具体实施方式
Figure BDA0003930296350000071
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1(0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2(0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
Figure BDA0003930296350000072
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1a(33.2mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2a(34μL,0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。然后,将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:5)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3a,收率为92%。
产物3a的核磁共振数据:1H NMR(600MHz,CDCl3):δ=7.74(d,J=7.8Hz,1H),7.55-7.53(m,3H),7.47(t,J=7.2Hz,1H),7.41-7.32(m,5H),6.94(s,1H),6.89(t,J=16.8Hz,1H)ppm.
13C NMR(101MHz,CDCl3):δ=141.8,137.5,136.3,135.9,133.9,132.0,129.8,129.4,129.0,127.4,125.1,124.9,121.5,114.9ppm.
图1为实施例1制得的产物3a的1H NMR谱图;
图2为实施例1制得的产物3a的13C NMR谱图。
实施例2
Figure BDA0003930296350000081
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1a(33.2mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2b(40μL,0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。然后,将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:5)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3b,收率为78%。
产物3b的核磁共振数据:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.74(d,J=7.6Hz,1H),7.54(td,J=7.6,1.2Hz,1H),7.48-7.33(m,5H),7.18(d,J=8.0Hz,2H),6.90(s,1H),6.85(d,J=16.4Hz,1H),2.37(s,3H)ppm.
13C NMR(101MHz,CDCl3):δ=142.1,139.7,137.5,136.4,133.9,133.2,132.1,129.7,129.7,127.4,124.9,124.2,121.6,113.9,21.6ppm.
图3为实施例2制得的产物3b的1H NMR谱图;
图4为实施例2制得的产物3b的13C NMR谱图。
实施例3
Figure BDA0003930296350000091
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1a(33.2mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2c(46μL,0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:3)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3c,收率为63%。
产物3c的核磁共振数据:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.74(d,J=7.6Hz,1H),7.56-7.52(m,3H),7.46(td,J=7.6,1.2Hz,1H),7.39(d,J=16.4Hz,1H),7.34(d,J=7.6Hz,1H),7.13-7.10(m,2H),6.94(d,J=0.8Hz,1H),6.83(dd,J=16.4,0.8Hz,1H),2.31(s,3H)ppm.
13C NMR(101MHz,CDCl3):δ=169.4,151.5,141.7,137.5,135.1,133.9,133.7,131.9,129.9,128.4,125.1,122.2,121.6,115.1,21.3ppm.
图5为实施例3制得的产物3c的1H NMR谱图;
图6为实施例3制得的产物3c的13C NMR谱图。
实施例4
Figure BDA0003930296350000092
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1b(36mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2a(34μL,0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:5)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3d,收率为73%。
本实施例中所用苯并噻吩砜1b的合成参考:Ji,P.;Zhang,Y.;Dong,Y.;Huang,H.;Wei,Y.;Wang,W.Synthesis of Enantioenrichedα-Deuteratedα-Amino Acids Enabledby an Organophotocatalytic Radical Approach.Org.Lett.2020,22,1557-1562.
产物3d的核磁共振数据:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.62(d,J=7.6Hz,1H),7.53-7.50(m,2H),7.43-7.30(m,4H),7.25(d,J=8.0Hz,1H),7.14(s,1H),6.89-6.85(m,2H),2.41(s,3H)ppm.
13C NMR(101MHz,CDCl3):δ=144.9,142.1,136.1,136.0,134.8,132.3,130.3,129.4,128.9,127.3,125.8,125.0,121.4,115.0,21.9ppm.
图7为实施例4制得的产物3d的1H NMR谱图;
图8为实施例4制得的产物3d的13C NMR谱图。
实施例5
Figure BDA0003930296350000101
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1a(33.2mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2d(55μL,0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。将所有溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:6)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3e,收率为94%。
产物3e的核磁共振数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=7.89(d,J=7.6Hz,1H),7.70(t,J=7.6Hz,1H),7.64(d,J=7.6Hz,1H),7.60-7.56(m,3H),7.46-7.44(m,3H),7.20(s,2H),1.30(s,9H)ppm.
13C NMR(101MHz,DMSO-d6):δ=152.2,140.8,136.7,134.4,134.1,132.9,131.4,130.2,127.0,125.9,125.8,125.8,121.3,115.1,34.6,31.0ppm.
实施例6
Figure BDA0003930296350000111
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1a(33.2mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2e(40μL,0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:4)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3f,收率为90%。
产物3f的核磁共振数据:1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=7.88(d,J=7.2Hz,1H),7.69(t,J=7.6Hz,1H),7.63-7.54(m,4H),7.38(s,1H),7.18(d,J=16.8Hz,1H),7.10(d,J=16.8Hz,1H),6.99(d,J=8.4Hz,2H),3.80(s,3H)ppm.
13C NMR(101MHz,DMSO-d6):δ=160.3,141.0,136.6,134.3,134.1,131.6,129.9,128.7,128.2,125.6,124.8,121.2,114.5,113.5,55.3ppm.
实施例7
Figure BDA0003930296350000112
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1a(33.2mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2f(44μL,0.3mmo1,1.5equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:3)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物3g,收率为77%。
产物3g的核磁共振数据:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.73(d,J=7.2Hz,1H),7.52(td,J=7.6,0.8Hz,1H),7.44(td,J=7.6,1.2Hz,1H),7.37-7.30(m,2H),7.12(dd,J=8.4,2.0Hz,1H),7.03(d,J=2.0Hz,1H),6.87-6.85(m,2H),6.76(d,J=16.4Hz,1H),3.93(s,3H),3.91(s,3H)ppm.
13C NMR(101MHz,CDCl3):δ=150.4,149.3,142.0,137.3,136.1,133.9,132.2,129.5,129.0,124.9,123.6,121.5,121.1,112.9,111.3,109.6,56.1,56.0ppm.
实施例8
Figure BDA0003930296350000121
在反应管中,准确加入苯并噻吩砜1c(33.2mg,0.2mmol,1.0equiv)、烯烃2a(69μL,0.6mmo1,3.0equiv)、AgOPiv(125mg,0.6mmol,3.0equiv)、PivOH(61mg,0.6mmol,3.0equiv)和Pd(OAc)2(2.2mg,5mol%)溶于1.2mL的THF中;混合物在80℃下反应12小时。将反应混合物通过一层薄薄的硅藻土并且用乙酸乙酯洗涤。将所有洗涤溶剂转移到圆底烧瓶中,在烧瓶中加入硅胶,真空蒸发溶剂。以EtOAc/petroleum ether(v/v,1:3)为洗脱液,用硅胶柱柱层析法进行纯化处理,得到相应的产物4,收率为78%。
本实施例中所用苯并噻吩砜1c的合成参考:Pappenfus,T.M.;Seidenkranz,D.T.;Lovander,M.D.;Beck,T.L.;Karels,B.J.;Ogawa,K.;Janzen,D.E.Synthesis andElectronic Properties of Oxidized Benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophenes.J.Org.Chem.2014,79,9408-9412.
产物4的核磁共振数据:1H NMR(600MHz,CDCl3):δ=7.55(d,J=7.2Hz,4H),7.44-7.36(m,8H),7.07(s,2H),6.91(d,J=16.2Hz,2H),4.40(dd,J=5.4Hz,1.2Hz,4H),1.88-1.84(m,2H),1.65-1.59(m,2H),1.58-1.47(m,6H),1.42-1.36(m,8H),1.02(t,J=7.2Hz,6H),0.95(t,J=7.2Hz,6H)ppm.
13C NMR(101MHz,CDCl3):δ=145.3,141.8,137.1,135.8,131.8,129.8,129.1,128.1,127.5,119.5,114.9,79.1,40.6,30.4,29.2,23.8,23.2,14.3,11.3.
部分产物的光物理性质
将产物3a、3f、3g和4分别溶于二氯甲烷中,配成10-5mol/L的溶液。测试紫外与可见吸收光谱,测试结果如图9所示。由图9中a)可以看出:3a、3f、3g的最大吸收波长分别为363nm、379nm和389nm;双烯基化的产物4因其具有更大的π-共轭系统,其最大吸收波长红移至474nm。由图9中b)可以看出,产物3a、3f、3g和4发射的荧光处于蓝光到橙光区域。另外,3a、3f、3g和4表现出明显的液体和固体荧光发射特性,具体见图9中c)和d)。

Claims (10)

1.一种含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料,其特征在于,所述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的结构式为:
Figure FDA0003930296340000011
式中,R1为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;m=1~4;当m≠1时,多个R1分别各自独立地选择为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;
R2为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种;n=1~5;当n≠1时,多个R2分别各自独立地选择为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种。
2.一种权利要求1中所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,包括:
在钯催化剂存在下,噻吩砜类化合物、烯烃、氧化剂和添加剂在溶剂中发生氧化烯基化反应,反应结束后,后处理得所述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料;
其中,所述噻吩砜类化合物的结构式如式(I)所示:
Figure FDA0003930296340000012
所述烯烃的结构式如式(II)所示:
Figure FDA0003930296340000013
式(I)~(II)中,R1为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;m=1~4;当m≠1时,多个R1分别各自独立地选择为H、烷基、卤素、酯基、烷氧基、三氟甲基中的一种;
R2为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种;n=1~5;当n≠1时,多个R2分别各自独立地选择为H、烷基、烷氧基、芳基中的一种。
3.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,所述噻吩砜类化合物与烯烃的摩尔比为1:(1~3)。
4.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,所述氧化剂为碳酸银、醋酸银、氧化银和特戊酸银中的一种或多种;
所述噻吩砜类化合物与氧化剂的摩尔比为1:(1~5)。
5.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,所述添加剂为PivOH、AcOH、CF3COOH中的一种或多种;
所述噻吩砜类化合物与添加剂的摩尔比为1:(3~5)。
6.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,所述的溶剂为甲苯、1,2-二氯乙烷、1,4-二氧六环、二甲基亚砜和四氢呋喃中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,所述钯催化剂为Pd(OAc)2
所述钯催化剂用量为噻吩砜类化合物用量的1~5mol%。
8.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,所述氧化烯基化反应的反应温度为80~120℃。
9.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,反应结束后,进行如下后处理:
将反应混合物通过一层硅藻土并用乙酸乙酯进行洗涤,以乙酸乙酯/石油醚为洗脱液,用硅胶柱柱层析法将洗涤液进行纯化处理,即得所述含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料。
10.根据权利要求2所述的含噻吩砜-烯烃结构单元的荧光材料的制备方法,其特征在于,式(I)中,R1为H、烷基、烷氧基中的一种。
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