论文部分内容阅读
吩噻嗪又名苯并噻嗪或硫氮杂蒽,是一种含有N、S富电子的杂环芳香化合物,分子结构具有较好的刚性和较高的电子离域性,空间上呈蝶状对称的非平面结构,其本身独特的结构使得吩噻嗪及其衍生物具有广泛的应用领域,可用于生物医药、染色剂、催化剂、纳米材料、能量转换、电致发光材料等。吩噻嗪结构基元中含有大共轭π键,与含有共轭键的其它分子相连时,随着共轭键的增长其光电性能增强;吩噻嗪结构基元可以作为电子供体基团存在于光电材料中,以吩噻嗪分子作为结构基元,在其环上引入其它的修饰基团,可以改善吩噻嗪的性能,使吩噻嗪衍生物的优异性能进行有效叠加,这为新型电致发光材料的研究打开更广的研究方向。树枝状大分子是一种新型合成高分子,可在纳米级别上精确控制分子的官能团密度、尺寸大小、结构的对称性、自身形状、溶解性等。该类化合物是一种高度有序的三维大分子,独特的结构使得该类大分子具有特殊的物化性质,可根据目标产物的要求来选择性的合成具有不同的构筑单元的可控高分子。树枝状大分子在众多领域有着重要的价值,如医药载体、分子催化剂、涂层、表面活性剂,同时在有机光电材料方面的应用也在逐渐的成熟起来,有很多发展的空间。鉴于吩噻嗪及其衍生物、树枝状大分子的各自结构优势,本课题拟合成一系列具有较大共轭π键的树枝状吩噻嗪衍生物,期望得到一类新型的有机电致发光材料。(1)本文先以吩噻嗪、卤代氢为原料,以30%H2O2为氧化剂,合成了三种不同的卤代吩噻嗪:3,7-二氯吩噻嗪、3,7-二溴吩噻嗪、3,7-二碘吩噻嗪,对这三种物质通过IR、1HNMR、元素分析进行了表征,并对各自的合成工艺进行了优化,得到了最佳反应条件:吩噻嗪和卤代氢的摩尔投料比是1:2.3,30%H2O2的用量是2n(吩噻嗪),在25℃的条件下反应1h即可。(2)本文还以吩噻嗪、叔丁基氯为原料,合成了3,7-二叔丁基吩噻嗪,并对其合成工艺进行了优化,得到最佳反应工艺:吩噻嗪和叔丁基氯的投料摩尔比是1:2.2,催化剂无水AlCl3的用量是4n(吩噻嗪),室温下反应16h即可得到产率较佳的3,7-二叔丁基吩噻嗪;随后在碘化亚铜、碳酸钾的催化体系下,以4,4′-二碘联苯为中心结构,经过C-N Ullmann偶联反应,合成以3,7-二叔丁基吩噻嗪为外围重复结构基元的一代树枝状吩噻嗪衍生物PTE-G1、二代树枝状吩噻嗪衍生物PTE-G2、三代树枝状吩噻嗪衍生物PTE-G3,并对合成的所物质经过IR、1HNMR、元素分析手段进行了结构表征。研究结果表明:一代树枝状吩噻嗪衍生物PTE-G1、二代树枝状吩噻嗪衍生物PTE-G2、三代树枝状吩噻嗪衍生物PTE-G3,已经被成功的合成出来,有望作为荧光材料使用,具有很大的应用前景。