9,9’-螺二芴溴化物的合成研究

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9,9’-螺二芴(SBF)是最典型的一类螺旋分子,自1930年首次合成以来,其相关性质和衍生物不断被报道,其衍生物广泛应用于荧光材料、电致发光材料等领域。9,9’-螺二芴溴代物(2-溴-9,9’-螺二芴、2,2’-二溴-9,9’-螺二芴、2,7-二溴-9,9’-螺二芴和2,2’,7,7’-四溴-9,9’-螺二芴)是合成螺二芴衍生物的重要中间体,低成本的制备高纯度9,9’-螺二芴溴代物具有理论意义和应用前景。本论文以廉价易得的工业品芴和芴酮为起始原料,制备了2-溴-9,9’-螺二芴、2,7-二溴-9,9’-螺二芴和2,2’,7,7’-四溴-9,9’-螺二芴(TBSBF)及其中间体2-溴-9-芴酮和2,7-二溴-9-芴酮,并首次将H2O2/NaBr/H2SO4氧化溴化体系应用于芴和9,9’-螺二芴的溴化。主要包括以下几方面的研究内容:(1)通过9,9’-螺二芴的氧化溴化反应制备高纯度的2,2’,7,7’-四溴-9,9’-螺二芴;(2)通过芴的氧化溴化反应制备2-溴芴和2,7-二溴芴,再经氧化反应制备2-溴-9-芴酮和2,7-二溴-9-芴酮;(3)以自制的2-溴-9-芴酮和2,7-二溴-9-芴酮为原料,制备了高纯度的2-溴-9,9’-螺二芴和2,7-二溴-9,9’-螺二芴。研究发现,H2O2/NaBr/H2SO4体系可以高选择性的将9,9’-螺二芴溴化生成2,2’,7,7’-四溴-9,9’-螺二芴。并在此基础上,系统的考察了反应配比、反应时间、反应温度和溶剂对9,9’-螺二芴氧化溴代反应的影响,确定了最佳工艺条件,原料转化率为100%,TBSBF的选择性达到95.1%。研究发现,H2O2/NaBr/H2SO4体系可以高选择性的将芴溴化生成2,7-二溴芴。并在此基础上,系统的考察了反应配比、反应时间、反应温度和溶剂对芴氧化溴代反应的影响,确定了较佳的工艺条件,原料转化率为100%,2,7-二溴芴的选择性大于99.0%。同时发现,通过调节反应配比可控制芴的溴化反应以生成2-溴芴为主,并在此基础上,系统的考察了反应配比、反应时间、反应温度和溶剂对反应的影响,确定了较佳的工艺条件,原料转化率为82.0%,2-溴芴的选择性达到94.3%。
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