燕尾状侧链含硫醚的六苯并蔻化合物及其制备方法_3

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合 物广泛地应用于电子器件中,如作为半导体材料,可作为有机发光二极管(OLED)、场效应管 (FET)和太阳能电池的有效元件。
[0051] 本发明化合物中的燕尾状侧链有利于化合物的熔点降低,同时使处于某段链长的 化合物出现了盘状液晶的性质,出现了介晶性,为盘状类液晶的设计提供了借鉴。
[0052] 下面通过附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明,但并不意味着对本发明保 护范围的限制。
【附图说明】
[0053] 图Ι-a至图1-c为系列化合物HBC- (CH2) 2SR的热失重分析(TG),图Ι-a : HBC-(CH2)2S CH2CH (C6H13) C8H17,图 1-b :HBC-(CH2) 2SCH2CH (C8H17) CltlH21,图 1-c :HBC-(CH2)2SCH2CH (CltlH21) C12H25。
[0054] 图 2-a 至图 2-c 为系列化合物 HBC-(CH2)2SR 的 DSC 曲线图,图 2-a !HBC-(CH2)2S CH2CH(C6H13)C8H17,图 2-b:HBC-(CH2)2SCH2CH (C8H17) CltlH21,图 2-c:HBC-(CH2)2SCH2CH (CltlH21) C12H25。
[0055] 图3-a至图3-c为HBC- (CH2) 2SCH2CH (C6H13) C8H17的偏光显微镜(POM)下的织构图 (带十字偏光片),图 3-a :26. 1°C ;图 3-b :110.0°C ;图 3-c :220.0°C。
[0056] 图 4-a 至图 4-c 为 HBC-(CH2)2SCH2CH(C8H 17)CiqH2^ POM 图(带十字偏光片),图 4- a :25. 3°C ;图 4-b :49. 0°C ;图 4-c :63°C。
[0057] 图 5-a 至图 5-c 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH(CltlH21) C12H25的 POM 图(带十字偏光片),图 5- a :26. 7°C ;图 5-b :46. 8°C ;图 5-c :95. 8°C。
[0058] 图6为对溴苯乙基硫醇的核磁共振氢谱(1HNMR)。
[0059] 图7为对溴苯乙基(2-己基癸烷基)硫醚的核磁共振氢谱(1HNMR)图。
[0060] 图 8 为 TOLAN- (CH2) 2SCH2CH (C6H13)切17的核磁共振氢谱(1HNMR)图。
[0061] 图 9 为 HPB- (CH2) 2SCH2CH (C6H13)切17的核磁共振氢谱(1HNMR)图。
[0062] 图 10 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH (C6H13)切17的核磁共振氢谱(1HNMR)图。
[0063] 图 11 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH (C6H13)切17的核磁共振碳谱(13CNMR)图。
[0064] 图 12 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH(C6H13) C8H17的质谱(MS)图。
[0065] 图 13 为 HBC-(CH2)2SCH2CH(C6H 13) C8H17的紫外可见吸收光谱(UV-vis)图。
[0066] 图 14 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH (C8H17) CltlH21 的核磁共振氢谱(1HNMR)图。
[0067] 图 15 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH (C8H17) CltlH21 的核磁共振碳谱(13CNMR)图。
[0068] 图 16 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH(C8H17) CltlH21 的质谱(MS)图。
[0069] 图 17 为 HBC-(CH2)2SCH2CH(C8H 17) CltlH21 的紫外可见吸收光谱(UV-vis)图。
[0070]图 18 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH (CltlH21) C12H25的核磁共振氢谱(1HNMR)图。
[0071] 图 19 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH (CltlH21) C12H25的核磁共振碳谱(13CNMR)图。
[0072] 图 20 为 HBC- (CH2) 2SCH2CH (CltlH21) C12H25的质谱(MS)图。
[0073] 图 21 为 HBC-(CH2)2SCH2CH(CiqH 21) C12H25的紫外可见吸收光谱(UV-vis)图。
【具体实施方式】
[0074] 本发明采用三聚成环-三氯化铁并蔻法,即由2-(4' -溴苯基)乙醇为原料,经过 羟基溴代,硫脲盐反应下生成硫醇,接着制备硫醚,选择钯催化直接偶合反应,得到二苯乙 炔衍生物,在羰基钴催化下三聚环化生成相应的六苯基苯。用无水三氯化铁在二氯甲烷和 硝基甲烷中氧化,然后用碘和硼氢化钠体系进行还原,加入甲醇沉淀得到黄色固体,过短柱 提纯得到黄色固体。
[0075] 实施例 1 :制备 HBC- (CH2) 2SCH2CH (C6H13) C8H17
[0076] (1)对溴苯乙基硫醇
[0077] 将对溴苯乙基溴(86. 87g, 0· 33mol),硫脲(30. 14g, 0· 396mol),无水乙醇(120ml) 置于圆底烧瓶中,混合加热回流,直至有白色沉淀析出,过滤后,置于单口瓶中加入 Na0H(135ml, 5M)水溶液,回流加热五小时,稀盐酸酸化后,分出硫醇层,无水硫酸钠干燥, 20cm味氏分馏柱减压蒸馏(馏程146-148°C )。对溴苯乙基溴可由2-(4' -溴苯基)乙醇 通入溴化氢反应得到。
[0078] 通过核磁分析,得到的是对溴苯乙基硫醇,具体数据为ANMR(300MHz,⑶Cl3): δ (ppm) δ I. 37 (t, 1H, -), 2. 76 (t, 2H, -CH2-), 2. 86 (t, 2H, -CH2-), 7. 07 (d, 2H, ArH), 7. 43 (d, 2H,ArH),其核磁共振氢谱(1HNMR)如图6所示。
[0079] ⑵4-溴-苯乙基(2-己基癸烷基)硫醚的制备
[0080] 将NaOH水溶液(13. 5ml,6M)置于反应瓶中,换气(氮气)三次,在氮气保护下滴 加对溴苯乙基硫醇(9. 77g, 45mmol),滴加完毕后,加入相转移催化剂四丁基碘化按(催化 剂量,1. 99克)。十分钟后加入61ml四氢呋喃,待均匀后,在十分钟内慢慢滴加完加入溴代 2-己基癸烷(16.50g,54mm〇l)。然后将温度升至45°C,反应在剧烈搅拌下过夜。反应完毕, 将反应液倾倒入稀盐酸(IM),用二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥,减压蒸去溶剂,柱层析得 无色透明液体16. 3g,产率85%。
[0081] 通过核磁共振谱分析,得到的是对溴苯乙基(2-己基癸烷基)硫醚,具体数据为:1HnmrGOOMHz, CDCl3) : δ (ppm) δ 〇· 87 (t,3H,-CH3),1. 20 (m,25H,-CH2-),2. 48 (d,2H,-CH2-) ,2. 71 (t, 2H, -CH2-),2. 82 (t, 2H, -CH2-),7. 07 (d, 2H, ArH),7. 40 (d, 2H, ArH),其核磁共振氢 谱(1HNMR)如图7所示。
[0082] (3) 1,2-二(4' -(2-己基癸烷基)硫基乙基苯基)乙炔(TOLAN-(CH2)2S CH2CH(C6H13)C8H17)制备
[0083] 将得到的4-溴-苯乙基(2-己基癸烷基)硫醚(4. 42g,IOmrnol),置入装有干燥苯 (30ml)的三颈瓶中,换气三次,在氮气保护下加入Pd(II)(二氯二(三苯基膦)络钯,10% mol),CuI (碘化亚铜,10% mol),后用针管注入DBU (1,8-二氮杂二环^ 碳_7_稀)(8ml), 再换气三次。然后通过针管将三甲基硅乙炔(I. 〇〇g)和水(〇.〇8ml)注入。将反应瓶密封, 在常温下反应过夜。反应完毕后,减压蒸去溶剂,柱层析得到淡黄色液体2. 7g,产率72%。
[0084] 通过核磁共振氢谱分析,得到的是1,2_二(4'_(2_己基癸烷基)硫醚乙基苯基) 乙炔,具体数据为,HNMR(300MHz,CDCl3) : δ 〇· 86 (t, 6H, -CH3), 1. 27 (m, 50H, -CH2-), 2. 49 ( d, 4H, -CH2-), 2. 73 (t, 4H, -CH2-), 2. 90 (t, 4H, -CH2-), 7. 20 (d, 4H, ArH), 7. 44 (d, 4H, ArH),其 核磁共振氢谱(1HNMR)如图8所示。
[0085] (4)六(4' -(2-己基癸烷基)硫基乙基苯基)苯(HPb-(CH2)2SCH2CH(C 6H13)C8H17) 制备
[0086] 将得到的 TOLAN-(CH2)2SCH2CH(C6H 13) C8H17 (I. 22g,I. 6mmol)溶于 40ml 干燥的二氧 六环中,换气三次,加入催化剂量Co2 (CO)8(IO^mol)在氮气保护下回流24h。反应完毕后, 减压蒸去溶剂,粗产品经柱层析得到淡黄色液体〇.98g,产率80%。
[0087] 通过核磁共振谱分析,得到的是六(4' -(2-己基癸烷基)硫基乙基苯基) 苯,具体数据为!1HNMR (400MHz, CDCl3) : δ 〇· 86 (t, 18H, -CH3),1. 26 (m, 144H, -CH2-), 1. 30 (d, 6H, -CH-),2. 47 (d, 24H, -CH2-),2. 61 (t, 12H, -CH2-),6. 66 (m, 24H, ArH),其核磁共振 氢谱(1HNMR)如图9所示。
[0088] (5) HPB-(CH2)2SCH2CH (C6H13) C8H17的脱氢环化制备六苯并蔻(HBC-(CH 2)2S CH2CH(C6H13)C8H17)
[0089] 将得到的 HPb-(CH2)2SCH2CH(C6H 13)C8H17O). 2g,0. 09mmol)溶入装有 100mL 干燥的 DCM的三口瓶(干燥处理),通过针管将氮气通入液面下,通气20分钟,使溶剂中气体彻底 置换。在氮气保护下将三氯化铁(5. 26g,23. lmmol)溶于IOml硝基甲烷,在氮气保护下进 行滴加。54分钟后,用冰甲醇(100mL)淬灭反应。处理完毕,将产物溶于四氢呋喃,加入碘 (〇. Ig)和硼氢化钠(〇.8g)还原后处理,加入甲醇取得沉淀物,过短柱(石油醚:二氯甲烷 =2:1)得到亮黄色固体0. 16g,产率80%。
[0090] 通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱分析,最终得到的产物是 HBC-(CH2)2S(QE)2C6C 8,具体数据为,HNMRQOOMHz,CDCl3) : δ 〇· 82(t,36H,-CH3), 1. 22 (m,1 20H,-CH2-),I. 36 (m,24H,-CH2-),I. 66 (d,6H,-CH2-),2· 71 (t,24H,-CH2-),3· 05 (t,24H,-CH2-),3. 26 (s,24H,-CH2-),8. 33 (s,12H,ArH) · 13CNMR (75MHz,CDCl3) : δ 138. 02, 129. 42, 123. 10 ,121. 08, 119. 23, 38. 16, 38. 07, 37. 60, 35. 32, 33. 31, 31. 91, 31. 90
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