[发明专利]二苯并[c,i][1,10]邻菲咯啉及其衍生物和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型有机电致发光材料领域，具体地说是一种二苯并[c,i][1,10]邻菲咯啉及其衍生物和制备方法及应用。

背景技术

近年来，有机电致发光材料由于其发光能力强、光稳定性好、分辨率高等特点，引起了人们的广泛关注。其中，稠环芳香化合物特别是多环芳香化合物，更是人们研究的热点。具有梯形平面结构以及较大的π共轭体系的并五苯(苉)具有很强的发光性能，较高的载流子迁移率以及独特的自我组装性能，这些极具前景的光电性质，使得它被广泛应用于有机发光二极管以及有机场效应晶体管中。而梯形并五苯(苉)中杂原子的引入更是对于有效优化分子的固态包装以及分子的光电性能，提高材料的环境稳定性，提供了一种有效的方法。

苉，菲啶以及氮杂苉的结构如下所示，氮杂苉的构成可以看做是两个菲啶共用一个苯环而成。

菲啶类化合物在药物化学和材料科学领域所具有的生物活性以及各类重要的天然产物及油料作物领域具有不可替代的作用，分子中菲啶骨架的构建方法的改进极具吸引力，并且文献中报道了多种构建方法。其中，酸催化或者是环化反应被广泛研究。2009年Youn等人(S.W.Youn,J.H.Bihn,Tetrahedron Lett.2009,50,4598-4601)通过三氟乙酸催化2-芳基苯胺与芳基醛反应合成了6-取代的菲啶衍生物，发现这些化合物皆具有很强的荧光，可被应用于材料科学以及DNA测序领域，该方法的不足之处在于反应需要在120-140℃的高温下进行，且反应时间1.5-7天不等；2009年Kundu等人(A.K.Mandadapu,M.Saifuddin,P.K.Agarwal,B.Kundu,Org.Biomol.Chem.2009,7,2796-2803)通过Suzuki偶联以及Pictet-Spengler反应构建菲啶环，且反应时间较短；2013年Dhara等人(S.Dhara,M.Ghosh,J.K.Ray,Synlett2013,24,2263-2265)则通过邻溴苯甲醛类化合物与邻氨基苯硼酸通过Suzuki偶联-缩合一步制得菲啶类化合物，该方法通过钯催化偶联的方法有效便捷地构建菲啶衍生物，且产率较高。

综上，我们知道，苉以及菲啶类化合物在有机电致发光领域都发挥着重要作用，但是又各有优缺。苉具有比菲啶更大的共轭体系，发光性能好，但应用范围相对较窄；而菲啶类化合物共轭体系较苉稍弱，但是在药物化学以及材料科学等领域起着重要作用。氮杂苉即邻菲咯啉，则能够成功地将二者的性能收归一体。它具有更强的荧光性能，有效优化分子的固态包装，并且拓宽了其应用领域。但是有关邻菲咯啉及其衍生物的合成报道却是没有的。

发明内容

本发明的目的在于合成一种新型的二苯并[c,i][1,10]邻菲咯啉及其衍生物，并提供了二苯并[c,i][1,10]邻菲咯啉及其衍生物的制备方法。该化合物可用于有机电致发光材料，且制备过程简单，条件温和，后处理便捷。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种二苯并[c,i][1,10]邻菲咯啉及其衍生物，特点在于两个菲啶共用一个苯环，且氮原子的邻位带有取代基团，其具有如下结构：

式中R＝氢、烷基、苯基或芳基。

一种二苯并[c,i][1,10]邻菲咯啉及其衍生物的制备方法，特点在于以邻苯二胺为原料，与氯化亚砜(SOCl₂)在氯仿和吡啶中反应制得苯并[2,1,3]噻二唑，作为氨基的保护基；然后双溴代得到4,7-二溴苯并[2,1,3]噻二唑；将4,7-二溴苯并[2,1,3]噻二唑与2-甲酰基苯硼酸，2-乙酰基(或芳甲酰基)苯硼酸频哪醇酯钯催化经Suzuki偶联反应得到一系列的4,7-二[2-甲酰基,2-烷基甲酰基或芳基甲酰基]苯并[2,1,3]噻二唑；最后经硼氢化钠/六水合氯化钴或者氢化铝锂的还原并关环得到一系列二苯并[c,i][1,10]邻菲咯啉及其衍生物；其中：

a、所述系列的4,7-二[2-甲酰基,2-烷基甲酰基或芳基甲酰基]苯并[2,1,3]噻二唑具有如下结构：

式中R＝氢、烷基、苯基或芳基；