[發(fā)明專利]含有芳香多環(huán)體系的磷雜六元環(huán)化合物及其合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910620346.4
• 申請(qǐng)日: 2019-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN110204575B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段征;王麗麗;司二兵;趙鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F9/6568
• 分類號(hào): C07F9/6568;C09K11/06
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張曉萍

本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種在材料領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值的含有芳香多環(huán)體系的磷雜六元環(huán)化合物及其合成方法。該方法以含有芳香多環(huán)體系的仲磷氧化物為原料，在金屬催化劑存在和加熱條件下生成目標(biāo)化合物，其反應(yīng)條件溫和，可獲得較高或中等收率。其具有如下結(jié)構(gòu)通式：。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種利用金屬催化的方法合成含有芳香多環(huán)體系的磷雜六元環(huán)化合物。

背景技術(shù)

有機(jī)π共軛光電功能材料因其種類和結(jié)構(gòu)多樣、易于大面積制備以及可以用于柔性電子器件等顯著優(yōu)勢(shì)，在電致發(fā)光二極管、太陽能電池、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、非線性光學(xué)材料、生物/化學(xué)/光傳感器、存儲(chǔ)器甚至激光器等領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。將雜原子引入π-共軛體系是一種有效地調(diào)節(jié)材料光電性能的方法。與其它材料相比，含磷材料可以通過簡(jiǎn)單的化學(xué)修飾(氧化、硫化、季鏻鹽化以及金屬配位等方式)來調(diào)節(jié)共軛體系的電子效應(yīng)，進(jìn)而調(diào)控體系的光電性能，實(shí)現(xiàn)材料性能的多樣化。

文獻(xiàn)表明，磷雜六元環(huán)化合物可以應(yīng)用于生物成像的染料(Chem.Eur.J.2019,25,6332–6341，Chem.Commun.2017,53,10954–10957，Chem.Commun.2018,54,299–302)，電子受體材料(Chem.Eur.J.2017,23,6988–6992)，具有優(yōu)良的發(fā)光性能和穩(wěn)定性(Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,15157–15161)。但是磷雜六元環(huán)的合成研究相對(duì)較少，限制了該類型化合物的進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用。到目前為止，以仲磷氧化物為原料，利用催化量的金屬鹽將磷原子嵌入到芳環(huán)骨架中設(shè)計(jì)合成磷雜六元環(huán)化合物的研究未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前的技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明目的在于提供一種新型的合成含有芳香多環(huán)體系的磷雜六元環(huán)化合物的方法；另一目的在于提供一系列新型含有芳香多環(huán)體系的磷雜六元環(huán)化合物。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述方法以芳基仲磷氧化物為中間產(chǎn)物，通過自由基環(huán)化反應(yīng)生成磷雜六元環(huán)。

其通式如下：

Ar為苯基，鹵代苯基，C1-5烷基取代苯基，萘基，芘基、呋喃基、苯并呋喃基，苯基取代的呋喃基，苯并噻吩基、噻吩基，苯基取代的噻吩基，吡咯基、苯基取代的吡咯基，吡啶基，吲哚基，N原子被C1-5烷基取代的吲哚基等芳香環(huán)取代基；R，R’分別為氫，鹵素原子或C1-5烷基。虛線部分表示存在或不存在。

優(yōu)選：Ar為苯基，鹵代苯基，C1-2烷基取代苯基，萘基，芘基、呋喃基、苯并呋喃基，苯基取代的呋喃基，苯并噻吩基、噻吩基，苯基取代的噻吩基，吡咯基、苯基取代的吡咯基，吡啶基，吲哚基，N原子被C1-2烷基取代的吲哚基等芳香環(huán)取代基；R為氫；R’為氫。虛線部分表示存在或不存在。

其合成路線如下：

分別取化合物原料I和AgNO₃于耐壓管中，加入乙腈，加熱反應(yīng)，用³¹P NMR監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)反應(yīng)完全，向反應(yīng)體系加入乙酸乙酯和水，然后經(jīng)萃取，合并有機(jī)層，干燥，過濾，減壓蒸去溶劑，柱層析分離，得到目標(biāo)物。

Ar，R，R’表述與上述一致。

具體如下表結(jié)構(gòu)所述I系列化合物合成得到II系列化合物：

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1.通過少量的銀鹽催化，在溫和的條件下就可以合成一系列其他方法難以合成的磷雜六元環(huán)化合物，收率達(dá)45％以上。2.通過此方法，可以設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)骨架的化合物，達(dá)到調(diào)節(jié)化合物光學(xué)性質(zhì)的目的。3.得到的新化合物II，可以應(yīng)用到發(fā)光器件方面，具有較好的發(fā)光性能。

具體實(shí)施方式