[發明專利]一類含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110427922.0
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113200941B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 曲大輝;金葦航;王騫;王夢奇
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C07D279/14
• 分類號: C07D279/14;C07D417/04;C09K9/02;C09K11/06;G01N21/64;B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 李鴻儒

本發明公開了一類含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料，結構通式如下所示：本發明的含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料分子設計合理，合成目標物新穎，能夠特異性檢測、吸附并分離結構相似的有機物，這一過程可以通過材料熒光的變化進行監測。該類分子溶解性良好，合成、純化簡單，分子結構可變，合成方法具有普適性，便于根據需要設計結構、性能不同的功能化合物。

技術領域

本發明屬于有機化學合成技術領域，具體涉及一類含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料及其制備方法。

背景技術

柱芳烴及其衍生物是一類新型大環化合物，具有高度對稱性和剛性，相比葫蘆脲和環糊精等傳統大環更容易被修飾，因其對鹵代烴、烷烴、芳香烴等化合物具有良好的選擇性吸附，被認為是非常有潛力的小分子吸附材料。但是柱芳烴本身沒有熒光，在實際應用中難以通過簡單的觀察來判斷吸附情況。通過烷基鏈連接熒光分子的方法，對于鹵代烴、烷烴、芳香烴等簡單小分子，無法判斷是否有結合，也難以得到緊湊、剛性的晶體，限制了該類分子的進一步應用。而母體結構帶有熒光單元的柱芳烴，可以通過簡單直接的目視判斷柱芳烴在吸附過程中空腔的變化，但是合成方法往往冗長繁瑣，提純分離困難，限制了對柱芳烴及其衍生物的研究與應用。通過巧妙的分子設計以及簡單高效的合成方法，將熒光單元融合到柱芳烴分子中，具有重要的研究意義和實用價值。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一類含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料。

本發明的第二個目的是提供一種所述含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的第一方面提供了一類含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料，結構通式如下所示：

其中：R₁為

R₂為氫或C1～C3烷基。

較優選的，所述結構通式中，R₂為氫、甲基、乙基。

最優選的，所述含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料的結構為以下結構中的一種：

本發明的第二方面提供了一種所述含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料的制備方法，包括以下步驟：

在手套箱中，將化合物6、堿、鈀催化劑、配體、鹵代芳烴、甲苯混合，溫度為100～110℃，氬氣氛圍下，攪拌18～24h，得到化合物II，即通式中R₂＝H的所述含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料；

所述堿為叔丁醇鉀或叔丁醇鈉；所述鈀催化劑為醋酸鈀或氯化鈀；所述配體為三叔丁基膦或三叔丁基膦四氟硼酸鹽；所述鹵代芳烴為2-溴-9-芴酮、2-溴蒽、7-溴異喹啉；所述化合物6和堿的摩爾比為1:2至1:3；所述化合物6和鈀催化劑的摩爾比為1:0.01至1:0.05；所述鈀催化劑和配體的摩爾比為1:2；所述化合物6和鹵代芳烴的摩爾比為1:1至1:3。

將化合物II、碘化物或溴化物、堿和溶劑混合，溫度為50～80℃的條件下，攪拌18～24h，得到式I所示化合物即所述含吩噻嗪的柱芳烴熒光吸附材料；

所述堿為碳酸鉀或碳酸鈉；

所述溶劑為丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺中的一種；

所述化合物II和堿的摩爾比為1:1至1:3；

所述化合物II和碘化物或溴化物的摩爾比為1:5至1:15。

所述碘化物或溴化物為碘甲烷、碘乙烷或溴乙烷。