2-溴二苯并噻吩作为一种重要的中间体,具有广泛的应用价值。本文将探讨2-溴二苯并噻吩的具体应用,以供相关研究人员参考。
背景:2-溴二苯并噻吩是一种二苯并噻吩类化合物,可用作医药化工中间体,可用于合成角鲨烯合酶抑制剂与电子传输材料。
二苯并噻吩是有机光电材料中比较常见的一类杂环结构,在有机太阳能电池等领域有着广泛应用。与噻吩相比,二苯并噻吩具有更大的共轭π平面结构,可以更有效的传输电子;硫原子又具有给电子能力,材料常常表现出空穴迁移的特征。更有意思的是,如果将硫氧化成砜,这类材料又可以表现出贫电子结构性质的电子传输性能。因此,在有机光电材料领域, 二苯并噻吩类是备受关注的结构之一。
应用:合成14-已基14-H-苯基[4’,5’噻吩并2’,3’:7,8]萘并[1,2-e]吲哚
以吲哚衍生物为基本基团,与2-溴二苯并噻吩通过光氧化环化反应可合成14-已基14-H-苯基[4’,5’噻吩并2’,3’:7,8]萘并[1,2-e]吲哚,具体步骤如下:
1. 1-已基-1H-吲哚-5-甲醛(1)
在常温条件下将碘化钾(0.202 g,0.90 mmol)、5-吲哚甲醛(1.4516 g,10 mol)和碳酸钾(2.0730g,15 mmol)依次加入干燥好的100mL三口烧瓶中,抽真空三次,通入氩气。然后加入 30mL的丙酮,溴代正己烷(C6H13Br,2.06mL15mmol)与丙酮(15mL)的混合液通过恒压滴液漏斗缓慢滴加,20min 后滴加完毕,将烧瓶放入65℃的油浴锅中,加热回流反应20h。反应结束后,利用旋蒸除去丙酮旋溶液,采用硅胶柱层析法进行分离提纯石油醚:乙酸乙酯=40:1为洗脱剂,得黄色油状物0.8026g,产率为35%。
2. 1-己基-5-乙烯基-1H-吲哚(2)
在-10℃的低温条件下,将甲基三苯基碘化膦([Ph3PCH3]+I-2.9g 7.2mmol)加入干燥好的100mL三口烧瓶中,通入氩气保护,并抽真空三次。随后加入 10 mL 无水四氢呋喃,持续搅拌。10 分钟后向反应体系中加入叔丁醇钾(KotBu,1.06g 10.8mmol),反应颜色发生变化由白色变成亮黄色,再过10分钟后,加入20mL四氢呋喃溶解的1-已基-1H-吲哚-5-甲醛(1.65 g7.2mmol)。反应颜色再次发生变化,由亮黄色变成乳白色。持续搅拌 10 分钟后,向反应体系中加入 5 mL 的水,使反应停止。反应溶液用CH2C12萃取三次,真空旋蒸除去溶剂,采用硅胶柱层析法进行分离提纯,石油醚为洗脱剂,最后得到无色液体1.12g,产率为68%。
3. 反-5-(2-(二苯并[b,d]噻吩-2-基)乙烯基)-1-已基-1H-吲哚(3)
在常温下,将磁子放入干燥好的 100 mL三口烧瓶中,然后依次加入2-溴二苯并噻吩(1.3158g,5 mmol)、 1-已基-5-乙烯基-1H-吲哚(1.1368 g,5 mmol )、碳酸钾(0.69g,5mmol)、三邻甲苯基膦(0.46 g,5 mmol )、醋酸钯(0.112 g 0.5 mmol)和30mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)向反应相中通气30分钟以除去氧气然后抽真空3 次。将烧瓶放入 100℃的油浴锅中,加热回流反应 48 小时。停止反应后,反应体系用水和二氯甲烷溶液萃取三次,萃取液经洗涤干燥后,真空旋蒸除去溶剂,采用硅胶柱层析法进行分离提纯,石油醚为洗脱剂,最后得到白色固体 0.5872 g,产率为 29%。
4. 14-已基14-H-苯基[4’,5’噻吩并2’,3’:7,8]萘并[1,2-e]吲哚(4)
首先将碘(0.12g,0.46 mmol)加入到光催化反应装置中,接着将反-5-(2-(二苯并[b,d]噻吩-2-基)乙烯基)-1-已基-1H-吲哚(0.1843g,0.45 mol)溶于500mL苯后,全部转移至光催化反应装置中,快速搅拌,通入氩气鼓气 30 分钟,然后将环氧丙烷(18mL,257.2mmol)加入反应体系中,最后用500W的高压汞灯照射30min反应结束后,将苯旋蒸出后,加入 CH2Cl2制样,采用硅胶柱层析法分离提纯石油醚为洗脱剂,最后得到白色固体0.025g,产率为13.6%。
参考文献:
[1]李丽. 氮杂[6]螺烯及硫氮杂[6]螺烯:合成、表征和性质[D]. 山东大学, 2019.
[2]吴昊. 钯催化的串联偶联反应合成二苯并噻吩类化合物的研究[D]. 南京邮电大学, 2018.