在有机功能材料中,以咔唑衍生物为重要分子构建单元,无论是光伏材料还是有机电致发光二极管(OLED)显示材料,都离不开这一构建单元。基于咔唑及其衍生物的星形分子、树枝状分子比比皆是。
咔唑及其衍生物具有一个显著特点:其芳香环上有4个化学活性氢原子,可作为分子构建的键合点和反应位点。在特定条件下,这4个氢原子可以与亲核试剂或溴代试剂发生反应,生成如1,3,6,8-四溴咔唑等新的衍生物或中间体。
制备以咔唑为起始原料,通过与N-溴代丁二酰亚胺的反应来合成1,3,6,8-四溴咔唑化合物:
步骤 1在氮气气氛下,在装有磁力搅拌器的三口烧瓶中加入5克(29.94毫摩尔)咔唑和15毫升N,N-二甲酰胺,待咔唑完全溶解后制备浓度为1.996摩尔/升的溶液A,并将反应体系用冰水浴冷却至5℃。然后将N-溴代丁二酰亚胺(21.317克,119.76毫摩尔)溶于100毫升N,N-二甲酰胺中,制备浓度为1.1976摩尔/升的溶液B。确保溶液B中的N,N-二甲酰胺与溶液A中的体积比为20:3。
步骤 2控制反应温度在5℃,用恒压漏斗缓慢滴加溶液B到溶液A中。
步骤 3完成滴加后,在室温下继续反应10小时。
步骤 4将产物倒入200毫升蒸馏水中,立即出现白色沉淀物。过滤并用水洗三次,在100℃条件下烘干得到初产物。
步骤 5使用50毫升二氯甲烷对步骤4中的初产物进行重结晶提纯,以获得高纯度的1,3,6,8-四溴咔唑化合物。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
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1,3,6-三溴咔唑 | 1,3,6-tribromocarbazole | 55119-10-3 | C12H6Br3N | 403.898 |
咔唑 | 9H-carbazole | 86-74-8 | C12H9N | 167.21 |
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
1,3,6,8-四溴-9-乙基咔唑 | 9-ethyl-1,3,6,8-tetrabromocarbazole | 66294-03-9 | C14H9Br4N | 510.848 |
—— | bis(1',3',6',8'-tetrabromocarbazolyl)-2,4-hexadiyne | 105729-56-4 | C30H12Br8N2 | 1039.67 |
—— | 1,3,6,8-tetrabromo-9H-carbazole-9-acetic acid | 124985-09-7 | C14H7Br4NO2 | 540.831 |
—— | 1,3,6,8-Tetrabromo-9-(phenylsulfanylmethyl)carbazole | —— | C19H11Br4NS | 605.0 |
—— | 1,3,6,8-tetrabromo-9-(4-bromophenyl)carbazole | 135761-45-4 | C18H8Br5N | 637.788 |