[发明专利]一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法

说明书

本发明涉及化合物制备技术领域，尤其涉及一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法，以硼氮吡啶化合物为基本骨架，首先与三溴化硼发生C‑H硼氢化反应，再与烷基铝或芳基锌试剂进行金属交换制得目标产物。本发明以硼氮吡啶化合物为基本骨架，合成一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物，该化合物结构新颖，目前尚未报道，且该化合物合成方法简单方便、原料廉价易得。合成的四配位双硼氮芴荧光化合物具有较好的光学特性，发射荧光的波长范围为440nm‑580nm，通过调节四配位硼原子或硼氮吡啶芳环上的取代基，可有效调节该类化合物的光学性能，从而拓展其应用范围。

技术领域

本发明涉及化合物制备技术领域，尤其涉及一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法。

背景技术

一直以来，四配位硼氮芳环化合物备受科研界关注，主要由于这类体系具有独特的电子结构即存在极性的B-N键和特殊的光学性质，在光电材料领域具有重要研究意义。目前，四配位硼氮芳环化合物已应用于多个领域，比如非线性光学器件、聚合物材料、生物成像、生物细胞标记、双电子吸收和发射材料以及有机发光二极管(OLEDs)等。这其中就有典型的具有芳香性的四配位硼氮芴化合物。最早由Masahiro Murakami等在J.Org.Chem.2010,75,8709报道了四配位硼氮芴化合物的合成。之后该类化合物被大量探究，通过调控氮杂环的取代基、氮原子数、以及芳环共轭等途径，从而研究出具有特殊光电特性的有机功能分子。到目前为止，合成的四配位硼氮芴化合物大多带有单个B-N键，而对于带有双硼氮键的四配位硼氮芴结构研究目前相对较少。根据文献调研，在2015年由Shih-Yuan Liu等在J.Am.Chem.Soc.2015,137,5536报道了一例以N-B-N-B键相连的四配位双硼氮芴化合物，该合成方法底物来源困难，需要特殊途径合成，过程中需用过渡金属催化，且反应步骤较多，过程较为繁琐，从而影响该体系的进一步探究。对于四配位双硼氮芴化合物的研究仍然面临诸多挑战，主要缺乏有效的合成途径。

发明内容

本发明的目的是以硼氮吡啶化合物为基本骨架，合成一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物，该化合物结构新颖，目前尚未报道，且该化合物合成方法简单方便、原料廉价易得。合成的四配位双硼氮芴荧光化合物具有较好的光学特性，通过调节四配位硼原子或硼氮吡啶芳环上的取代基，可有效调节该类化合物的光学性能，从而拓展其应用范围。

本发明的技术方案：

一种新型四配位双硼氮芴荧光化合物的制备方法，以硼氮吡啶化合物为基本骨架，首先与三溴化硼发生C-H硼氢化反应，再与烷基铝或芳基锌试剂进行金属交换制得目标产物，步骤如下：

1)在惰气氛围下，于0℃，将BBr₃滴加到硼氮吡啶化合物与(i-Pr)₂NEt的DCM溶剂中，投料比为3：1：1，缓慢恢复室温，反应24h后，将DCM抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，即得反应中间体；

2)在惰气氛围下，于0℃，将烷基铝滴加到上述反应中间体的甲苯溶液中，投料比为2.1：1，缓慢恢复室温，反应1h后，将甲苯抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，过柱分离纯化即得双烷基取代的四配位双硼氮芴目标产物。

3)在惰气氛围下，将制备的芳基锌试剂与上述反应中间体在甲苯溶液中混合均匀，投料比为2.1：1，80℃下反应12h后，将甲苯抽干，有机溶剂萃取、水洗、浓缩干燥，过柱分离纯化即得双芳基取代的四配位双硼氮芴目标产物。

所述硼氮吡啶化合物为芳基取代的硼氮吡啶化合物，其通式为N(R)NCH₂C(Me)CH₂B(Ph),其中R分别为苯基、2-溴苯基、4-溴苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基。