专利汇可以提供螺环化合物及其用途专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种新颖的结构式(Ⅰ)的化合物。,下面是螺环化合物及其用途专利的具体信息内容。
1.一种结构式(I)的化合物: 式中Ka,L,M,Na,Oa和Pa相同或不同,并且彼此独立地具有如下结构式: 式中符号和标记具有下述含义: R3表示H,C1-C22烷基,CN,C6-C14芳基,C4-C15杂芳基,C5-C20烷芳基或C5-C20 芳烷基; m,n,和p相同或不同,并彼此独立地表示0,1,2,3,4,5或6; X和Y表示CR或N; Z表示O,S,NR,CR2,-CH=CH-,CH=N-,-CR2=CR2-,或-CR2=N-; R表示H,C1-C22烷基(线性,支链或环状),C1-C22烷氧基,CN,NR22, COOR2,CHO,SR2,NO2,OH,C6-C14芳基,如苯基,联苯基,1-萘 基,2-萘基或9-蒽基,或C4-C15杂芳基或芳氧基; R1相同或不同,且彼此独立地表示R,A,B或C,所述A,B,或C如下: 其中至少一个基团R1是A,B,或C; R2相同或不同,且为H或带有1-30个碳原子的烃基,R2还可以包含一个 或多个, 其中如下结构式(I)的化合物除外: 其中在Oa,Pa,M和L中R1同时不为A,B或C,并且在Ka和Na中R1同时为 A或B; 其中在Oa,Ka,M和Pa中R1同时不为A,B或C,并且在Na和L中R1同时 为A或B。
2.如权利要求1所述的化合物,其特征在于,符号和标号具有如下含 义: n和p为0; m为0,1,2,3,4,5或6; X和Y为CR; Z为-CR=CR-; R1为相同或不同,且彼此独立地表示R,A,B,或C,其中至少一个基团R1 为A,B或C。
3.权利要求1或2所述的化合物,其特征在于,在结构式I中,就Ka,L,M 和Na而言,基团R1相同或不同,且彼此独立地为A,B或C。
4.如前述任一项权利要求所述的化合物,其特征在于,在结构式(I)中 的Oa和Pa为H。
5.如权利要求1或2所述的化合物,其特征在于,在结构式(I)中,R1相 同或不同,且为A,B或C。
6.如前述任一项权利要求所述的化合物,其特征在于,R1为R或A,其 中至少一个R1为A。
7.如前述任一项权利要求所述的化合物,其特征在于,R1为A。
8.一种结构式(II)的化合物: 式中的符号和标号有如下含义: q和r相同或不同,且彼此独立地表示0,1,2,3,4,5或6; Q1和Q2相同或不同,且彼此独立地表示H或下面的结构式: 式中 s和t相同或不同,且彼此独立地为0,1,2,3或4; R1相同或不同,且彼此独立地为R或A,B或C。
9.如权利要求8所述的化合物,其特征在于,其中的符号和标号有如 下含义: Q1和Q2相同或不同,且彼此独立地为H或下面的结构式: 式中 s和t相同或不同,且彼此独立地为0,1,2,3或4; Q相同或不同,且彼此独立地为R或Q1。
式中K1和K2彼此独立地表示共轭体系;所述用途例如用作电发光材料 (EP-A0 676 461),用作光电伏打电池中的电荷转送层(WO-A97/106 17), 用作非线性光学中的工作材料(EP-A0 768 563)以及用作光学增亮剂 (DE-A 196 45 063)。
令人惊奇的是,业已发现,包含多于一个螺中心的某些螺环化合物特 别适合用作有机固体激光器的激光染料。
因此,本发明涉及结构式(I)的螺环化合物:
式中Ka,L,M,Na,Oa和Pa相同或不同,并且彼此独立地具有如下结构式:
式中符号和标记具有下述含义:
R3表示H,C1-C22烷基,CN,C6-C14芳基,C4-C15杂芳基,C5-C20烷芳基或C5-C20 芳烷基;
m,n,和p相同或不同,并彼此独立地表示0,1,2,3,4,5或6;
X和Y表示CR或N;
Z表示O,S,NR,CR2,-CH=CH-,CH=N-,-CR2=CR2-,或-CR2=N-;
R表示H,C1-C22烷基(线性,支链或环状),C1-C22烷氧基,CN,NR22, COOR2,CHO,SR2,NO2,OH,C6-C14芳基,如苯基,联苯基,1-萘 基,2-萘基或9-蒽基,或C4-C15杂芳基,优选包含一个,两个或 三个N,O和/或S原子,特别优选的是2-噻吩基或2-呋喃基, 或芳氧基;
R1相同或不同,且彼此独立地表示R,A,B或C,所述A,B,或C如下:
其中至少一个、优选1-10个基团R1选自:基团A,B,或C;
R2相同或不同,且为H或带有1-30个碳原子的烃基,R2还可以包含一个 或多个,优选一个,两个或三个杂原子,优选是N,O和/或S,
其中如下定义的结构式(I)化合物除外:
其中在Oa,Pa,M和L中R1同时不为A,B或C,并且在Ka和Na中R1同时为 A或B;
其中在Oa,Ka,M和Pa中R1同时不为A,B或C,并且在Na和L中R1同时 为A或B。
对于结构式(I)的化合物,优选的是其中的符号和标号具有如下含义:
n和p为0;
m为0,1,2,3,4,5或6;
X和Y为CR;
Z为-CR=CR-;
R1为相同或不同,且彼此独立地表示R,A,B,或C,其中至少一个基团R1 为A,B或C;
R3为H,C2-C10烷基或C6-C10芳基。
在特别优选的结构式(I)化合物中,在Ka,L,M和Na中,基团R1相同或不 同,且彼此独立地为A,B或C。
在更为优选的结构式(I)化合物中,Oa和Pa为H。
在更为优选的结构式(I)化合物中,R1相同或不同,且为A,B或C。
在特别优选的结构式(I)化合物中,R1为R或A,其中至少一个R1为A。
在更为特别优选的结构式(I)化合物中,R1为A。
基团A,B和/或C的数量优选为1-50,更优选为1-20,特别优选为 1-10。
根据前述权利要求中至少一个的化合物,其中在结构式(I)中的Oa和 Pa为H。
特别优选的结构式(I)化合物是结构式(II)的那些化合物:
式中的符号和标号有如下含义:
q和r相同或不同,且彼此独立地表示0,1,2,3,4,5或6;
Q1和Q2相同或不同,且彼此独立地表示H或下面的结构式:
式中
s和t相同或不同,且彼此独立地为0,1,2,3或4;
R1相同或不同,且彼此独立地为R或A,B或C,并且至少一个基团Q1或 Q2不是氢。
在优选的结构式(II)化合物中,符号和标号有如下含义:
Q1和Q2相同或不同且彼此独立地为H或下面的结构式:
式中
s和t相同或不同,且彼此独立地为0,1,2,3或4;
Q相同或不同,且彼此独立地为R或Q1。
本发明的螺环化合物借助得自文献的已知方法来制备,如在有机合成 的标准著作中所述的,例如Houben-Weyl的有机化学方法(Georg Thieme 出版社,期图加特),以及Weissberger和E.C.Taylor编辑的“杂环化合 物化学”系列丛书的相应册。
在已知且适合于所述瓜反应的反应条件下进行制备。另外,也可以使 用本身已知的但在此没有详细讨论的变通方案。
其中Oa=Pa=H的式(II)化合物将由9,9’-螺二芴出发而制备得到, 其合成例如由R.G.Clarkson、M、Gomberg在美国化学协会杂志,52 (1930),2881上已有描述。
其中Ka=L=M=Na并且Oa=Pa=H的结构式(II)的化合物例如可从9,9’-螺 二芴的2,2’,7,7’位置的四卤化作用着手,然后进行取代反应来制备(例如 参见US5,026,894);或者通过9,9’-螺二芴的2,2’,7,7’位置的四乙酰化 作用、并随后在乙酰基转换成醛基之后进行C-C连接、或在乙酰基转换 成羧酸基之后构建杂环来制备。
类似地,其中Ka=M=Pa=Oa=H并且Na=L的结构式(II)化合物可类似于结 构式IIIa来制备,在反应中所选的化学计量量的比率要使位置2,2’或 7,7’被官能化(例如参见,J.H.Weisburger,E.K.Weisburger,F.E.Ray, 美国化学协会杂志72(1959)4253;F.K.Sutcliffe,H.M.Shahidi, D.Paterson,染料着色协会杂志(J.Soc.Dyers Colour 94(1978)306,和 G.Haas,V.Prelog瑞士化学学报52(1969)1202)。
例如,可借助2,2’-位的二溴化作用,然后是9,9’-螺二芴的7,7’-位的 二乙酰化作用,接着是与化合物IIIa类似的反应来制备式(IIIc)化合 物。
例如通过对螺二芴合成中适当取代的原料化合物的选择而可制备结 构式(IIIe)-(IIIg)的化合物,例如可由2,7-二溴芴酮来合成2,7-二溴 螺二芴,利用2,7-二乙酯基芴酮合成2,7-二乙酯基-9,9’-螺二芴。螺二 芴的2’,7’-自由位可单独地再进行取代。
对于基团Ka,L,M和Na的合成,例如可以参考如下文献:
对于包含1,4-亚苯基基团的化合物而言,可以参考DE-A23 44 732,24 50 088,24 29 093,25 02 904,26 36 684,27 01 591和27 52 975;
对于包含嘧啶-2,5-二基基团的化合物而言,可以参考DE-A26 41 724;
对于包含吡啶-2,5-二基基团的化合物而言,可以参考DE-A40 26 223
和EP-A 0 391 203;
对于包含哒嗪-3,6-二基基团的化合物而言,可以参考DE-A32 31 462;
对于芳香化合物和杂环芳香化合物的直接耦合而言,可以参考N. Miyaura,T.Tanagi and Suzuki合成通讯11(1981)513-519,DE-A3 930 663,M.J.Sharp,W.Cheng,V.Snieckus在四面体通讯28(1987),5093; G.W.Gray在化学会志.Perkin Trans II(1989)2041和分子晶体,液 晶(Mol.Cryst.Liq.Cryst.)172(1989)165,分子晶体,液晶。204 (1991)43和91;EP-A0 449 015;WO89/12039;WO89/03821;EP-A0 354 434 中的有关内容。
例如,在Weissberger和E.C.Taylor编辑的“杂环化合物化学”系 列丛书的相应册中,描述了二取代吡啶,二取代吡嗪,二取代嘧啶和二 取代哒嗪的制备。
对于另外的变体,也请参考应用实施例。
根据本发明的化合物适用作激光染料。
激光器是能产生高强度、相干、单色光辐射的光放大装置,所述的光 辐射集中成平行的光束,这种光束通常称为激光束。典型的激光器包括 有:包含激光活性材料即激光介质的光学共振腔,所述激光介质可以是 固体,液体或气体。在操作激光器时,激光介质的原子或分子被激活, 直至它们发射出激光射线为止,即直至它们发射出光子或光量子为止。 为了将原子或分子激发成激光射线发射状态,即使其进行振动,它们将 经受用电子或光子的轰击。在光子发射时,这些光子将引发其它分子的 类似光子与来自激光束的这些光子的提前发射。激光器在多个领域中有 多种用途,如钻孔,光谱学,焊接,切割,信息传输,分析方法,外科 手术和光化学。
由于激光器取决于所使用的激光介质,因此它通常只能在可见光谱很 小的区域内工作,尤其是,在给定激光介质中,在特定能量传递时所发 射的波长只能在可见光谱很小的范围内进行调节。因此,为提供能在整 个可见光区进行工作的激光器,必须有很多种可利用的不同激光介质。
本发明适用于操作染料激光器,所述激光器包括有:能将染料激发成 发射激光射线的振动光源。
此外,为了使激光介质激发以便发射射线,本发明还适用于:借助使 激光介质暴露至合适的振动光源中,而使激光射线以不同波长发射;其 中所述的光源包含本发明的有机激光染料。
根据本发明的用途的细节也披露于发明名称为“窄光带宽发射的有机 固态光源”的欧州专利申请中(1998年2月4日申请,申请人为Hoechst Research and Technology GmbH&Co.KG),在此特意将其引入作为参考。
此外,根据本发明的化合物例如还可以用作:
(a)电发光材料(例如参见EP-A0 676 461),
(b)光电伏打电池中的电荷转送层(例如参见WO-A97/106 17),或辐射 检测器(例如参见DE-A196 46 411或PCT/EP97/0605),
(c)非线性光学中的材料(例如参见EP-A0 768 563),
(d)光学增亮剂(例如参见DE-A 196 45 063)。
在此特意地将这些引证的说明书引入作为参考。
下面借助实施例对本发明进行详细的解释,但这些实施例并不构成对 本发明的限定。
实施例:
合成:
A1前体:
A1.1 9,9’-螺二芴-2-硼酸的合成:
(a)2-溴-9-(联苯-2-基)芴-9-醇
将2.34克镁切屑和少许结晶碘加入装备有回流冷凝器和滴液漏斗的 500毫升四颈烧瓶中,所述烧瓶已用吹风机干燥并用氮气覆盖。在添加约 20毫升无水THF之后,首先,尽可能快地滴加22.5克2-溴联苯的约5毫 升并在滴加位置对混合物进行加热。在反应开始后,添加剩余的2-溴联 苯,其添加速率以反应混合物自动沸腾为准。然后添加约180毫升THF, 并使混合物回流2小时。
将热的、澄清的Grignard溶液倾析入1000毫升的四颈烧瓶中,以与 未反应的镁分离。将混合物冷却至0℃,并在20分钟内滴加一种于290 毫升THF中的25.0克2-溴芴-9-酮的溶液。在除去冰浴后,于室温对黄 色悬浮液搅拌一小时,然后回流二小时。冷却之后,借助抽真空,对沉 淀出的白色固体进行过滤,进行洗涤并在180毫升冰水和约5毫升浓盐 酸的混合物中进行水解。用约300毫升三氯甲烷对该混合物进行萃取。 在将有机相汇合之后,用碳酸氢钠水溶液、然后用水对有机相进行萃取 两次。在对混合物干燥并拨出溶剂之后,借助从二氯甲烷/己烷中的再 沉淀而对产品进一步提纯。结果得到白色结晶粉末。
得率:28.8克(72%)。
熔点:169-170℃。 1H-NMR(400MHz,d-DMSO):δ=8.41-8.39(pdd,1H),7.56-7.51(ptd,1H),7.38- 7.26(m,3H),7.22-7.17(m,3H),7.14-7.13(pd,1H),7.09-7.06(m,1H),6.86- 6.82(m,1H),6.78-6.76(pdd,1H),6.65-6.57(pd,2H),6.23(s,1H),5.95,5.79(2× s,2H)。
(b)2-溴-9,9’螺二芴
在114毫升99.8%的乙酸(外加1.5毫升浓盐酸)中,使47.0克2-溴 -9-(联苯-2-基)芴-9-醇回流2.5小时。吸滤沉淀物并用水进行洗涤。干 燥后,得到白色结晶粉末。
得率:44.4克(99%)。
熔点:183℃。 1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.84(dd,2H),7.81(dd,1H),7.70(d,1H),7.49 (dd,1H),7.37(m,3H),7.12(m,3H),6.85(d,1H),6.72(m,3H)。
(c)9,9’螺二芴-2-硼酸的合成
将1.84克镁切屑和少许结晶碘加入装备有回流冷凝器和滴液漏斗的 2000毫升四颈烧瓶中,所述烧瓶已进行加热干燥并用氮气覆盖。首先,尽 可能快地滴加约25毫升的一种30.0克2-溴-9,9’-螺二芴于120毫升无 水THF中的溶液,并在滴加位置对混合物进行加热。在反应开始后,添 加剩余的添加溶液,其添加速率以反应混合物自动沸腾为准。然后添加约 1100毫升THF,并使混合物回流2小时。将澄清的Grignard溶液冷却至 室温,并在四小时内,滴加至在氮气氛下的2000毫升四颈烧瓶中的8.68 克新蒸馏的硼酸三甲酯于约100毫升THF中的混合物中,其添加速率以内 部温度在-70℃和-75℃之间为准。将该批料慢慢温热至室温。将100克 冰水/3毫升95-97%的硫酸添加至白色悬浮液中。吸滤出未溶解的无机沉 淀物并进行洗涤,并用氯化钠水溶液对母液萃取两次。在硫酸镁上对有 机相进行干燥,并排出溶剂。在温热下用己烷和丙酮搅拌两次而对得到 的粗产品进行提纯。干燥后,得到白色粉末。
得率:21克(77%)。 1H-NMR(400Mhz,d-DMSO):δ=8.03-8.01(pdd,2H),7.99-7.97 (pdd,1H),7.89 (s,1H),7.88-7.86(pdd,1H),7.42-7.38(m,3H),7.16-7.11(m,3H),7.08(ps,1H), 6.60-6.59(m,3H)。
A1.2合成2,2’,7,7’-四溴螺-9,9’-二芴:
类似于EP-A676 461中的步骤制备该化合物。
A1.3合成2-溴-2’,7,7’-三碘-9,9’-螺二芴
在氮气氛下,在1.2小时内,将14.6克双(三氟乙酰氧基)碘苯于70毫 升三氯甲烷中的悬浮液滴加至剧烈搅拌下的6.20克2-溴-9,9’-螺二芴和 8.03克碘于35毫升三氯甲烷中的溶液中;所述溶液在装备有上升管和滴 液漏斗的250毫升的四颈烧瓶中,在滴加期间的内部温度为0-5℃。在 5-10℃再对混合物搅拌一小时,然后于室温过夜。
抽吸过滤出沉淀物。将约500毫升三氯甲烷添加至其中,并在已利用 碳酸氢钠使之成为碱性的亚硫酸钠水溶液中对悬浮液进行搅拌。分离出 有机相并借助用水的振荡进行洗涤,然后蒸发至干燥。
借助用亚硫酸钠和碳酸氢钠水溶液连续地振荡,对红色母液进行洗 涤,在硫酸钠上进行干燥,并蒸发至干燥。
根据DC,两部分是相同的。将约200毫升丙酮添加至其中,并对混合物 剧烈搅拌一小时。吸滤并干燥,得到白色粉末状产物2-溴-2’,7,7’-三碘 -9,9’-螺二芴。
得率:9.1克(75%) 1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.75-7.72(pdt,3H),7.68-7.66(pd,1H),7.57- 7.52(m,4H),7.00(pt,3H),6.81-6.80(pd,1H)。
A1.4合成2’,7,7’-三(9,9’-螺二芴-2-基)-9,9’-螺二芴-2-硼酸
(a)合成2-溴-2’,7,7’-三(9,9’-螺二芴-2-基)-9,9’-螺二芴:
将5.00克2-溴-2’,7,7’-三碘-9,9’-螺二芴,7.70克9,9’-螺二芴-2- 硼酸和5.89克碳酸钾,以及25毫升甲苯,30毫升水和60毫升THF引入装 备有回流冷凝器的250毫升三颈烧瓶中,并在氮气氛下于约60℃对混合 物搅拌45分钟,以便除去氧气。然后添加370毫克Pd(PPh3)4,并使该混合 物回流48小时。
在反应混合物过滤通过开槽过滤器之后,将100毫克KCN添加至该黄 色的滤液中,并借助添加几滴碳酸氢钠浓水溶液,在约70℃对混合物加热 一小时。将各相进行分离,并利用50毫升二氯甲烷对水相进行萃取。在 硫酸钠上对汇合的有机相进行干燥,蒸发至干并进行干燥。使粗产物通 过将2∶1己烷/二氯甲烷用作洗脱剂的硅胶柱。吸滤并干燥,得到白色 粉末状产物。
得率:5.05克(58%) 1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.83-7.80(pd,6H),7.77-7.75(m,3H),7.71- 7.65(m,6H),7.63-7.61(pd,1H),7.43-7.41(dd,1H),7.36-7.29(m,15H),7.08 -7.03(m,9H),6.85-6.82(m,4H),6.77-6.76(pd,2H),6.73-6.72(pd,1H),6.71 -6.67(m,6H),6.65-6.63(pd,3H)。
(b)合成2’,7,7’-三(9,9’-螺二芴-2-基)-9,9’-螺二芴基-2-硼酸
在氮气氛下,于-74℃、在30分钟时间内,将正丁基锂于己烷中的1.6M 溶液2.8毫升慢慢滴加至2.00克2-溴-2’,7,7’-三(9,9’-螺二芴-2- 基)-9,9’-螺二芴于40毫升无水THF中的澄清溶液中,所述澄清溶液在装 有内部温度计和隔板的100毫升的三颈烧瓶中,在添加期间,反应混合物 将变成黄色。将混合物温热至-10℃(溶液呈绿色)并再次冷却至-74℃,并 在10分钟时间内,将620毫克硼酸三甲酯添加至该澄清溶液中,该溶液保 持绿色。然后在室温对该批料搅拌一周(溶液呈黄色)。
此后,将60毫升水添加至该黄色反应混合物中,用三氯甲烷对该混合 物萃取三次,每次30毫升,并用30毫升对汇合的有机相进行萃取。在硫 酸钠上对有机相进行干燥,提出溶剂,然后使产物通过1∶1己烷/二氯 甲烷用作洗脱剂,适当增加极性(2∶1,3∶1,纯二氯甲烷,二氯甲烷/MeOH, 纯MeOH)的硅胶柱。然后,借助在50毫升乙腈和25毫升水的混合物中于 50℃搅拌30分钟,而萃取产物。吸滤并干燥,得到白色粉末状产物。
得率:1.03克(55%)。
由于硼酸是硼酸和不同酸酐的混合物,因此,不可能进行NMR光谱的 解释。在利用乙二醇进行酯化作用之后,借助质谱法对少量试样进行分 析:
MS(FD,8kV):m/z(%)=1259.9(100)[M+-B(OCH2)2]。
A1.5合成2,2’,7,7’-四(4-碘苯基)-9,9’-螺二芴
于室温下,将4.94克碘和9.67克双(三氟乙酰氧基)碘苯基添加至 6.00克2,2’,7,7’-四苯基-9,9’-螺二芴(如EP-A676 461所述进行制备) 于100毫升三氯甲烷中的溶液中,所述溶液在装有回流冷凝器和干燥管的 250毫升的双颈烧瓶中。在对混合物搅拌30分钟之后,吸滤出沉淀的固体, 用三氯甲烷进行洗涤,干燥并从甲苯中再结晶三次。得到白色粉末状产 物。2,2’,7,7’-四(4-碘苯基)-9,9’-螺二芴。
得率:2.8克(26%)。 1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.95-7.93(pd,1H),7.63-7.59(m,3H),7.18- 7.15(m,2H),6.94-6.93(pd,1H)。
A2根据本发明的化合物
A2.1合成2,2’,7,7’-四(9,9’-螺二芴-2-基)-9,9’-螺二芴
将967毫克2,2’,7,7’-四溴-9,9’-螺二芴,2,42克9,9’-螺二芴-2-硼 酸和1.86克碳酸钾,以及10毫升甲苯,15毫升水和25毫升无水THF引入 装有回流冷凝器和内部温度计的100毫升三颈烧瓶中,并在氮气氛下、于 约60℃搅拌45分钟,以便除去氧气。然后添加催化剂,并且在75℃的内 部温度下使混合物回流总计46.5小时。将混合物冷却至室温并进行吸滤, 将沉淀物溶解于约30毫升的三氯甲烷中,将10毫升碳酸氢钠的浓水溶液 添加至该溶液中,并添加约400毫克KCN于50毫升水中的溶液。然后使 该混合物回流一小时。分离出有机相并进行干燥,然后提出溶剂。使粗 产物在二噁烷中结晶两次。得到白色粉末状的产物。
得率:1.60克(67%)
熔点(DSC):449℃(Tg=273℃)。 1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=7,82-7.80(pd,2H),7.75-7.73(pd,1H),7.66- 7.64(pq,2H),7.35-7.26(m,5H),7.07-7.02(m,3H),6.83(pd,1H),6.78-6.77 (pd,1H),6.68-6.66(pd,2H),6.64-6.62(pd,1H)。
A2.2合成2,2’,7,7’-四[4-(9,9’-螺二芴-2-基)苯基]-9,9’-螺二芴
将1.40克2,2’,7,7’-四(4-碘苯基)-9,9’-螺二芴,1.98克9,9’-螺二 芴-2-硼酸和1.52克碳酸钾,以及20毫升甲苯,15毫升水和25毫升THF 引入装有回流冷凝器和内部温度计的100毫升三颈烧瓶中,并在氮气氛 下、于约60℃搅拌45分钟,以便除去氧气。然后添加70毫克Pd(PPh3)4, 并将混合物回流48小时。通过DC监测反应过程。
稍稍地使反应混合物浓缩,并对沉淀的固体进行吸滤,用水进行洗涤, 并在30毫升三氯甲烷和700毫克KCN于30毫升水中的混合物(外加几滴 浓的碳酸氢钠水溶液)中回流2.5小时。然后在50毫升己烷中使混合物 回流45分钟,吸滤,清洗并进行干燥。最后,使产物从二噁烷中再结晶两 次。得到白色粉末状产物。
得率:1.28克(55%)
熔点(DSC):448℃(Tg=272℃)。 1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.85-7.81(m,5H),7.55-7.51(m,2H),7.36-7.29 (m,7H),7.10-7.05(m,3H),6.91(pd,1H),6.85(pd,1H),6.74-6.69(m,3H)。
A2.3合成2,2’,7,7’-四[(2’,7,7’-三(9,9’-螺二芴-2-基)-9,9’-螺二 芴-2-基)-9,9’-螺二芴
将75.0毫克2,2’,7,7’-四溴-9,9’-螺二芴,690毫克2’,7,7’-三(9,9’- 螺二芴-2-基)-9,9’-螺二芴-2-硼酸和145毫克碳酸钾,以及4毫升甲 苯,6毫升水和10毫升THF引入装有回流冷凝器的100毫升双颈烧瓶中, 并在氮气氛下、于室温搅拌45分钟,以便除去氧气。然后添加2.1毫克 Pd(PPh3)4,并在75℃的内部温度下使混合物回流总共140小时。将60毫 克KCN于30毫升水中的溶液添加至二相反应混合物中,并在约50℃对混 合物加热一小时。利用100毫升MeOH分离有机相,并进行沉淀,然后对沉 淀出的固体进行吸滤,干燥,并通过1∶1己烷/二氯甲烷用作洗脱剂的硅 胶柱。在从二噁烷中进行两次结晶之后,得到白色粉末状产物。
得率:200毫克(31%)。
由于该络合物的H-NMR不能测定精确的结构,因此,借助高分辨率质谱 对该化合物进行分析。
MS(MALDI-TOF):m/z=5346.63[M+]。理论值:5346.65。
B本发明的化合物在发射装置中的应用
借助对各化合物在氯苯中溶液的旋涂,由化合物A2.1-A2.3生产无定 形薄膜(100nm)。为此,首先将化合物完全溶解(10毫克/毫升;借助在氮 气氛下于50℃对化合物搅拌约15分钟而制备溶液),然后以合适的旋转 速度进行旋涂。
对于所有的这三种化合物,均能得到效率极高的嫩蓝光致发光。就我 们的知识而言,这些化合物具有曾经在固体的未稀释状态下报道的最高 的PL效率:
化合物 λPL-薄膜[nm] ΦPL-薄膜[%]
A2.1 403,425 >90
A2.2 414,435 >90
A2.3 425,447 >90
此外,就其作为激光染料的性能而言,利用各种化合物进行试验(放大 的自发发射=ASE;增强的自发发射)。为此,使生产出的薄膜进行光学振 荡(脉冲氮激光;在337nm处激发)并以激发强度为函数对线性约束(line narrowing)进行跟踪。将这些结果与不是本发明的两种化合物进行对比。
化合物 明显线性结束开始 最大高度一半处发射的线
[μJ/cm2] 性宽度[nm]3)
A2.1 2 3.5
A2.2 2 3.1
A2.3 1.3 2.3
螺-6-PP1) 4 8
螺-4-PP2) 30 46
1)2,2’,7,7’-四(4-联苯基)-9,9’-螺二芴;
2)2,2’,7,7’-四苯基-9,9’-螺二芴;
3)激发强度:10μJ-cm2
这些测量数据证实:根据本发明的化合物甚至在极低的激发能量下 仍显示出ASE现象。这注定了本发明的化合物适用于光学振荡的激光器。 目前尚不能得到电振荡的有机激光器;然而,应当开发出这些激光器, 归因于其在固体-未稀释-状态下极高的PL效率和其高的热稳定性,本发 明的化合物特别适用于所述的电振荡有机激光器。
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