D-П-A型三联吡啶衍生物的合成、结构和光学特性
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学性 质.
1 实验 部 分
1 1 试 剂 与仪器 .
咔唑 、 己烷 、 溴 氢氧 化钠 、三 氯 氧膦 、Ⅳ 溴代 丁二 酰 亚 胺 ( B ) 过 氧 化 苯 甲酰 ( P 、三 苯 基 一 NS 、 B O)
Leabharlann Baidu
膦、 四氢呋喃( H ) 石油醚 、 TF 、 甲醇 、 乙醇 、 丙酮 、 甲苯 、 四氯化碳和二氯甲烷等试剂和溶剂均为 A R .. 级, 且均购 自上海化学试剂有 限公司 ; 试剂使用前未作进一步纯化 , 溶剂均在干燥 、 重蒸后使用 ; 反应
4. 位上 引入 不 同的光 学功 能性有 机基 团 即可得 到 此类 型 的分 子 .本 文 以 4.4 甲苯 基 )2 2 : 2. ( 一 . , 6 , 三
联 吡 啶为 电子受 体基元 ,通过 形成 烯键 引人其 它 功能性 有 机基 团作 为 电子给 体 基元 ,得到 了一 种 具有 非 线性 光学 特性 的 D7_ 三联 吡啶衍 生物 , 析 了其单 晶结 构 , 一 A型 r 解 并讨 论 了它 的线性 光学 和非线 性光
Mi 9 0 r 0 F型 锁模钛 宝 石飞秒 激 光器 ( 0 , 6MH ) a 2 0f 7 z . s
1 2 实验 过 程 .
制 备特 定功 能性 的 2 2: 2一 , 6 ,” 三联 吡 啶衍 生物 的传 统合 成 路 线 十分 复 杂 l 本 文 对 合成 路 线 2 , 巧
在2 0世纪 3 0年代 , ra … 首次 分离 得 到 了 22: 2一 Mogn等 , 6,”三联 吡啶 .22: 2一 联 吡啶作 为 , 6,” 三 比较 稀少 的三齿 有 机配 体 , 用 于 配 位 化学 的研 究 ’ 金 属 离 子 的 比色 测 定 J 被 和 ,它还 具 有 构 象 可 变 、 化学修 饰 等特点 ,可借 助氢键 、静 电作用 和分 子 问作用 力 等 非共 价 键作 用 来 实 现超 分 子组 装 和 易 调谐 光 电特性 , 被誉 为 现代 配位化 学 中一种 不 同寻 常的三 齿 配体 .三联 吡 啶具 有 较好 的 刚性 平 面 和稳 定性 ,以及 良好 的吸 电子能 力 ,当它 与共 轭体 系相 连 时能 有效 地 扩 大 电子 离域 的范 围 ,其 衍生 物 通 常 表现 出 良好 的光 、电 、 催化 等化 学物 理特 性.在 临 床化 学 和 生 物化 学 方 面 , 能 化 的三 联 吡 啶衍 生 物 功 具 有 良好 的应用 前景 , 广泛 用 于金属 显色 测定 ' D A结合 试剂 制 备 和抗 癌研 究 , 方 面. 被 、 N 等 它与过 渡金 属之 间存 在 良好 的螯 合 能力 , 得它 在 晶体 工 程 中 的作 用 不 可忽 略 ,已被 应用 到过 渡 金属 使 配 合物 的研究 当 中¨ “.另外 , 联 吡啶衍 生物 分子 问丰 富 的 丌…7、C 三 r —H…7和 氢键 等作 用 力 在超 r 分 子化 学 中至关重 要 ¨ 可 以用来 构筑 树枝 状 配合物 或层 一 组装 的拓 扑结 构 等 ¨ J , 层 ,并基 于 这些 结
的 B O后 ,用 20 m 四氯 化 碳 将 其 溶 解 ,搅 拌 升 温 回 流 ,用 T C 跟 踪 [ ( H C : ( O : P 0 L L V C 1) V Me H)
( H H 0)= 0 9: ] 约 8h后 反应完 全 . 却 至室温 , 滤除去 副 产品琥 珀酰 亚铵沉 淀 物 , 液 N ・ , 9: 1 , 冷 过 滤
升温回流反应 3h 后生成大量灰 白色沉淀物. 过滤 , 干燥 , 用乙醇重结 晶得 66g . 化合物3 产率 8%. , 1
进行 了改 进 .首 先参 照文 献 [ 2 方法 制得 4一4 甲苯基 )2 2: 2- 2] ( 一 , 6 ," 三联 吡 啶前 驱 体 , 利用 N S溴 再 B
化 4一 的苯 甲基 ,然 后 与 三苯 基 膦 ( P ) 应 得 到膦 叶立 德 中 间产 品 溴化 一 一2 2: 2一 位 TP 反 4 ( , 6 ,”三联 吡啶
高远 浩 ,田玉鹏 杨 家祥 杨风岭 静 郑 直 , , ,李 ,
( .许 昌学院表面微 纳米 材料研究所 , 昌 4 10 ; .安徽大学化学化工学院 , 1 许 600 2 合肥 20 3 ) 3 09
摘要 以 2 2: 2- , 6 ," 三联吡啶为电子受体 ( cet , 基元 , A cpo A) r 通过 Wii 烯反应引入 Ⅳ 己基一一 tg成 t 一 3甲酰基 咔 唑电子给体 ( oo, 基元 , D nr D) 合成 了一种 D 7 A型三联吡 啶衍生物 , 一— r 对其进 行了质谱 、 核磁共振波谱 、 红外
7 3 ( 2H) 7 5 ( , = 8 0 , H) 7 9 ( 4 H) . 9 d J = 8 ( H , , . 5~ . 8 m, , . 6 d J . 0Hz 2 , . 0 m, ,8 6 ( , . ( z 2 H) 8 4 ) )
8 7 ( 4 H) C N . 7 m, :” MR( D 1,10 MH ) 6 5 .7,15 9 ,19 5 C C 5 z , :16 0 5 . 5 4 .0,19 0 4 .9,18 6 ,18 5 3 . 2 3 .7, 16 9 .19 6 1 7 7 ,13 8 ,1 13 ,1 8 8 ,3 .6;MS / % ) 2 . 5( 0 ,4 4 0 , 3 . 4 2 .3, 2 . 6 2 . 9 2 . 8 1 . 2 2 9 ,m z( :3 4 1 10) 0 . 5 4 1 0 , 0 .6;F I K r , c 0 .5 450 TR( B ) m一:3 7 ,3 9 7 9 6 7,3 3 6 5,3 4 0 9,1 0 ,1 1 ,1 5 ,1 8 ,1 8 , 8 7 7 9 6 8 5 1 4 3
光谱及 X射线单晶结构分析.光学性质研究 结果 表明 ,目标产物具有单 、 双光子吸收和荧光特性 , 荧光量子
产率 ( ) 高达 0 4 ,最大双光子吸收截面 ( ) 10G .6 6 为 2 M.
关键词 三联 吡啶衍生物 ; 单晶结构 ; 单光子 特性 ; 双光子特性
中图分类号 O 2.2 6 12 文献标 识码 A 文章编号 0 5 -7 0 2 l )815 —6 2 1 9 (0 1 0 —7 50 0
构产 生 一系列 新颖 的化 学 和光学 物理 特性 .
由于 22: 2一 , 6 , 三联 吡啶 的缺 电子性 质 , 它 可 以作 为光 电分 子材 料 中的 电子受体 ( cet , 使 A cpo A) r 基元 , 过 引入 电子 给体 ( oo, 基 元 构 筑 具有 D7— D A及 A一— 型 的不 对 称 三 联 吡 啶 衍 生 通 D nr D) 一 A, — r 7A r 物 .构筑 这类 线性 不对称 三联 吡 啶衍 生物 分 子 , 取 代 2 2: 2一 4一 , 6 ,”三联 吡啶 当为 首选 ,因为在
用水 和饱和食 盐 水洗 涤 3次 , 用无 水 MgO S 干燥过 夜 , 滤 、 缩 得粗 产 品 ,用 干 燥 的无 水 乙 醇重 结 过 浓 晶得 50g白色 晶体 2 . ,产率 为 8 % , 0 m.P 7 C H N .16o. MR( D 1, 0 C C3 60MHz , 45 ( , , ) 6: .8 s 2H)
l8 3 6,l 2 ,1 3 8 3, 3 , 8 2 1 0 1, 9 8 1 7 5,7 8,6 2,5 0,4 2 3 7 9 9 .
122 溴 化4.2 2: 2一 . . ( , 6 ,”三联 吡啶 基_ . 4)苄基 三苯 基膦 盐 ( ) 3 的合 成 在 10m 5 L的 圆底 烧 瓶 中 , 加入 50g化合 物 2 1. o) 36g三苯基 膦 ( P ) 1. mo) 用 8 . (24mm 1和 . T P (36m 1 , 0mL无 水 甲苯将 其溶 解 ,
NBS BPO .
Ba1 e
PP 3 h
Bole e zn
2
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C l 3 Br P OCI 3
H
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5
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L
S h me 1 S n h t o t s o 2 : . "t r y i i e d r v t e L c e y t e i r u e f2. 6 2 -e p rd n e i a i c v
V0 . 2 13
2 1 年 8月 01
高 等 学 校 化 学 学 报
CHEMI CAL J OURNAL OF CHI NES E UNI VERSTI I ES
No. 8
15 7 5~1 6 70
D一 A 型 三 联 吡 啶 衍 生 物 的 合成 、结构 和 光 学 特性
12 I 4 4 溴 甲基苯 基 )2 2 : 2一 .. ( 一 一 , 6 , 三联 吡 啶 ( ) 合 成 在 2 0 m 2 的 5 L的 圆底 烧 瓶 中 ,加 入 5 0 g . (5 5m l ) 1 . HO 反应 前驱 体 4 .4 甲苯 基 )2, : 2一 ] ( 一 - 2 6 , 三联 吡 啶 ( ) 2 9g 1 . mo) B 1 、 . ( 6 1m ] N S和催 化 剂 量
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高 等 学 校 化 学 学 报
V 13 o.2
前 驱体 4一4 甲苯 基 )2 2: 2一 (一 一, 6,” 三联 吡啶参 照文献 [2 方法 制得 . 2] Siaz R Pet e2 hm duI rsg一1型 F I 光 谱 仪 ( B i TR K r压 片 ) rkr50U rsid核 磁 共 振 波 谱 仪 ; ;Bu e 0 hahe l Mco asG TMS质 谱 仪 ( I源 ) hmaz V30 V VSNR 紫 外一 见 分 光 光 谱 仪 ;Htci irm s C — E ;S i du U 一60 U — I—I 可 i h a F 0 450荧光 光谱 仪 ;Bu e px C 一 线 衍 射 仪 ( a射 线 ,A =00 17 l ;Chrn rkrA e2 C D X 射 MoK .70 3/ m) oeet
基 4 )苄 基 一 苯基膦 盐 , 后 通 过 该 膦 盐 与 Ⅳ 己基 一一 一 三 最 一 3 甲酰 基 咔 唑 之 间 的 固 相 Wii 烯 反 应 得 到 tg成 t
D 丌 A型 22: 2一 一一 , 6 ,” 三联 吡 啶衍 生 物 4一4 [ 一Ⅳ一 {一3( 己基 咔唑 基 ) 烯 基 ] 基 } , 6 , 三联 吡 啶 乙 苯 - 2: 2一 2 ( .合成路 线见 Shm . I ) ce e1
收稿 日期 : 0 0 —0 2 1  ̄92 . 基 金 项 目 :国 家 自然科 学基 金 ( 准 号 : 0 70 1 0 7 0 1 资 助 . 批 2 7 10 ,58 3 0 )
联系人简介 : 高远浩 , , 男 博士 ,副教授 ,主要从事功能性有机. 无机 复合纳米材料 的制备及应用研究.Ema : y - 0 @sh .o - i gh2 7 o on l 0 田玉鹏 ,男 , 博士 ,教授 , 博士生导师 ,主要从事配位化学和智能材料研究 .E m i pi @a u eu C - al tn h .d .I :y a I
1 实验 部 分
1 1 试 剂 与仪器 .
咔唑 、 己烷 、 溴 氢氧 化钠 、三 氯 氧膦 、Ⅳ 溴代 丁二 酰 亚 胺 ( B ) 过 氧 化 苯 甲酰 ( P 、三 苯 基 一 NS 、 B O)
Leabharlann Baidu
膦、 四氢呋喃( H ) 石油醚 、 TF 、 甲醇 、 乙醇 、 丙酮 、 甲苯 、 四氯化碳和二氯甲烷等试剂和溶剂均为 A R .. 级, 且均购 自上海化学试剂有 限公司 ; 试剂使用前未作进一步纯化 , 溶剂均在干燥 、 重蒸后使用 ; 反应
4. 位上 引入 不 同的光 学功 能性有 机基 团 即可得 到 此类 型 的分 子 .本 文 以 4.4 甲苯 基 )2 2 : 2. ( 一 . , 6 , 三
联 吡 啶为 电子受 体基元 ,通过 形成 烯键 引人其 它 功能性 有 机基 团作 为 电子给 体 基元 ,得到 了一 种 具有 非 线性 光学 特性 的 D7_ 三联 吡啶衍 生物 , 析 了其单 晶结 构 , 一 A型 r 解 并讨 论 了它 的线性 光学 和非线 性光
Mi 9 0 r 0 F型 锁模钛 宝 石飞秒 激 光器 ( 0 , 6MH ) a 2 0f 7 z . s
1 2 实验 过 程 .
制 备特 定功 能性 的 2 2: 2一 , 6 ,” 三联 吡 啶衍 生物 的传 统合 成 路 线 十分 复 杂 l 本 文 对 合成 路 线 2 , 巧
在2 0世纪 3 0年代 , ra … 首次 分离 得 到 了 22: 2一 Mogn等 , 6,”三联 吡啶 .22: 2一 联 吡啶作 为 , 6,” 三 比较 稀少 的三齿 有 机配 体 , 用 于 配 位 化学 的研 究 ’ 金 属 离 子 的 比色 测 定 J 被 和 ,它还 具 有 构 象 可 变 、 化学修 饰 等特点 ,可借 助氢键 、静 电作用 和分 子 问作用 力 等 非共 价 键作 用 来 实 现超 分 子组 装 和 易 调谐 光 电特性 , 被誉 为 现代 配位化 学 中一种 不 同寻 常的三 齿 配体 .三联 吡 啶具 有 较好 的 刚性 平 面 和稳 定性 ,以及 良好 的吸 电子能 力 ,当它 与共 轭体 系相 连 时能 有效 地 扩 大 电子 离域 的范 围 ,其 衍生 物 通 常 表现 出 良好 的光 、电 、 催化 等化 学物 理特 性.在 临 床化 学 和 生 物化 学 方 面 , 能 化 的三 联 吡 啶衍 生 物 功 具 有 良好 的应用 前景 , 广泛 用 于金属 显色 测定 ' D A结合 试剂 制 备 和抗 癌研 究 , 方 面. 被 、 N 等 它与过 渡金 属之 间存 在 良好 的螯 合 能力 , 得它 在 晶体 工 程 中 的作 用 不 可忽 略 ,已被 应用 到过 渡 金属 使 配 合物 的研究 当 中¨ “.另外 , 联 吡啶衍 生物 分子 问丰 富 的 丌…7、C 三 r —H…7和 氢键 等作 用 力 在超 r 分 子化 学 中至关重 要 ¨ 可 以用来 构筑 树枝 状 配合物 或层 一 组装 的拓 扑结 构 等 ¨ J , 层 ,并基 于 这些 结
的 B O后 ,用 20 m 四氯 化 碳 将 其 溶 解 ,搅 拌 升 温 回 流 ,用 T C 跟 踪 [ ( H C : ( O : P 0 L L V C 1) V Me H)
( H H 0)= 0 9: ] 约 8h后 反应完 全 . 却 至室温 , 滤除去 副 产品琥 珀酰 亚铵沉 淀 物 , 液 N ・ , 9: 1 , 冷 过 滤
升温回流反应 3h 后生成大量灰 白色沉淀物. 过滤 , 干燥 , 用乙醇重结 晶得 66g . 化合物3 产率 8%. , 1
进行 了改 进 .首 先参 照文 献 [ 2 方法 制得 4一4 甲苯基 )2 2: 2- 2] ( 一 , 6 ," 三联 吡 啶前 驱 体 , 利用 N S溴 再 B
化 4一 的苯 甲基 ,然 后 与 三苯 基 膦 ( P ) 应 得 到膦 叶立 德 中 间产 品 溴化 一 一2 2: 2一 位 TP 反 4 ( , 6 ,”三联 吡啶
高远 浩 ,田玉鹏 杨 家祥 杨风岭 静 郑 直 , , ,李 ,
( .许 昌学院表面微 纳米 材料研究所 , 昌 4 10 ; .安徽大学化学化工学院 , 1 许 600 2 合肥 20 3 ) 3 09
摘要 以 2 2: 2- , 6 ," 三联吡啶为电子受体 ( cet , 基元 , A cpo A) r 通过 Wii 烯反应引入 Ⅳ 己基一一 tg成 t 一 3甲酰基 咔 唑电子给体 ( oo, 基元 , D nr D) 合成 了一种 D 7 A型三联吡 啶衍生物 , 一— r 对其进 行了质谱 、 核磁共振波谱 、 红外
7 3 ( 2H) 7 5 ( , = 8 0 , H) 7 9 ( 4 H) . 9 d J = 8 ( H , , . 5~ . 8 m, , . 6 d J . 0Hz 2 , . 0 m, ,8 6 ( , . ( z 2 H) 8 4 ) )
8 7 ( 4 H) C N . 7 m, :” MR( D 1,10 MH ) 6 5 .7,15 9 ,19 5 C C 5 z , :16 0 5 . 5 4 .0,19 0 4 .9,18 6 ,18 5 3 . 2 3 .7, 16 9 .19 6 1 7 7 ,13 8 ,1 13 ,1 8 8 ,3 .6;MS / % ) 2 . 5( 0 ,4 4 0 , 3 . 4 2 .3, 2 . 6 2 . 9 2 . 8 1 . 2 2 9 ,m z( :3 4 1 10) 0 . 5 4 1 0 , 0 .6;F I K r , c 0 .5 450 TR( B ) m一:3 7 ,3 9 7 9 6 7,3 3 6 5,3 4 0 9,1 0 ,1 1 ,1 5 ,1 8 ,1 8 , 8 7 7 9 6 8 5 1 4 3
光谱及 X射线单晶结构分析.光学性质研究 结果 表明 ,目标产物具有单 、 双光子吸收和荧光特性 , 荧光量子
产率 ( ) 高达 0 4 ,最大双光子吸收截面 ( ) 10G .6 6 为 2 M.
关键词 三联 吡啶衍生物 ; 单晶结构 ; 单光子 特性 ; 双光子特性
中图分类号 O 2.2 6 12 文献标 识码 A 文章编号 0 5 -7 0 2 l )815 —6 2 1 9 (0 1 0 —7 50 0
构产 生 一系列 新颖 的化 学 和光学 物理 特性 .
由于 22: 2一 , 6 , 三联 吡啶 的缺 电子性 质 , 它 可 以作 为光 电分 子材 料 中的 电子受体 ( cet , 使 A cpo A) r 基元 , 过 引入 电子 给体 ( oo, 基 元 构 筑 具有 D7— D A及 A一— 型 的不 对 称 三 联 吡 啶 衍 生 通 D nr D) 一 A, — r 7A r 物 .构筑 这类 线性 不对称 三联 吡 啶衍 生物 分 子 , 取 代 2 2: 2一 4一 , 6 ,”三联 吡啶 当为 首选 ,因为在
用水 和饱和食 盐 水洗 涤 3次 , 用无 水 MgO S 干燥过 夜 , 滤 、 缩 得粗 产 品 ,用 干 燥 的无 水 乙 醇重 结 过 浓 晶得 50g白色 晶体 2 . ,产率 为 8 % , 0 m.P 7 C H N .16o. MR( D 1, 0 C C3 60MHz , 45 ( , , ) 6: .8 s 2H)
l8 3 6,l 2 ,1 3 8 3, 3 , 8 2 1 0 1, 9 8 1 7 5,7 8,6 2,5 0,4 2 3 7 9 9 .
122 溴 化4.2 2: 2一 . . ( , 6 ,”三联 吡啶 基_ . 4)苄基 三苯 基膦 盐 ( ) 3 的合 成 在 10m 5 L的 圆底 烧 瓶 中 , 加入 50g化合 物 2 1. o) 36g三苯基 膦 ( P ) 1. mo) 用 8 . (24mm 1和 . T P (36m 1 , 0mL无 水 甲苯将 其溶 解 ,
NBS BPO .
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高 等 学 校 化 学 学 报
CHEMI CAL J OURNAL OF CHI NES E UNI VERSTI I ES
No. 8
15 7 5~1 6 70
D一 A 型 三 联 吡 啶 衍 生 物 的 合成 、结构 和 光 学 特性
12 I 4 4 溴 甲基苯 基 )2 2 : 2一 .. ( 一 一 , 6 , 三联 吡 啶 ( ) 合 成 在 2 0 m 2 的 5 L的 圆底 烧 瓶 中 ,加 入 5 0 g . (5 5m l ) 1 . HO 反应 前驱 体 4 .4 甲苯 基 )2, : 2一 ] ( 一 - 2 6 , 三联 吡 啶 ( ) 2 9g 1 . mo) B 1 、 . ( 6 1m ] N S和催 化 剂 量
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高 等 学 校 化 学 学 报
V 13 o.2
前 驱体 4一4 甲苯 基 )2 2: 2一 (一 一, 6,” 三联 吡啶参 照文献 [2 方法 制得 . 2] Siaz R Pet e2 hm duI rsg一1型 F I 光 谱 仪 ( B i TR K r压 片 ) rkr50U rsid核 磁 共 振 波 谱 仪 ; ;Bu e 0 hahe l Mco asG TMS质 谱 仪 ( I源 ) hmaz V30 V VSNR 紫 外一 见 分 光 光 谱 仪 ;Htci irm s C — E ;S i du U 一60 U — I—I 可 i h a F 0 450荧光 光谱 仪 ;Bu e px C 一 线 衍 射 仪 ( a射 线 ,A =00 17 l ;Chrn rkrA e2 C D X 射 MoK .70 3/ m) oeet
基 4 )苄 基 一 苯基膦 盐 , 后 通 过 该 膦 盐 与 Ⅳ 己基 一一 一 三 最 一 3 甲酰 基 咔 唑 之 间 的 固 相 Wii 烯 反 应 得 到 tg成 t
D 丌 A型 22: 2一 一一 , 6 ,” 三联 吡 啶衍 生 物 4一4 [ 一Ⅳ一 {一3( 己基 咔唑 基 ) 烯 基 ] 基 } , 6 , 三联 吡 啶 乙 苯 - 2: 2一 2 ( .合成路 线见 Shm . I ) ce e1
收稿 日期 : 0 0 —0 2 1  ̄92 . 基 金 项 目 :国 家 自然科 学基 金 ( 准 号 : 0 70 1 0 7 0 1 资 助 . 批 2 7 10 ,58 3 0 )
联系人简介 : 高远浩 , , 男 博士 ,副教授 ,主要从事功能性有机. 无机 复合纳米材料 的制备及应用研究.Ema : y - 0 @sh .o - i gh2 7 o on l 0 田玉鹏 ,男 , 博士 ,教授 , 博士生导师 ,主要从事配位化学和智能材料研究 .E m i pi @a u eu C - al tn h .d .I :y a I