2-(2-4-二氟苯基)吡啶是一种重要的化合物,其合成与应用在有机化学领域具有广泛的研究价值。本文旨在探讨2-(2-4-二氟苯基)吡啶的有效合成方法以及其在相关领域的潜在应用。
背景:近年来,有机电致磷光发光材料备受关注,这是一类具有高发光效率的材料。特别是以金属铱配合物为代表的磷光发光材料更是引起了广泛关注。铱原子的强烈自旋偶合作用有效地促进了单线激发态与三线激发态的混杂,从而使得这类磷光材料的内部量子效率达到100%。通过对环金属配体进行改变或结构修饰,可以轻松获得从近紫外区到近红外区广泛可调的不同发光物质。而2-(2-4-二氟苯基)吡啶(1 )作为目前较好的蓝色磷光材料的主配体,合成的双(4?6-二 氟苯基吡啶-N)吡啶甲酰合铱配合物制成电致发光器件后具有10%的优良外量子效率。
合成:
以Pd(OAc)2为主催化剂,PPh3为配体,2-溴(氯)吡啶和2,4-二氟苯硼酸通过Suzuki偶联反应合成了2-(2,4-二氟苯基)吡啶,产率>90%。具体步骤如下:
在圆底烧瓶中依次加入碳酸钠1.060g(10.0 mmol),2,4-二氟苯硼酸0.869g(5.5mmol),2- 溴吡啶0.790g(或2-氯吡啶5.0mmol), Pd(OAc) 20.067g(0.1mmol),Ph3P 0.105g(0.4 mmol),甲苯10mL,乙醇10mL和去离子水5 mL,搅拌下于90 ℃反应5h。冷却至室温,分液,水相用乙酸乙酯(3 ×10mL)萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液(3×20mL)洗涤,无水硫酸镁干燥,蒸干溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(二氯 甲烷)∶V(石油醚)=5 ∶1 ]分离得无色透明液体2-(2-4-二氟苯基)吡啶,产率91.7%(或90.2%)。
应用:合成一种联吡啶铱配合物
近些年,金属铱配合物因具有高的发光效率、颜色可调、良好的热稳定性、制备简单、激发态寿命长等特点,慢慢地成为科研工作者研究的一个热点课题。到目前为止,金属铱配合物在化学传感器、电致发光器件、细胞成像、光催化和非线性光学等多个领域都有潜在的应用前景和市场价值。
陈洪来等人以 2-(2,4-二氟苯基)吡啶为主配体,2,2'-联吡啶为辅助配体,设计合成出了一种联吡啶铱配合物[Ir(dfppy) 2 (bpy)]PF 6 (dfppy = 2-(2,4-二氟苯基)吡啶,bpy = 2,2'-联吡啶)。具体步骤如下:
在反应瓶中依次加入(dfppy) 4 Ir 2 (μ-Cl 2 )(1.20 g,0.99 mmol)、2,2'-联吡啶(bpy)(0.36 g, 2.28 mmol),再加入50 mL CH 2 Cl 2 和CH 3 OH的混合溶液(两者溶剂的体积比为 1:1),室温搅拌 5 min 后,在氩气保护下,回流反应 3 h,降到室温。然后在反应瓶中继续加入 KPF 6 (0.61 g, 3.32 mmol),室温搅拌 2 h。过滤,滤液除去溶剂,过滤,干燥,得到粗品。粗品利用柱层析硅胶柱子纯化,洗脱剂为CH 2 Cl 2 ,最终得到纯品黄色固体 1.52 g,产率 87.9%。
参考文献:
[1] 晏彩先,许明明,王姿奥,等. 一种中性铱磷光配合物的合成及表征[J]. 贵金属,2022,43(z1):119-123. DOI:10.3969/j.issn.1004-0676.2022.z1.020.
[2] 吴锋,杨委,王权,等. 钯催化合成2-(2,4-二氟苯基)吡啶[J]. 合成化学,2011,19(1):109-110,114. DOI:10.3969/j.issn.1005-1511.2011.01.029.