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3,3'-二溴-2,2'-联噻吩作为一种重要的化合物,在化学合成领域具有广泛的应用。本文将探讨如何用3,3'-二溴-2,2'-联噻吩合成聚噁二唑芳亚胺联噻吩的过程,旨在为相关研究人员提供参考依据。
简述:3,3'-联二噻吩是一类重要的结构单元,广泛应用于不对称催化、有机电子材料和药物化学等领域。3,3'-二溴-2,2'-联噻吩,英文名称:3,3'-Dibromo-2,2'-bithiophene,CAS:51751-44-1,分子式:C8H4Br2S2。3,3'-二溴-2,2'-联噻吩用于制备苯并噻二唑共聚物,可在薄膜晶体管中引导电荷传输,也用于合成基于二硫代吡嗪/蒽的太阳能电池。
应用:合成聚噁二唑芳亚胺联噻吩。
缺电性噁二唑结构单元具有较高的电子亲和能、 良好的热力学稳定性和化学稳定性等特点,广泛应用于电子注入和空穴阻挡等光电材料;聚噻吩具有 较低的带隙、较宽的光谱响应、良好的热稳定性和富电子特性,在高分子发光二极管领域具有潜在的应用。将噁二唑和联噻吩结构单元结合,并引入聚合物主链中,有望获得性能良好的新型光电材料。
李灵等人以3,3’-二溴-2,2’-联噻吩和2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑为单体,通过钯催化CAr-N偶联合成了新型功能高分子聚噁二唑芳亚胺联噻吩(POXDIBT)。合成步骤具体如下:
在氮气保护和磁力搅拌下,依次将2mmol 3,3’-二溴-2,2’-联噻吩、2mmol 2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-噁二唑、0.02 mmol Pd2 (dba) 3、5.6 mmol叔丁醇钠、0.06mmol BINAP和8mL N,N-二甲基乙酰胺加入三口烧瓶中,100℃反应4h后,再在160℃反应20h;反应结束后冷却至室温,过滤,将滤液滴加至蒸馏水中,析出沉淀,过滤,再将沉淀依次用水和甲醇洗涤后100℃真空干燥48h,得到聚合物 (POXDIBT)。
Fig.1为以3,3’-二溴-2,2’-联噻吩和2,5-二 (4-氨基苯基) -1,3,4-噁二唑为单体,在钯催化体系作用下,POXDIBT的合成路线图。反应首先由Pd (BINAP) 活性种与二溴代芳香化合物氧化加成,然后实现二溴代联噻吩和芳香伯胺的聚合,该反应为典型的钯催化CAr-N偶联反应,可能的反应机理如Fig.2所示。
该聚合物具有良好的溶解性和热稳定性 (Td=323℃) , 在339nm处具有较强吸收, 激发波长为340nm时, 在401nm处产生较强的荧光发射, 具有较窄的带隙, 有望应用于有机电子传输和发光材料等领域。
参考文献:
[1] 李灵,叶旭,常冠军,等. 聚(噁)二唑芳亚胺联噻吩的合成及性能[J]. 高分子材料科学与工程,2014,30(10):11-14.
[2] 李灵. 基于C-C/C-N偶联D-A共聚物的合成及光电性质研究[D]. 四川:西南科技大学,2014.