2-溴咔唑,英文名为2-Bromocarbazole,是一种白色至浅黄色固体粉末,在常温常压下具有微弱的碱性和较强的刺激性气味。它在水和乙醚中的溶解性较差,但可溶于氯仿和醇类有机溶剂。2-溴咔唑主要用作有机合成中间体和有机发光材料分子的制备原料,在有机光电材料的制备领域中有较好的应用。
2-溴咔唑具有优异的荧光发光性质,可在金属钯催化的作用下和芳基硼酸类化合物等发生交叉偶联反应。此外,它还可在一定条件下发生硼化反应得到硼化的咔唑衍生物。咔唑类化合物在有机发光材料中具有重要应用。
在实验条件下,2-溴咔唑可进行还原偶联反应,得到目标产物分子。
[1] Yuan, Jie; Molecules,2024,29,1014.
咔唑类衍生物在各个领域都扮演着重要的角色,特别是2-溴咔唑在光电材料和医药领域的地位不可忽视。2-溴咔唑的化学式为C12H8BrN,分子量为246.1,密度为1.617±0.06 g/cm3(预测值),熔点为253.0 to 257.0 °C,沸点为409.2±18.0°C,相关折射率为1.784,酸度系数约为16.17±0.30(预测值),是一种需要干燥保存的白色或淡黄色晶体状粉末。
近年来,有机光电材料的研究非常活跃,咔唑类衍生物因其光稳定性好、光谱吸收范围宽以及光电转换效率高等优点而备受关注,成为当前有机光电材料研究开发的重点之一。2-溴咔唑作为一种重要的有机光电材料中间体[1],其合成方法多种多样[2]。以下是一种常见的实验室制备方法:
(1) 在DME/水溶液中脱气的条件下,将邻碘硝基苯和4-溴苯硼酸与碳酸钾反应,加入Pd(PPh3)4催化剂,在氮气保护下回流反应,然后冷却至室温,分相得到有机相,通过干燥和蒸馏得到4-溴-2-硝基联苯。
(2) 将4-溴-2-硝基联苯与亚磷酸三乙酯和邻二氯苯在氮气保护下反应,经洗涤和旋蒸处理,得到2-溴咔唑。
这种合成方法简单可行,避免了能耗高、收率低以及产生废物等问题[3]。
关于2-溴咔唑的工业化制备方法,属于精细化工或有机小分子光电功能材料生产领域,其合成工艺包括以下步骤:
(1) 以4-溴联苯为起始原料,通过硝化制得中间体。
(2) 以三(2-吡啶基)膦为脱氧剂将中间体中硝基上的氧脱去后关环得到最终化合物2-溴咔唑。
以上描述的工业制备工艺条件温和可控,制备方法简单,收率高且不需过柱,适宜工业化生产。制得的2-溴咔唑不仅可以用于合成小分子光电功能材料,还可以作为医药中间体等,具有广阔的应用前景[4]。
[1] 吕海宽, 王祝红, 冯培培, 等. 2-溴咔唑的合成与表征[C]//河南省化学会学术年会. 2012.
[2] 王艳慧, 姜辉, 臧娜, 等. 2-溴咔唑的合成研究进展[J]. 辽宁化工, 2022(008):051.
[3] 黄开勋. 一种2-溴咔唑的合成方法:CN 201410364546[P].
[4] 刘睿, 周铎, 崔富民, 等. 2-溴咔唑工业化制备工艺. 2015.