1,3,6,8-四溴芘的性质与制备

2024/3/26 8:59:15 作者:火星人

理化性质

1,3,6,8-四溴芘,英文名:1,3,6,8-Tetrabromopyrene,CAS号:128-63-2,分子量:517.83500,密度:2.284g/cm3,沸点:548.2℃ at 760mmHg,分子式:C16H6Br4,熔点:416-420℃,闪点:273.9℃,为浅黄色固体粉末。

1,3,6,8-四溴芘

背景技术

1,3,6,8-四溴芘是一种重要的有机电致发光材料的中间体。现有1,3,6,8-四溴芘的制备方法中,采用芘溴代的方式进行,由于芘环较为活泼,溴代反应选择位点较多,而且在反应过程中,会有较多的副产物生成,分离繁琐。另外,由于芘为稠环芳烃,存在潜在的对人体的极大的伤害,现有技术反应原料及产品均为芘类化合物,而且产物需要繁琐的提纯,极大的增加了操作人员和芘类化合物的接触的风险。

制备方法

1、硝化反应

1000毫升三口瓶,加入150毫升二氯甲烷,300毫升乙酸酐,46.9克(0.1mol)3,3',5,5'-四溴-1,1'-联苯,降温至5~10℃,缓慢滴加58.1克(0.6mo1)65%硝酸和41.3克(0.4mo1)95%硫酸的混合溶液,加毕保持5~10℃保持2小时,再缓慢升至25℃保持2小时,加水和二氯甲烷分液,有机层水洗,氢氧化钠溶液洗涤,再水洗至中性,有机层氯化钙干燥后,浓缩至干,硅胶柱层析分离,石油醚:乙酸乙酯=9:1(体积比)洗脱分离,得到3,3',5,5'-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯29.1克,收率51.96%。

2、还原反应

500毫升高压釜中加入28克(0.05mol)3,3',5,5'-四溴-2,2'-二硝基-1,1'-联苯,200毫升无水乙醇,2克5%的Pd/C,缓慢升温至40℃,通入氢气,并控制氢气压力为0.3MPa,至反应体系不再吸收氢气时停止,降温,氮气置换高压釜内气体,过滤,母液浓缩后,乙醇/甲苯混合溶剂重结晶,得到3,3',5,5'-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯19.6克,收率78.4%。

3、重氮化反应

200毫升三口瓶中,加入5克(0.01mol)3,3',5,5'-四溴-2,2'-二氨基-1,1'-联苯,13.5克(0.06mol)57%的氢碘酸,10.4克(0.1mol)95%浓硫酸,加热至回流保持10分钟,降温至5~10℃,加入0.1克碘化亚铜后,滴加1.38克(0.02mol)亚硝酸钠的10毫升水溶液。加毕缓慢升至25℃保持2小时,再升至60C保持1小时。降温,加入二氯甲烷分液,有机层氯化钙干燥后,浓缩至干,硅胶柱层析分离,石油醚洗脱分离,得到3,3',5,5'-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯5.02克,收率69.6%。

4、取代反应

500毫升三口瓶,氮气保护,加入7.21克(0.01mol)3,3',5,5'-四溴-2,2'-二碘-1,1'-联苯2.4克(0.024mol)丁基乙烯基醚,0.06g (0.00025mol)醋酸钯,2.4克(0.024mol)三乙胺,100ml PEG(MW2000),缓慢升温至40~50℃反应8小时,然后降至20℃,加入100毫升乙醚,再降温至0℃,搅拌,将析出的PEG(MW2000)过滤除去,母液水洗,亚硫酸氢钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过硅胶柱层析分离,石油醚洗脱,得到式(A-1)所示化合物3.01克,收率45.2%。

5、环合反应

500毫升三口瓶,氮气保护,加入6.66克(0.01mol)式A-1所示化合物,100毫升二氯甲烷,降温至0~-10'C,控制0~-10'C滴加5.8克(0.06mol)甲烷磺酸。加毕缓慢升温至20'C,保持1小时,得到含有式(1)所示1,3,6,8-四溴芘的反应液,将含有式(1)所示1,3,6,8-四溴芘的反应液过滤,得到1,3,6,8-四溴芘粗品,将粗品水洗、甲醇洗,得到3.99克1,3,6,8-四溴芘,收率77.0%。

1,3,6,8-四溴芘合成路线

参考文献

[1]李现伟. 一种联苯类化合物及其在制备1,3,6,8-四溴芘中的应用:CN201810052419.X[P]. 2018-05-22.

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