介绍
2-溴喹啉是喹啉环 2 位被溴原子取代的重要杂芳基卤代化合物,凭借其独特的电子结构与反应活性,成为有机合成、药物研发及功能材料制备的中间体。其分子中喹啉环的氮原子具有典型的弱碱性,可与强酸形成稳定的盐,而 2 位的溴原子受邻位氮原子的强吸电子诱导效应影响,碳-溴键极性显著增强,具有极高的反应活性,不仅能发生经典的亲核取代反应,更是过渡金属催化偶联反应的理想底物,可高效参与 Suzuki、Negishi、Stille、Heck 等多种偶联反应。

图一 2-溴喹啉
无配体Suzuki反应
以2-溴喹啉与甲基、氰基、氟、三氟甲基、甲氧基、咔唑基、二苯胺基等不同取代的芳基硼酸为原料,碳酸钾为碱,仅需 1.5mol% 的乙酸钯作为催化剂,在乙醇 - 水(3:1 v/v)混合溶剂中 80℃空气条件下即可顺利进行反应,无需额外添加昂贵的膦配体或惰性气体保护,反应条件温和、操作简便且原子经济性高,粗产物经短柱层析即可得到高纯度的 2 - 苯基喹啉衍生物。得到的环金属配体随后与四氯合铂酸钾在 2 - 乙氧基乙醇 - 水混合溶剂中 80℃反应 24 小时生成氯桥联铂二聚体,再与乙酰丙酮在碳酸钠存在下 100℃反应 24 小时,最终得到一系列中性环金属化铂 (II) 配合物。这些中性环金属化铂 (II) 配合物均具有优异的热稳定性,起始分解温度在 220-301℃之间,在脱气二氯甲烷溶液中表现出 578-599nm 的室温磷光发射,相较于经典的 Pt (ppy) acac 配合物发生了约 100nm 的显著红移,其中苯环 4 位引入二苯胺基的 LSQU9 配合物由于强给电子基团的作用,HOMO 能级显著升高,能隙明显减小,其磷光发射进一步红移至 599nm,且在 IMPES-C 聚合物薄膜中展现出最高的氧传感灵敏度,表观 Stern-Volmer 淬灭常数达到 0.020 Torr⁻¹,响应时间仅为 3-10 秒,恢复时间 10-20 秒,同时具有良好的可逆性和抗疲劳性,是极具应用潜力的高性能发光氧传感材料[1]。

图二 反应机理
参考文献
[1] LIU C, SONG X L, WANG Z G, et al. 2-Phenylquinoline-Based Cyclometalated Platinum(II) Complexes: Synthesis and Structure-Photoelectric Properties Relationship in Oxygen Sensing[J]. ChemPlusChem, 2014, 79(10): 1472-1481.