主要应用
光电材料:三蝶烯的刚性三维结构能有效抑制分子间π-π堆积,降低浓度淬灭,同时提升材料热稳定性和成膜性,因此被广泛用于OLED的主体材料、电子传输材料、热活化延迟荧光材料及磷光铱配合物中。
超分子化学:其开放空腔和三维骨架适用于主客体化学、分子机器及可控固态组装研究。
其他领域:三蝶烯衍生物还可用于生物荧光成像(如六苯并蔻修饰的三蝶烯)、微孔聚合物(用于氢气/二氧化碳吸附)以及Suzuki偶联反应的催化剂等。
合成方法
将蒽(25 g,140 mmol)和异戊基亚硝酸酯(21.2 mL,18.5 g,158 mmol)溶解于三口烧瓶(1000 mL)中的二氯甲烷(400 mL)中,并在氩气氛围下回流。在4小时内分批加入沸腾的乙醚(100 mL)中含萘酚酸(20 g,146 mmol)的混合物。将混合物回流30分钟,冷却至室温,然后蒸干。加入顺酐(20 g,204 mmol)和二甲苯(200 mL)。将溶液回流 30 分钟,然后冷却至室温。在减压下蒸发掉二甲苯,并加入二氯甲烷(350 mL)。用 KOH(15% 水溶液,3×100 mL)洗涤,用硫酸钠干燥,然后蒸发。将所得残留物悬浮于热乙醇(15 mL)中,然后冷却。用肖特漏斗过滤,并用乙醇(20 mL)洗涤得三蝶烯。[1]

将蒽(17.8 g,100 mmol)溶于回流的1,2-二氯乙烷(400 mL)中。在氮气氛围下,于回流条件下一次性加入异戊基亚硝酸酯(16.1 mL,14.1 g,120 mmol)。将萘酚酸(15.1 g,110 mmol)在1,2-二甲氧基乙烷(150 mL)中分批滴加,约需1小时。将反应混合物在回流条件下加热 30 分钟,然后在减压下干燥。向棕色固体中加入顺酐(9.82 g,100 mmol)和 1,4-二氧六环(100 mL)。将悬浮液加热回流 1 小时。将反应混合物冷却至室温。将该混合物倒入预冷的甲醇(500 mL)、水(500 mL)和 KOH(50 g)混合液中。搅拌所得的浅棕色悬浮液 5 分钟,然后过滤。用 4:1 的甲醇:水(4 × 100 mL)洗涤固体,得到沙色的粉末。将该粉末加入温热的丁酮(150 mL)中,热滤后倒入甲醇(600 mL)中。将所得的棕色溶液置于冷冻室中冷却,以析出灰白色晶体三蝶烯。通过过滤分离出晶体,并用冷甲醇(3 × 30 mL)和冷戊烷(2 × 20 mL)洗涤。
在氮气氛围下,将 N,N-二甲基苯胺(0.47 g,0.5 mL,3.9 mmol)的 THF 溶液(15 mL)冷却至 -78 °C。向反应混合物中加入 BF₃·Et₂O(0.48 g,0.42 mL,3.9 mmol)。搅拌反应混合物 15 分钟。向反应混合物中加入溶于 THF(5 mL)中的蒽(0.7 g,3.9 mmol)。用注射器转移 LTMP 溶液 [通过将 TMP(1.2 g,1.4 ml,7.8 mmol)和 nBuLi(3.7 mmol,2.1 M,7.8 mmol)在 THF(3 ml)中的溶液搅拌制备]。在 -78°C 下继续搅拌 1 小时。将反应混合物在1小时内冷却至室温,然后倒入乙醚(50毫升)中。用盐酸(3×10毫升,5%)、水、盐水洗涤有机层,然后干燥。在减压下蒸发溶剂。将残留物溶于甲苯(25 ml)中,并向混合物中加入顺酐(0.49 g,5.0 mmol)。将溶液回流加热两小时。在减压下除去溶剂。用氢氧化钠溶液将残留物调至强碱性。过滤沉淀并用水洗涤。用甲乙酮对残留物进行重结晶,得到产物三蝶烯。
参考文献
[1] Granda, J. M., Grabowski, J., & Jurczak, J. (2015). Synthesis, Structure, and Complexation Properties of a C 3-Symmetrical Triptycene-Based Anion Receptor: Selectivity for Dihydrogen Phosphate. Organic letters, 17(23), 5882-5885.