基于酰基咔唑Schiff堿的合成與表征.pdf

1、咔唑(CZ)，是含氮的芳雜環(huán)化合物。其電子遷移能力強(qiáng)，易于形成相對(duì)穩(wěn)定的正離子，具有優(yōu)良的空穴傳輸能力，良好的熱氧化穩(wěn)定性，光化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。Schiff堿是一類含有可以發(fā)射熒光的 C=N鍵結(jié)構(gòu)的化合物，此類化合物在傳感器、熒光材料、染料、藥物等方面的應(yīng)用較普遍。
　　本文設(shè)計(jì)合成了一系列含咔唑基 Schiff堿。通過(guò)酰基咔唑與噻(噁)二唑的有效疊加，希望可以得到作為發(fā)光材料的物質(zhì)。
　　(1)合成?；沁颍⑼ㄟ^(guò) FT-

2、IR和1H NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)表征。首先，以咔唑?yàn)樵希群铣?-烷基咔唑，再利用Vilsmeier-Haack甲?；磻?yīng)和Friedel-Crafts?；磻?yīng)，得到?；沁颉Ｒ院铣?-乙?；?9-乙基咔唑的條件為例，采用單因素實(shí)驗(yàn)法，探究?；噭┖痛呋瘎┑倪x擇，投料摩爾比，無(wú)水三氯化鋁(AlCl3)用量，時(shí)間及溫度與產(chǎn)率之間的關(guān)系。得到最佳因素水平組合是：?；瘎┦且阴Ｂ?，催化劑是無(wú)水AlCl3，投料摩爾比n(9-乙基咔唑):n(乙酰氯)

3、:n(AlCl3)為1:1.1:1.1，反應(yīng)溫度為-5℃，反應(yīng)時(shí)間為2.0h，產(chǎn)率為89.9％。
　　(2)合成6種2-氨基-5-取代-1,3,4-噻二唑，并通過(guò) FT-IR和1H NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)表征。以硫代氨基脲與3種脂肪酸(3種芳香酸)為原料，36%HCl(98%H2SO4)既是催化劑又是溶劑，即得目標(biāo)產(chǎn)物。以合成2-氨基-5-苯基-1,3,4-噻二唑的條件為例，采用單因素實(shí)驗(yàn)法，探究催化劑的種類，投料摩爾比，反應(yīng)時(shí)間和溫度與

4、產(chǎn)率之間的關(guān)系。得到最佳合成條件是：催化劑為98%H2SO4，n(硫代氨基脲):n(苯甲酸)為1:1.2，反應(yīng)時(shí)間5.0h，反應(yīng)溫度80℃，產(chǎn)率為88.6%。
　　(3)合成6種2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑，并通過(guò) FT-IR和1H NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)表征。首先，以鹽酸氨基脲與6種芳香醛為原料，無(wú)水乙醇為溶劑，合成6種芳香醛縮氨基脲。6種芳香醛縮氨基脲在液溴作用下，發(fā)生環(huán)合作用，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。以合成苯甲醛縮氨基脲的條件為例

5、，采用單因素實(shí)驗(yàn)法，探究溶劑的選擇，投料摩爾比，時(shí)間及溫度與產(chǎn)率之間的關(guān)系。得到最佳合成條件是：溶劑是無(wú)水乙醇，苯甲醛與鹽酸氨基脲的摩爾比為1:1.2，反應(yīng)時(shí)間3.0h，反應(yīng)溫度80℃，產(chǎn)率為87.8%。以合成2-氨基-5-苯基-1,3,4-噁二唑的條件為例，采用單因素實(shí)驗(yàn)法，探究投料摩爾比，溫度和時(shí)間，催化劑用量與產(chǎn)率之間的關(guān)系。得到最佳合成條件是：無(wú)水乙酸鈉與苯甲醛縮氨基脲摩爾比為3:1，當(dāng)取苯甲醛氨基脲量為0.01mol時(shí)，催化劑

6、量0.012mol，反應(yīng)溫度25℃，反應(yīng)時(shí)間6.0h，產(chǎn)率為88.3%。
　　(4)合成了含咔唑基 Schiff堿。以?；沁蚝?-氨基-5-取代-1,3,4-噻(噁)二唑?yàn)樵?，分別采用液相法和固相法合成，并通過(guò) FT-IR和1H NMR、13C NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。比較兩種合成方法，固相法無(wú)溶劑，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物的產(chǎn)率比液相法的高。以3-乙?；?9-甲基咔唑和2-氨基-5-苯基-1,3,4-噻二唑?yàn)樵虾铣?Schiff堿

7、的固相合成為例，利用響應(yīng)曲面法優(yōu)化工藝條件，得到最佳工藝條件為：2-氨基-5-苯基-1,3,4-噻二唑和對(duì)甲苯磺酸(PTSA)的摩爾比為1:1.1，反應(yīng)時(shí)間0.5h，pH為4，產(chǎn)率為88.2%。并對(duì)其進(jìn)行了光譜研究，在紫外光譜和熒光光譜中研究了取代基改變對(duì)光譜的影響。結(jié)果表明，噻(噁)二唑中5-位取代基的改變對(duì) Schiff堿的紫外光譜影響較小，結(jié)構(gòu)中含有咔唑環(huán)、p-π共軛以及9-位 N上取代的烷基碳原子數(shù)目越少，整個(gè)系統(tǒng)具有更好的共軛