12H-[1]苯并噻吩并[2,3-A]咔唑是一種稠環(huán)芳烴類化合物，常溫常壓下為淺棕色至棕色固體，具有顯著的熒光性質(zhì)和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，它不溶于水但是可溶于強(qiáng)極性的醇類有機(jī)溶劑。12H-[1]苯并噻吩并[2,3-A]咔唑可借助其大共軛派體系應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光材料的改性研究與制備。

制備方法

在一個(gè)配備磁力攪拌棒的10 mL密封耐壓管中，依次加入2-(苯并[b]噻吩-2-基)-1H-吲哚（50.0 mg, 0.20 mmol, 1.0當(dāng)量）和一水合對甲苯磺酸（PTSA·H2O, 0.04 mmol, 20 mol%），隨后在室溫下將溶于乙酸乙酯（3 mL）中的2-(芐氧基)乙醛（60.0 mg, 0.40 mmol, 2.0當(dāng)量）加入至上述混合物中，將所得反應(yīng)液在持續(xù)攪拌下加熱至120 °C，并通過薄層色譜（TLC）監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程，約12小時(shí)后原料完全消耗（產(chǎn)物對高錳酸鉀和2,4-二硝基苯肼均呈陽性顯色），反應(yīng)結(jié)束后將粗反應(yīng)液用乙酸乙酯稀釋并轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中，減壓蒸除溶劑，所得粗殘余物經(jīng)硅膠柱層析純化，以8%乙酸乙酯/正己烷為洗脫劑，得到目標(biāo)產(chǎn)物12H-[1]苯并噻吩并[2,3-A]咔唑。[1]

取代反應(yīng)

12H-[1]苯并噻吩并[2,3-A]咔唑結(jié)構(gòu)中的氮原子具有一定的親核性，可在堿性條件下對長缺電子的氟代苯類化合物進(jìn)行親核取代反應(yīng)。

圖1 12H-[1]苯并噻吩并[2,3-A]咔唑的取代反應(yīng)

在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向一個(gè)三頸燒瓶中加入2-(2-氟苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪（1.0 g, 3 mmol）、12H-[1]苯并噻吩并[2,3-A]咔唑（876.8 mg, 3.2 mmol）和碳酸銫（2.0 g, 6 mmol），并加入100 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作為溶劑。將反應(yīng)體系脫氣處理30分鐘，隨后加熱至150 °C并攪拌過夜。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸除溶劑，將殘余物在二氯甲烷（DCM）與水之間進(jìn)行分配萃取，合并有機(jī)相并用飽和食鹽水洗滌，經(jīng)無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮，所得粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析純化（洗脫劑：二氯甲烷/石油醚 = 1/2），得到目標(biāo)產(chǎn)物。[2]

參考文獻(xiàn)

[1] Kundu, Samrat; et al, Cascade annulative π-extension for the rapid construction of carbazole based polyaromatic hydrocarbons, Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) 2021, 57, 5762-5765.

[2] Li, Deli; et al, Versatile benzthienocarbazole isomer derivatives as efficient TADF emitters and hosts for blue multi-resonance TADF emitters, Chemical Engineering Journal (Amsterdam, Netherlands) (2025), 504, 158958.