基于分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)合成苯并噻吩吡喃酮衍生物

基于分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)合成苯并噻吩吡喃酮衍生物基于分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)合成苯并噻吩吡喃酮衍生物

摘要：本研究基于分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)策略，成功合成了一系列苯并噻吩吡喃酮衍生物。該反應(yīng)以手性鈀配合物為催化劑，通過分子內(nèi)氧化和分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)率、高立體選擇性的合成。所合成的苯并噻吩吡喃酮衍生物在有機(jī)光電材料領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

1.引言

近年來，苯并噻吩吡喃酮衍生物因其優(yōu)異的光電性質(zhì)在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值，如有機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太陽能電池等。合成具有特殊結(jié)構(gòu)的苯并噻吩吡喃酮衍生物是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在合成該類化合物的方法中，分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)方法由于在選擇性和立體選擇性方面的優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。

2.實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)步驟

合成苯并噻吩吡喃酮衍生物的具體步驟如下：

首先，將2-溴苯甲酸和5-亞甲基噻吩吡喃-2-酮先后與K2CO3和CuI在DMF溶液中進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到苯并噻吩吡喃酮前體。

然后，在DMF中加入以手性磷配體為聚合物的PPh3和關(guān)鍵的鈀配合物作為催化劑，對(duì)苯并噻吩吡喃酮前體進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到目標(biāo)化合物苯并噻吩吡喃酮。

2.2反應(yīng)機(jī)理

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，該反應(yīng)的機(jī)理如下：

首先，鈀（0）與配體PPh3結(jié)合形成活性鈀配合物1，通過配體置換反應(yīng)生成配體PPh2。

然后，活性鈀配合物與苯并噻吩吡喃酮前體發(fā)生氧化反應(yīng)生成一個(gè)新的活性鈀配合物2。

接下來，兩個(gè)苯并噻吩吡喃酮前體分別與配體PPh2發(fā)生分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)，生成內(nèi)脫氫偶聯(lián)產(chǎn)物。

最后，內(nèi)脫氫偶聯(lián)產(chǎn)物進(jìn)一步經(jīng)過氧化反應(yīng)得到最終的苯并噻吩吡喃酮衍生物。

3.結(jié)果和討論

本實(shí)驗(yàn)通過分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)策略合成了一系列苯并噻吩吡喃酮衍生物。合成產(chǎn)物經(jīng)過核磁共振（NMR）和質(zhì)譜（MS）表征，得到了高產(chǎn)率和純度。

此外，我們還研究了反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率和立體選擇性的影響。實(shí)驗(yàn)表明，反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率具有重要影響，較低的溫度和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間可以提高產(chǎn)率。此外，催化劑用量的增加可以提高立體選擇性。

4.應(yīng)用前景

所合成的苯并噻吩吡喃酮衍生物具有優(yōu)異的光電性質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。在有機(jī)光電材料領(lǐng)域，苯并噻吩吡喃酮衍生物可作為有機(jī)太陽能電池的光電活性層，用于轉(zhuǎn)換太陽能為電能。此外，苯并噻吩吡喃酮衍生物還可應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管，顯示出良好的電致發(fā)光性能。

總結(jié)：本研究通過分子內(nèi)交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)合成了一系列苯并噻吩吡喃酮衍生物。所合成的苯并噻吩吡喃酮衍生物具有良好的光電性質(zhì)，可應(yīng)用于有機(jī)光電材料領(lǐng)域。此研究為苯并噻吩吡喃酮衍生物的合成提供了一種高產(chǎn)率、高選擇性的方法，有助于推動(dòng)該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展本實(shí)驗(yàn)成功合成了一系列苯并噻吩吡喃酮衍生物，通過核磁共振和質(zhì)譜表征得到了高產(chǎn)率和純度的產(chǎn)物。研究還發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率和立體選擇性有重要影響，較低的溫度和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間以及增加催化劑用量可以提高產(chǎn)率和選擇性。所合成的苯并噻吩吡喃酮衍生物具有良好的光電性質(zhì)，適用于有機(jī)光電