苊烯的合成及其结构改造的方法

简介

多环芳烃苊烯因具有丰富的光电物理性质常被用于有机光电材料，如：有机场效应、晶体管、有机发光二极管、有机光伏和有机太阳能电池等，将B、N、P等元素掺杂到苊烯中，可以极大地改变其光电特性，是多环芳烃改性研究的有效策略之一[1]。

合成

图1苊烯的合成路线

方法一：将15克1-氟-5-乙酰萘锂加到19克五氯化磷中。将反应混合物加热30分钟。将悬浮液在100°C下再保持半小时。将反应混合物倒在800克冰上。立即用200毫升二氯甲烷提取混合物，得到粗产物。在沸腾的石油醚（b.p.80-110）中用活性炭处理粗产物，得到标题化合物苊烯。合成路线如图1所示[2]。

方法二：将8克乙酰氯和14克新鲜升华的三氯化铝悬浮在30毫升1，2-二氯乙烷中，加入14.8克1-氟萘中，在惰性气氛中溶解在30毫升1，2-二氯乙烷。将反应混合物在35°C下保持三小时。将反应混合物倒在250克冰上。用50毫升锥形盐酸中和混合物。用50 ml 1，2-二氯乙烷提取粗产物三次。将溶液干燥并蒸发溶剂，得到标题化合物苊烯。合成路线如图1所示。

结构改造

元素周期表中5号元素B最外层有3个价电子，7号元素N最外层元素有5个价电子，而6号碳原子最外层有四个价电子，因此，碳碳双键和硼氮键互为等电子体和等结构体；且由于电负性差异，硼氮键具有偶极作用，所以利用硼氮键代替碳碳双键掺杂到苊烯中，已成为开发新型芳香族化合物的重要策略。硼氮键的引入可以使苊烯分子保持主体结构的微小改变情况下有效调节电子特性，同时硼氮键的引入可以增加苊烯分子骨架上的活性反应位点，使后期苊烯的官能团化更容易[1]。

参考文献

[1]张艳丽. 硼氮掺杂苊烯及类苊烯的合成及性质研究[D].天津理工大学,2021.DOI:10.27360/d.cnki.gtlgy.2021.000835.

[2]Zimmermann, Klaus; et al. Novel syntheses of decacyclene by deoxygenating cyclotrimerization of acenaphthenequinone with zero-valent titanium or phosphorus pentasulfide. Synlett (1997), (5), 609-611.