2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪的合成方法及用途

简介

2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪是苯环1,3,5位碳原子被氮原子取代的共轭杂环芳烃，由其结构含有均三嗪核，具备均三嗪的性质，它的共振能为82.4kcal/mol，是苯环的36kcal/mol共振能2倍多。均三嗪核本身具有较大的π电子共轭体系，结构中的-C=N-可以进行电子传输，可利用其具有的高电子运输特性将其用作辅助材料提高来自阴极的载流子的电子传输速率，可广泛应用于有机电致发光材料中[1]。

2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪的性状

合成方法

方法一：将Tf2O16 （0.5 g, 1.7 mmol）加入到相应的氰酰胺1a-d （5.1 mmol）或腈（5.1 mmol）的CH2Cl2 （20 mL）溶液中，在室温下搅拌12 h。反应混合物用NaHCO3中和。用CH2Cl2 （3 × 50 mL）提取后，用盐水洗涤，用MgSO4干燥。溶剂蒸发得到固体，该固体从适当的溶剂中再结晶两次。得到白色晶体2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪的性状，收益率:89%。mp 54-55°C（真空升华纯化）。IR (KBr): 1548,1436 cm-1。1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ = 2.54 (s); 13C NMR (75.47 MHz, CDCl3): δ = 25.4 (CH3)[2]。

方法二：在一个不锈钢压力容器（100 cm3），充入干乙腈（10.0 g, 244 mmol）和三酸钇（1.07 g, 2 mmol）。冷却（-196℃），抽真空，充注无水氨（4.2 cm3, 247 mmol），密封，然后在200℃下加热24小时。在挥发性物质（不变的氨）流出之前，将高压灭菌器冷却到室温。在反应混合物中加入乙醚（300 cm3），通过过滤除去不溶性物质，溶解在乙酸乙酯（30 cm3）中，用水（3 × 20 cm3）洗涤，用MgSO4干燥，然后蒸发（Rotavapor TM）得到4-氨基-2,6-二甲基吡啶（22.0 g, 179 mmol, 73%），为结晶白色固体。以太溶液的旋转蒸发得到5.0 g （41 mmol, 17%）的灰白色固体；真空升华纯化得到纯2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪，为结晶白色固体。产品分析（4-氨基-2,6-二甲基嘧啶）：mp 184°C[3]。

用途

利用2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪可有效地避免从空穴中心进入而导致发光波长上的红移现象，因此，将其应用于有机发光二极管器件来提高器件的发光效率，大规模地应用于电子器件材料领域。2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪以均三嗪为母核，该类结构也可用于制备新型多孔金属-有机框架（MOF）以及多孔配位聚合物材料等诸多高新技术领域，具有良好的应用开发前景[1]。

参考文献

[1] 李德锦,郑付伟,陈海涛,等. 2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪的合成及表征 [J]. 合成材料老化与应用, 2022, 51 (05): 41-43. DOI:10.16584/j.cnki.issn1671-5381.2022.05.010.

[2] Herrera, Antonio; et al. A practical and easy synthesis of 2,4,6-trisubstituted-s-triazine. Synthesis (2004), (4), 503-505.

[3] Ronald Eric; et al. N-Fluorotriazinium salts as electrophilic fluorinating agents of carbanionic species and/or aromatic compounds. European Patent Organization.