[发明专利]一种吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的合成方法

说明书

本发明属于有机电致发光功能材料技术领域，涉及一种吲哚并[2,3‑B]咔唑类化合物的合成方法，该化合物的结构式如式(Ⅰ)所示。本发明提供的式(Ⅰ)所示化合物的合成方法，包括以5,7‑二氢‑5‑苯基吲哚并[2,3‑B]咔唑和芳基卤代物为原料，在钯催化剂和强碱作用下合成。该方法有效解决了5,7‑二氢‑5‑苯基吲哚并[2,3‑B]咔唑类化合物合成过程中的底物析出、催化剂用量大、反应工时长、反应转化率低、纯化次数多等问题。

技术领域

本发明属于有机电致发光功能材料技术领域，涉及一种吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的合成方法。

背景技术

5,7-二氢-5-苯基吲哚并[2,3-B]咔唑是一种具有高度共轭平面结构的化合物，其独特的结构使其拥有较高的载流子迁移率、良好的光谱吸收性能和电荷传输性能，作为核心结构单元被广泛引入有机光伏电池、有机电致发光材料等领域。

目前，将5,7-二氢-5-苯基吲哚并[2,3-B]咔唑类结构单元引入有机电致发光材料的方法主要依靠Pd催化的Buchwald偶联(如：KR2020082162、KR2020072227、WO2020138959、WO2020122622、CN107556297等)，常用的催化剂/配体/碱的搭配主要是Pd₂(dba)₃/S-Phos/t-BuONa、Pd₂(dba)₃/P(t-Bu)₃/t-BuONa等。但此类催化体系在进行反应时通常存在两种问题。一是5,7-二氢-5-苯基吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物在反应过程中会与t-BuONa作用成盐，导致反应体系中大量底物析出，反应进程缓慢，原料难以转化完全。如CN107556297报道，该类反应的工时达到12～24h；WO2020138959中该类反应的工时也达到了24h以上。二是在已报道的此类型反应中，该类反应多使用如Pd₂(dba)₃、Pd(OAc)₂等催化剂进行催化，反应转化率较低，为提高转化率，常常需要不断增大催化剂当量，导致制造成本极高。如WO2020138959中报道的该类反应，Pd2(dba)₃的使用量达到了5％左右。此外，为提高目标化合物品质，常常涉及多次纯化。低的转化率会大大增加对产品的纯化次数，造成收率下降，制造成本高昂。

因此，开发一种新的合成吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的方法具有重要意义，以能有效解决上述合成过程中产生的底物析出、催化剂用量大的问题，以及相应的反应工时长、反应转化率低、纯化次数多等相关问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种底物析出少、催化剂用量少、反应工时短、反应转化率高、纯化次数少的吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的合成方法。

基于上述目的，本发明通过提供一种吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的合成方法来解决本领域内的这种需要。

一方面，本发明涉及式(Ⅰ)所示吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的合成方法，其包括：以5,7-二氢-5-苯基吲哚并[2,3-B]咔唑和芳基卤代物为原料，在钯催化剂和强碱作用下合成；

其中，式(Ⅰ)所示取代基Ar为芳基。

进一步地，本发明提供的一种吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的合成方法中，芳基卤代物选自卤代萘基、蒽基、苯基中的一种；优选地，芳基卤代物选自2-溴萘、2-溴蒽、对溴硝基苯中的一种。

进一步地，本发明提供的一种吲哚并[2,3-B]咔唑类化合物的合成方法中，钯催化剂选自Xphos-Pd-G2、Xphos-Pd-G3、Xphos-Pd-G4中的一种；以当量计，5,7-二氢-5-苯基吲哚并[2,3-B]咔唑与钯催化剂的配比为1:0.001～0.005。