5-羥基-1,10-鄰菲羅啉的合成與FTIR的表征

蔡潔娜（廣東省粵東高級(jí)技工學(xué)校，廣東 汕頭 515000）

5-羥基-1,10-鄰菲羅啉的合成與FTIR的表征

蔡潔娜（廣東省粵東高級(jí)技工學(xué)校，廣東 汕頭 515000）

本文以水合1,10-鄰菲羅啉為原料，通過(guò)硝化、還原、重氮化和水解反應(yīng)最終合成目標(biāo)產(chǎn)物5-羥基-1,10-鄰菲羅啉，其化學(xué)結(jié)構(gòu)利用紅外光譜進(jìn)行初步表征，產(chǎn)品總收率為54.5%。

有機(jī)聚合物電致發(fā)光材料；鄰菲羅啉；合成；FTIR有機(jī)電致發(fā)光器件被稱為21世紀(jì)最有前途的顯示器件之一，是下一代照明技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者[1]。1963年，Pope等[2]首次報(bào)道了蒽單晶的電致發(fā)光現(xiàn)象。1990年，劍橋大學(xué)Burroughs等[3]首次報(bào)道用聚對(duì)苯乙炔制備的聚合物薄膜電致發(fā)光器件，得到了直流偏壓驅(qū)動(dòng)小于14V的藍(lán)綠色光輸出。這一研究使有機(jī)電致發(fā)光的研究領(lǐng)域擴(kuò)展到整個(gè)有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器

無(wú)水乙醇、濃硝酸、亞硝酸鈉、石油醚、NaOH、濃硫酸、鈀碳、水合肼、1,10-鄰菲羅啉、丙酮等。

DF-101B集熱式恒溫加熱磁力攪拌器、DZF-150小型真空干燥箱、傅立葉紅外光譜儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52A等。

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[4~5]

1.2.1 5-硝基-1,10-鄰菲羅啉的制備

稱取5.00 g 1,10-鄰菲羅啉加入濃硫酸中，溶解后回流反應(yīng)，緩慢滴加濃硝酸和濃硫酸再回流反應(yīng)4 h，倒入冰水中調(diào)節(jié)pH到6，有大量黃色固體析出，抽濾，水洗，干燥，乙醇重結(jié)晶，得淡黃色針狀晶體。

1.2.2 5-氨基-1,10-鄰菲羅啉的制備

稱取適量上步產(chǎn)物、5%鈀碳加入無(wú)水乙醇中，N2保護(hù)攪拌加熱至回流，再緩慢滴加80%水合肼，回流反應(yīng)10 h，趁熱抽出鈀碳，旋掉部分乙醇，冷卻析出黃色顆粒狀晶體，抽濾干燥。

1.2.3 5-羥基-1,10-鄰菲羅啉的制備

稱取1.02 g上步產(chǎn)物加入15%H2SO4中，溶解后滴加適量30%NaNO2，溫度保持在0~5℃，反應(yīng)1 h，得到紅色重氮鹽，保溫備用。在另一三口瓶中加入一定量50%H2SO4，攪拌并加熱到110℃再滴加上述重氮鹽，反應(yīng)1 h，倒入冰水中調(diào)節(jié)pH到6，析出大量紅色固體，抽濾、丙酮洗滌，真空干燥得產(chǎn)品0.56 g，產(chǎn)率54.6%。

2 結(jié)果表征與分析

2.1 5-硝基-1,10-鄰菲羅啉的紅外光譜分析

由圖1可分析出3080.07 cm-1、1417.50 cm-1、1354.64 cm-1分別為Ar-H、C=N、N=O伸縮振動(dòng)，1619.13 cm-1、1444.94 cm-1為芳環(huán)骨架伸縮振動(dòng)，1516.45 cm-1為N=O、C=C伸縮振動(dòng)，904.99 cm-1，829.18 cm-1，733.26 cm-1為Ar-H面外彎曲振動(dòng)。綜上可初步判斷該物質(zhì)是5-硝基-1,10-鄰菲羅啉。

2.2 5-氨基-1,10-鄰菲羅啉紅外光譜分析

由圖2可分析出3412.49 cm-1，3316.31 cm-1為N-H伸縮振動(dòng)，1637.81 cm-1，1454.34 cm-1為芳環(huán)骨架伸縮振動(dòng)，1592.81 cm-1，1426.77 cm-1為C=N伸縮振動(dòng)，1563.31 cm-1為C=N、C=C伸縮振動(dòng)，1272.25 cm-1為C-N伸縮振動(dòng)，843.11 cm-1、737.74 cm-1為Ar-H面外彎曲振動(dòng)。綜上可初步判斷該物質(zhì)是5-氨基-1,10-鄰菲羅啉。

2.3 5-羥基-1,10-鄰菲羅啉紅外光譜分析

由圖3可分析出3405.53 cm-1為O-H伸縮振動(dòng)，3060.71 cm-1為Ar-H伸縮振動(dòng)，1615.55 cm-1，1504.63 cm-1，1470.78 cm-1為芳環(huán)骨架伸縮振動(dòng)，1412.75 cm-1為C=N伸縮振動(dòng)，1245.55 cm-1，1119.55 cm-1為C-O伸縮振動(dòng)，807.68 cm-1，737.13 cm-1為Ar-H面外彎曲振動(dòng)。綜上可初步判斷該物質(zhì)是5-羥基-1,10-鄰菲羅啉。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）本實(shí)驗(yàn)以1,10-鄰菲羅啉為原料，通過(guò)硝化、還原、重氮化和水解反應(yīng)合成目標(biāo)產(chǎn)物5-羥基-1,10-鄰菲羅啉，總收率為54.5%。其結(jié)果通過(guò)紅外光譜得到初步確認(rèn)。

（2）最終產(chǎn)物5-羥基-1,10-鄰菲羅啉可進(jìn)一步功能化，為進(jìn)一步獲得新型含噁二唑功能基鄰菲羅啉的金屬銪配合物電致發(fā)光材料奠定良好基礎(chǔ)。

[1]Li Yunba,i Teng Feng,Xu Zheng,et al.E lectro lum ines?centm echanism of Ir(PPY)3 doped PVK[J].Chin.J.Lum in.(發(fā)光學(xué)報(bào)),2004,26(6):633-638(in Chinese).

[2]Pope M,Kallmann H,Magnante PJ.J.Chem.Phys., 1963,38:2042-2043.

[3]Burroughes J H,Bradley D D C,Brown A R,et al.Na?ture,1990,347(6293):539-541.

[4]吳宇雄,周盡花,趙鴻斌.5-氨基-1,10-鄰菲羅啉的合成研究[J].精細(xì)石油化工,2004,(4):7-9.

[5]戴燕,呂春緒,李斌棟,李晶晶.合成雙酚AF的新方法[J].應(yīng)用化學(xué),2009,26(11):1292-1296.

圖1 5-硝基-1,10-鄰菲羅啉的紅外光譜圖

圖2 5-氨基-1,10-鄰菲羅啉的紅外光譜圖

圖3 5-氨基-1,10-鄰菲羅啉的紅外光譜圖