一種2?(芘?1?基)?1,8?萘啶及其合成方法與流程

本發(fā)明屬于有機(jī)物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2-(芘-1-基)-1,8-萘啶及其合成方法。

背景技術(shù)：

甲基芳基酮與芳香醛一般在堿性條件下能夠發(fā)生縮合反應(yīng)，生成查爾酮；選用鄰位帶有氨基的3-吡啶甲醛與1-乙?；欧磻?yīng)，在一定的溫度和時(shí)間條件下反應(yīng)生成了萘啶衍生物，結(jié)果是芘和萘啶兩個(gè)芳香體系通過碳碳單鍵的建立而聯(lián)在一起，形成更大的芳香共軛體系；這種更大芳香共軛體系的化合物更易于在強(qiáng)激光作用下產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中1-乙酰芘和2-氨基吡啶-3-甲醛在不同反應(yīng)條件時(shí)產(chǎn)物不同的問題，提供一種2-(芘-1-基)-1,8-萘啶及其合成方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種2-(芘-1-基)-1,8-萘啶，其結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ：

式Ⅰ。

所述2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的合成方法，包括如下步驟：

在帶有回流裝置的250mL三口圓底燒瓶中依次加入0.61g1-乙酰芘、0.43g2-氨基吡啶-3-甲醛和90mL無水乙醇，待固體完全溶解后加入催化劑，60-80℃磁力攪拌反應(yīng)3-5h，反應(yīng)期間TLC跟蹤反應(yīng)，反應(yīng)完成后，停止攪拌，冷卻，抽濾，用無水乙醇洗滌濾餅至不再有反應(yīng)物，真空干燥，得黃色粉末固體0.65-0.67g，產(chǎn)率79-81%；熔點(diǎn)195~196℃。

所述催化劑為20%NaOH溶液，添加量為1-5mL。

所述TLC跟蹤反應(yīng)的展開劑為V_乙酸乙酯：V_石油醚= 1:3。

為說明本發(fā)明的2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的結(jié)構(gòu)，對(duì)本發(fā)明化合物分別采用IR、¹H NMR、¹³C NMR、LCMS進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征；并測(cè)定了紫外光譜、熒光光譜和光學(xué)非線性吸收性能。

將本發(fā)明化合物配制成濃度為1×10^-5mol/L的二氯甲烷溶液，測(cè)定它們的紫外吸收光譜；

將本發(fā)明化合物配制成濃度為1×10^-6 mol/L的二氯甲烷溶液，測(cè)定它們的熒光發(fā)射光譜；

測(cè)樣條件:（1）色譜條件：兩通進(jìn)樣，流 動(dòng) 相：A相-水溶液；B相-甲醇，A:B=30:70，流速：0.4 mL/min，進(jìn)樣體積：5 μL；（2）質(zhì)譜條件：離子源： ESI，負(fù)離子掃描，霧化氣： 氮?dú)?3.0 L/min，干燥氣：氮?dú)?15 L/min，碰撞氣：氬氣，脫溶劑管溫度：400℃，加熱模塊溫度250℃，掃描模式：Q3Scan，駐留時(shí)間：100 ms。在上述條件下測(cè)定本發(fā)明化合物的質(zhì)譜。

非線性光學(xué)吸收測(cè)定：采用Z-掃描技術(shù)測(cè)定，激光器：Nd: YAG (激光脈沖21 ps，波長532 nm，實(shí)驗(yàn)重復(fù)頻率10 Hz），數(shù)值擬合獲得非線性光學(xué)吸收系數(shù)β= 9.0×10^-14 m/W。

本發(fā)明化合物結(jié)構(gòu)表征如下：

I.R.ν_max/cm^-1(KBr)：3039.91，1599.04，1489.10，1425.44；

¹H NMR(600MHz，DMSO-d)，δ/ppm：9.205-9.199(t,1H,J=1.8)，8.733-8.719(d,1H,J=8.4)，8.649-8.632(d,1H,J=10.2Hz)，8.584-8.569(d,1H,J=9Hz)，8.497-8.483(d,1H,J=8.4Hz)，8.406-8.358(m,3H)，8.317(s,2H)，8.272-8.257(d,1H,J=9Hz)，8.163-8.139(t,2H,J=7.2Hz)，7.761-7,740(q,1H,J=4.2Hz)；

¹³C NMR(150MHz,DMSO-d)，δ/ppm：162.40，155.88，154.61，138.89，138.07，135.32，131.79，131.38，130.80，128.77，128.66，128.59，127.86，127.07，126.30，125.91，125.46，125.17，125.11，124.64，124.35，123.06，121.82；

LC-MS(ESI) m/z：found：331.10；Calcd. for C₂₄H₁₅N₂（[M+H]⁺）：331.38。

紅外光譜顯示了2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的各官能團(tuán)特征吸收峰；核磁共振氫譜顯示氫原子的種類與個(gè)數(shù)與2-(芘-1-基)-1,8-萘啶所含相吻合，碳譜顯示碳原子種類與分子中所含相一致；LCMS（ESI）顯示實(shí)測(cè)值與計(jì)算值相差極小，相對(duì)誤差0.069‰；綜合各譜分析認(rèn)為，合成的2-(芘-1-基)-1,8-萘啶結(jié)構(gòu)正確。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.在催化劑作用下，得到所需產(chǎn)物2-(芘-1-基)-1,8-萘啶；

2.本發(fā)明催化劑選擇性強(qiáng)，方法簡便，產(chǎn)率較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明化合物合成原理圖；

圖2為本發(fā)明化合物IR光譜圖；

圖3為本發(fā)明化合物¹H NMR圖；

圖4為 圖3局部放大圖；

圖5為本發(fā)明化合物¹³C NMR圖；

圖6為圖5局部放大圖；

圖7為本發(fā)明化合物的LCMS圖；

圖8為本發(fā)明化合物的UV圖；

圖9為本發(fā)明化合物的熒光發(fā)射譜圖；

圖10為本發(fā)明化合物的光學(xué)非線性吸收?qǐng)D。（激光波長532nm在3.95uj能量下（樣品/DMSO）的開孔Z掃描數(shù)據(jù)。點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，線是理論擬合結(jié)果。）。

具體實(shí)施方式

一種2-(芘-1-基)-1,8-萘啶，其結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ：

式Ⅰ。

實(shí)施例1，所述2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的合成方法，包括如下步驟：

在帶有回流裝置的250mL三口圓底燒瓶中依次加入0.61g 1-乙酰基芘、0.43g2-氨基吡啶-3-甲醛和90mL無水乙醇，待固體完全溶解后加入催化劑1mL 20%NaOH溶液，60℃磁力攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)期間TLC跟蹤反應(yīng)（展開劑為V_乙酸乙酯：V_石油醚= 1:3），反應(yīng)完成后，停止攪拌，冷卻，抽濾，用無水乙醇洗滌濾餅至不再有反應(yīng)物，真空干燥，得黃色粉末固體0.65g，產(chǎn)率79%；熔點(diǎn)195℃。

實(shí)施例2，所述2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的合成方法，包括如下步驟：

在帶有回流裝置的250mL三口圓底燒瓶中依次加入0.61g 1-乙?；拧?.43g2-氨基吡啶-3-甲醛和90mL無水乙醇，待固體完全溶解后加入催化劑3mL 20%NaOH溶液，70℃磁力攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)期間TLC跟蹤反應(yīng)（展開劑為V_乙酸乙酯：V_石油醚= 1:3），反應(yīng)完成后，停止攪拌，冷卻，抽濾，用無水乙醇洗滌濾餅至不再有反應(yīng)物，真空干燥，得黃色粉末固體0.66g，產(chǎn)率80%；熔點(diǎn)195.5℃。

實(shí)施例3，所述2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的合成方法，包括如下步驟：

在帶有回流裝置的250mL三口圓底燒瓶中依次加入0.61g 1-乙酰基芘、0.43g2-氨基吡啶-3-甲醛和90mL無水乙醇，待固體完全溶解后加入催化劑5mL 20%NaOH溶液，80℃磁力攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)期間TLC跟蹤反應(yīng)（展開劑為V_乙酸乙酯：V_石油醚= 1:3），反應(yīng)完成后，停止攪拌，冷卻，抽濾，用無水乙醇洗滌濾餅至不再有反應(yīng)物，真空干燥，得黃色粉末固體0.67g，產(chǎn)率81%；熔點(diǎn)196℃。