TW201341347A - 芳香胺三聯苯化合物及其在有機半導體元件中的應用 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及芳香胺三聯苯化合物及其在有機半導體元件中的應用。
Description
本發明涉及芳香胺三聯苯化合物及其在有機半導體元件中的應用。
有機半導體元件是指具有至少一個有機半導體層的元件。例如有機發光二極體(OLEDs)、場效應晶體管、光電探測器、以及有機太陽能電池(OPV)都是已知的有機半導體元件,這些元件均含有有機半導體材料,例如電荷輸送材料或阻斷材料,且較佳是作為電洞導體或電子阻斷體。
例如,材料的特性在有機發光二極體中被充分利用,以達到發光的目的,其過程是接通電壓形成適當的電荷載體,這些電荷載體在復合時會達到激發狀態,並在發出光線後回復到未激發狀態。為了提高發光效能,有機發光二極體除了發射層外,通常還具有電荷輸送層,其作用是將負電荷及正電荷輸送到發射層。根據輸送之電荷的種類,可以將電荷輸送層區分為電洞導體及電子導體。太陽能光電元件,例如有機太陽能電池,也具有類似的層狀結構。可以利用已知的方法,例如真空蒸鍍法或溶液離析法,製造具有多個層的有機半導體元件。
對有機半導體元件的特性的一個要求是很高的導電性。例如可以對有機半導體元件的個別的層進行摻雜,以改善其導電性。透過摻雜可以提高層的導電性,這樣就可以克服電荷載體移動性過低的問題。
一種已知的事實是透過摻雜可以改變有機半導體的電學特性,尤其是改變導電性,這和在無機半導體(矽半導體)中的情況是一樣的。
摻雜是在基質材料中產生電荷載體,以提高原本相當低的導電性,以及視所使用摻雜物的種類可以達到改變半導體之費米能級的效果。摻雜可以提高電荷輸送層的導電性,因而降低電損耗,以及改善電荷及有機層之間的接面。摻雜是透過電荷從摻雜物傳送到位於附近的基質分子(n型摻雜,提高電子導電性),/或是透過電子從基質分子傳送到位於附近的摻雜物(p型摻雜,提高電洞導電性)。電荷傳送可能是不完全傳送,也可能是不完全傳送,例如可以對FT-IR測量測得的振動帶進行判讀,以得知是不完全傳送或完全傳送。
可以利用所謂的雙點法測量薄層試體的導電性。其作法是在一基板上設置以導電材料(例如金或銦錫氧化物)構成的接點。接著將要測量的薄層大面積的放置在基板上,使薄層將接點覆蓋住。然後將電壓接通至接點,並測量電流。從接點的幾何形狀及試體的層厚度決定的電阻即可得出薄層材料的導電性。
當具有摻雜層之元件處於運轉溫度時,摻雜層的導電性應大於未摻雜層的導電性。此外,摻雜層在室溫中應具有相當好的導電性,也就是應大於 1·10-8S/cm,而且最好是在10-6S/cm及10-2S/cm之間。未摻雜層的導電性小於1·10-8S/cm,而且通常是小於1·10-10S/cm。
元件材料的另外一個重要的特性是熱穩定性。熱穩定性對於以真空蒸鍍法製造的元件尤其重要。
可以用與前面所述相同的方法及/或相同的結構測定溫度穩定性,其作用是將(未摻雜或摻雜的)薄層逐步加熱,然後靜置一段時間後測量其導電性。薄層能夠忍受而不會對其半導體特性造成不良影響的最大溫度是指其導電性即將變差之前的溫度。例如,可以按照前述的方法,以每次升溫1℃的方式將設置在帶有兩個相鄰電極的基板上的薄層加熱,並靜置10秒,然後測量導電性。導電性會隨溫度改變,並在一個特定的溫度後開始變差。因此溫度穩定性是指薄層能夠忍受且導電性不會變差的溫度。
使用這些方法要注意的是,基質材料需具有足夠高的純度。利用傳統的方法(較佳是梯度昇華法)即可達到這樣的純度。
可以用最低未佔有電子軌域(縮寫為“LUMO“,同義詞:電子親和性)及最高未佔有電子軌域(縮寫為“HOMO“,同義詞:離子化潛力)的能量情況描述不同材料的特性。
一種測定離子化潛力(IP)的方法是紫外線光電子光譜法(UPS)。通常是測定固體的離子化潛力,但是也可以測定氣相狀態的離子化潛力。兩個測量值的區別在於固體效應,例如在光離子化過程中形成的電洞的偏振能(N. Sato et al., J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2, 77, 1621 (1981))。偏振能的一個典型值大約是1eV,但也可能與這個值有較大的差距。
離子化潛力涉及在光電子的高動能區的光發射頻譜的開始,也就是說在鍵結最弱的光電子處的能量。
一種與此相關的方法,也就是INVERTIERTE光電子光譜法(IPES),可以用來測定電子親和性(EA)。但是這種方法比較少被使用。另外一種方法是利用在溶液中進行的氧化(Eox)潛力及/或還原潛力的(Ered)的電化學測量,測定固體能級。一種適當的方法是循環伏安法(CV)。文獻中有關於從電化學氧化潛力推導出固體離子化潛力的實驗方法的描述,(例如B.W. Andrade et al., Org. Electron. 6, 11 (2005); J. Amer. Chem. Soc. 127, (2005), 7227.)。
沒有任何已知的實驗性公式可用來將還原潛力換算成電子親和性。這是因為很難測定電子親和性的關係。因此經常使用一個很簡單的規則IP = 4.8 eV + e·Eox(vs. 二茂鐵/二茂鐵鹽)及/或EA= 4.8 eV + e·Ered(vs. 二茂鐵/二茂鐵鹽),其中e代表電荷(參見B.W. Andrade, Org. Electron. 6, 11 (2005)及其Ref.. 25-28)。如果是利用其他的參考電極或氧化還原偶評定電化學潛力,則有已知的換算方法可供使用(參見A.J. Bard, L.R. Faulkner, „Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications“, Wiley, 2. 2000年版)。N.G. Connelly et al., Chem. Rev. 96, 877 (1996)有關於如何對溶劑造成影響的說明。
一種常見(雖然並非完全精確)的作法是將“HOMOs的能量”E(HOMO) E(LUMO)及/或“LUMOs的能量”E(LUMO)視為離子化能量及/或電子親和性的同義詞(Koopmans Theorem)。此處要注意的是,離子化潛力及電子親和性的值愈高,代表離析出及/或俘獲的電子的鍵合愈強。分子軌域(HOMO, LUMO)的能量標度是相反的。因此有近似的計算方式是:IP = -E(HOMO)及EA = -E(LUMO)。
循環伏安圖的拍攝是將待研究的物質及一種導電鹽(例如四丁基六氟磷酸胺,TBAPF6)及一種溶劑(例如二氯甲烷(DCM),四氫呋喃(THF))一起放到一個電化學單元中,其中電化學單元具有工作電極、反電極及參考電極。然後將工作電極接通一個以一進給速度(例如100 mV/s)通過的電壓循環(例如0.0 V -> 1.6 V -> -2.0 V -> 0.0 V)。氧化及還原反應會隨著電流變大而變明顯。如果是可逆反應,每一個氧化反應都會出現一個相應的還原反應過程。氧化還原電位是峰值的平均值。如果是不可逆反應,則使用峰值開端。
EP 2042481 A1提出可應用於有機電致發光元件的芳香胺三聯苯衍生物。
EP1995234A1提出由p-三聯苯化合物構成的混合物,以及以這些混合物製成的電子攝影光感受器。
從導電性、熱穩定性以及可加工性的角度來看,先前技術之用於有機半導體元件的基質材料還需要進一步的改善。
例如,材料的特性在有機發光二極體中被充分利用,以達到發光的目的,其過程是接通電壓形成適當的電荷載體,這些電荷載體在復合時會達到激發狀態,並在發出光線後回復到未激發狀態。為了提高發光效能,有機發光二極體除了發射層外,通常還具有電荷輸送層,其作用是將負電荷及正電荷輸送到發射層。根據輸送之電荷的種類,可以將電荷輸送層區分為電洞導體及電子導體。太陽能光電元件,例如有機太陽能電池,也具有類似的層狀結構。可以利用已知的方法,例如真空蒸鍍法或溶液離析法,製造具有多個層的有機半導體元件。
對有機半導體元件的特性的一個要求是很高的導電性。例如可以對有機半導體元件的個別的層進行摻雜,以改善其導電性。透過摻雜可以提高層的導電性,這樣就可以克服電荷載體移動性過低的問題。
一種已知的事實是透過摻雜可以改變有機半導體的電學特性,尤其是改變導電性,這和在無機半導體(矽半導體)中的情況是一樣的。
摻雜是在基質材料中產生電荷載體,以提高原本相當低的導電性,以及視所使用摻雜物的種類可以達到改變半導體之費米能級的效果。摻雜可以提高電荷輸送層的導電性,因而降低電損耗,以及改善電荷及有機層之間的接面。摻雜是透過電荷從摻雜物傳送到位於附近的基質分子(n型摻雜,提高電子導電性),/或是透過電子從基質分子傳送到位於附近的摻雜物(p型摻雜,提高電洞導電性)。電荷傳送可能是不完全傳送,也可能是不完全傳送,例如可以對FT-IR測量測得的振動帶進行判讀,以得知是不完全傳送或完全傳送。
可以利用所謂的雙點法測量薄層試體的導電性。其作法是在一基板上設置以導電材料(例如金或銦錫氧化物)構成的接點。接著將要測量的薄層大面積的放置在基板上,使薄層將接點覆蓋住。然後將電壓接通至接點,並測量電流。從接點的幾何形狀及試體的層厚度決定的電阻即可得出薄層材料的導電性。
當具有摻雜層之元件處於運轉溫度時,摻雜層的導電性應大於未摻雜層的導電性。此外,摻雜層在室溫中應具有相當好的導電性,也就是應大於 1·10-8S/cm,而且最好是在10-6S/cm及10-2S/cm之間。未摻雜層的導電性小於1·10-8S/cm,而且通常是小於1·10-10S/cm。
元件材料的另外一個重要的特性是熱穩定性。熱穩定性對於以真空蒸鍍法製造的元件尤其重要。
可以用與前面所述相同的方法及/或相同的結構測定溫度穩定性,其作用是將(未摻雜或摻雜的)薄層逐步加熱,然後靜置一段時間後測量其導電性。薄層能夠忍受而不會對其半導體特性造成不良影響的最大溫度是指其導電性即將變差之前的溫度。例如,可以按照前述的方法,以每次升溫1℃的方式將設置在帶有兩個相鄰電極的基板上的薄層加熱,並靜置10秒,然後測量導電性。導電性會隨溫度改變,並在一個特定的溫度後開始變差。因此溫度穩定性是指薄層能夠忍受且導電性不會變差的溫度。
使用這些方法要注意的是,基質材料需具有足夠高的純度。利用傳統的方法(較佳是梯度昇華法)即可達到這樣的純度。
可以用最低未佔有電子軌域(縮寫為“LUMO“,同義詞:電子親和性)及最高未佔有電子軌域(縮寫為“HOMO“,同義詞:離子化潛力)的能量情況描述不同材料的特性。
一種測定離子化潛力(IP)的方法是紫外線光電子光譜法(UPS)。通常是測定固體的離子化潛力,但是也可以測定氣相狀態的離子化潛力。兩個測量值的區別在於固體效應,例如在光離子化過程中形成的電洞的偏振能(N. Sato et al., J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2, 77, 1621 (1981))。偏振能的一個典型值大約是1eV,但也可能與這個值有較大的差距。
離子化潛力涉及在光電子的高動能區的光發射頻譜的開始,也就是說在鍵結最弱的光電子處的能量。
一種與此相關的方法,也就是INVERTIERTE光電子光譜法(IPES),可以用來測定電子親和性(EA)。但是這種方法比較少被使用。另外一種方法是利用在溶液中進行的氧化(Eox)潛力及/或還原潛力的(Ered)的電化學測量,測定固體能級。一種適當的方法是循環伏安法(CV)。文獻中有關於從電化學氧化潛力推導出固體離子化潛力的實驗方法的描述,(例如B.W. Andrade et al., Org. Electron. 6, 11 (2005); J. Amer. Chem. Soc. 127, (2005), 7227.)。
沒有任何已知的實驗性公式可用來將還原潛力換算成電子親和性。這是因為很難測定電子親和性的關係。因此經常使用一個很簡單的規則IP = 4.8 eV + e·Eox(vs. 二茂鐵/二茂鐵鹽)及/或EA= 4.8 eV + e·Ered(vs. 二茂鐵/二茂鐵鹽),其中e代表電荷(參見B.W. Andrade, Org. Electron. 6, 11 (2005)及其Ref.. 25-28)。如果是利用其他的參考電極或氧化還原偶評定電化學潛力,則有已知的換算方法可供使用(參見A.J. Bard, L.R. Faulkner, „Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications“, Wiley, 2. 2000年版)。N.G. Connelly et al., Chem. Rev. 96, 877 (1996)有關於如何對溶劑造成影響的說明。
一種常見(雖然並非完全精確)的作法是將“HOMOs的能量”E(HOMO) E(LUMO)及/或“LUMOs的能量”E(LUMO)視為離子化能量及/或電子親和性的同義詞(Koopmans Theorem)。此處要注意的是,離子化潛力及電子親和性的值愈高,代表離析出及/或俘獲的電子的鍵合愈強。分子軌域(HOMO, LUMO)的能量標度是相反的。因此有近似的計算方式是:IP = -E(HOMO)及EA = -E(LUMO)。
循環伏安圖的拍攝是將待研究的物質及一種導電鹽(例如四丁基六氟磷酸胺,TBAPF6)及一種溶劑(例如二氯甲烷(DCM),四氫呋喃(THF))一起放到一個電化學單元中,其中電化學單元具有工作電極、反電極及參考電極。然後將工作電極接通一個以一進給速度(例如100 mV/s)通過的電壓循環(例如0.0 V -> 1.6 V -> -2.0 V -> 0.0 V)。氧化及還原反應會隨著電流變大而變明顯。如果是可逆反應,每一個氧化反應都會出現一個相應的還原反應過程。氧化還原電位是峰值的平均值。如果是不可逆反應,則使用峰值開端。
EP 2042481 A1提出可應用於有機電致發光元件的芳香胺三聯苯衍生物。
EP1995234A1提出由p-三聯苯化合物構成的混合物,以及以這些混合物製成的電子攝影光感受器。
從導電性、熱穩定性以及可加工性的角度來看,先前技術之用於有機半導體元件的基質材料還需要進一步的改善。
因此本發明的目的是克服先前技術的缺點,以及提出能夠製造出更好的半導體元件的材料,尤其是具有更好的導電性、熱穩定性及/或能夠以簡單的方式從溶液加工而成的材料。此外,還要能夠以簡單且低成本的方式製造出這些材料。
本發明的另一個目的是製造出相應的有機半導體元件。
採用具有構造式(I)的化合物即可達到本發明的第一個目的。
其中:
R1代表萘基或聯苯基;
R2代表C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,C1-C5-鹵代烷基或C6-C12-芳氧基;
R3代表H或C1-C5-烷基;
n = 1-3。
本發明的另一個目的是製造出相應的有機半導體元件。
採用具有構造式(I)的化合物即可達到本發明的第一個目的。
其中:
R1代表萘基或聯苯基;
R2代表C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,C1-C5-鹵代烷基或C6-C12-芳氧基;
R3代表H或C1-C5-烷基;
n = 1-3。
無。
無。
附屬申請專利項目的內容為本發明的各種有利的實施方式。
以相同符號代表的取代基較佳是指相同的取代基。
一種特別有利的方式是,R2產生的取代是發生在苯環的正交位置或平行位置。
同樣有利的方式是,R2=C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,或C6-C12-芳氧基。
一種有利的方式是,R1是β-萘基或1,1-聯苯-4-基。
一種有利的方式是,R2是C1-C5-烷基(尤其是甲基,異丙基,或四丁基), C1-C3-烷氧基,或苯氧基。R2=苯氧基對於熱真空蒸鍍特別有利。
一種特別有利的方式是採用具有構造式(II)的化合物。
其中R2代表C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,鹵代烷基,或C6-C12-芳烷基。一種特別有利的方式是,R2是C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,或C6-C12-芳烷基,同時R2僅出現在苯環的鄰位及對位,或是僅出現在苯環的對位。
另外一種有利的方式是採用具有構造式(III)的化合物。
其中R4及R5是彼此相互獨立的從H及R2中選出,而且所有的R4及R5不會同時都是H。
根據本發明,有機半導體元件具有至少一個含有本發明之化合物的層。
一種有利的方式是,這個含有本發明之化合物的層有被摻雜。
本發明建議含有本發明之化合物的層具有至少一個摻雜區,以及至少一個未摻雜區或摻雜度低於摻雜區之摻雜度的區。
一種特別有利的方式是,有機半導體元件的含有化合物的層是一個電洞輸送層或發射層。
電洞輸送層可以是摻雜層,也可以是未摻雜層。可以將含有本發明之化合物的未摻雜的電洞輸送層設置在元件中的一個光線發射或吸收層(例如OLED的發射層)及一個摻雜的電洞輸送層之間。在這種情況下,這個未摻雜的電洞輸送層是作為電子阻障層。
另外一種有利的方式是,有機半導體元件是一種有機發光二極體(OLED)或太陽能光電元件(較佳是太陽能電池)。
一個令人訝異的發現是,相較於已知的基質材料,本發明建議的化合物具有明顯較佳的導電性及/或熱穩定性。材料具有較佳的導電性對於以其製成的有機半導體元件的功能/效能是非常重要的,而較佳的熱穩定性一方面可以使透過昇華製造的本發明的化合物能夠以很快的速度被淨化,另一方面由於本發明的化合物在昇華時具有很好的穩定性,因此可以用很簡單的方式應用於製造本發明的有機半導體元件,但前提是有機半導體元件的層是以真空蒸鍍的方式形成。
另外一個令人訝異的發現是,以相對而言較簡單的製程及較低的成本,即可製造出高純度的本發明的化合物。
本發明的化合物能夠以簡單的方式被應用於有機半導體元件的製造,但前提是有機半導體元件的相應的層是從溶液中沉積出來。
另外一個發現是,本發明的化合比先前技術的化合物更容易被摻雜,因此需要的摻雜材料比較少。由於需要的摻雜材料比較少,因此光吸收損失也比較小。
根據本發明的一種有利的實施方式,元件具有以下的層序列:(i) 陽極/摻雜物/HTM;(ii)陽極/摻雜物:HTM;(iii)陽極/摻雜物/摻雜物:HTM。更好的層序列是:(iv)摻雜物/HTM/EML或(v)摻雜物/HTM/OAS;(vi) p型摻雜的HTM /EML或(vii)摻雜物:HTM/OAS。p型摻雜的HTM是以本發明的摻雜物摻雜。HTM是電洞輸送材料(„Hole Transport Material“)的縮寫。EML是OLED的發射層(„Emitting Layer“)的縮寫;OAS是„太陽能電池的光學吸收層“(通常是一種施主-受主(D-A)異質接面)的縮寫。„/“ 代表材料出現在層堆疊中的不同的層,而 „:“ 則是代表材料在同一個層中混合,而同可以是均勻混合,也可以是不均勻混合。
一種更有利的方式是,層序列(i)-(vii)是確定的層順序。
本發明的另一種實施方式是製作一個完全以HTM作為基質材料的層,而且這個層還含有一種電摻雜物,這種電摻雜物在層厚度的方向上以不均勻的方式分佈在層中,或較佳是形成梯度式的分佈。
以下均為本發明的有利的化合物:
經證實具有R2=烷基的化合物的導電性明顯優於已知的基質材料的導電性,而具有R2=芳烷基的化合物的熱穩定性明顯優於已知的基質材料的熱穩定性。
關於本發明之化合物及/或有機半導體元件的其他特徵及優點在以下描述的有利的實施方式中有詳細的說明。
選擇摻雜物
較佳是使用3-軸烯化合物作為摻雜物
構造式(E1)
其中構造式(E1)的每一個R1都是彼此相互獨立的從芳基及雜芳基中選出,其中芳基及雜芳基至少有一部分或較佳是全部以含很少電子的基(受主基)取代。
芳基較佳是苯基、聯苯基、α-萘基、β-萘基、菲基、或蒽基。
雜芳基較佳是化吡啶、嘧啶基、三氮基、或對二氮萘基。
受主基是一種吸收電子的基,較佳是從氟、氯、溴、CN、三氟甲基、或硝基。
EP1988587„氧碳結構,假氧碳結構,軸烯結構的顯現“有關於一般合成的描述。
以下是可作為p型摻雜物的受主的例子:2,2,7,7-四氟乙烯-2,7-二氫-1,3,6,8-二氧-2,7-二硼-五氯-苯[e]芘;1,4,5,8-四氫-1,4,5,8-四噻-2,3,6,7-四氫基蒽菎;1,3,4,5,7,8-六氟萘并-2,6-苯醌四甲基腈;2,2'-(全氟萘-2,6-二烯)二丙二腈(d3);2,2'-(2,5-二溴-3,6-二氟環-六-2,5-二烯-1,4-二烯)二丙二腈; 2,2',2''-(環丙烷-1,2,3-三烯)三(2-(2,6-二-氯-3,5-二氟-4-(三氟甲烷)苯基)氰甲烷); 4,4’,4’’-環丙烷-1,2,3-三烯-三(甲基腈-1-基-1-烯)三(2,3,5,6-四氟氰基苯); 2,2',2''-(環丙烷-1,2,3-三烯)三(2-(p-氰四氟苯基)氰甲烷) (d1); 2,2',2''-(環丙烷-1,2,3-三烯)三(2-(2,3,5,6-四氟乙烯(三氟甲基)苯基)-氰甲烷)(d2)。文獻DE 103 57 044描述以醌化合物及其衍生物作為有機半導體材料中的受主。US 2008/265216有關於其他摻雜物的描述。
摻雜濃度
摻雜物相對於基質分子的摻雜濃度≦1:1,摻雜濃度通常為1:2或更小、較佳是1:5或更小、或最好是1:10或更小。實務上可以將摻雜濃度限制在1:1至1:10000的範圍。
執行摻雜工作
可以利用以下任何一種方法或一種以上方法的組合將基質材料與本發明使用的p型摻雜物摻雜在一起:
a)在真空中將一個基質材料源及一個摻雜物源混合蒸發。
b)以p型摻雜物的溶液摻雜基質層,然後將溶劑蒸發,尤其是加熱蒸發。
c)在基質材料層的表面加上一個摻雜物層,形成表面摻雜。
d)製作基質分子與摻雜物的溶液,然後以傳統方法(例如將溶劑蒸發或離心脫水)從這個溶液製成摻雜層。
以這種方式可以製造出用途廣泛的有機半導體的本發明的p型摻雜層。其中又以在真空中進行的混合蒸發法(VTE)為最佳。
以下將僅出現在範例中的縮寫整理如下
DSC- 示差掃描熱量分析儀
HPLC- 高效液相層析儀
MPLC 中壓液體色譜分析儀
TLC- 薄層色層分析儀
GC- 氣相層析儀
NMR- 核磁共振
MTBE - 甲基叔丁基醚
SPS - 溶劑淨化系統
BINAP - 2,2'-雙(聯苯膦基)-1,1'-二萘基
UHV 超高真空
eq 當量
純度的單位是 „area%“ ,也就是在色譜中,特定物質之峰值下方的面積佔所有峰值之總面積的百分比。
本發明之化合物的合成
1. 二級胺的合成,一般規範
方案1.合成二級胺的一般反應流程圖
1.1 一般合成規範
所有的工作都是在完全烘乾且充滿氬氣的玻璃器具中完成。除溶劑在使用前需經過去氣及乾燥處理外,其他可在市面上購得的化合物均可直接使用,無需經過預淨化步驟(以提高純度)。
將芳基溴、芳基、醋酸鈀(II)、BINAP及碳酸銫的混合物放在二氧六環(經由鈉乾燥,在氬氣流中去氣15分鐘)中,在回流及保持惰性氬氣氛圍的環境中攪拌,直到TLV跟蹤顯示加入之略微過量的胺已完全反應為止。接著將混合物冷卻至室溫,必要時要將未分解的鹽過濾掉,並在濾出液中加入二氯甲烷(DCM,100mL),然後逐一用水(去除鹽基)、2M HCl溶液(去除過量的反應物胺)、飽和的含水Na2CO3溶液(從可能形成的鹽酸重新生成自由胺)、以及再一次用水洗滌濾出液。在經由MgSO4使有機相乾燥後,在真空中濃縮成乾燥物,並利用在矽膠中進行的凝膠過濾或在矽膠中進行的快速色層分離純化對殘留物進行再加工,必要時可經由從DCM/正己烷結晶及洗滌過程(例如以沸騰的甲醇清洗),使其進一步純化。
1.1.1合成N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺((6)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4‑氨基聯苯(20.78g,1.05eq, 122.8mmol)、醋酸鈀(II)(788mg, 3.0mol%, 3.5mmol)、BINAP (3.28g, 4.5mol.%, 5.3 mmol)、碳酸銫(53.30g, 1.4eq, 163.7mmol)及4-溴甲苯(20.00g, 1eq, 116.9mmol)放到二氧六環(200mL)中,在130°C的溫度中回流3天。在矽膠(正己烷/DCM= 1:1)中進行電堆色層分析純化,產生11g (36 % 產量, HPLC純度:94 %)的二級胺。在進一步反應之前,在第二階段利用源自其他沉積物的純度相似的級分使產物結合,並經由從沸騰的甲醇的再結晶進一步純化(最終純度 HPLC 99.7 %)。
1.1.2合成N-(p-甲苯基)萘-2-胺((4)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將p-甲苯胺(10.87g, 1.05eq, 101.4mmol)、 2‑溴萘(20.00g, 96.6mmol, 1eq)、醋酸鈀(II)(651mg, 2.9mmol, 3.0mol.%)、BINAP (2.71g, 4.4mmol, 4.5mol.%)及碳酸銫(44.05g, 135.2mmol, 1.4eq)放到二氧六環(325mL)中,在130°C的溫度中回流3天。在矽膠(正己烷/DCM=2:1)中進行電堆色層分析純化,產生17g (75 % 產量,HPLC純度:>99.4 %,GC純度:100 %)的二級胺。
1.1.3合成N-(4-甲氧苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺((7)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將p-茴香胺(11.64g, 1.1eq, 94.5mmol)、醋酸鈀(II)(576mg, 3.0mol.%, 2.6mmol)、BINAP (2.4g, 4.5mol.%, 3.9 mmol)、碳酸銫(39.1g, 1.4eq, 120.0mmol)及4-溴聯苯(20.00g, 1eq, 85.8mmol) 放到二氧六環(275mL)中,在125°C的溫度中回流4天。在矽膠 (正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生17.0g (72 %產量, HPLC純度:>99.1 %,GC純度:100 %)的二級胺。
1.1.4合成N-(p-甲苯基)萘-1-胺((1)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將p-甲苯胺(10.10g, 1.3eq, 94.2mmol)、醋酸鈀(II)(490mg, 3.0mol.%, 2.2mmol)、BINAP (2.03g, 4.5mol.%, 3.3mmol)、碳酸銫(35.40g, 1.5eq, 108.7mmol)及1-萘溴化物(15.00g, 1.0eq, 72.4mmol)放到二氧六環(210mL)中,在125°C的溫度中回流24小時。在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生12.7g (76% 產量,HPLC純度:99.7%,GC純度:100%)的二胺。
1.1.5合成N-(4-甲氧苯基)萘-1-胺((2)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將1-溴萘(5.00g, 24.1mmol, 1eq)、醋酸鈀(II)(160mg, 0.73mmol, 3.0mol.%)、碳酸銫(11.80g, 36.2mmol, 1.5eq)、BINAP (0.88g, 1.4mmol, 4.5mol.%)及p-茴香胺 (3.86g, 31.4mmol, 1.3eq) 放到二氧六環(100mL)中,在125°C的溫度中回流24小時。在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生4.5g (75 % 產量,HPLC純度 99.2 %,GC純度: 100 %)的二級胺。
1.1.6合成N-(4-甲氧苯基)萘-2-胺((5)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘(5.00g, 1.2eq, 24.2mmol)、醋酸鈀(II)(136mg, 3.0mol.%, 0.60mmol)、碳酸銫(9.18g, 1.4eq, 28.2mmol)、BINAP (564mg, 4.5mol.%, 0.91mmol)及p-茴香胺(2.48g, 1.0eq, 20.1mmol)放到二氧六環(100mL)中,在125°C的溫度中回流5天。經過濾分離出未溶解的鹽,且未再進行洗滌步驟的情況下,在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生3.3g (66 %產量, HPLC純度 >97.9 %,GC純度: 100 %)的二級胺。
1.1.7合成N-(4-苯氧基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺((13)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴聯苯(5.72g, 1.0eq, 24.5mmol)、4-苯氧基苯胺(5.00g, 1.1eq, 27.0mmol)、醋酸鈀 (165mg, 3.0mol.%, 0.74mmol)、碳酸銫(11.18g, 1.4eq, 34.3mmol)及BINAP (686mg, 4.5mol.%, 1.1mmol)在二氧六環(80mL)中,在125°C的溫度中回流5天。過濾去除未溶解的成分,洗滌及經由矽膠(正己烷/DCM= 1:2)進行凝膠過濾,產生4.32g (55 % 產量,HPLC純度 >99.1 %,GC純度 97.8 %)的二級胺。
1.1.8合成N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-1-胺((8)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-氨基-聯苯 (12.83g, 75.8mmol, 1.3eq)、1-萘溴化物 (12.07g, 58.3mmol, 1.0eq)、醋酸鈀(II)(400mg, 1.8mmol, 3.0mol.%)、碳酸銫(28.50g, 87.5mmol, 1.5eq)及BINAP (1.65g, 2.6mmol, 4.5mol.%)放到二氧六環(210mL)中,在125°C的溫度中回流一整夜。在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生15.5g (90 % 產量,HPLC純度 >99.5 %, GC純度 100 %)的二級胺。
1.1.9合成N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-2-胺((9)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-氨基聯苯 (15.95g, 1.3eq, 94.3mmol)、2‑萘溴化物(15.00g, 1.0eq, 72.4mmol)、醋酸鈀(II)(500mg, 3.0mol.%, 2.2mmol)、碳酸銫(35.40g, 1.5eq, 108.6mmol)及BINAP (2.05g, 4.5mol.%, 3.3mmol)放到二氧六環 (210mL)中,回流一整夜(T= 125 °C)。經過在矽膠(DCM)中進行的凝膠過濾及洗滌後,剩下粗產物24.23g (113 %),在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析將粗產物純化,產生18.2g (85 % 產量,HPLC純度 >99.8 %,GC純度 100 %)的二級胺。
1.1.10合成N-(4-(三丁基)苯基)萘-2-胺((11)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-萘溴化物 (3.00g, 14.5mmol, 1.0eq)、醋酸鈀(98mg, 0.44mmol, 3.0mol.%)、碳酸銫(7.09g, 21.8mmol, 1.5eq)、BINAP (0.41g, 0.65mmol, 4.5mol.%)及4-(三丁基)苯胺(2.69g, 18.8mmol, 1.3eq)在二氧六環(80mL)及將光線隔離的環境中回流一整夜(T= 125 °C)。經過洗滌、在矽膠(以DCM/正己烷= 1:1進行二次沖洗)中進行凝膠過濾、以及處理在超音波浴中以正己烷在真空中從濾出液獲得的殘留物之後,剩下1.83g (46 % 產量, HPLC純度 99.4 %, GC純度 100 %)的白色固體狀的二級胺。
1.1.11合成N-(4-苯氧基苯基)-萘-2-胺 ((12)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘 (3.00g, 1.0eq, 14.5mmol)、4-苯氧基苯胺 (3.48g, 1.3eq, 18.8mmol)、醋酸鈀 (98mg, 3.0mol.%, 0.44mmol)、碳酸銫(7.09g, 1.5eq, 21.8mmol)及BINAP (0.48g, 4.5mol.%, 0.65mmol)放到二氧六環 (80mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經過過濾、洗滌、以及經由矽膠(DCM/正己烷= 1:1)進行凝膠過濾後,獲得2.8g二級胺(62 % 產量,HPLC純度: 99.4 %, GC純度: 100 %)。
1.1.12合成N-(4-(叔丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((25)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴聯苯 (5.00g, 1.0eq, 21.5mmol)、 4-(三丁基)苯胺(3.84g, 1.2eq, 25.7mmol)、醋酸鈀(II)(145mg, 3.0mol.%, 0.65mmol)、碳酸銫(14.00g, 2.0eq, 43.0mmol)及BINAP (0.60g (4.5mol.%, 0.96mmol)放到二氧六環(65mL)及將光線隔離的環境中回流6天(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、洗滌、加入正己烷攪拌,然後在矽膠(DCM/正己烷=1:2)中進行電堆色層分析純化,產生2.41g (37 % 產量,HPLC純度 100%,GC純度: 100 %)白色固體狀的二胺。
1.1.13合成N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺 ((38)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴-聯苯 (3.00g, 1.0eq, 12.9mmol)、p-甲苯胺(1.65g, 1.2eq, 15.4mmol)、醋酸鈀(II)(140mg, 4.8mol.%, 0.62mmol)、碳酸銫(6.30g, 1.5eq, 19.4mmol)及BINAP (410mg, 5.1mol.%, 0.66mmol)放到二氧六環 (65mL)中回流5天(T= 125 °C)。加入水,以DCM 淬取,並從去除溶劑後剩下的殘留物中去除未溶解在甲醇中的成分,獲得4.16g的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:5)中進行電堆色層分析純化,除了獲得未反應的2‑溴聯苯(2.03g,使用量的68 %,HPLC純度 98.7 %) 外,還產生黃色油狀且稠度如蜂蜜的二級胺(0.99g, 30 % 產量,HPLC純度 99.7 %,GC純度 100 %)。
1.1.14合成N-(2,4-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((17)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴-聯苯 (19.95g, 1.0eq, 85.6mmol)、2,4‑二甲基苯胺(13.48g, 1.3eq, 111.3mmol)、醋酸鈀(II)(0.59g, 3.0mol.%, 2.57mmol)、碳酸銫(41.80g, 1.5eq, 128.4mmol)及BINAP (2.42g, 4.5mol.%, 3.85 mmol)放到二氧六環 (210mL)中回流88小時(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生26.44g(113 % 產量)的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:5)中進行電堆色層分析純化,並以甲醇洗滌,獲得16.43g(70% 產量,HPLC純度>99.5 %)的二級胺。
1.1.15合成N-(2,4-二甲基苯基)-萘-2-胺 ((16)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘(5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、2,4-二甲基苯胺(3.07g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(163mg, 3.0mol%, 0.72mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol)及BINAP (677mg, 4.5mol.%, 1.09mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生約7g(119 % 產量)的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:4)中進行電堆色層分析純化,產生兩種級分的二級胺,其重量分別為2.53g (43 % 產量, HPLC純度 99.6 %) 及 2.60g (44 % 產量, HPLC純度 97.8 %)。第一種級分的二級胺無需經過進一步純化即可用於下一階段的反應。
1.1.16合成N-(4-異丙基苯基)-萘-2-胺 ((10)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴-萘(6.00g, 1.0eq, 29.0mmol)、4-異丙基苯胺(3.48g, 1.3eq, 37.6mmol)、醋酸鈀(II)(195mg, 3.0mol.%, 0.87mmol)、碳酸銫(14.18g, 1.5eq, 43.5mmol)及BINAP (0.82g, 4.5mol.%, 1.3mmol)放到二氧六環 (160mL)中回流48小時(T= 125 °C)。過濾去除未溶解的成分、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,然後在矽膠(DCM/正己烷=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生一種淡灰色的固體狀粗產物。將粗產物放到正己中,在超音波浴中處理,然後過濾,以正己烷洗滌並使其乾燥。最後獲得3.75g (產量 50 %, HPLC純度 99.1 %) 白色固體狀的二級胺。
1.1.17合成N-(m-甲苯基)萘-2-胺 ((21)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘 (5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、m-甲苯胺(2.72g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(162mg, 3.0mol%, 0.73mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol)及BINAP (677mg, 4.5mol.%, 1.09mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生約7g (125 % 產量)的粗產物。在矽膠(梯度DCM/正己烷= 1:4→DCM/正己烷= 1:1)中進行電堆色層分析純化,產生3.3g (產量 59 %, HPLC純度 99.8 %) 可直接在下一個階段進一步反應的二級胺。
1.1.18合成N-異亞丙基丙酮-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((20)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴-聯苯 (18.75g, 1.0eq, 80.5mmol)VV 2,4,6-三甲基苯胺(14.10g, 1.3eq, 104.6mmol)、醋酸鈀(II)(0.55g, 3.0mol.%, 2.45mmol)、碳酸銫(39.30g, 1.5eq, 120.7mmol)及BINAP (1.75g, 3.5mol.%, 2.79 mmol)放到二氧六環 (210mL)中回流2天(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生27.5g(119 % 產量)的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷= 1:2)中進行電堆色層分析純化,並在超音波浴中以甲醇處理分離的級分,產生12.4g (53 % 產量,HPLC純度 >89 %)的二級胺。從沸騰的甲醇中再結晶出兩種級分,其重量分別為3g (13 % 產量,HPLC純度 97.7 %, GC-MS純度 100 %)及4.9g (21 % 產量,HPLC純度 93.3 %)。第一種級分無需經過進一步純化即可用於下一個階段的反應。
1.1.19合成N-(3,5-雙(三氟甲基)-苯基)萘-2-胺 ((28)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘 (5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、3,5-雙(三氟甲基)苯胺(5.81g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(163 mg, 3.0mol.%, 0.72mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol) 及BINAP (677 mg, 4.5mol.%, 1.09 mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,然後在矽膠中(DCM/正己烷= 1:2)中對所產生的粗產物進行電堆色層分析純化,產生6.40g (75 % 產量, HPLC純度 99.3 %)的二級胺。
1.1.21合成N-(m-甲苯基)萘-1-胺 ((22)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將1-溴萘 (5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、m-甲苯胺(2.72g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(162mg, 3.0mol.%, 0.73mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol)及BINAP (677mg, 4.5mol.%, 1.09mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生約7g(111 % 產量) 的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生 5.4g (95 % 產量,HPLC純度>99.0 %)可在下一個階段進一步反應的二級胺。
1.1.22合成N-(3,5-二甲基苯基苯基)萘-2-胺 ((48)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將溴萘 (25g, 1.0eq, 120.7mmol)、醋酸鈀(II)(813mg, 3.0mol.%, 3.62mmol)、BINAP (3.38g, 4.5mol.%, 5.43mmol)、碳酸銫(58.98g, 1.5eq, 181.0mmol)及3,5-二甲基苯胺 (15.36g, 1.05eq, 126.7mmol)放到二氧六環 (250mL)中,在125°C的溫度中回流19小時。在矽膠(正己烷/DCM=2:1)中進行電堆色層分析純化,產生15.1g (50%產量,HPLC純度:99.9 %)的二級胺。
1.1.23合成N-(3,5-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((49)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴聯苯 (20g, 1.0eq, 85.8mmol)、醋酸鈀(II)(578mg, 3.0mol.%, 2.57mmol)、BINAP (2.40 g, 4.5mol.%, 3.86mmol)、碳酸銫(39.1g, 1.4eq, 120.1mmol)及3,5-二甲基苯胺(10.92 g, 1.05eq, 90.1mmol)放到二氧六環(200mL)中,在125°C的溫度中回流44小時。在矽膠(正己烷/DCM=2:1)中進行電堆色層分析純化,並放到甲醇中洗滌,產生15.6g (66 % 產量,HPLC純度: 99.5 %)的二級胺。
1.2 特性數據1.2.1 N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((6)的前級)的特性
TLC (反相,MeCN/水 = 9:1): Rf= 0.38
TLC (矽膠,DCM/正己烷= 3:8): Rf= 0.28
DSC:熔點:133 °C (開始),未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.31 ppm (s, 3H, Me), 5.79 (s, 1H, NH), 7.04 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.07 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.11 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.28 ("t", J= 7.5Hz, 1H, 聯苯 H-4'), 7.40 ("t", J= 7.5Hz, 2H, 聯苯 H‑3'), 7.50 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.57 ("d", J= 7.5Hz, 2H, 聯苯 H-2')。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.69 (q, CH3), 117.00 (d), 119.24 (d), 126.58 (d), 126.75 (d), 128.08 (d), 129.01 (d), 130.13 (d), 131.49 (s), 133.01 (s), 140.36 (s), 141.10 (s), 143.81 (s)。
1.2.2 N-(p-甲苯基)萘-2-胺 ((4)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:3):Rf= 0.39
DSC:熔點: 101 °C (開始), 未昇華的的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.36 (s, 3H, Me), 5.78 (br.s, 1H, NH), 7.11 ("d" 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基‑H), 7.16 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基-H), 7.19 ("dd", J= 8.5Hz, 2.0Hz, 1H, H-3), 7.30 ("t"帶有可辨識的細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, H-6), 7.39 ("d", J= 2.0Hz, 1H, H-1), 7.42 ("t"帶有可辨識的細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, H-7), 7.64 ("d", J= 8.0Hz, 1H, H-4 或 H-5 或 H-8), 7.74 ("d", J= 8.5Hz, 1H, H-4 或 H-5 或 H-8), 7.75 ("d", J= 8.5Hz, 1H, H-4 或 H-5 或 H-8)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.71 (q, CH3), 110.28 (d), 119.32 (d, 甲苯基-CH), 119.54 (d), 123.14 (d), 126.33 (d), 126.36 (d), 127.59 (d), 128.85 (s), 129.08 (d), 129.91 (d, 甲苯基‑CH), 131.34 (s), 134.69 (s), 140.05 (s), 141.66 (s)。
元素分析: 操作值 C 87.52%, H 6.48 %, N 6.06 %
實驗值 C 87.48 %, H 6.61 %, N 6.01 %
1.2.3 N-(4-甲氧苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((7)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:2):Rf= 0.18
DSC:熔點: 124 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 這個頻譜代表很強的動力效應,此動力效應產生目前分佈很廣的信號。3.82 (br. s, 3H, MeO), 5.57 (很寬.s, 1H, NH), 6.89 ("d", J= 8.5 Hz, 2H), 6.98 (很寬.s, 2H), 7.11 (很寬.s, 2H), 7.28 (br. m, 三重態分裂, 1H, p-Ph), 7.41 ("t", J= 7.5Hz, 2H, m-Ph), 7.47 (br. s, 2H), 7.55 (br. d, J= 6.5Hz, 2H)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]=55.53 (q, OCH3), 114.69 (d), 115.73 (d), 122.39 (d), 126.33 (d), 126.37 (d), 127.91 (d), 128.66 (d), 132.41 (s), 135.42 (s), 140.95 (s), 144.56 (s), 155.41 (s,O-鍵結)。
元素分析:操作值 C 82.88 %, H 6.22 %, N 5.09%, O 5.81 %.
實驗值 Werte C 82.42 %, H 6.29 %, N 5.13 %, O 6.23 %.
1.2.4 N-(p-甲苯基)萘-1-胺 ((1)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:4):Rf= 0.39
DSC:熔點: 77 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 3H, CH3), 5.98 (br. s, 1H, NH), 6.94 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.08 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.26 (“d”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.35 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.45-7.50 (m, 3H, 萘基), 7.85 (“dd”, J= 7.5Hz, 2.5Hz, 1H, 萘基), 7.99 (“d”帶有可辨識的細微分裂, J= 7.5Hz, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.66 (q, Me), 114.14 (d, 萘基 C-2), 118.79 (d, 甲苯基), 121.77 (d, 萘基), 122.13 (d, 萘基), 125.74 (d, 萘基), 126.33 (d, 萘基), 126.39 (d, 萘基), 127.28 (s), 128.77 (d, 萘基), 130.11 (d, 甲苯基), 130.85 (s), 135.04 (s), 140.04 (s, N-鍵結), 142.11 (s, N-鍵結)。
1.2.5 N-(4-甲氧苯基)萘-1-胺 ((2)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.38
DSC:熔點: 111 °C (開始), 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 3H, CH3), 5.98 (br. s, 1H, NH), 6.94 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.08 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.26 (“d”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.35 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.45-7.50 (m, 3H, 萘基), 7.85 (“dd”, J= 7.5Hz, 2.5Hz, 1H, 萘基), 7.99 (“d”帶有可辨識的細微分裂, J= 7.5Hz, 1H, 萘基)。
13C‑NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.66 (q, Me), 114.14 (d, 萘基 C‑2), 118.79 (d, 甲苯基), 121.77 (d, 萘基), 122.13 (d, 萘基), 125.74 (d, 萘基), 126.33 (d, 萘基), 126.39 (d, 萘基), 127.28 (s), 128.77 (d, 萘基), 130.11 (d, 甲苯基), 130.85 (s), 135.04 (s), 140.04 (s, N-鍵結), 142.11 (s, N-鍵結)。
1.2.6 N-(4-甲氧苯基)萘-2-胺 ((5)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.60
DSC:熔點: 103 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.83 (s, 3H, OMe), 5.68 (br. s, 1H, NH), 6.92 ("d" 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 苯基), 7.12 ("dd" J= 8.5Hz, 2.5Hz, 1H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.17 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 亞苯基), 7.22 ("d", J= 3.0Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.25 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.37 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.59 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.70 ("d", J= 9.0Hz, 1H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.71 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-3 或 H-4)。
13C-NMR (CDCl3以77.00ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.56 (q, OMe), 108.76 (d, 萘基), 114.72 (d, 亞苯基), 118.86 (d, 萘基), 122.56 (d, 亞苯基), 122.84 (d, 萘基), 126.20 (d, 萘基), 126.36 (d, 萘基), 127.59 (d, 萘基), 128.52 (s), 129.11 (d, 萘基), 134.77 (s), 135.47 (s), 142.88 (s, CAr-N), 155.52 (s,
1.2.7 N-(4-苯氧基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((13)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:1):Rf= 0.76
DSC:熔點: 137°C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 5.69 (br. s, 1H, NH), 6.98-7.02 (m, 4H), 7.08 („t“, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.08 („d“, J= 8.5Hz, 2H), 7.13 („dt, J= 9.0Hz, 2.5 Hz, 2H), 7.30 („t“, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.33 („t“ 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, m‑Ph), 7.42 („t“, J= 8.0Hz, 2H, m-Ph), 7.51 („dt“, J= 9.0Hz, 2.5Hz, 2H), 7.57 („dd“, J= 8.0Hz, 1.0 Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CDCl3以77.00ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 116.83 (br.), 117.98 (d), 120.49, 120.63, 122.68 (d), 126.47 (d), 126.51 (d), 127.98 (br.), 128.71 (d), 129.65 (d),133.2 (很寬), 138.4 (很寬), 140.82 (br.), 143.3 (很寬), 151.4 (很寬), 158.08 (s, i-Ph, O-鍵結)。很明顯的,存在一個產生分佈很廣的信號的動力效應。
1.2.8 N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-1-胺 ((8)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.75
DSC:熔點: 150 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.12 (br. s, 1H, NH), 7.06 ("d" 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.28 ("t", J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.39-7.43 (m, 4H, m-Ph, 2x 萘基), 7.51 (高度對稱的. m, 2H, 萘基), 7.51 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.57 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.60 (m, 1H, 萘基), 7.89 (m, 二重態分裂, 1H, 萘基), 8.04 (m, 二重態分裂, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 116.59 (d, 萘基), 117.60 (d, 亞苯基), 122.11 (d, 萘基或p-Ph), 123.43 (d, 萘基或p-Ph), 126.03 (d, 萘基或p-Ph), 126.35 (d, 萘基或p-Ph), 126.46 (d, 萘基或p-Ph), 126.63 (d, 亞苯基), 126.81 (d, 萘基或p-Ph), 128.12 (d, 苯基), 128.18 (s), 128.80 (d, 萘基或p-Ph), 129.03 (d, 苯基), 133.29 (s), 135.08 (s), 138.83 (s), 141.10 (s, CAr-N), 144.73 (s, CAr-N)。
1.2.9 N-([1,1'-聯苯]-4-基)萘-2-胺 ((9)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.46
DSC:熔點: 146 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.08 (br. s, 1H, NH), 7.25 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.28-7.32 (m, 3H), 7.39-7.44 (m, 3H), 7.50 ("d", J= 2.0Hz, 1H, 萘基H-1), 7.57 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 苯基), 7.60 ("dd", J= 8.0Hz, 1.0Hz, 2H, o-Ph), 7.67 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基), 7.76 ("t", J= 9.0Hz, 2H, m-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 111.75 (d, 萘基), 118.46 (d, 聯苯), 120.35 (d, 萘基或p-Ph), 123.82 (d, 萘基或p-Ph), 126.71 (d, 聯苯), 126.74 (d, 萘基或p-Ph), 126.77 (d, 萘基或p-Ph), 126.96 (d, 萘基或p-Ph), 127.88 (d, 萘基或p-Ph), 128.20 (d, 聯苯), 129.07 (d, 聯苯), 129.45 (d, 萘基或p-Ph), 129.54 (s), 134.19 (s), 134.96 (s), 140.99 (s), 141.00 (s), 142.66 (s, CAr-N)。
1.2.10 N-(4-(叔丁基)苯基)萘-2-胺 ((11)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:2):Rf= 0.47
DSC:熔點: 77 °C (開始), 未昇華的材料, 有2個彼此靠得很近的峰值。
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.32 (s, 9H, CH3), 5.92 (br. S, 1H, NH), 7.13 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.19 ("dd", J= 9.0Hz, 2.0Hz, 1H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.26 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.34 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.38 ("t"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 ("d", J= 1.5Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.62 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.72 (2x "d" 重疊, J= 9.0Hz, 2H, 萘基 H-3 及/或 H-4 及/或 H-5 及/或 H-8)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.50 (q, Me), 34.41 (s, CMe3), 110.15 (d, 萘基), 118.85 (d, 亞苯基), 119.87 (d, 萘基), 123.39 (d, 萘基), 126.49 (d, 亞苯基), 126.56 (d, 萘基), 126.67 (d, 萘基), 127.84 (d, 萘基), 129.15 (s), 129.32 (d, 萘基), 135.06 (s), 140.32 (s), 141.95 (s), 145.01 (s, CAr-N)。
1.2.11 N-(4-苯氧基苯基)-萘-2-胺 ((12)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.35
DSC:熔點: 98 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 5.91 (br. s, 1H, NH), 7.00 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 苯基及/或o-Ph), 7.07 ("t", J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.18 (m, 因信號重疊,導致耦合圖案不清楚, 1H, 萘基), 7.19 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 亞苯基 und/或o-Ph), 7.27 ("td", J= 8.0Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.33 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, m-Ph), 7.36 ("d", J= 2.5Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.38 ("td", J= 8.0Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.63 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.72 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.73 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 110.11 (d, 萘基), 118.25 (d, 苯基), 119.68 (d, 萘基或p-Ph), 120.78 (d, 亞苯基), 121.07 (d, 苯基), 123.01 (d, 萘基或p-Ph), 123.49 (d, 萘基或p-Ph), 126.57 (d, 萘基或p-Ph), 126.74 (d, 萘基或p-Ph), 127.86 (d, 萘基或p-Ph), 129.19 (s), 129.43 (d, 萘基或p-Ph), 129.98 (d, 亞苯基), 135.05 (s), 138.86 (s), 142.13 (s, CAr-N), 151.82 (s, CAr-O), 158.48 (s, CAr-O)。
1.2.12 N-(4-(三丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((25)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:2):Rf= 0.54
DSC:熔點 97 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.31 (s, 9H, CH3), 5.82 (br. s, 1H, NH), 7.08 (br. m, 4H, 亞苯基), 7.28 ("t", J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.32 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.40 ("t", J= 7.5Hz, 2H, m-Ph), 7.50 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.57 ("d", J= 7.5Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.52 (q, Me), 34.39 (s, CMe3), 117.16 (d, 苯基), 118.61 (d, 苯基), 126.46 (d), 126.60 (d), 126.78 (d, p-Ph), 128.10 (d), 129.03 (d), 133.11 (s), 140.33 (s), 141.11 (s), 143.65 (s, CAr-N), 144.79 (s, CAr-N)。
1.2.13 N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺 ((38)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:5):Rf= 0.34
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.27 (s, 3H, Me), 5.58 (br. s, 1H, NH), 6.93 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 6.94 (“dd”, J= 7.5Hz, 1.5Hz, 1H), 7.06 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.20 (“t”帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, p-Ph), 7.21 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 7.25 (“dd”, J= 9.0Hz, 1.0Hz, 1H), 7.33-7.38 (m, 1H), 7.42-7.44 (m, 4H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.69 (q, Me), 116.82 (d, 1C), 119.45 (d, 2C), 120.69 (d, 1C), 127.69 (d, 1C), 128.51 (d, 1C), 129.20 (d, 2C), 129.60 (d, 2C), 130.09 (d, 2C), 131.09 (d, 1C), 131.27 (s), 131.34 (s), 139.53 (s), 140.96 (s, CAr-N), 141.35 (s, CAr-N). 各個信號顯示的碳的數量是由信號強度決定。
1.2.14 N-(2,4-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((17)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:5):Rf= 0.25
DSC: 熔點: 59 °C (開始), 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.22 (s, 3H, Me), 2.29 (s, 3H, Me), 5.46 (s, 1H, NH), 6.90 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 6.98 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 1H, 分佈很廣的信號, 二甲苯環), 7.06 (s, 1H, 分佈很廣的信號, 二甲苯環, CH(CMe)2), 7.15 (“d”, J= 8.0Hz, 1H, 二甲苯環), 7.26 (“t”二甲苯環, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.39 (“t”二甲苯環, J= 7.5Hz, 2H, m-Ph), 7.46 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 亞苯基), 7.55 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 17.94 (q, Me), 20.80 (q, Me), 116.38 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 121.46 (d, 二甲苯或p-Ph), 126.54 (d, 苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.64 (d, 二甲苯或p-Ph), 127.56 (d, 二甲苯或p-Ph), 128.05 (d, 苯基或o-Ph 或m-Ph), 129.00 (d, 苯基或o-Ph或m-Ph), 130.57 (s), 131.96 (d, 二甲苯或p-Ph), 132.32 (s), 132.98 (s), 138.24 (s), 141.22 (s, CAr-N), 144.98 (s, CAr-N)。
1.2.15 N-(2,4-二甲基苯基)-萘-2-胺 ((16)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.56
DSC:未進行DSC測量,因為取得的物質是油狀
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.25 (s, 3H, Me), 2.33 (s, 3H, Me), 5.56 (s, br., 1H, NH), 7.02 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 分佈很廣的信號, 1H), 7.06 (“d”, J= 2.5Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.10 (br. s, 1H, m-H 二甲苯基), 7.13 (“dd”, J= 8.5Hz, 2.5Hz, 1H), 7.21 (“d”, J = 8.0Hz, 1H), 7.25 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.36 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.57 (“d”, J= 8.5Hz, 1H), 7.712 (“d”, J= 9.0Hz, 1H), 7.715 (“d”, J= 7.5Hz, 1H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 17.94 (q, o-Me), 20.82 (q, p-Me), 109.21 (d), 119.38 (d), 121.89 (d), 123.03 (d), 126.39 (d), 126.60 (d), 127.60 (d), 127.83 (d), 128.78 (s), 129.23 (d), 130.92 (s), 132.00 (d), 133.27 (s), 135.18 (s), 138.25 (s, CAr-N), 143.34 (s, CAr-N)。
1.2.16 N-(4-異丙基苯基)-萘-2-胺 ((10)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.46
DSC: 熔點: 69 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.25 (d,3J= 7.0Hz, 6H, Me), 2.89 ("五", J= 7.0Hz, 1H, CHMe2), 5.90 (s, 1H, NH), 7.13 ("d"帶有細微分裂帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.18 ("d", J= 9.0Hz, 1H, 萘基), 7.19 ("d"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, 苯基), 7.26 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.38 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.38 (因信號重疊,導致耦合圖案不清楚, 1H, 萘基 H-1), 7.62 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基), 7.72 (2x d 疊加, J= 9.0 Hz, 2H, 萘基)。
13C‑NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 24.23 (q, Me), 33.80 (d, CMe2), 110.10 (d, 萘基), 119.35 (d, 亞苯基), 119.84 (d, 萘基), 123.39 (d, 萘基), 126.57 (d, 萘基), 126.68 (d, 萘基), 127.56 (d, 亞苯基), 127.85 (d, 萘基), 129.14 (s), 129.33 (d, 萘基), 135.09 (s), 140.64 (s), 142.05 (s, CAr-N), 142.85 (CAr-N)。
1.2.17 N-(m-甲苯基)萘-2-胺 ((21)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.59
DSC:熔點: 67 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.33 (s, 3H, Me), 5.93 (br. s, 1H, NH), 6.81 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 6.99 (“d”帶有細微分裂, J= 6.5Hz, 1H), 7.00 (s, 1H, o-H 甲苯基), 7.19 (對稱. m, 1H), 7.22 (“dd”, J= 8.5Hz, 2.5Hz, 1H), 7.29 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.43 (“d”, J= 2.0Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.65 (“d”, J= 8.0Hz, 1H), 7.738 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 7.742 (“d”, J= 9.0Hz, 1H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.55 (q, Me), 111.19 (d), 115.64 (d), 119.23 (d), 120.23 (d), 122.56 (d), 123.60 (d), 126.65 (d), 126.67 (d), 127.83 (d), 129.33 (d), 129.46 (d), 134.98 (s), 139.68 (s), 141.46 (s, CAr-N), 143.07 (s, CAr-N)。一個碳信號被二級胺的其他信號重疊。
1.2.18 N-亞異丙基丙酮-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((20)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.55
DSC:熔點: 76 °C (開始), 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.18 (s, 6H, mcb 鄰-Me), 2.30 (s, 3H, 對-Me), 5.28 (br. S, 1H, NH), 6.53 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 6.96 (s, 2H, 亞異丙基丙酮-CH), 7.23 (“t” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.37 (“t”, J= 8.0Hz, 2H, m-Ph), 7.40 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.52 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.26 (q, 鄰-Me), 20.93 (q, 對-Me), 113.67 (d), 126.34 (d, p-Ph), 126.40 (d), 128.07 (d), 128.93 (d), 129.45 (d), 130.77 (s), 135.61 (s), 135.94 (s), 136.28 (s), 141.41 (s, CAr-N), 146.67 (s, CAr-N)。
1.2.19 N-(3,5-雙(三氟甲基)-苯基)萘-2-胺 ((28)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.65
DSC: 熔點: 91 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.30 (br. s, 1H, NH), 7.30 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 1H, 萘基), 7.37 (br. s, 1H, 芳香. CH 在 CF3-基之間), 7.41 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.48 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7)以及重疊 7.48 (br. s, 2H, o-H 物質. 苯基), 7.56 (“d”, J= 2.5Hz, 1H, 萘基 H‑1), 7.74 (“d”, J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.82 (“d”, J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.86 (“d”, J= 8.5Hz, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 113.36 (d, “五”-分裝,3JCF= 3.9Hz, 芳香. CH 在 CF3-基之間), 115.86 (d, br. q-分裂,3JCF= 3.0Hz, o-C 物質. 苯基), 116.14 (d, 萘基), 121.27 (d, 萘基), 123.79 (s, q-分裂,1JCF= 272.6Hz, CF3), 125.15 (d, 萘基), 127.09 (d, 萘基), 127.20 (d, 萘基), 127.99 (d, 萘基), 130.03 (d, 萘基), 130.74 (s), 132.81 (s, q-分裂,2JCF= 32.9Hz, CAr-CF3), 134.63 (s), 138.44 (s, CAr-N), 145.76 (s, CAr-N)。
1.2.21 N-(m-甲苯基)萘-1-胺 ((22)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.61
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.31 (s, 3H, Me), 5.99 (br. s, 1H, NH), 6.77 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 6.82 (“dd”, J= 8.0Hz, 2.5Hz, 1H), 6.86 (br. S, 1H, o-H 甲苯基), 7.16 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, m-甲苯基或 H-3 萘基), 7.38 (“dd”, J= 7.5Hz, 1.5Hz, 1H), 7.42 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, m-甲苯基或 H-3 萘基), 7.50 (“ddd”, J= 8.0Hz, 6.5Hz, 1.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.53 (“ddd”, J= 7.5Hz, 6.5Hz, 1.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.58 (“d”, J= 8.0Hz, 1H), 7.89 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H), 8.03 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.54 (q, Me), 114.86 (d), 115.79 (d), 118.40 (d), 121.69 (d), 121.99 (d), 122.87 (d), 125.87 (d), 126.35 (d), 126.37 (d), 127.91 (s), 128.75 (d), 129.39 (d), 135.04 (s), 139.31 (s), 139.56 (s), 144.99 (s, CAr-N)。
1.2.22 N-(3,5-二甲基苯基)萘-2-胺 ((48)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:1): Rf= 0.61
DSC:熔點: 98 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 6H, Me), 5.88 (br. s, 1H, NH), 6.65 (s, 1H, p 二甲苯基), 6.81 (s, 2H, o 二甲苯基), 7.21 (“dd”, J = 8.5 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.39 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H 6 或 H 7), 7.39 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H 6 或 H 7), 7.41 (“d”, J = 2.0 Hz, 1H, 萘基 H 1), 7.65 (“d”, J = 8.5 Hz, 1H), 7.73 (“d”, J = 9.0 Hz, 2H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76 MHz): δ[ppm]=21.45 (q, Me), 111.18 (d), 116.42 (d, o-二甲苯基), 120.28 (d), 123.54 (d), 123.59 (d), 126.64 (2x d, 因強度關係造成信號重疊), 127.83 (d), 129.29 (d), 135.01 (s), 139.42 (2x s, 因強度關係造成信號重疊), 141.62 (s), 143.00 (s, CAr-N)。
1.2.23 N-(3,5-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((49)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:1): Rf= 0.54
DSC:熔點: 110 °C (開始), 未昇華的材料
GC-MS: m/z= 273 / 274 / 275
2. 二級胺與三聯苯核耦合,一般合成規範
2.1 一般合成規範
所有的工作都是在完全烘乾且充滿氬氣的玻璃器具中完成。除溶劑在使用前需經過去氣及乾燥處理外,其他可在市面上購得的化合物均可直接使用,無需經過預淨化步驟(以提高純度)。
將二級胺(2.0-2.2eq)、 4,4’’-二溴-p-三聯苯 (1.0eq)、三叔丁基(2.0-3.0mol.%)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)(2.0mol.%)、以及鉀-叔丁醇(3.0eq)在充滿氬氣的環境中混合。將混合物溶解在甲苯(除去氣體,SPS品質)中,並在80-85 °C的溫度中或有回流的情況下(120 °C)攪拌,直到反應物胺(TLC-控制)幾乎完全反應為止。
冷卻後透過水洗或過濾(通過一個矽膠層)將多餘的鹼分離出來,加入正己烷使反應產物沉降,並以甲醇清洗,或是利用在矽膠 (DCM/正己烷混合物)上進行的立柱色譜法將反應產生淨化。然後利用梯度昇華法做進一步的淨化。
2.1.1合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(3)
按照一般合成規範進行合成。將N-苯基-2-萘基胺(1.24g, 2.2eq, 5.7mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (1.00g, 1eq, 2.6mmol)、三叔丁基膦(16mg, 3mol.%, 0.077mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30mg, 2mol.%, 0.052 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(869mg, 3eq, 7.7mmol)放到甲苯(25mL, SPS 品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。過濾及以正己烷及甲醇徹底清洗,直到變成無色的濾出液產生1.5g (88 % 產量, HPLC純度 99.7 %)的二胺為止。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 50-87 %)。
2.1.2合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-4-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (6)
按照一般合成規範進行合成。將N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺(1.47g, 2.2eq, 5.7mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.00g, 1eq, 2.6mmol)、三叔丁基膦(16mg, 3.0mol.%, 0.077mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30 mg, 2.0mol.%, 0.052 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(869 mg, 3eq, 7.7mmol)放到甲苯(25mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。經過濾及加入正己烷使產物沉降,產生1.63 g (85 % 產量, HPLC純度 97 %)的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量67-74 %)。
2.1.3合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (4)
按照一般合成規範進行合成。將N-(p-甲苯基)萘-2-胺 (3.97g, 17.0mmol, 2.2eq)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 7.7mmol, 1.0eq)、三叔丁基膦(31mg, 0.16mmol, 2.0mol.%)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)(142mg, 0.16mmol, 2.0mol.%)、以及鈉-叔丁醇(2.23g, 23.2mmol, 3.0eq)放到甲苯 (75mL, 去除氣體, SPS品質)中,在85 °C的溫度中攪拌一整夜。經過濾及加入正己烷,並以立柱色譜法在矽膠(DCM/正己烷= 1:1) 上淨化,產生4.13g (77 % 產量, HPLC純度 98.3 %)的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 87 %, HPLC純度 99.8 %)。
2.1.4合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-4-基)-N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (7)
按照一般合成規範進行合成。將N-(4-甲氧苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (4.68g, 2.2eq, 17.0mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 1eq, 7.7mmol)、三叔丁基膦(47mg, 3.0mol.%, 0.23mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89mg, 2.0mol.%, 0.16mmol) 、以及鉀-叔丁醇(2.60g, 3eq, 23.2mmol)放到甲苯 (75mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,用水清洗,以及在超音波浴中以MTBE/正己烷處理,產生4.52g (75 % 產量, HPLC純度 99.7 %)的二胺。
以梯度昇華法進一步淨化的嚐試沒有成功,並導致化合物部分分解。
2.1.5 合成N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (1)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(p-甲苯基)萘-1-胺 (3.97 g, 2.2 eq, 17.0 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 1.0 eq, 7.7 mmol)、三叔丁基膦(47 mg; 3.0 mol%, 0.23 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 2.0 mol.%, 0.16 mmol)、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 3.0 eq, 23.2 mmol)放到甲苯 (75 mL, SPS 品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。經由CeliteR過濾,將濾出液濃縮,並從DCM/正己烷中沉降析出反應物,產生5.24 g (產量 98 %, HPLC純度 97.8 %) 的二胺。利用立柱色譜法在矽膠 (正己烷/DCM = 1:1) 上淨化,可以將HPLC純度提高到99.2 %。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 77 %)。
2.1.6 合成N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (2)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-甲氧苯基)萘-1-胺 (4.24 g, 17.0 mmol, 2.2 eq)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 7.7 mmol, 1 eq)、三叔丁基膦(47 mg, 0.23 mmol, 3.0 mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 0.16 mmol, 2.0 mol.%) 、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 23.2 mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出產物,並利用立柱色譜法在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:1)上淨化,產生 4.4 g的產物(HPLC純度 98.5 %)。由於粗產物是由多種沉澱物組成,並經過色譜法淨化,因此只能回溯計量產生。產量的計算值為59 %。
以梯度昇華法進一步淨化的嚐試沒有成功,並導致化合物部分分解。
2.1.7合成N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(5)
按照一般合成規範進行合成。將N-(p-甲苯基)萘-2-胺 (4.24g, 17.0mmol, 2.2eq)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 7.7mmol, 1eq)、三叔丁基膦(47mg, 0.23mmol, 3.0mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89mg, 0.16mmol, 2.0mol.%)、以及鉀-叔丁醇(2.60g, 23.2mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出反應物,並利用立柱色譜法在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:1)上淨化,產生5.3 g的產物(HPLC純度 98.6 %)。由於粗產物是由多種沉澱物組成,並經過色譜法淨化,因此只能回溯計量產生。產量的計算值為 71 %。
以梯度昇華法進一步淨化的嚐試沒有成功,並導致化合物部分分解。
2.1.8合成 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (13)
按照一般合成規範進行合成。將N-(4-苯氧基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (4.00 g, 2.2 eq, 11.9 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (2.09 g, 1.0 eq, 5.3 mmol)、三叔丁基膦(33 mg, 3.0 mol.%, 0.16 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(62 mg, 2.0 mol.%, 0.11 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.82g, 3.1 eq, 16.2 mmol)放到甲苯 (50 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(20小時)。以矽膠 (DCM)進行凝膠過濾,在真空中濃縮,並以甲醇清洗,產生4.77 % (98 % 產量, HPLC純度 99.6 %)的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量87%, 昇華後的HPLC純度>99.9 %)。
2.1.9合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (8)
按照一般合成規範進行合成。將 N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-1-胺 (5.02 g, 17.0 mmol, 2.2 eq)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 7.7 mmol, 1 eq)、三叔丁基膦(47 mg, 0.23 mmol, 3.0 mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 0.16 mmol, 2.0 mol.%) 、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 23.2 mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,並以甲醇徹底清洗,產生6.02 g的產物(95 % 產量, HPLC純度 >98.2 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 46-73 %)。產物含有約1% 的2-萘基-結構同分異構物。
2.1.10合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (9)
按照一般合成規範進行合成。將N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-2-胺 (5.02 g, 17.0 mmol, 2.2 eq)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 7.7 mmol, 1 eq)、三叔丁基膦(47mg, 0.23 mmol, 3.0 mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 0.16 mmol, 2.0 mol.%) 、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 23.2mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,並以甲醇及正己烷徹底清洗,然後以立柱色譜法在矽膠(DCM/正己烷 = 1:1)上淨化剩下的殘留物,產生3.86 g的二胺 (61 % 產量, HPLC純度 >97.3 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量63-80 %)。
2.1.11合成N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (11)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-(叔丁基)苯基)萘-2-胺 (1.50 g, 2.1 eq, 5.4 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (1.00 g, 1.0 eq, 2.6 mmol)、三叔丁基膦(85 mg, 16.0 mol.%, 0.42 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30 mg, 2.0 mol.%, 0.05 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(875 mg, 3.0 eq, 7.8 mmol)放到甲苯 (60 mL, SPS品質)中,在85 °C的溫度中攪拌一整夜(23小時)。加入氯仿,用水清洗,並以矽膠(氯仿)進行凝膠過濾,然後對從真空中過濾出的殘留物進行超音波處理,產生2.72 g (135 % 產量, HPLC純度 98.0 %)的產物。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 76 %, HPLC純度: 99.0 %)。
2.1.12合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (12)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-苯氧基苯基)萘-2-胺(2.50g, 2.2 eq, 8.0 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.42 g, 1.0 eq, 3.7 mmol)、三叔丁基膦(22 mg, 3.0 mol.%, 0.11 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(42mg, 2.0 mol.%, 0.07 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.23 g, 3.0 eq, 11.0mmol)放到甲苯 (30mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。經由CeliteR過濾,然後使從濾出液在真空中獲得的殘留物再結晶(DCM/正己烷),產生2.9g的粗產物(96 % 產量)。在矽膠(梯度氯仿/正己烷 = 1:4→1:1)以立柱色譜法淨化,產生2.34g的二胺 (產量 75 %, HPLC純度 98.6 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 82 %)。
2.1.13合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (25)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-(叔丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (2.00 g, 2.2 eq, 6.6 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.17 g, 1.0 eq, 3.0 mmol)、三叔丁基膦(18 mg, 3.0 mol.%, 0.09 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(35 mg, 2.0 mol.%, 0.06 mmol)、以及鉀-叔丁醇(1.02 g, 3.0 eq, 9.1 mmol)放到甲苯 (25 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降並乾燥,產生2.7 g的粗產物(108 % 產量)。從DCM/正己烷再結晶,產生2.4 g的二胺 (產量 97 %, HPLC純度 100 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 84 %, 昇華後的HPLC純度>99.9%)。
2.1.14合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (38)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺 (2.49 g, 2.2 eq, 9.6 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.69 g, 1.0 eq, 4.4 mmol)、三叔丁基膦(27 mg, 3.0 mol.%, 0.13 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(50 mg, 2.0 mol.%, 0.09 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.47 g, 3.0 eq, 13.1 mmol)放到甲苯 (30 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。濃縮後加入正己烷使流沉降,經過濾分離出產物,然後利用矽膠 (DCM)進行快速凝膠過濾,獲得2.84 g 的產物(89 % 產量, HPLC純度 99.6 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 90 %)。
2.1.15合成2',5'-二甲基-N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (41)
按照一般合成規範進行合成。按照文獻(C. Baillie, J. Xiao, Tetrahedron 2004, 60, 4159-4168. )描述的方式製作二甲基置換的二溴三聯苯。
將N-苯基萘-2-胺 (1.94 g, 2.0 eq, 8.8 mmol)、4,4''-二溴-2',5'-二甲基-1,1':4',1''-三聯苯 (1.84 g, 1.0 eq, 4.4 mmol)、三叔丁基膦(27 mg, 3.0 mol.%, 0.13 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(51 mg, 2.0 mol.%, 0.09 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.48 g, 3.0 eq, 13.2 mmol)放到甲苯(150 mL, SPS品質)中, 在80 °C的溫度中攪拌43½ 小時。經過凝膠過濾後,將從濾出液獲得的殘留物(2.86 g)放到超音波浴中加入甲醇處理,然後放到真空乾燥箱中以40 °C 的溫度使其乾燥,產生1.31 g的粗產物(43 % 產量, HPLC純度 55.3 %)。利用 MPLC (DCM/正己烷, 線性梯度15 % DCM→35 % DCM 經過35分鐘),然後小心的將二氯甲烷蒸發,使產物沉降,並以甲醇清洗,產生0.55 g (18 % 產量, HPLC純度 96.3 %)的三級二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 49%)。
2.1.16合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (17)
按照一般合成規範進行合成。將N-(2,4-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (2.96 g, 2.1 eq, 10.8 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (2.00 g, 1.0 eq, 5.2 mmol)、三叔丁基膦(32 mg, 3.0 mol.%, 0.16 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(60 mg, 2.0mol.%, 0.10 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.75 g, 3.0 eq, 15.6 mmol)放到甲苯 (70 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌67小時。經過在矽膠 (DCM/正己烷 =1:2)上進行凝膠過濾及以甲醇在超音波浴中對在真空中從濾出液獲得的殘留物進行處理後,得到4.08 g的二胺(定量轉換,HPLC純度 99.1 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 80 %)。
2.1.17合成N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (16)
按照一般合成規範進行合成。將N-(2,4-二甲基苯基)¬萘-2-胺 (3.11 g, 2.1 eq, 12.6 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.32 g, 1.0 eq, 6.0 mmol)、三叔丁基膦(49 mg, 4.0 mol.%, 0.24 mmol)、醋酸鈀 (27 mg, 2.0 mol.%, 0.12 mmol) 、以及鈉-叔丁醇(1.73 g, 3.0 eq, 18.0 mmol)放到甲苯 (30 mL, SPS品質)中,在120 °C的溫度(回流)中攪拌3小時。將反應混合物放置一整夜,使其冷卻至室溫,利用玻璃料吸附,並逐步以正己烷、甲醇及二乙醚清洗殘留物。 以立柱色譜法淨化乾燥後剩下的粗產物(4.2 g, 97 % 產量, HPLC純度 97 %) ,產生3.44 g (80 % 產量, HPLC純度 97.5 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 86 %)。
2.1.18合成N4,N4''-雙(4-isopropyl苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (10)
按照一般合成規範進行合成。將N-(4-異丙基苯基)-萘-2-胺 (1.50g, 2.2eq, 5.7mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.01g, 1.0eq, 2.6mmol)、三叔丁基膦(16mg, 3.0mol.%, 0.08mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30mg, 2.0mol.%, 0.05mmol) 、以及鉀-叔丁醇(879mg, 3.0eq, 7.8mmol)放到甲苯 (25mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。
使反應混合物冷卻至室溫,並經由過濾將沉澱的固體物分離出來,然後以甲醇及正己烷徹底清洗。以DCM/甲苯吸收留下的粗產物(4g),並以飽和的含水食鹽溶液清洗。將未溶解的固體物分離出來,並與從(經由MgSO4)乾燥的有機相濃縮液獲得的殘留物結合。產生3.5g (179 % 產量, HPLC純度 >72 %)的粗產物,利用MPLC色譜法淨化粗產物(產生2.6g的產物,133 % 產量, HPLC純度 93.2 %),然後從DCM/正己烷結晶出來,並以DCM 清洗所獲得的固體物。最後獲得1.28g (66 % 產量, HPLC純度 89.6 %, 只含有一種明顯的雜質,推測可能是未反應的4,4''-二溴-p-三聯苯)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 85 %),其中雜質幾乎全部以“前級產物“的形式被分離出來,因此HPLC純度能夠達到 99.1 % 。
2.1.19合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (21)
按照一般合成規範進行合成。將N-(m-甲苯基)萘-2-胺 (3.00 g, 2.2 eq, 12.9 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (2.27 g, 1.0 eq, 5.8 mmol)、三叔丁基膦(35 mg, 3.0 mol.%, 0.18 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(67 mg, 2.0 mol.%, 0.12 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.97 g, 3.0 eq, 17.5 mmol)放到甲苯 (30 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以甲醇及正己烷徹底清洗,乾燥後產生3.8 g 的粗產物 (94 % 產量, HPLC純度 97.5 %)。從濾出液可以另外分離出0.8 g (20 % 產量, HPLC純度 98.3 %)的第二種粗產物。將兩種粗產物混合,並在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:2)上以立柱色譜法淨化。在真空中(50 °C)乾燥後獲得2.6 g (64 % 產量, HPLC純度 97.7 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 81 %)。
2.1.20合成N 4,N 4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N 4,N 4''-二亞異丙基丙酮-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (20)
按照一般合成規範進行合成。將 N-亞異丙基丙酮-[1,1'-聯苯]-4-胺 (3.00 g, 2.2 eq, 10.4 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.84 g, 1.0 eq,4.7 mmol)、三叔丁基膦(29 mg, 3.0 mol.%, 0.14 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(55 mg, 2.0 mol.%, 0.10 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.59 g, 3.0 eq, 14.2 mmol) 放到甲苯 (60 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以正己烷徹底清洗,乾燥後在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:1) 上以立柱色譜法淨化,產生2.7g (產量71 %, HPLC純度 98.1 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 77 %, 昇華後HPLC純度 99.2 %)。
2.1.21合成N4,N4''-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (28)
按照一般合成規範進行合成。將N-(3,5-雙(三氟甲基)-苯基)萘-2-胺 (3.00 g, 2.2 eq, 12.1 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.14 g, 1.0 eq, 5.5 mmol)、三叔丁基膦(33 mg, 3.0 mol.%, 0.176 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(63 mg, 2.0 mol.%, 0.11 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.85 g, 3.0 eq, 16.5 mmol)放到甲苯 (50 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以正己烷徹底清洗,乾燥後在矽膠 (DCM/正己烷=1:1) 上以立柱色譜法淨化,產生4.17 g (81 % 產量, HPLC純度 96.5 %) 所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 84 %, 昇華後HPLC純度 99.1 %)。
2.1.22合成N4,N4,N4'',N4''-Tetrakis(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (26)
以與一般合成規範相反的方式進行合成。從4,4’’-二氨基三聯苯出發,但使用相同的催化劑系統。
在充滿氬氣的環境中,將1-溴-4-(叔丁基)苯(3.60g, 4.4eq, 16.9mmol)、4,4’’-二氨基-p-三聯苯 (1.00g, 1.0eq, 3.8mmol)、三叔丁基膦(154mg, 20mol.%, 0.76mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(219mg, 10mol.%, 0.38mmol) 、以及鉀-叔丁醇(2.56g, 6.0eq, 22.8mmol)放到甲苯 (100mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌69½小時。
冷卻後經由一層矽膠(以DCM/ 正己烷= 1:3沖洗,直到濾出液變成無色無止)在真空中過濾濾出液,使其濃縮成乾燥物。將剩下的殘留物(3.34g h淡橘色固體物)溶解在400mL的甲醇中,在超音波浴中處理15分鐘,然後經由過濾分離出來。以甲醇(2x 50mL)清洗,並放到真空乾燥箱(溫度 40 °C) 一整夜,使其乾燥,產生2.91g (97 % 產量, HPLC Reinheit 99.4 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 87 %)。
2.1.23合成N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(22)
按照一般合成規範進行合成。將N-(m-甲苯基)萘-1-胺 (3.80g, 2.2eq, 16.3mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.88g, 1.0eq, 7.4mmol)、三叔丁基膦(45mg, 3.0mol.%, 0.22mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(85mg, 2.0mol.%, 0.15mmol) 、以及鉀-叔丁醇(2.49g, 3.0eq, 22.2mmol) 放到甲苯 (50mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以甲醇及正己烷徹底清洗,乾燥後產生5.7g的粗產物 (111 % 產量)。在矽膠 (DCM/正己烷= 1:2)上以立柱色譜法淨化,產生 4.1g (80 % 產量, HPLC純度 100 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 89 %, HPLC純度 99.9 %)。
2.1.24合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-2',5'-二甲基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (36)
按照一般合成規範進行合成。按照文獻(C. Baillie, J. Xiao, Tetrahedron2004, 60, 4159-4168.)描述的方式製作二甲基置換的二溴三聯苯。
將N-(4-(叔丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (2.28g, 2.1eq, 7.6mmol)、4,4''-二溴-2',5'-二甲基-1,1':4',1''-三聯苯 (1.50g, 1.0eq, 3.6mmol)、三叔丁基膦(22mg, 3.0mol.%, 0.11mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(41mg, 2.0mol.%, 0.07mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.21g, 3.0eq, 10.8mmol)放到甲苯 (120mL, SPS品質)中,在80°C的溫度中攪拌22½小時。經過凝膠過濾(以大約600mL的DCM/ 正己烷=1:2沖洗),在超音波浴中以甲醇處理從濾出液獲得的殘留物(3.71g),並在真空乾燥箱中(溫度40 °C)乾燥,獲得2.89g 的粗產物(94 % 產量, HPLC純度 53.6 %)。在矽膠 (DCM/正己烷=1:3)上以立柱色譜法淨化,產生兩部分的三級二胺,也就是610mg (20 % 產量, HPLC純度 98.2 %) 及 600mg (19 % 產量, HPLC純度 90.4 %)的三級二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 77-78 %)。
2.1.25合成N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (48)
以與一般合成規範略有不同的方式進行合成。將 N-(3,5-二甲基苯基)萘-2-胺 (3.82 g, 2.0 eq, 15.5 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 1.0 eq, 7.7 mmol)、三叔丁基膦(47 mg, 3.0 mol.%, 0.23 mmol)、習酸鈀(52 mg, 3.0 mol.%, 0,23 mmol) 、以及鈉-叔丁醇(5.94 g, 8.0 eq, 61.8 mmol)放到甲苯 (110 mL, SPS品質)中,在 95 °C 的溫度中攪拌2小時。以立柱宛譜法淨化(SiO2, 正己烷/DCM = 1:1),並以己烷及甲醇清洗,產生5.21 g (93 % 產量, HPLC Reinheit 99.1 %)的產物。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 80-90 %)。
2.1.26合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (49)
按照一般合成規範進行合成,但以不同的方式進行再處理。將N-(3,5-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (3.00g, 2.1eq, 10.97 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.03g, 1.0eq, 5.22mmol)、三叔丁基膦(32 mg, 3.0mol.%, 0.16mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(60mg, 3.0mol.%, 0.10mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.76g, 3.0eq, 15.66mmol)放到甲苯 (60mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌17小時。冷卻後以矽膠(DCM)過濾反應溶液。將濃度50vol%的己烷加到有機溶液中。將溶液濃縮,產生沉降的產物。所獲得的是3.67g (91 % 產量, HPLC純度 99.7 %)的白色固體物。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 85 %)。
測量方法
在一個標準化導電性試驗中將厚度50nm的有機層放到試驗箱內測量其導電性。其過程是將尺寸25mm x 25mm的基板張緊在基板架上,並在蒸鍍有機材料的過程中測量蒸鍍層的導電性。基板是由一片厚度1mm的石英玻璃構成,並帶有4個相同大小的ITO圖案(Pattern)。在基板架上有4個金觸點,透過這4個金觸點可以形成對基板的觸點接通。將基板張緊在基板架上,並連接一個高真空室(過程壓力1E-6 mbar)。在蒸鍍過程中,經由基板上的ITO接觸圖案的不導電距離將有機層蒸鍍上去,並進行現場測量。這表示在層厚度等於0nm時開始測量,並經由前面提及的金觸點將相同的電壓接通到基板。測量蒸鍍層在厚度一直增加到50nm的過程中的導電性,並利用分析軟體將測得的導電性以圖形方式繪出。
這種方法可以擴大到溫度穩定性試驗。其作法是以固定速率加熱被蒸鍍的基板,同時分析蒸鍍層的導電性。在蒸鍍層達到最大導電性後,測量值會出現明顯的滑落,這一點從所產生的測量曲線也可以看出。達到最大導電性的溫度稱為擊穿溫度。一旦達到導電性的最大值,這個試驗就結束。接著將被蒸的拆開,並使其冷卻。一旦對UHT室進行通風,並將被蒸鍍的基板從真空系統拆開取出,這個試驗就結束。
2.2 特性數據
在選擇本發明的化合物時即已進行導電性試驗。
為了這個目的,對本發明的化合物 (1), (4), (6), (10), (11), (16), (17), (20), (25), (36) 及(38) 進行試驗,同時對具有以下構造式的比較用化合物 (3), (8), (9), (21), (22), (26), (40), (41) 也進行相同的試驗:
比較化合物(25)及(26)顯示,雖然氮原子帶有4個p-叔丁基-苯基的被置換的已知三聯苯二胺化合物(26)具有良好的導電性,但是 R2= p-叔丁基及 R1= 一個共軛作用比苯基強的系統的組合(以1,1’-聯苯--2-基)為代表,比 p-叔丁基苯基本發具有更好的導電性。比較化合物(11)及(26)也可以得到相同的結果,其中 R1= β-萘基,能夠產生較佳的導電性。較佳的化合物具有在其兩個氮原子上都帶有的一個以R2置換的苯基,而且這個苯基含有一個一般的共軛的6 π-電子系統,以及具有一個芳香置換物R1,其中R1具有一個比苯基範圍更大的共軛的π-電子系統,其中範圍更大的共軛是因為兩個芳香環(例如α- 或β-萘基中的芳香環)的縮合,或是直接結合(例如 1,1'-聯苯-2-基或1,1'-聯苯-4-基中的芳香環)而產生。
此外,比較化合物(3)(非本發明的化合物)及(4)(本發明的化合物),或是比較化合物(40)(非本發明的化合物)及化合物(1)(本發明的化合物,亦顯示本發明的化合物具有明顯較佳的導電性。另外感到訝異的是,本發明的化合物(R2≠ H)的導電性優於其已知的、在苯基環中未被置換的類似化合物。
比較化合物(1)及(22)顯示,在對位的置換優於在間位的置換。比較化合物(4)及(21)亦顯示相同的結果。此外,比較具有R1= β-萘基之化合物(21)及(16)可以看出,R2= 甲基在對位及鄰位(n = 2)亦可得到很好的結果,而且這個結果優於在間位有被置換的化合物。R2在對位的化合物或R2在對位及鄰位的化合物是較佳的化合物,或是在兩個鄰位上的化合物亦是較佳的化合物。令人訝異的是,一個雙重m置換遠遠優於一個單一m置換,且其作用可以與其他的雙重置換比較,這可以從化合物(48)或(49)與化合物(21)或(16)的比較中看出。
比較帶有R1= 聯苯基之化合物(6), (25), (38), (17)及(20)的導電性測量結果顯示,具有如前面提及之構造規則的化合物都具有非常好的導電性。同樣的R2= 烷氧基也是很有利的。
比較化合物(1)及(4)顯示,R1= β-萘基是很有利的,而且所產生的結果優於α-萘基。比較化合物(21)及(22)可以發現,當R2位於間位,則β-萘基及α-萘基之間的差異就不復存在。
比較化合物(36)及(25)或比較化合物(41)及(3)顯示,R3= H是較有利的。但是比較化合物(36)及(3)顯示,本發明建議的在氮原子上的置換對於本發明之R3≠ H的化合物比R3= H的非本發明的化合物更為有利。
2.2.1N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(3)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.68
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.41V (可逆), 0.5V (可逆)的第2氧化
LUMO vs. Fc (THF): -2.85V (可逆)
DSC:熔點: 265 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 105 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.08 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, p-H 苯基), 7.17 (“d”, J= 8.0Hz, 4H, o-H 苯基), 7.18 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 三聯苯N-鍵結環), 7.30 (m, 6H, m-H 苯基, 萘基-H), 7.35 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.47 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.57 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 三聯苯N-鍵結環), 7.61 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.75 (“d”, J= 8.5Hz, 2H), 7.77 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 120.71 (d, 萘基或p-Ph), 123.57 (d, 萘基或p-Ph), 124.49 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 124.73 (d, 萘基或p-Ph), 124.86 (d, 萘基或p-Ph), 124.99 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 126.61 (d, 萘基或p-Ph), 127.16 (d, 萘基或p-Ph), 127.18 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 127.81 (d, 萘基或p-Ph), 127.87 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 129.19 (d, 萘基或p-Ph), 129.67 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 130.47 (s, 萘基 C-4a), 134.80 (s), 135.04 (s), 139.26 (s), 145.65 (s, N-鍵結), 147.52 (s, N-鍵結), 147.93 (s, N-鍵結)。
元素分析:操作值 [%]: C 90.33, H 5.46, N 4.21。
實驗值 [%]: C 90.17, H 5.54, N 4.23。 (昇華後)
導電性 (10 mol. %): 2.31E-04S/cm (d1); 3.21E-06S/cm (d2); 2.04E-06S/cm (d3)。
2.2.2N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (6)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1): Rf= 0.73
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.41V (可逆), 二次氧化與一次氧化非常接近
LUMO vs. Fc (THF): -2.87V (可逆)
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,循環測量
玻璃轉換溫度 Tg: 116 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.34 (s, 6H, Me), 7.08 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.14 (m, 12H), 7.30 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, H-4’ 聯苯), 7.42 (“t”, J= 7.5Hz, 4H, H-3’ 聯苯), 7.50 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.55 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.58 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.31 (q, Me), 123.90 (d), 123.96 (d), 125.66 (d), 126.82 (d), 127.11 (d), 127.76 (d), 127.97 (d), 129.06 (d), 130.37 (d), 133.81 (s), 134.55 (s), 135.18 (s), 139.20 (s), 140.86 (s), 145.14 (s), 147.51 (s), 147.54 (s)。 從信號積分出發,聯苯單元的p‑Ph碳被在127.11ppm時的信號疊加。
元素分析:操作值[%]: C 90.29, H 5.95, N 3.76。
實驗值[%]: C 90.36, H 5.94, N 3.78。(昇華後)
導電性(10 mol. %): 6.03E-04S/cm (d1); 7.62E-05S/cm (d2); 1.38E-05S/cm (d3)。
2.2.3N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (4)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 2:3):Rf= 0.66
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.40V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.85V (可逆)
DSC:熔點: 240 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 113 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.34 (s, 6H, Me), 7.08 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 苯基), 7.14 ("d", J= 8.0Hz, 4H, 苯基), 7.16 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 苯基), 7.30 ("dd", J= 8.5Hz, 3.0Hz, 2H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.34 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或H-7), 7.43 ("d", J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.73 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.76 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): d[ppm]= 20.91 (q, Me), 119.99 (d, 萘基), 123.97 (d, 三聯苯或亞苯基), 124.44 (d, 萘基), 124.68 (d, 萘基), 125.62 (d, 三聯苯或亞苯基), 126.59 (d, 萘基), 127.09 (d, 萘基), 127.12 (d, 三聯苯或亞苯基), 127.78 (d, 三聯苯或亞苯基), 127.80 (d, 萘基), 129.08 (d, 萘基), 130.28 (s), 130.38 (d, 三聯苯或亞苯基), 133.79 (s), 134.62 (s), 134.82 (s), 139.21 (s), 145.27 (s, N-鍵結), 145.83 (s, N-鍵結), 147.67 (s,N-鍵結)。
元素分析:操作值 C 90.14%, H 5.82%, N 4.04%
實驗值 C 90.31%, H 5.95%, N 4.06%
導電性(10mol.%): 8.58E-04S/cm (d1); 7.24E-05S/cm (d2); 2.53E-05S/cm (d3)。
2.2.4N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (7)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷=1:1):Rf= 0.38
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.33V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.96V (不可逆)
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,未昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 121 °C (Peak), 加熱速率 10K/min, 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.81 (s, 6H, MeO), 6.90 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.13 ("d" 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.14 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.30 ("t", J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.41 ("t", J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.50 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基, 7.54 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.58 ("d", J= 7.5Hz, 4H, o-Ph), 7.64 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.76 (q, MeO), 115.16 (d), 123.22 (d), 123.27 (d), 126.78 (d), 127.07 (d), 127.70 (d), 127.92 (d), 127.96 (d), 129.05 (d), 134.19 (s), 134.80 (s), 139.19 (s), 140.55 (s), 140.89 (s), 147.65 (s, CAr-N), 147.68 (s, CAr-N), 157.00 (s, CAr-O)。 由於信號疊加的關係,無法找到p-Ph碳的信號。
元素分析:操作值[%]:C 86.57 H 5.71 N 3.61 O 4.12
實驗值[%]:C 86.08H 5.95 N 3.52 O 未測量到。
2.2.5N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (1)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.54
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.40V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.87 V (可逆, 無法明確看出)
DSC: 熔點: 235 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 123 °C (開始), 加熱速率10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.30 (s, 6H, Me), 7.01 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.04 ("s", 8H, 亞苯基), 7.36 ("dd", J= 7.5Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基), 7.37 ("ddd", J= 8.5Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-6 或 H-7), 7.44 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.46 ("t", J= 7.5Hz, 2H, 萘基 H-3, 或 H-6 或 H-7), 7.48 ("t", J= 7.5Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-6 或 H-7), 7.57 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.77 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.89 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基, 7.98 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.74 (q, Me), 120.87 (d), 122.90 (d), 124.30, 126.09, 126.32, 126.34 (d), 126.65 (d), 127.04, 127.31 (d), 128.35, 129.78 (d), 131.20 (s), 131.86, 132.94 (s), 135.24 (s), 138.80 (s), 143.54 (s), C-N, 145.64 (s, C-N), 148.11 (s, C-N)。由於信號疊加的關係,有一個信號未被找到。多重性的配置是以信號強度為基礎,並將基本的nOe-效應考慮進去。
元素分析:操作值[%]: C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值[%]: C 90.18 H 5.79N 4.06
導電性 (10 mol. %): 3.60E-04S/cm (d1); 2.13E-05S/cm (d2); 2.10E-06S/cm (d3)。
2.2.6N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (2)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.49
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 無法測量,可能是電二聚作用
LUMO vs. Fc (THF): -3.09V (THF 可逆)
DSC: 熔點: 258 °C (開始), 未昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 109 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.76 (s, 6H, MeO), 6.81 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 6.88 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.11 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.33 (“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基), 7.38 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.42 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.46 (“t”帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.49 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, 萘 基 H-3), 7.56 (s, 4H, 三聯苯 中心環), 7.78 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.90 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.98 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.72 (q, MeO), 114.87 (d, anisyl), 119.99 (d, 萘基, 推測有兩個信號疊加), 124.48 (d, 萘基), 125.74 (d, 亞苯基), 126.43 (d, 萘基), 126.56 (d, 亞苯基), 126.68 (d, 萘基), 126.83 (d, 亞苯基), 127.15 (d, 萘基), 127.47 (d, 亞苯基), 128.73 (d, 萘基), 131.42 (s), 132.45 (s), 135.68 (s), 139.02 (s), 141.48 (s), 143.96 (s, CArN), 149.08 (s, CArN), 156.17 (s, CArO)。
元素分析:操作值[%]:C 86.16 H 5.56 N 3.86
實驗值[%]:C 84.95 H 5.66 N 3.78
2.2.7 N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (5)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.50
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.33V (可逆)
LUMOvs. Fc (THF): -2.81V (可逆, nicht eindeutig)
DSC:熔點: 226 °C (開始), 未昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 118 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.81 (s, 6H, OMe), 6.90 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.14 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.15 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.29 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.32 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.38 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.54 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.58 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.72 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.75 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-5 或 H-8)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.75 (q, Me), 115.16 (d, 亞苯基), 119.13 (d, 萘基), 123.30 (d, 亞苯基), 123.99 (d, 萘基), 124.51 (d, 萘基), 126.58 (d, 萘基), 127.02 (d, 萘基), 127.07 (d, 亞苯基), 127.78 (d, 萘基), 127.88 (d, 亞苯基), 129.01 (d, 萘基), 130.07 (s), 134.26 (s), 134.82 (s), 139.18 (s), 140.72 (s), 145.98 (s, CAr-N), 147.80 (s, CAr-N), 156.96 (s, CAr-O)。 對萘基單元或亞苯基單元的信號配置完全是以碳信號之有意義的強度差異為基礎。
元素分析:操作值[%]:C 86.16H 5.56N 3.86O 4.41
實驗值[%]:C 86.28H 5.58N 3.86O 4.58
2.2.8N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (13)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.43
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.39V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.94 V (可逆)
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 107 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.98 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.05 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0Hz, 4H, o-Ph), 7.11 ("t"帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.17 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.18 ("d",帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.31 ("t"帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.36 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 4H, m-Ph), 7.42 ("t", J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.52 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.57 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0Hz, 4H, o-Ph), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 118.82 (d), 120.32 (d), 123.44 (d, p-Ph), 123.86 (d), 123.92 (d), 126.84 (d), 127.15 (d), 127.84 (d), 128.06 (d), 129.08 (d), 130.06 (d), 134.70 (s), 135.36 (s), 139.21 (s), 140.82 (s), 143.20 (s), 147.41 (s, CAr-N), 147.46 (s, CAr-N), 153.57 (s, CAr-O), 157.85 (s, CAr-O). 由於信號疊加的關係,有兩個碳信號未被找到。這兩個碳信號中至少有一個碳信號是由於有意義的較高的信號強度被127.15ppm時號疊加。
元素分析:操作值[%]: C 87.97 H 5.37 N 3.11 O 3.55
實驗值[%]: C 88.01 H 5.46 N 3.15 O 未測量到。
導電性 (10 mol. %): 2.70E-04S/cm (d1)
2.2.9N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (8)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.60
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.42V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.94 V (可逆)
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,循環測量,昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 138 °C (開始), 加熱速率 10K/min,昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.12 (2x "d" 疊加, J= 9.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.28 ("t"帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.40 ("t", J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.39-7.42 (m, 4H), 7.46-7.53 (m, 12H), 7.56 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0 Hz, 4H, o-Ph), 7.61 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.84 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.94 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 8.00 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 122.27 (d, 亞苯基), 122.30 (d, 亞苯基), 124.35 (d, 萘基), 126.58 (d, 萘基或p-Ph), 126.77 (d, 亞苯基), 126.83 (d, 萘基或p-Ph), 127.05 (d, 亞苯基), 127.10 (d, 萘基或p-Ph), 127.72 (d, 亞苯基), 127.76 (d, 萘基稅p-Ph), 127.93 (d, 亞苯基), 128.81 (d, 萘基或p-Ph), 129.04 (d, 亞苯基), 131.59 (s), 134.06 (s), 134.66 (s), 135.74 (s), 139.10 (s), 140.81 (s), 143.44 (s), 147.89 (s, CAr-N), 147.90 (s, CAr-N). 由於信號疊加的關係,無法找到兩個信號。
元素分析:操作值[%]: C 91.14 H 5.43N 3.43
實驗值[%]: C 91.32 H 5.55N 3.43
導電性 (10 mol. %): 7.31E-05S/cm (d1)
2.2.10N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (9)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.64
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.43V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.85 V (可逆)
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 134 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.237 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.241 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.32 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.36 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.5Hz, 2H, 萘基), 7.37 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.41 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.44 (“d”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.53 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.60 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.62 (“t”帶有細微分裂, J= 7.0Hz, 4H, m-Ph), 7.64 (“d”, J= 8.0Hz, 寬峰, 2H, 萘基), 7.68 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.78 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.79 (“d”, J= 8.0Hz, 寬峰, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 121.05 (d, 萘基或p‑Ph), 124.73 (d, 亞苯基), 124.79 (d, 亞苯基), 124.84 (d, 萘基或p-Ph), 124.97 (d, 萘基或p-Ph), 126.66 (d, 萘基或p-Ph), 126.88 (d, 亞苯基), 127.19 (d, 萘基或p-Ph), 127.22 (亞苯基), 127.73 (d, 萘基或p-Ph), 127.83 (d, 萘基或p-Ph), 127.94 (d, 亞苯基), 128.14 (d, 亞苯基), 129.09 (d, 亞苯基), 129.28, 130.59 (s), 135.93 (s), 140.78 (s), 145.46 (s), 147.27 (s, CAr-N), 147.34 (s, CAr-N). 由於在NMR溶劑中的物質濃度太小(因為物質在NMR溶劑中的溶解度很小),因此有若干信號無法被找到,即使是延長測量時間亦是如此。
元素分析:操作值[%]:C 91.14 H 5.43N 3.43
實驗值[%]:C 90.21 H 5.62N 3.47
導電性 (10 mol. %): 1.92E-04S/cm (d1)
2.2.11N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (11)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.58
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 133 °C (開始), 在急速冷卻之前即可看出, 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.33 (s, 18H, Me), 7.10 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.17 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.30 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.33 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.34 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.45 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.60 (“d”, J= 8.0Hz, 變寬的信號, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.74 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.76 (“d”, J= 8.5Hz, 變寬的信號, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.47 (q, Me), 34.57 (s, CMe3), 120.19 (d, 萘基), 124.12 (d, 亞苯基), 124.60 (d, 萘基), 124.69 (d, 萘基), 124.82 (d, 亞苯基), 126.56 (d, 萘基), 126.59 (d, 亞苯基), 127.08 (d, 萘基), 127.13 (d, 亞苯基), 127.77 (d, 亞苯基), 127.79 (d, 萘基), 129.07 (d, 萘基), 130.32 (s), 134.69 (s), 134.81 (s), 139.24 (s), 145.09 (s), 145.78 (s), 146.87 (s, CAr-N), 147.66 (s,-N)。
元素分析:操作值 [%]: C 89.65 H 6.75N 3.61
實驗值 [%]: C 89.63 H 6.64N 3.66
導電性 (10 mol. %): 6.92E-04S/cm (d1)
2.2.12N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (12)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.51
DSC:熔點:未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 100 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.98 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.06 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 4H, o-Ph), 7.10 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.17 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.19 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.33 (“dd”, J= 8.5Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.34-7.37 (m, 6H), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.46 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.57 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.62 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.75 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.77 (“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 118.82 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 120.00 (d, 萘基或p-Ph), 120.29 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 123.43 (d, 萘基或p-Ph), 123.89 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 124.32 (d, 萘基或p-Ph), 124.76 (d, 萘基或p-Ph), 126.63 (d, 萘基或p-Ph), 127.09 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.14 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.80 (d, 萘基或p-Ph), 127.84 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 129.17 (d, 萘基或p-Ph), 130.05 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 130.31 (s), 134.75 (s), 134.79 (s), 139.23 (s), 143.32 (s, CAr-N), 145.72 (s, CAr-N), 147.60 (s, CAr-N), 153.56 (s, CAr-O), 157.83 (s, CAr-O)。 有一個萘基-CH-信號或p-Ph碳被另一個信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 87.71 H 5.22 N 3.30 O 3.77
實驗值 [%]:C 87.73 H 5.30 N 3.32 O 未測量到。
導電性 (10 mol. %): 4.42E-04S/cm (d1)
2.2.13N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (25)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.76
DSC:熔點: 202 °C, 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 138 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.33 (s, 18H, Me), 7.10 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.16 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 8H, 亞苯基), 7.30 (“t”帶有細微分裂, J = 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.34 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.42 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.51 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.55 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 4H, o-Ph), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.47 (q, Me), 34.56 (s, CMe3), 124.05 (d), 124.11 (d), 124.92 (d), 126.59 (d), 126.82 (d), 127.12 (d), 127.75 (d), 127.97 (d), 129.05 (d), 134.63 (s), 135.27 (s), 139.22 (s), 144.96 (s), 146.91 (s), 147.48 (s, CAr-N), 147.52 (s, CAr-N)。 p-苯基-碳及另一個芳香s-碳被其他的信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 89.81 H 6.81N 3.38
實驗值 [%]:C 89.80 H 6.72N 3.41
導電性 (10 mol. %): 1.04E-03S/cm (d1); 4.15E-04S/cm (d2); 3.37E-05S/cm (d3)。
2.2.14 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (38)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.65
DSC: 熔點: 280 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 90 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]=2.22 (s, 6H, Me), 6.76 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 對-亞苯基), 6.85 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 對-亞苯基), 6.90 (“d”, J= 8.0Hz, 4H), 7.09-7.15 (m, 6H), 7.22 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 4H), 7.28-7.39 (m, 12H), 7.53 (s, 4H, 三聯苯 中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.66 (q, Me), 121.39 (d, 對-亞苯基), 123.21 (d, 對-亞苯基), 126.19 (d, 鄰‑亞苯基 或 p-Ph), 126.80 (d, 對-亞苯基), 126.98 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 127.14 (d, 對-亞苯基), 128.06 (d, 對-亞苯基), 128.81 (d, 對-亞苯基), 129.07 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 129.57 (d, 對-亞苯基), 129.84 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 131.85 (s), 132.14 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 132.79 (s), 139.05 (s), 140.12 (s), 140.80 (s), 144.91 (s, CAr-N), 145.02 (s, CAr-N), 147.76 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 90.29 H 5.95N 3.76
實驗值 [%]:C 90.37 H 6.00N 3.79
導電性 (10 mol. %): 3.28E-04S/cm (d1); 1.63E-04S/cm (d2); 3.64E-06S/cm (d3)。
2.2.15 2',5'-二甲基-N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (41)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.55
DSC:熔點: 242 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 102 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.34 (s, 6H, Me), 7.07 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.16 (“d” 帶有細微分裂, J = 8.5Hz, 4H, 三聯苯核的亞苯基單元), 7.18 (s, 2H, CH 三聯苯中心環), 7.19 (“d” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, o-Ph), 7.28 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 三聯苯核的亞苯基單元), 7.31 (“t” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.33 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.35 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.48 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.61 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.76 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.77 (“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.14 (q, Me), 120.51 (d), 123.42 (d), 123.89 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 124.69 (d), 124.78 (d), 124.88 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.58 (d), 127.12 (d), 127.80 (d), 129.14 (d), 129.64 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 130.39 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 132.15 (d), 132.93 (s), 134.80 (s), 136.49 (s), 140.42 (s), 145.79 (s, CAr-N), 146.76 (s, CAr-N), 148.07 (s, CAr-N)。 由於信號強度的關係,從缺的quart.碳信號極可能是被130.39ppm時的信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值 [%]:C 90.55 H 5.91N 4.05
導電性 (10 mol. %): 1.36E-04S/cm (d1)。
2.2.16 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (17)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.36
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 116 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.07 (s, 6H, 鄰-Me), 2.36 (s, 6H, 對-Me), 7.06 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.07 (br. s, 4H, 二甲苯基環), 7.13 (br. s, 2H, 二甲苯基環), 7.29 (“tt”, J= 7.5Hz, 1.0Hz, 2H, p-Ph), 7.41 (“t” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.48 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.52 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.57 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 4H, o-Ph), 7.63 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.44 (q, 鄰-Me), 21.05 (q, 對-Me), 121.74 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 121.76 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.72 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.95 (d, 二甲苯基或p-Ph), 126.99 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.61 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.82 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 128.50 (d, 二甲苯基或p-Ph), 129.03 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 129.76 (d, 二甲苯基或p-Ph), 132.71 (d, 二甲苯基或p-Ph), 133.59 (s), 134.15 (s), 136.67 (s), 136.76 (s), 139.14 (s), 140.93 (s), 142.57 (s, CAr-N), 146.97 (s, CAr-N)。由於信號強度的關係,從缺的quart.碳信號極可能是被146.97ppm時的信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 90.12 H 6.26N 3.62
實驗值 [%]:C 90.20 H 6.38N 3.65
導電性 (10 mol. %): 4.68E-04S/cm (d1); 7.02E-05S/cm (d2); 9.73E-06S/cm (d3)。
2.2.17 N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (16)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.63
TLC (矽膠, Ethylacetat/正己烷= 1:10):Rf= 0.52
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 113 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz):δ[ppm]= 2.06 (s, 6H, 鄰-Me), 2.37 (s, 6H, 對-Me), 7.07 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.08 (推測 s, 4H, 二甲苯基-CH, 萘基 H-1), 7.14 (br. s, 2H, 二甲苯基-CH), 7.27 (br. s, 2H, 二甲苯基-CH), 7.28 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.31 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.37 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.53 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.56 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.64 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.71 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.74 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.48 (q, 鄰-Me), 21.06 (q, 對-Me), 117.32 (d), 121.88 (d,三聯苯), 122.90 (d), 124.23 (d), 126.55 (d), 126.93 (d), 127.00 (d,三聯苯), 127.63 (d,三聯苯), 127.75 (d), 128.48 (d), 128.90 (d), 129.73 (d), 129.75 (s), 132.74 (d), 133.71 (s), 134.83 (s), 136.56 (s), 136.62 (s), 139.15 (s), 142.79 (s), 145.32 (s, CAr-N), 147.21 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 89.96 H 6.15N 3.89
實驗值 [%]: C 90.27 H 6.32N 3.98
導電性 (10 mol. %): 6.16E-04S/cm (d1); 8.55E-05S/cm (d2); 2.59E-05S/cm (d3)。
2.2.18 N4,N4''-雙(4-isopropyl苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (10)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.65
DSC:熔點: 258 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 110 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.26 (d,3J= 7.0Hz, 12H, Me), 2.91 (“五”,3J= 7.0Hz, 2H, CHMe2), 7.10 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.17 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.18 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.30 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.34 (“ddd”, 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 (“ddd”, 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.44 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.60 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.74 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.76 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 24.11 (q, Me), 33.88 (d, CHMe2), 120.09 (d, 萘基), 124.04 (d, 亞苯基), 124.54 (d, 萘基), 124.67 (d, 萘基), 125.35 (d, 亞苯基), 126.56 (d, 萘基), 127.07 (d, 萘基), 127.12 (d, 亞苯基), 127.67 (d, 亞苯基), 127.76 (d, 亞苯基), 127.78 (d, 萘基), 129.06 (d, 萘基), 130.29 (s), 134.65 (s), 134.80 (s), 139.24 (s), 144.73 (s, CAr-N 或 CAr-iPr), 145.44 (s, CAr-N 或 CAr-iPr), 145.82 (s, CAr-N 或 CAr-iPr), 147.69 (s, CAr-N 或 CAr-iPr)。
元素分析:操作值 [%]:C 89.80 H 6.46N 3.74
實驗值 [%]:C 89.97 H 6.47N 3.83
導電性 (10 mol. %): 1.16E-03S/cm (d1); 3.23E-04S/cm (d2); 6.20E-05S/cm (d3)。
2.2.19 N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (21)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.69
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 101 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 6H, Me), 6.93 (寬的“d”, J= 7.5Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 6.98 (寬的“d”帶有細微分裂, J=8.0Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 7.03 (寬的“s”, 2H, 甲苯基 H-2), 7.18 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.20 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, 甲苯基 H-5), 7.32 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.36 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.47 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.56 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.61 (寬的“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.75 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.78 (寬的“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.45 (q, Me), 120.58 (d), 122.32 (d), 124.35 (d,三聯苯), 124.58 (d), 124.75 (d), 124.80 (d), 125.82 (d), 126.58 (d), 127.15 (d,三聯苯), 127.81 (d,三聯苯), 129.13 (d), 129.48 (d), 130.40 (s), 131.81 (s), 131.82 (s), 139.23 (s), 139.72 (s), 145.75 (s, CAr-N), 147.61 (s, CAr-N), 147.82 (s, CAr-N)。 由於信號疊加的關係,有兩個信號未被找到。這兩個碳信號中至少有一個碳信號是由於有意義的較高的信號強度被127.15ppm時號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值 [%]:C 90.12 H 5.78N 3.96
導電性 (10 mol. %): 8.41E-05S/cm (d1); 3.62E-05S/cm (d2); 1.28E-05S/cm (d3)。
2.2.20 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-di亞異丙基丙酮-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (20)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.57
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 141 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.05 (s, 12H, o-Me), 2.34 (s, 6H, p-Me), 7.00 (s, 4H, 亞異丙基丙酮-H), 7.07 (“dd”, 也就是 2xd 疊加, J= 8.5Hz, 1.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.28 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.40 (“t”, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.48 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.52 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.57 (“d” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, o-Ph), 7.62 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.60 (q, o-Me), 21.11 (q, p-Me), 120.14 (d), 126.65 (d), 126.88 (d, p-Ph), 126.92 (d), 127.65 (d), 127.87 (d), 129.04 (d), 130.27 (d), 133.15 (s), 133.67 (s), 137.50 (s), 137.92 (s), 139.09 (s), 140.11 (s), 140.96 (s), 145.57 (s, CAr-N), 145.59 (s, CAr-N)。從缺的quart.碳信號極可能是被137.92ppm時的信號疊加,這是因為這個quart.碳信號的信號強度明顯示於其他的quart.碳信號。同樣的,有一個亞苯基-CH-信號也會被其他的信號疊加。
元素分析:操作值[%]:C 89.96 H 6.54N 3.50
實驗值 [%]: C 90.03 H 6.55N 3.48
導電性 (10 mol. %): 6.84E-04S/cm (d1); 5.52E-05S/cm (d2); 8.81E-06S/cm (d3)。2.2.21 N4,N4''-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (28)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.70
DSC:熔點: 242 °C (Peak), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 140 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.26 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.33 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.44-7.49 (m, 6H, 在7.44ppm含有, br. s, p-H CF3-環), 7.53 (s, 4H, o-H CF3-環), 7.59 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.66 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.69 (m, 2H, 萘基), 7.71 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.84 (m, 2H, 萘基), 7.87 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 114.82 (d, 五重態分裂, 也就是qq,3JCF= 3.8Hz, 芳香CH在CF3-基之間), 121.49 (d, br. q-分裂,3JCF= 3.3Hz, o-H, CF3-環), 123.197 (d, 萘基), 123.72 (s, q-分裂,1JCF= 272.8Hz, CF3), 124.89 (d, 萘基), 125.85 (d, 亞苯基), 125.98 (d, 萘基), 127.04 (d, 萘基), 127.49 (d, 三聯苯中心環), 127.57 (d, 萘基), 128.01 (d, 萘基), 128.60 (d, 亞苯基), 130.22 (d, 萘基), 131.49 (s), 132.71 (s, q-分裂,2JCF= 33.0Hz, CArCF3), 134.78 (s), 137.19 (s), 139.32 (s), 143.97 (s, CAr-N), 145.95 (s, CAr-N), 149.58 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 69.23 H 3.44 N 2.99 F 24.34
實驗值 [%]:C 69.08 H 3.49 N 2.93 F 23.90
2.2.22 N4,N4,N4'',N4''-二十四(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (26)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.64
DSC: 熔點: 336 °C (Peak), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 149 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.31 (s, 36H, CMe3), 7.04 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 8H, C6H4 tBu), 7.08 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.30 (“d”mit帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 8H, C6H4 tBu), 7.50 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.62 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.48 (q, Me), 34.51 (s, CMe3), 123.11 (d,三聯苯), 124.46 (d, 亞苯基 C6H4 tBu), 126.44 (d, 亞苯基 C6H4 tBu), 127.03 (d,三聯苯), 127.58 (d,三聯苯), 133.89 (s,三聯苯), 139.21 (s,三聯苯), 145.29 (s, 亞苯基 C6H4 tBu), 146.36 (s, 亞苯基 C6H4 tBu), 147.93 (s, 三聯苯CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 88.28 H 8.17 N 3.55
實驗值 [%]:C 88.28 H 8.11 N 3.47
導電性 (10 mol. %): 1.67E-04S/cm (d1); 8.92E-05S/cm (d2); 3.46E-06S/cm (d3)。
2.2.23 N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (22)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.68
DSC: 熔點: 269 °C (Peak), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 122 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.22 (s, 6H, Me), 6.80 (寬的“d”, J= 7.5Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 6.86 (寬的“dd”, J= 8.0Hz, 2.0Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 6.94 (寬的 “s”, 2H, 甲苯基 H-2), 7.01 (“d”帶有特殊的細微分裂, J= 9.0Hz, 4H,三聯苯), 7.10 (“t”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或甲苯基 H-5), 7.35 (“dd”, J= 7.5Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基), 7.38 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.46 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 9.0Hz, 4H,三聯苯), 7.47 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.50 (“t”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或甲苯基 H-5), 7.58 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.81 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.19 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.96 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.47 (q, Me), 119.88 (d), 121.71 (d,三聯苯), 123.32 (d), 123.37 (d), 124.39 (d), 126.46 (d), 126.65 (d), 126.70 (d), 126.83 (d), 126.95 (d,三聯苯), 127.56 (d,三聯苯), 127.64 (d), 128.72 (d), 129.21 (d), 131.65 (s), 133.47 (s), 135.69 (s), 139.08 (s), 139.44 (s), 143.71 (s, CAr-N), 148.34 (s, CAr-N), 148.44 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值 [%]:C 89.91 H 5.86N 4.06
導電性 (10 mol. %): 1.22E-04S/cm (d1); 5.53E-05S/cm (d2); 9.69E-06S/cm (d3)。
2.2.24化合物(40)
導電性 (10 mol. %): 1.57E-04S/cm (d1); 4.09E-05S/cm (d2); 5.73E-07S/cm (d3)。
2.2.25N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-2',5'-二甲基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (36)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷=1:3): Rf= 0.35
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 131°C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.34 (s, 18H, tBu), 2.33 (s, 6H, Me), 7.12 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.15 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.17 (s, 2H, 三聯苯中心環), 7.18 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.27 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.31 (“t”帶有特殊的細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.35 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.42 (“t”, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.51 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.16 (q, Me), 31.50 (q, tBu), 34.56 (s, tBu), 123.56 (d), 123.91 (d), 124.89 (d), 126.58 (d), 126.83 (d), 127.08 (d, p-Ph), 127.95 (d), 129.06 (d), 130.32 (d), 132.15 (d, CH 三聯苯中心環), 132.92 (s), 135.08 (s), 136.16 (s), 140.46 (s), 140.93 (s), 145.13 (s, CAr-N 或 CAr-tBu), 146.79 (s, CAr-N 或 CAr-tBu), 146.80 (s, CAr-N 或 CAr-tBu), 147.68 (s, CAr-N 或 CAr-tBu)。
元素分析: 操作值 [%]:C 89.68 H 7.06N 3.27
實驗值 [%]:C 89.58 H 7.04N 3.26
導電性 (10 mol.%): 5.71E-04S/cm (d1)
2.2.25N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (48)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.70
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.47V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.86V (可逆)
DSC: 熔點: 沒有熔化峰值
玻璃轉換溫度Tg: 117 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.25 (s, 12H, Me), 6.77 (br. s, 2H, p-二甲苯基), 6.83 (br. s, 4H, o-二甲苯基), 7.17 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J = 9.0 Hz, 4H, 三聯苯 CH), 7.31 (“dd”, J = 9.0 Hz, 2.0 Hz, 2H), 7.36 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 6.5 Hz, 1.5 Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.5 Hz, 2H, 萘基 H-6 or H-7), 7.46 (“d”, J = 2.5 Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.56 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J = 8.5 Hz, 4H, 三聯苯 CH), 7.61 (“d”, J = 8.0 Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯 中心環), 7.75 (“d”, J = 9.0 Hz, 2H, 萘基), 7.77 (“d”, J = 8.0 Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]=21.35 (q, Me), 120.48 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 123.17 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 124.24 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 124.74 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 124.78 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 125.69 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 126.56 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 127.14 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 127.77 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 127.80 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 129.07 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 130.35 (s), 134.65 (s), 134.82 (s), 139.23 (s), 139.46 (非常有可能是由於信號強度的關係,造成兩個信號疊加,雖然錯過d-羧酸信號的場相當低), 145.86 (s, CAr-N), 147.71 (s, CAr-N), 147.72 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]: C 89.96, H 6.15, N 3.89.
實驗值 [%]: C 90.27, H 6.11, N 3.84. (昇華後)
導電性 (10 mol. %): 7.24E-04S/cm (d1)
2.2.26 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (49)的特性
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.41V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -3.07V (不可逆)
DSC:熔點: 沒有熔化峰值
玻璃轉換溫度Tg: 123 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.25 (s, 12H, Me), 6.76 (br. s, 2H, p-H 二甲苯基部分), 6.81 (s, 4H, o-H 二甲苯基部分), 7.15 (“d”, J = 8.0 Hz, 8H), 7.31 (“t”, J = 7.5 Hz, 2H, p-Ph), 7.42 (“t”, J = 7.5 Hz, 4H, m-Ph), 7.51 (“d” 帶有其他的細微分裂, J = 9.0 Hz, 4H), 7.55 (“d” 帶有其他的細微分裂, J = 8.5 Hz, 4H), 7.59 (“d”, J = 7.5 Hz, 4H, o-Ph), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]=21.33 (q, Me), 123.19 (d), 124.24 (d), 124.28 (d), 125.69, 126.83 (d), 127.13 (d), 127.75 (d), 127.97 (d), 129.07 (d), 134.64 (s), 135.27 (s), 139.24 (s), 139.46, 140.87 (s), 147.54 (s, CAr-N), 147.59 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值[%]: C 90.12, H 6.26, N 3.62.
實驗值[%]: C 90.09, H 6.21, N 3.58. (昇華後)
導電性 (10 mol. %): 4.21E-04S/cm (d1)
電子元件
利用本發明的有機化合物製造摻雜的有機半導體材料,尤其是能夠以層或電氣線路的形式使用的摻雜的有機半導體材料,可以製造出許多電子組件或含有這些電子組件的裝置。尤其是可以用本發明的摻雜的半導體層製造有機二極體,尤其是有激發光二極體(OLED)或有機太陽能電池,尤其是整流比例很高(例如103-107,較佳是104-107或 105-107)的有機太陽能電池。透過本發明的摻雜物可以改善摻雜層的導電性及/或改善電荷載體從接點注入摻雜層的情況。尤其是OLED,元件可以不受限制的具有一個pin結構或一個反轉的結構。對本發明之摻雜的半導體層的使用不受以上提及之有利的實施方式的任何限制。同樣的,不含ITO的OLED也是非常有利的。此外,也可以使OLED具有至少一個有機電極。特別有利的有機電極是主要成分為以下材料的導電層:PEDOT-PSS,聚苯胺,碳奈米管,石墨。
以下是標準型OLED的典型結構:
1.載體,基板,例如玻璃;
2.電極,電洞注入(陽極=正極),較佳是透明的,例如銦錫氧化物(ITO)或FTO(Braz. J. Phys. V. 35 no.4 pp.1016-1019 (2005));
3.電洞注入層;
5.電洞側的阻障層,其作用是阻止激子從發射層向外擴散,以及阻止電荷載體從發射層漏出;
6.發光層或由多個對發射光線有貢獻的層構成的系統,例如由混合發射體(例如(z.B. 磷光三合物發射體銥-三-苯基吡啶Ir(ppy)3)的CBP (卡咔唑衍生物),或Alq3 (三喹啉鋁),與發射體分子(螢光單態發射體磷氧萘酮)混合而成;
7.電子側的阻障層,其作用是阻止激子從發射層向外擴散,以及阻止電荷載體從發射層漏出,例如BCP (浴銅靈);
8.電子輸送層(ETL),例如 BPhen, Alq3 (三喹啉鋁);
10.電極,通常是一種逸出功較低的金屬,電子注入(陰極=負極),例如鋁。
當然也可以沒有某些層,或是一個層(更確切說是一種材料)可以具有多種特性,例如可以將第3-5層或第7及第8層組合在一起。也可以還有其他的層。也可以製作成堆疊的OLED。
這種結構描述的是OLED的一種不可反轉(陽極在基板上)及基板側發射(底部發射)的結構。有不同的方案能夠描述從基板發射的OLED(參見 DE102 15 210.1的說明),在所有的方案中,基板側的電極(在不可反轉的結構中是陽極)都是反射的(或對透明的OLED而言是透明的),同時蓋電極是(半)透明的。如果將層序列反轉(陰極在基板上),則稱為反轉OLED(參見DE101 35 513.0的說明)。但是若沒有配合特殊的措施,這樣做會導致功率損失。
本發明的OLED的一種很有利結構是反轉結構(陰極在基板上),其中光線是透過基板發射出去。此外,根據本發明的一種實施方式,OLED是頂部發射的。
一種有利的方式是使電洞注入層與電洞側的阻障層直接相鄰,其中電洞注射層是有摻雜的。
根據本發明一種實施方式,電洞注射層及電洞側的阻障層含有相同的基質材料。
根據本發明的一種特別有利的實施方式,電洞側的阻障層的厚度至少比電洞注入層大5倍,較佳是至少大20倍,其中電洞側的阻障層是未摻雜的,而電洞注射層是有摻雜的。
製造OLED的過程如下:
以化合物(d1)摻雜一個化合物(4)製成的層。在高真空中透過具有結構(4)的材料及摻雜物(d1)的混合蒸鍍,在塗有ITO的玻璃基板上沉積出摻雜層。摻雜物在基質中的濃度為3.0mol.%,層厚度為50nm。接著在保持真空的情況下將一個化合物(40)製成的紅光發射層(20 nm)與銥(III)雙(2-甲基二苯并-[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)(076RE, von ADS)摻雜,一個由4-(萘-1-基)-2,7,9-三聯苯吡啶并[3,2-h]二氮雜萘的未摻雜的電子輸送及電洞阻障層(10nm),然後是一個與W2(hpp)4(四(1,3,4,6,7,8-六氫化-2H-嘧啶并[1,2-a]pyrimidinato)二鎢(II))摻雜的4-(萘-1-基)-2,7,9-三聯苯吡啶并[3,2-h] 二氮雜萘層(50nm, 10 mol. %)。以鋁(100nm)作為陰極。接著用防水用的覆蓋玻璃將製成的元件封裝住,且在封裝之前先加入適當的吸氣劑。以化合物(40)作為發射體基質,以作為與僅改變輸送層之情況的比較之用。儘管如此,本發明的化合物亦可作用發射體基質。
所製成的OLED在電流密度10mA/cm2時的電壓為2.6V,量子效率為11 %。電流10mA/cm2時的功率為20.6 lm/W。在電流密度100mA/cm2時已可以達到3.0V的低電壓。
以也是相當好的化合物(40)取代化合物(4)製成的OLED進行的比較試驗顯示,在相同的測量條件下,只能達到18.6 lm/W及9.9 %的量子效率。使用化合物(3)亦可獲得類似的比較結果。
以下是有機太陽能電池的典型結構:
1.載體,基板,例如玻璃;
2.陽極,較佳是透明的,例如銦錫氧化物(ITO);
3.電洞注入層;
5.電洞側的中間層,較佳是阻障層,其作用是阻止激子從吸收層(光活化層,也稱為發射層)向外擴散,以及阻止電荷載體從發射層漏出;
6.吸收層,通常是由一個異質接面(兩層或多層或混合層)構成的很強的光吸收層,例如C60及ZnPc的混合層;
7.電子輸送層;
10.陰極,例如鋁。
當然也可以沒有某些層,或是一個層可以具有多種特性。也可以還有其他的層。也可以製作成堆疊的(串聯)太陽能電池。其他如太陽能電池、反轉結構、m-i-p太陽能電池等都是可能的變化方式。
太陽能電池的一種很有利結構是反轉結構(陰極在基板上),其中光線是透過基板入射。
太陽能電池的另一種很有利結構是反轉結構(陰極在基板上),其中光線是透過陽極入射。
製造有機太陽能電池(也稱為太陽能光電元件)的過程如下:
以W2(hpp)4摻雜一個富勒烯C60製成的層。在高真空中透過混合蒸鍍在塗有ITO的玻璃基板上沉積出摻雜層。摻雜物在基質中的濃度為10.0mol.%,層厚度為10nm。接著在保持真空的情況下,製造一個未摻雜的C60層(厚度20 nm),然後製造一個混合層, C60及ZnPc 的質量比為1:1,層厚度為30 nm。接著是一個由化合物(25)摻雜3 mol. % 的(d1)製成的厚度45 nm的層。以2 nm (d1)作為注射層,以改善與銀電極的接觸,其中這個層可以沒有其他的電極(例如金)。以銀(100 nm)作為陽極。接著用防水用的覆蓋玻璃將製成的元件封裝住,且在封裝之前先加入適當的吸氣劑。
從標準型AM1.5照明測得以下的參數:Voc = 0.50 V, Jsc =9.5mA/cm2,FF = 53 %,總效能2.5 %。
對以化合物取(20)取代化合物(25)獲得的相同結構進行測量,可獲得近似的結果。
OLED或太陽能電池有有機層序列通常包括多個上下相疊的有機層。在有機層序列內也可以設置一或多個pn接面,例如堆疊的OLED(請比較EP 1 478 025 A2),其中根據一種實施方式,這種pn接面是由一個p型摻雜的電洞輸送層及一個n型摻雜的電子輸送層構成,而且該電洞輸送層及該電子輸送層彼此直接接觸。這種pn接面代表一個產生電荷的接面構造,這個接面構造在接通電位時會產生電荷,而且較佳是在兩個層之間的交界處。
Pn接面亦被應用於太陽能電池,以連接堆疊的異質接面,並把這個元件產生的電壓加上去(US2006027834A)。這些接面具有與堆疊之無機異質接面太陽能電池中的通道接面類似的功能,雖然二者的物理機制可能不同。
如EP1808910所述,接面也用來改善對電極的電荷注入(太陽能電池消光)。
為了改善有機電子元件的電學特性,WO 2005/109542 A1建議以一個由n型有機半導體材料構成的層及一個以p型有機半導體材料構成的層構成一個pn接面,其中由n型有機半導體材料構成的層與一個作為的電極接觸。以這種方式可以改善電荷載體以電洞的形式注入由p型有機半導體材料構成的層的情況。
可以利用一個由其他材料構成的層作為使Pn接面穩定化的中間層。例如US2006040132A有描述這種穩定化的pn接面(利用金屬作為中間層)。但由於金屬原子擴散的關系,具有這種金屬層的OLED的使用壽命比較短。
利用本發明的材料可以製造出用於形成pn接面的穩定的p型摻雜層,以製造出穩定的有機半導體元件。
太陽能電池的其他的實施方式可以參見US7675057 B2。
在本說明書之說明部分及申請專利範圍中揭示的特徵(不論是單一特徵或是特徵之間各種組合)都可能在不同的實施方式中對於實現本發明的目的具有很大的重要性。
以相同符號代表的取代基較佳是指相同的取代基。
一種特別有利的方式是,R2產生的取代是發生在苯環的正交位置或平行位置。
同樣有利的方式是,R2=C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,或C6-C12-芳氧基。
一種有利的方式是,R1是β-萘基或1,1-聯苯-4-基。
一種有利的方式是,R2是C1-C5-烷基(尤其是甲基,異丙基,或四丁基), C1-C3-烷氧基,或苯氧基。R2=苯氧基對於熱真空蒸鍍特別有利。
一種特別有利的方式是採用具有構造式(II)的化合物。
其中R2代表C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,鹵代烷基,或C6-C12-芳烷基。一種特別有利的方式是,R2是C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,或C6-C12-芳烷基,同時R2僅出現在苯環的鄰位及對位,或是僅出現在苯環的對位。
另外一種有利的方式是採用具有構造式(III)的化合物。
其中R4及R5是彼此相互獨立的從H及R2中選出,而且所有的R4及R5不會同時都是H。
根據本發明,有機半導體元件具有至少一個含有本發明之化合物的層。
一種有利的方式是,這個含有本發明之化合物的層有被摻雜。
本發明建議含有本發明之化合物的層具有至少一個摻雜區,以及至少一個未摻雜區或摻雜度低於摻雜區之摻雜度的區。
一種特別有利的方式是,有機半導體元件的含有化合物的層是一個電洞輸送層或發射層。
電洞輸送層可以是摻雜層,也可以是未摻雜層。可以將含有本發明之化合物的未摻雜的電洞輸送層設置在元件中的一個光線發射或吸收層(例如OLED的發射層)及一個摻雜的電洞輸送層之間。在這種情況下,這個未摻雜的電洞輸送層是作為電子阻障層。
另外一種有利的方式是,有機半導體元件是一種有機發光二極體(OLED)或太陽能光電元件(較佳是太陽能電池)。
一個令人訝異的發現是,相較於已知的基質材料,本發明建議的化合物具有明顯較佳的導電性及/或熱穩定性。材料具有較佳的導電性對於以其製成的有機半導體元件的功能/效能是非常重要的,而較佳的熱穩定性一方面可以使透過昇華製造的本發明的化合物能夠以很快的速度被淨化,另一方面由於本發明的化合物在昇華時具有很好的穩定性,因此可以用很簡單的方式應用於製造本發明的有機半導體元件,但前提是有機半導體元件的層是以真空蒸鍍的方式形成。
另外一個令人訝異的發現是,以相對而言較簡單的製程及較低的成本,即可製造出高純度的本發明的化合物。
本發明的化合物能夠以簡單的方式被應用於有機半導體元件的製造,但前提是有機半導體元件的相應的層是從溶液中沉積出來。
另外一個發現是,本發明的化合比先前技術的化合物更容易被摻雜,因此需要的摻雜材料比較少。由於需要的摻雜材料比較少,因此光吸收損失也比較小。
根據本發明的一種有利的實施方式,元件具有以下的層序列:(i) 陽極/摻雜物/HTM;(ii)陽極/摻雜物:HTM;(iii)陽極/摻雜物/摻雜物:HTM。更好的層序列是:(iv)摻雜物/HTM/EML或(v)摻雜物/HTM/OAS;(vi) p型摻雜的HTM /EML或(vii)摻雜物:HTM/OAS。p型摻雜的HTM是以本發明的摻雜物摻雜。HTM是電洞輸送材料(„Hole Transport Material“)的縮寫。EML是OLED的發射層(„Emitting Layer“)的縮寫;OAS是„太陽能電池的光學吸收層“(通常是一種施主-受主(D-A)異質接面)的縮寫。„/“ 代表材料出現在層堆疊中的不同的層,而 „:“ 則是代表材料在同一個層中混合,而同可以是均勻混合,也可以是不均勻混合。
一種更有利的方式是,層序列(i)-(vii)是確定的層順序。
本發明的另一種實施方式是製作一個完全以HTM作為基質材料的層,而且這個層還含有一種電摻雜物,這種電摻雜物在層厚度的方向上以不均勻的方式分佈在層中,或較佳是形成梯度式的分佈。
以下均為本發明的有利的化合物:
經證實具有R2=烷基的化合物的導電性明顯優於已知的基質材料的導電性,而具有R2=芳烷基的化合物的熱穩定性明顯優於已知的基質材料的熱穩定性。
關於本發明之化合物及/或有機半導體元件的其他特徵及優點在以下描述的有利的實施方式中有詳細的說明。
選擇摻雜物
較佳是使用3-軸烯化合物作為摻雜物
構造式(E1)
其中構造式(E1)的每一個R1都是彼此相互獨立的從芳基及雜芳基中選出,其中芳基及雜芳基至少有一部分或較佳是全部以含很少電子的基(受主基)取代。
芳基較佳是苯基、聯苯基、α-萘基、β-萘基、菲基、或蒽基。
雜芳基較佳是化吡啶、嘧啶基、三氮基、或對二氮萘基。
受主基是一種吸收電子的基,較佳是從氟、氯、溴、CN、三氟甲基、或硝基。
EP1988587„氧碳結構,假氧碳結構,軸烯結構的顯現“有關於一般合成的描述。
以下是可作為p型摻雜物的受主的例子:2,2,7,7-四氟乙烯-2,7-二氫-1,3,6,8-二氧-2,7-二硼-五氯-苯[e]芘;1,4,5,8-四氫-1,4,5,8-四噻-2,3,6,7-四氫基蒽菎;1,3,4,5,7,8-六氟萘并-2,6-苯醌四甲基腈;2,2'-(全氟萘-2,6-二烯)二丙二腈(d3);2,2'-(2,5-二溴-3,6-二氟環-六-2,5-二烯-1,4-二烯)二丙二腈; 2,2',2''-(環丙烷-1,2,3-三烯)三(2-(2,6-二-氯-3,5-二氟-4-(三氟甲烷)苯基)氰甲烷); 4,4’,4’’-環丙烷-1,2,3-三烯-三(甲基腈-1-基-1-烯)三(2,3,5,6-四氟氰基苯); 2,2',2''-(環丙烷-1,2,3-三烯)三(2-(p-氰四氟苯基)氰甲烷) (d1); 2,2',2''-(環丙烷-1,2,3-三烯)三(2-(2,3,5,6-四氟乙烯(三氟甲基)苯基)-氰甲烷)(d2)。文獻DE 103 57 044描述以醌化合物及其衍生物作為有機半導體材料中的受主。US 2008/265216有關於其他摻雜物的描述。
摻雜濃度
摻雜物相對於基質分子的摻雜濃度≦1:1,摻雜濃度通常為1:2或更小、較佳是1:5或更小、或最好是1:10或更小。實務上可以將摻雜濃度限制在1:1至1:10000的範圍。
執行摻雜工作
可以利用以下任何一種方法或一種以上方法的組合將基質材料與本發明使用的p型摻雜物摻雜在一起:
a)在真空中將一個基質材料源及一個摻雜物源混合蒸發。
b)以p型摻雜物的溶液摻雜基質層,然後將溶劑蒸發,尤其是加熱蒸發。
c)在基質材料層的表面加上一個摻雜物層,形成表面摻雜。
d)製作基質分子與摻雜物的溶液,然後以傳統方法(例如將溶劑蒸發或離心脫水)從這個溶液製成摻雜層。
以這種方式可以製造出用途廣泛的有機半導體的本發明的p型摻雜層。其中又以在真空中進行的混合蒸發法(VTE)為最佳。
以下將僅出現在範例中的縮寫整理如下
DSC- 示差掃描熱量分析儀
HPLC- 高效液相層析儀
MPLC 中壓液體色譜分析儀
TLC- 薄層色層分析儀
GC- 氣相層析儀
NMR- 核磁共振
MTBE - 甲基叔丁基醚
SPS - 溶劑淨化系統
BINAP - 2,2'-雙(聯苯膦基)-1,1'-二萘基
UHV 超高真空
eq 當量
純度的單位是 „area%“ ,也就是在色譜中,特定物質之峰值下方的面積佔所有峰值之總面積的百分比。
本發明之化合物的合成
1. 二級胺的合成,一般規範
方案1.合成二級胺的一般反應流程圖
1.1 一般合成規範
所有的工作都是在完全烘乾且充滿氬氣的玻璃器具中完成。除溶劑在使用前需經過去氣及乾燥處理外,其他可在市面上購得的化合物均可直接使用,無需經過預淨化步驟(以提高純度)。
將芳基溴、芳基、醋酸鈀(II)、BINAP及碳酸銫的混合物放在二氧六環(經由鈉乾燥,在氬氣流中去氣15分鐘)中,在回流及保持惰性氬氣氛圍的環境中攪拌,直到TLV跟蹤顯示加入之略微過量的胺已完全反應為止。接著將混合物冷卻至室溫,必要時要將未分解的鹽過濾掉,並在濾出液中加入二氯甲烷(DCM,100mL),然後逐一用水(去除鹽基)、2M HCl溶液(去除過量的反應物胺)、飽和的含水Na2CO3溶液(從可能形成的鹽酸重新生成自由胺)、以及再一次用水洗滌濾出液。在經由MgSO4使有機相乾燥後,在真空中濃縮成乾燥物,並利用在矽膠中進行的凝膠過濾或在矽膠中進行的快速色層分離純化對殘留物進行再加工,必要時可經由從DCM/正己烷結晶及洗滌過程(例如以沸騰的甲醇清洗),使其進一步純化。
1.1.1合成N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺((6)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4‑氨基聯苯(20.78g,1.05eq, 122.8mmol)、醋酸鈀(II)(788mg, 3.0mol%, 3.5mmol)、BINAP (3.28g, 4.5mol.%, 5.3 mmol)、碳酸銫(53.30g, 1.4eq, 163.7mmol)及4-溴甲苯(20.00g, 1eq, 116.9mmol)放到二氧六環(200mL)中,在130°C的溫度中回流3天。在矽膠(正己烷/DCM= 1:1)中進行電堆色層分析純化,產生11g (36 % 產量, HPLC純度:94 %)的二級胺。在進一步反應之前,在第二階段利用源自其他沉積物的純度相似的級分使產物結合,並經由從沸騰的甲醇的再結晶進一步純化(最終純度 HPLC 99.7 %)。
1.1.2合成N-(p-甲苯基)萘-2-胺((4)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將p-甲苯胺(10.87g, 1.05eq, 101.4mmol)、 2‑溴萘(20.00g, 96.6mmol, 1eq)、醋酸鈀(II)(651mg, 2.9mmol, 3.0mol.%)、BINAP (2.71g, 4.4mmol, 4.5mol.%)及碳酸銫(44.05g, 135.2mmol, 1.4eq)放到二氧六環(325mL)中,在130°C的溫度中回流3天。在矽膠(正己烷/DCM=2:1)中進行電堆色層分析純化,產生17g (75 % 產量,HPLC純度:>99.4 %,GC純度:100 %)的二級胺。
1.1.3合成N-(4-甲氧苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺((7)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將p-茴香胺(11.64g, 1.1eq, 94.5mmol)、醋酸鈀(II)(576mg, 3.0mol.%, 2.6mmol)、BINAP (2.4g, 4.5mol.%, 3.9 mmol)、碳酸銫(39.1g, 1.4eq, 120.0mmol)及4-溴聯苯(20.00g, 1eq, 85.8mmol) 放到二氧六環(275mL)中,在125°C的溫度中回流4天。在矽膠 (正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生17.0g (72 %產量, HPLC純度:>99.1 %,GC純度:100 %)的二級胺。
1.1.4合成N-(p-甲苯基)萘-1-胺((1)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將p-甲苯胺(10.10g, 1.3eq, 94.2mmol)、醋酸鈀(II)(490mg, 3.0mol.%, 2.2mmol)、BINAP (2.03g, 4.5mol.%, 3.3mmol)、碳酸銫(35.40g, 1.5eq, 108.7mmol)及1-萘溴化物(15.00g, 1.0eq, 72.4mmol)放到二氧六環(210mL)中,在125°C的溫度中回流24小時。在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生12.7g (76% 產量,HPLC純度:99.7%,GC純度:100%)的二胺。
1.1.5合成N-(4-甲氧苯基)萘-1-胺((2)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將1-溴萘(5.00g, 24.1mmol, 1eq)、醋酸鈀(II)(160mg, 0.73mmol, 3.0mol.%)、碳酸銫(11.80g, 36.2mmol, 1.5eq)、BINAP (0.88g, 1.4mmol, 4.5mol.%)及p-茴香胺 (3.86g, 31.4mmol, 1.3eq) 放到二氧六環(100mL)中,在125°C的溫度中回流24小時。在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生4.5g (75 % 產量,HPLC純度 99.2 %,GC純度: 100 %)的二級胺。
1.1.6合成N-(4-甲氧苯基)萘-2-胺((5)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘(5.00g, 1.2eq, 24.2mmol)、醋酸鈀(II)(136mg, 3.0mol.%, 0.60mmol)、碳酸銫(9.18g, 1.4eq, 28.2mmol)、BINAP (564mg, 4.5mol.%, 0.91mmol)及p-茴香胺(2.48g, 1.0eq, 20.1mmol)放到二氧六環(100mL)中,在125°C的溫度中回流5天。經過濾分離出未溶解的鹽,且未再進行洗滌步驟的情況下,在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生3.3g (66 %產量, HPLC純度 >97.9 %,GC純度: 100 %)的二級胺。
1.1.7合成N-(4-苯氧基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺((13)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴聯苯(5.72g, 1.0eq, 24.5mmol)、4-苯氧基苯胺(5.00g, 1.1eq, 27.0mmol)、醋酸鈀 (165mg, 3.0mol.%, 0.74mmol)、碳酸銫(11.18g, 1.4eq, 34.3mmol)及BINAP (686mg, 4.5mol.%, 1.1mmol)在二氧六環(80mL)中,在125°C的溫度中回流5天。過濾去除未溶解的成分,洗滌及經由矽膠(正己烷/DCM= 1:2)進行凝膠過濾,產生4.32g (55 % 產量,HPLC純度 >99.1 %,GC純度 97.8 %)的二級胺。
1.1.8合成N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-1-胺((8)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-氨基-聯苯 (12.83g, 75.8mmol, 1.3eq)、1-萘溴化物 (12.07g, 58.3mmol, 1.0eq)、醋酸鈀(II)(400mg, 1.8mmol, 3.0mol.%)、碳酸銫(28.50g, 87.5mmol, 1.5eq)及BINAP (1.65g, 2.6mmol, 4.5mol.%)放到二氧六環(210mL)中,在125°C的溫度中回流一整夜。在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生15.5g (90 % 產量,HPLC純度 >99.5 %, GC純度 100 %)的二級胺。
1.1.9合成N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-2-胺((9)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-氨基聯苯 (15.95g, 1.3eq, 94.3mmol)、2‑萘溴化物(15.00g, 1.0eq, 72.4mmol)、醋酸鈀(II)(500mg, 3.0mol.%, 2.2mmol)、碳酸銫(35.40g, 1.5eq, 108.6mmol)及BINAP (2.05g, 4.5mol.%, 3.3mmol)放到二氧六環 (210mL)中,回流一整夜(T= 125 °C)。經過在矽膠(DCM)中進行的凝膠過濾及洗滌後,剩下粗產物24.23g (113 %),在矽膠(正己烷/DCM=1:1)中進行電堆色層分析將粗產物純化,產生18.2g (85 % 產量,HPLC純度 >99.8 %,GC純度 100 %)的二級胺。
1.1.10合成N-(4-(三丁基)苯基)萘-2-胺((11)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-萘溴化物 (3.00g, 14.5mmol, 1.0eq)、醋酸鈀(98mg, 0.44mmol, 3.0mol.%)、碳酸銫(7.09g, 21.8mmol, 1.5eq)、BINAP (0.41g, 0.65mmol, 4.5mol.%)及4-(三丁基)苯胺(2.69g, 18.8mmol, 1.3eq)在二氧六環(80mL)及將光線隔離的環境中回流一整夜(T= 125 °C)。經過洗滌、在矽膠(以DCM/正己烷= 1:1進行二次沖洗)中進行凝膠過濾、以及處理在超音波浴中以正己烷在真空中從濾出液獲得的殘留物之後,剩下1.83g (46 % 產量, HPLC純度 99.4 %, GC純度 100 %)的白色固體狀的二級胺。
1.1.11合成N-(4-苯氧基苯基)-萘-2-胺 ((12)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘 (3.00g, 1.0eq, 14.5mmol)、4-苯氧基苯胺 (3.48g, 1.3eq, 18.8mmol)、醋酸鈀 (98mg, 3.0mol.%, 0.44mmol)、碳酸銫(7.09g, 1.5eq, 21.8mmol)及BINAP (0.48g, 4.5mol.%, 0.65mmol)放到二氧六環 (80mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經過過濾、洗滌、以及經由矽膠(DCM/正己烷= 1:1)進行凝膠過濾後,獲得2.8g二級胺(62 % 產量,HPLC純度: 99.4 %, GC純度: 100 %)。
1.1.12合成N-(4-(叔丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((25)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴聯苯 (5.00g, 1.0eq, 21.5mmol)、 4-(三丁基)苯胺(3.84g, 1.2eq, 25.7mmol)、醋酸鈀(II)(145mg, 3.0mol.%, 0.65mmol)、碳酸銫(14.00g, 2.0eq, 43.0mmol)及BINAP (0.60g (4.5mol.%, 0.96mmol)放到二氧六環(65mL)及將光線隔離的環境中回流6天(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、洗滌、加入正己烷攪拌,然後在矽膠(DCM/正己烷=1:2)中進行電堆色層分析純化,產生2.41g (37 % 產量,HPLC純度 100%,GC純度: 100 %)白色固體狀的二胺。
1.1.13合成N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺 ((38)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴-聯苯 (3.00g, 1.0eq, 12.9mmol)、p-甲苯胺(1.65g, 1.2eq, 15.4mmol)、醋酸鈀(II)(140mg, 4.8mol.%, 0.62mmol)、碳酸銫(6.30g, 1.5eq, 19.4mmol)及BINAP (410mg, 5.1mol.%, 0.66mmol)放到二氧六環 (65mL)中回流5天(T= 125 °C)。加入水,以DCM 淬取,並從去除溶劑後剩下的殘留物中去除未溶解在甲醇中的成分,獲得4.16g的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:5)中進行電堆色層分析純化,除了獲得未反應的2‑溴聯苯(2.03g,使用量的68 %,HPLC純度 98.7 %) 外,還產生黃色油狀且稠度如蜂蜜的二級胺(0.99g, 30 % 產量,HPLC純度 99.7 %,GC純度 100 %)。
1.1.14合成N-(2,4-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((17)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴-聯苯 (19.95g, 1.0eq, 85.6mmol)、2,4‑二甲基苯胺(13.48g, 1.3eq, 111.3mmol)、醋酸鈀(II)(0.59g, 3.0mol.%, 2.57mmol)、碳酸銫(41.80g, 1.5eq, 128.4mmol)及BINAP (2.42g, 4.5mol.%, 3.85 mmol)放到二氧六環 (210mL)中回流88小時(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生26.44g(113 % 產量)的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:5)中進行電堆色層分析純化,並以甲醇洗滌,獲得16.43g(70% 產量,HPLC純度>99.5 %)的二級胺。
1.1.15合成N-(2,4-二甲基苯基)-萘-2-胺 ((16)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘(5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、2,4-二甲基苯胺(3.07g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(163mg, 3.0mol%, 0.72mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol)及BINAP (677mg, 4.5mol.%, 1.09mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生約7g(119 % 產量)的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:4)中進行電堆色層分析純化,產生兩種級分的二級胺,其重量分別為2.53g (43 % 產量, HPLC純度 99.6 %) 及 2.60g (44 % 產量, HPLC純度 97.8 %)。第一種級分的二級胺無需經過進一步純化即可用於下一階段的反應。
1.1.16合成N-(4-異丙基苯基)-萘-2-胺 ((10)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴-萘(6.00g, 1.0eq, 29.0mmol)、4-異丙基苯胺(3.48g, 1.3eq, 37.6mmol)、醋酸鈀(II)(195mg, 3.0mol.%, 0.87mmol)、碳酸銫(14.18g, 1.5eq, 43.5mmol)及BINAP (0.82g, 4.5mol.%, 1.3mmol)放到二氧六環 (160mL)中回流48小時(T= 125 °C)。過濾去除未溶解的成分、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,然後在矽膠(DCM/正己烷=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生一種淡灰色的固體狀粗產物。將粗產物放到正己中,在超音波浴中處理,然後過濾,以正己烷洗滌並使其乾燥。最後獲得3.75g (產量 50 %, HPLC純度 99.1 %) 白色固體狀的二級胺。
1.1.17合成N-(m-甲苯基)萘-2-胺 ((21)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘 (5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、m-甲苯胺(2.72g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(162mg, 3.0mol%, 0.73mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol)及BINAP (677mg, 4.5mol.%, 1.09mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生約7g (125 % 產量)的粗產物。在矽膠(梯度DCM/正己烷= 1:4→DCM/正己烷= 1:1)中進行電堆色層分析純化,產生3.3g (產量 59 %, HPLC純度 99.8 %) 可直接在下一個階段進一步反應的二級胺。
1.1.18合成N-異亞丙基丙酮-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((20)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴-聯苯 (18.75g, 1.0eq, 80.5mmol)VV 2,4,6-三甲基苯胺(14.10g, 1.3eq, 104.6mmol)、醋酸鈀(II)(0.55g, 3.0mol.%, 2.45mmol)、碳酸銫(39.30g, 1.5eq, 120.7mmol)及BINAP (1.75g, 3.5mol.%, 2.79 mmol)放到二氧六環 (210mL)中回流2天(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生27.5g(119 % 產量)的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷= 1:2)中進行電堆色層分析純化,並在超音波浴中以甲醇處理分離的級分,產生12.4g (53 % 產量,HPLC純度 >89 %)的二級胺。從沸騰的甲醇中再結晶出兩種級分,其重量分別為3g (13 % 產量,HPLC純度 97.7 %, GC-MS純度 100 %)及4.9g (21 % 產量,HPLC純度 93.3 %)。第一種級分無需經過進一步純化即可用於下一個階段的反應。
1.1.19合成N-(3,5-雙(三氟甲基)-苯基)萘-2-胺 ((28)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將2-溴萘 (5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、3,5-雙(三氟甲基)苯胺(5.81g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(163 mg, 3.0mol.%, 0.72mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol) 及BINAP (677 mg, 4.5mol.%, 1.09 mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,然後在矽膠中(DCM/正己烷= 1:2)中對所產生的粗產物進行電堆色層分析純化,產生6.40g (75 % 產量, HPLC純度 99.3 %)的二級胺。
1.1.21合成N-(m-甲苯基)萘-1-胺 ((22)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將1-溴萘 (5.00g, 1.0eq, 24.2mmol)、m-甲苯胺(2.72g, 1.05eq, 25.4mmol)、醋酸鈀(II)(162mg, 3.0mol.%, 0.73mmol)、碳酸銫(11.02g, 1.4eq, 33.8mmol)及BINAP (677mg, 4.5mol.%, 1.09mmol)放到二氧六環 (50mL)中回流一整夜(T= 125 °C)。經由矽膠(DCM)進行凝膠過濾、按照一般合成規範規定的方式洗滌、並濃縮成乾燥物,產生約7g(111 % 產量) 的粗產物。在矽膠(DCM/正己烷=1:1)中進行電堆色層分析純化,產生 5.4g (95 % 產量,HPLC純度>99.0 %)可在下一個階段進一步反應的二級胺。
1.1.22合成N-(3,5-二甲基苯基苯基)萘-2-胺 ((48)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將溴萘 (25g, 1.0eq, 120.7mmol)、醋酸鈀(II)(813mg, 3.0mol.%, 3.62mmol)、BINAP (3.38g, 4.5mol.%, 5.43mmol)、碳酸銫(58.98g, 1.5eq, 181.0mmol)及3,5-二甲基苯胺 (15.36g, 1.05eq, 126.7mmol)放到二氧六環 (250mL)中,在125°C的溫度中回流19小時。在矽膠(正己烷/DCM=2:1)中進行電堆色層分析純化,產生15.1g (50%產量,HPLC純度:99.9 %)的二級胺。
1.1.23合成N-(3,5-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((49)的前級)
按照一般合成規範進行合成。將4-溴聯苯 (20g, 1.0eq, 85.8mmol)、醋酸鈀(II)(578mg, 3.0mol.%, 2.57mmol)、BINAP (2.40 g, 4.5mol.%, 3.86mmol)、碳酸銫(39.1g, 1.4eq, 120.1mmol)及3,5-二甲基苯胺(10.92 g, 1.05eq, 90.1mmol)放到二氧六環(200mL)中,在125°C的溫度中回流44小時。在矽膠(正己烷/DCM=2:1)中進行電堆色層分析純化,並放到甲醇中洗滌,產生15.6g (66 % 產量,HPLC純度: 99.5 %)的二級胺。
1.2 特性數據1.2.1 N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((6)的前級)的特性
TLC (反相,MeCN/水 = 9:1): Rf= 0.38
TLC (矽膠,DCM/正己烷= 3:8): Rf= 0.28
DSC:熔點:133 °C (開始),未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.31 ppm (s, 3H, Me), 5.79 (s, 1H, NH), 7.04 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.07 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.11 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.28 ("t", J= 7.5Hz, 1H, 聯苯 H-4'), 7.40 ("t", J= 7.5Hz, 2H, 聯苯 H‑3'), 7.50 ("d", J= 8.5Hz, 2H), 7.57 ("d", J= 7.5Hz, 2H, 聯苯 H-2')。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.69 (q, CH3), 117.00 (d), 119.24 (d), 126.58 (d), 126.75 (d), 128.08 (d), 129.01 (d), 130.13 (d), 131.49 (s), 133.01 (s), 140.36 (s), 141.10 (s), 143.81 (s)。
1.2.2 N-(p-甲苯基)萘-2-胺 ((4)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:3):Rf= 0.39
DSC:熔點: 101 °C (開始), 未昇華的的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.36 (s, 3H, Me), 5.78 (br.s, 1H, NH), 7.11 ("d" 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基‑H), 7.16 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基-H), 7.19 ("dd", J= 8.5Hz, 2.0Hz, 1H, H-3), 7.30 ("t"帶有可辨識的細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, H-6), 7.39 ("d", J= 2.0Hz, 1H, H-1), 7.42 ("t"帶有可辨識的細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, H-7), 7.64 ("d", J= 8.0Hz, 1H, H-4 或 H-5 或 H-8), 7.74 ("d", J= 8.5Hz, 1H, H-4 或 H-5 或 H-8), 7.75 ("d", J= 8.5Hz, 1H, H-4 或 H-5 或 H-8)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.71 (q, CH3), 110.28 (d), 119.32 (d, 甲苯基-CH), 119.54 (d), 123.14 (d), 126.33 (d), 126.36 (d), 127.59 (d), 128.85 (s), 129.08 (d), 129.91 (d, 甲苯基‑CH), 131.34 (s), 134.69 (s), 140.05 (s), 141.66 (s)。
元素分析: 操作值 C 87.52%, H 6.48 %, N 6.06 %
實驗值 C 87.48 %, H 6.61 %, N 6.01 %
1.2.3 N-(4-甲氧苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((7)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:2):Rf= 0.18
DSC:熔點: 124 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 這個頻譜代表很強的動力效應,此動力效應產生目前分佈很廣的信號。3.82 (br. s, 3H, MeO), 5.57 (很寬.s, 1H, NH), 6.89 ("d", J= 8.5 Hz, 2H), 6.98 (很寬.s, 2H), 7.11 (很寬.s, 2H), 7.28 (br. m, 三重態分裂, 1H, p-Ph), 7.41 ("t", J= 7.5Hz, 2H, m-Ph), 7.47 (br. s, 2H), 7.55 (br. d, J= 6.5Hz, 2H)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]=55.53 (q, OCH3), 114.69 (d), 115.73 (d), 122.39 (d), 126.33 (d), 126.37 (d), 127.91 (d), 128.66 (d), 132.41 (s), 135.42 (s), 140.95 (s), 144.56 (s), 155.41 (s,O-鍵結)。
元素分析:操作值 C 82.88 %, H 6.22 %, N 5.09%, O 5.81 %.
實驗值 Werte C 82.42 %, H 6.29 %, N 5.13 %, O 6.23 %.
1.2.4 N-(p-甲苯基)萘-1-胺 ((1)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:4):Rf= 0.39
DSC:熔點: 77 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 3H, CH3), 5.98 (br. s, 1H, NH), 6.94 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.08 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.26 (“d”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.35 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.45-7.50 (m, 3H, 萘基), 7.85 (“dd”, J= 7.5Hz, 2.5Hz, 1H, 萘基), 7.99 (“d”帶有可辨識的細微分裂, J= 7.5Hz, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.66 (q, Me), 114.14 (d, 萘基 C-2), 118.79 (d, 甲苯基), 121.77 (d, 萘基), 122.13 (d, 萘基), 125.74 (d, 萘基), 126.33 (d, 萘基), 126.39 (d, 萘基), 127.28 (s), 128.77 (d, 萘基), 130.11 (d, 甲苯基), 130.85 (s), 135.04 (s), 140.04 (s, N-鍵結), 142.11 (s, N-鍵結)。
1.2.5 N-(4-甲氧苯基)萘-1-胺 ((2)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.38
DSC:熔點: 111 °C (開始), 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 3H, CH3), 5.98 (br. s, 1H, NH), 6.94 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.08 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 甲苯基), 7.26 (“d”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.35 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, 萘基), 7.45-7.50 (m, 3H, 萘基), 7.85 (“dd”, J= 7.5Hz, 2.5Hz, 1H, 萘基), 7.99 (“d”帶有可辨識的細微分裂, J= 7.5Hz, 1H, 萘基)。
13C‑NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.66 (q, Me), 114.14 (d, 萘基 C‑2), 118.79 (d, 甲苯基), 121.77 (d, 萘基), 122.13 (d, 萘基), 125.74 (d, 萘基), 126.33 (d, 萘基), 126.39 (d, 萘基), 127.28 (s), 128.77 (d, 萘基), 130.11 (d, 甲苯基), 130.85 (s), 135.04 (s), 140.04 (s, N-鍵結), 142.11 (s, N-鍵結)。
1.2.6 N-(4-甲氧苯基)萘-2-胺 ((5)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.60
DSC:熔點: 103 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.83 (s, 3H, OMe), 5.68 (br. s, 1H, NH), 6.92 ("d" 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 苯基), 7.12 ("dd" J= 8.5Hz, 2.5Hz, 1H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.17 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 亞苯基), 7.22 ("d", J= 3.0Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.25 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.37 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.59 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.70 ("d", J= 9.0Hz, 1H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.71 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-3 或 H-4)。
13C-NMR (CDCl3以77.00ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.56 (q, OMe), 108.76 (d, 萘基), 114.72 (d, 亞苯基), 118.86 (d, 萘基), 122.56 (d, 亞苯基), 122.84 (d, 萘基), 126.20 (d, 萘基), 126.36 (d, 萘基), 127.59 (d, 萘基), 128.52 (s), 129.11 (d, 萘基), 134.77 (s), 135.47 (s), 142.88 (s, CAr-N), 155.52 (s,
1.2.7 N-(4-苯氧基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((13)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:1):Rf= 0.76
DSC:熔點: 137°C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 5.69 (br. s, 1H, NH), 6.98-7.02 (m, 4H), 7.08 („t“, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.08 („d“, J= 8.5Hz, 2H), 7.13 („dt, J= 9.0Hz, 2.5 Hz, 2H), 7.30 („t“, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.33 („t“ 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, m‑Ph), 7.42 („t“, J= 8.0Hz, 2H, m-Ph), 7.51 („dt“, J= 9.0Hz, 2.5Hz, 2H), 7.57 („dd“, J= 8.0Hz, 1.0 Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CDCl3以77.00ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 116.83 (br.), 117.98 (d), 120.49, 120.63, 122.68 (d), 126.47 (d), 126.51 (d), 127.98 (br.), 128.71 (d), 129.65 (d),133.2 (很寬), 138.4 (很寬), 140.82 (br.), 143.3 (很寬), 151.4 (很寬), 158.08 (s, i-Ph, O-鍵結)。很明顯的,存在一個產生分佈很廣的信號的動力效應。
1.2.8 N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-1-胺 ((8)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.75
DSC:熔點: 150 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.12 (br. s, 1H, NH), 7.06 ("d" 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.28 ("t", J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.39-7.43 (m, 4H, m-Ph, 2x 萘基), 7.51 (高度對稱的. m, 2H, 萘基), 7.51 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.57 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.60 (m, 1H, 萘基), 7.89 (m, 二重態分裂, 1H, 萘基), 8.04 (m, 二重態分裂, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 116.59 (d, 萘基), 117.60 (d, 亞苯基), 122.11 (d, 萘基或p-Ph), 123.43 (d, 萘基或p-Ph), 126.03 (d, 萘基或p-Ph), 126.35 (d, 萘基或p-Ph), 126.46 (d, 萘基或p-Ph), 126.63 (d, 亞苯基), 126.81 (d, 萘基或p-Ph), 128.12 (d, 苯基), 128.18 (s), 128.80 (d, 萘基或p-Ph), 129.03 (d, 苯基), 133.29 (s), 135.08 (s), 138.83 (s), 141.10 (s, CAr-N), 144.73 (s, CAr-N)。
1.2.9 N-([1,1'-聯苯]-4-基)萘-2-胺 ((9)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.46
DSC:熔點: 146 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.08 (br. s, 1H, NH), 7.25 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.28-7.32 (m, 3H), 7.39-7.44 (m, 3H), 7.50 ("d", J= 2.0Hz, 1H, 萘基H-1), 7.57 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 苯基), 7.60 ("dd", J= 8.0Hz, 1.0Hz, 2H, o-Ph), 7.67 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基), 7.76 ("t", J= 9.0Hz, 2H, m-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 111.75 (d, 萘基), 118.46 (d, 聯苯), 120.35 (d, 萘基或p-Ph), 123.82 (d, 萘基或p-Ph), 126.71 (d, 聯苯), 126.74 (d, 萘基或p-Ph), 126.77 (d, 萘基或p-Ph), 126.96 (d, 萘基或p-Ph), 127.88 (d, 萘基或p-Ph), 128.20 (d, 聯苯), 129.07 (d, 聯苯), 129.45 (d, 萘基或p-Ph), 129.54 (s), 134.19 (s), 134.96 (s), 140.99 (s), 141.00 (s), 142.66 (s, CAr-N)。
1.2.10 N-(4-(叔丁基)苯基)萘-2-胺 ((11)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:2):Rf= 0.47
DSC:熔點: 77 °C (開始), 未昇華的材料, 有2個彼此靠得很近的峰值。
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.32 (s, 9H, CH3), 5.92 (br. S, 1H, NH), 7.13 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.19 ("dd", J= 9.0Hz, 2.0Hz, 1H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.26 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.34 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.38 ("t"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 ("d", J= 1.5Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.62 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.72 (2x "d" 重疊, J= 9.0Hz, 2H, 萘基 H-3 及/或 H-4 及/或 H-5 及/或 H-8)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.50 (q, Me), 34.41 (s, CMe3), 110.15 (d, 萘基), 118.85 (d, 亞苯基), 119.87 (d, 萘基), 123.39 (d, 萘基), 126.49 (d, 亞苯基), 126.56 (d, 萘基), 126.67 (d, 萘基), 127.84 (d, 萘基), 129.15 (s), 129.32 (d, 萘基), 135.06 (s), 140.32 (s), 141.95 (s), 145.01 (s, CAr-N)。
1.2.11 N-(4-苯氧基苯基)-萘-2-胺 ((12)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.35
DSC:熔點: 98 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 5.91 (br. s, 1H, NH), 7.00 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 苯基及/或o-Ph), 7.07 ("t", J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.18 (m, 因信號重疊,導致耦合圖案不清楚, 1H, 萘基), 7.19 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 亞苯基 und/或o-Ph), 7.27 ("td", J= 8.0Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.33 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, m-Ph), 7.36 ("d", J= 2.5Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.38 ("td", J= 8.0Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.63 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.72 ("d", J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.73 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 110.11 (d, 萘基), 118.25 (d, 苯基), 119.68 (d, 萘基或p-Ph), 120.78 (d, 亞苯基), 121.07 (d, 苯基), 123.01 (d, 萘基或p-Ph), 123.49 (d, 萘基或p-Ph), 126.57 (d, 萘基或p-Ph), 126.74 (d, 萘基或p-Ph), 127.86 (d, 萘基或p-Ph), 129.19 (s), 129.43 (d, 萘基或p-Ph), 129.98 (d, 亞苯基), 135.05 (s), 138.86 (s), 142.13 (s, CAr-N), 151.82 (s, CAr-O), 158.48 (s, CAr-O)。
1.2.12 N-(4-(三丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((25)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:2):Rf= 0.54
DSC:熔點 97 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.31 (s, 9H, CH3), 5.82 (br. s, 1H, NH), 7.08 (br. m, 4H, 亞苯基), 7.28 ("t", J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.32 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.40 ("t", J= 7.5Hz, 2H, m-Ph), 7.50 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.57 ("d", J= 7.5Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.52 (q, Me), 34.39 (s, CMe3), 117.16 (d, 苯基), 118.61 (d, 苯基), 126.46 (d), 126.60 (d), 126.78 (d, p-Ph), 128.10 (d), 129.03 (d), 133.11 (s), 140.33 (s), 141.11 (s), 143.65 (s, CAr-N), 144.79 (s, CAr-N)。
1.2.13 N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺 ((38)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:5):Rf= 0.34
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.27 (s, 3H, Me), 5.58 (br. s, 1H, NH), 6.93 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 6.94 (“dd”, J= 7.5Hz, 1.5Hz, 1H), 7.06 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 亞苯基), 7.20 (“t”帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H, p-Ph), 7.21 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 7.25 (“dd”, J= 9.0Hz, 1.0Hz, 1H), 7.33-7.38 (m, 1H), 7.42-7.44 (m, 4H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.69 (q, Me), 116.82 (d, 1C), 119.45 (d, 2C), 120.69 (d, 1C), 127.69 (d, 1C), 128.51 (d, 1C), 129.20 (d, 2C), 129.60 (d, 2C), 130.09 (d, 2C), 131.09 (d, 1C), 131.27 (s), 131.34 (s), 139.53 (s), 140.96 (s, CAr-N), 141.35 (s, CAr-N). 各個信號顯示的碳的數量是由信號強度決定。
1.2.14 N-(2,4-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((17)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:5):Rf= 0.25
DSC: 熔點: 59 °C (開始), 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.22 (s, 3H, Me), 2.29 (s, 3H, Me), 5.46 (s, 1H, NH), 6.90 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 6.98 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 1H, 分佈很廣的信號, 二甲苯環), 7.06 (s, 1H, 分佈很廣的信號, 二甲苯環, CH(CMe)2), 7.15 (“d”, J= 8.0Hz, 1H, 二甲苯環), 7.26 (“t”二甲苯環, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.39 (“t”二甲苯環, J= 7.5Hz, 2H, m-Ph), 7.46 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 2H, 亞苯基), 7.55 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 17.94 (q, Me), 20.80 (q, Me), 116.38 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 121.46 (d, 二甲苯或p-Ph), 126.54 (d, 苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.64 (d, 二甲苯或p-Ph), 127.56 (d, 二甲苯或p-Ph), 128.05 (d, 苯基或o-Ph 或m-Ph), 129.00 (d, 苯基或o-Ph或m-Ph), 130.57 (s), 131.96 (d, 二甲苯或p-Ph), 132.32 (s), 132.98 (s), 138.24 (s), 141.22 (s, CAr-N), 144.98 (s, CAr-N)。
1.2.15 N-(2,4-二甲基苯基)-萘-2-胺 ((16)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.56
DSC:未進行DSC測量,因為取得的物質是油狀
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.25 (s, 3H, Me), 2.33 (s, 3H, Me), 5.56 (s, br., 1H, NH), 7.02 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 分佈很廣的信號, 1H), 7.06 (“d”, J= 2.5Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.10 (br. s, 1H, m-H 二甲苯基), 7.13 (“dd”, J= 8.5Hz, 2.5Hz, 1H), 7.21 (“d”, J = 8.0Hz, 1H), 7.25 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.36 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.57 (“d”, J= 8.5Hz, 1H), 7.712 (“d”, J= 9.0Hz, 1H), 7.715 (“d”, J= 7.5Hz, 1H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 17.94 (q, o-Me), 20.82 (q, p-Me), 109.21 (d), 119.38 (d), 121.89 (d), 123.03 (d), 126.39 (d), 126.60 (d), 127.60 (d), 127.83 (d), 128.78 (s), 129.23 (d), 130.92 (s), 132.00 (d), 133.27 (s), 135.18 (s), 138.25 (s, CAr-N), 143.34 (s, CAr-N)。
1.2.16 N-(4-異丙基苯基)-萘-2-胺 ((10)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.46
DSC: 熔點: 69 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.25 (d,3J= 7.0Hz, 6H, Me), 2.89 ("五", J= 7.0Hz, 1H, CHMe2), 5.90 (s, 1H, NH), 7.13 ("d"帶有細微分裂帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.18 ("d", J= 9.0Hz, 1H, 萘基), 7.19 ("d"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, 苯基), 7.26 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.38 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.38 (因信號重疊,導致耦合圖案不清楚, 1H, 萘基 H-1), 7.62 ("d", J= 8.5Hz, 1H, 萘基), 7.72 (2x d 疊加, J= 9.0 Hz, 2H, 萘基)。
13C‑NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 24.23 (q, Me), 33.80 (d, CMe2), 110.10 (d, 萘基), 119.35 (d, 亞苯基), 119.84 (d, 萘基), 123.39 (d, 萘基), 126.57 (d, 萘基), 126.68 (d, 萘基), 127.56 (d, 亞苯基), 127.85 (d, 萘基), 129.14 (s), 129.33 (d, 萘基), 135.09 (s), 140.64 (s), 142.05 (s, CAr-N), 142.85 (CAr-N)。
1.2.17 N-(m-甲苯基)萘-2-胺 ((21)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.59
DSC:熔點: 67 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.33 (s, 3H, Me), 5.93 (br. s, 1H, NH), 6.81 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 6.99 (“d”帶有細微分裂, J= 6.5Hz, 1H), 7.00 (s, 1H, o-H 甲苯基), 7.19 (對稱. m, 1H), 7.22 (“dd”, J= 8.5Hz, 2.5Hz, 1H), 7.29 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.43 (“d”, J= 2.0Hz, 1H, 萘基 H-1), 7.65 (“d”, J= 8.0Hz, 1H), 7.738 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 7.742 (“d”, J= 9.0Hz, 1H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.55 (q, Me), 111.19 (d), 115.64 (d), 119.23 (d), 120.23 (d), 122.56 (d), 123.60 (d), 126.65 (d), 126.67 (d), 127.83 (d), 129.33 (d), 129.46 (d), 134.98 (s), 139.68 (s), 141.46 (s, CAr-N), 143.07 (s, CAr-N)。一個碳信號被二級胺的其他信號重疊。
1.2.18 N-亞異丙基丙酮-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((20)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.55
DSC:熔點: 76 °C (開始), 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.18 (s, 6H, mcb 鄰-Me), 2.30 (s, 3H, 對-Me), 5.28 (br. S, 1H, NH), 6.53 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 6.96 (s, 2H, 亞異丙基丙酮-CH), 7.23 (“t” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 1H, p-Ph), 7.37 (“t”, J= 8.0Hz, 2H, m-Ph), 7.40 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 2H, 苯基), 7.52 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 2H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.26 (q, 鄰-Me), 20.93 (q, 對-Me), 113.67 (d), 126.34 (d, p-Ph), 126.40 (d), 128.07 (d), 128.93 (d), 129.45 (d), 130.77 (s), 135.61 (s), 135.94 (s), 136.28 (s), 141.41 (s, CAr-N), 146.67 (s, CAr-N)。
1.2.19 N-(3,5-雙(三氟甲基)-苯基)萘-2-胺 ((28)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.65
DSC: 熔點: 91 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.30 (br. s, 1H, NH), 7.30 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 1H, 萘基), 7.37 (br. s, 1H, 芳香. CH 在 CF3-基之間), 7.41 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.48 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7)以及重疊 7.48 (br. s, 2H, o-H 物質. 苯基), 7.56 (“d”, J= 2.5Hz, 1H, 萘基 H‑1), 7.74 (“d”, J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.82 (“d”, J= 8.0Hz, 1H, 萘基), 7.86 (“d”, J= 8.5Hz, 1H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 113.36 (d, “五”-分裝,3JCF= 3.9Hz, 芳香. CH 在 CF3-基之間), 115.86 (d, br. q-分裂,3JCF= 3.0Hz, o-C 物質. 苯基), 116.14 (d, 萘基), 121.27 (d, 萘基), 123.79 (s, q-分裂,1JCF= 272.6Hz, CF3), 125.15 (d, 萘基), 127.09 (d, 萘基), 127.20 (d, 萘基), 127.99 (d, 萘基), 130.03 (d, 萘基), 130.74 (s), 132.81 (s, q-分裂,2JCF= 32.9Hz, CAr-CF3), 134.63 (s), 138.44 (s, CAr-N), 145.76 (s, CAr-N)。
1.2.21 N-(m-甲苯基)萘-1-胺 ((22)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.61
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.31 (s, 3H, Me), 5.99 (br. s, 1H, NH), 6.77 (“d”, J= 7.5Hz, 1H), 6.82 (“dd”, J= 8.0Hz, 2.5Hz, 1H), 6.86 (br. S, 1H, o-H 甲苯基), 7.16 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, m-甲苯基或 H-3 萘基), 7.38 (“dd”, J= 7.5Hz, 1.5Hz, 1H), 7.42 (“t”, J= 7.5Hz, 1H, m-甲苯基或 H-3 萘基), 7.50 (“ddd”, J= 8.0Hz, 6.5Hz, 1.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.53 (“ddd”, J= 7.5Hz, 6.5Hz, 1.5Hz, 1H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.58 (“d”, J= 8.0Hz, 1H), 7.89 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H), 8.03 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 1H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.54 (q, Me), 114.86 (d), 115.79 (d), 118.40 (d), 121.69 (d), 121.99 (d), 122.87 (d), 125.87 (d), 126.35 (d), 126.37 (d), 127.91 (s), 128.75 (d), 129.39 (d), 135.04 (s), 139.31 (s), 139.56 (s), 144.99 (s, CAr-N)。
1.2.22 N-(3,5-二甲基苯基)萘-2-胺 ((48)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:1): Rf= 0.61
DSC:熔點: 98 °C (開始), 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 6H, Me), 5.88 (br. s, 1H, NH), 6.65 (s, 1H, p 二甲苯基), 6.81 (s, 2H, o 二甲苯基), 7.21 (“dd”, J = 8.5 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.39 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H 6 或 H 7), 7.39 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.0 Hz, 1H, 萘基 H 6 或 H 7), 7.41 (“d”, J = 2.0 Hz, 1H, 萘基 H 1), 7.65 (“d”, J = 8.5 Hz, 1H), 7.73 (“d”, J = 9.0 Hz, 2H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76 MHz): δ[ppm]=21.45 (q, Me), 111.18 (d), 116.42 (d, o-二甲苯基), 120.28 (d), 123.54 (d), 123.59 (d), 126.64 (2x d, 因強度關係造成信號重疊), 127.83 (d), 129.29 (d), 135.01 (s), 139.42 (2x s, 因強度關係造成信號重疊), 141.62 (s), 143.00 (s, CAr-N)。
1.2.23 N-(3,5-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 ((49)的前級)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 2:1): Rf= 0.54
DSC:熔點: 110 °C (開始), 未昇華的材料
GC-MS: m/z= 273 / 274 / 275
2. 二級胺與三聯苯核耦合,一般合成規範
2.1 一般合成規範
所有的工作都是在完全烘乾且充滿氬氣的玻璃器具中完成。除溶劑在使用前需經過去氣及乾燥處理外,其他可在市面上購得的化合物均可直接使用,無需經過預淨化步驟(以提高純度)。
將二級胺(2.0-2.2eq)、 4,4’’-二溴-p-三聯苯 (1.0eq)、三叔丁基(2.0-3.0mol.%)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)(2.0mol.%)、以及鉀-叔丁醇(3.0eq)在充滿氬氣的環境中混合。將混合物溶解在甲苯(除去氣體,SPS品質)中,並在80-85 °C的溫度中或有回流的情況下(120 °C)攪拌,直到反應物胺(TLC-控制)幾乎完全反應為止。
冷卻後透過水洗或過濾(通過一個矽膠層)將多餘的鹼分離出來,加入正己烷使反應產物沉降,並以甲醇清洗,或是利用在矽膠 (DCM/正己烷混合物)上進行的立柱色譜法將反應產生淨化。然後利用梯度昇華法做進一步的淨化。
2.1.1合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(3)
按照一般合成規範進行合成。將N-苯基-2-萘基胺(1.24g, 2.2eq, 5.7mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (1.00g, 1eq, 2.6mmol)、三叔丁基膦(16mg, 3mol.%, 0.077mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30mg, 2mol.%, 0.052 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(869mg, 3eq, 7.7mmol)放到甲苯(25mL, SPS 品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。過濾及以正己烷及甲醇徹底清洗,直到變成無色的濾出液產生1.5g (88 % 產量, HPLC純度 99.7 %)的二胺為止。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 50-87 %)。
2.1.2合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-4-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (6)
按照一般合成規範進行合成。將N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺(1.47g, 2.2eq, 5.7mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.00g, 1eq, 2.6mmol)、三叔丁基膦(16mg, 3.0mol.%, 0.077mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30 mg, 2.0mol.%, 0.052 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(869 mg, 3eq, 7.7mmol)放到甲苯(25mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。經過濾及加入正己烷使產物沉降,產生1.63 g (85 % 產量, HPLC純度 97 %)的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量67-74 %)。
2.1.3合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (4)
按照一般合成規範進行合成。將N-(p-甲苯基)萘-2-胺 (3.97g, 17.0mmol, 2.2eq)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 7.7mmol, 1.0eq)、三叔丁基膦(31mg, 0.16mmol, 2.0mol.%)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)(142mg, 0.16mmol, 2.0mol.%)、以及鈉-叔丁醇(2.23g, 23.2mmol, 3.0eq)放到甲苯 (75mL, 去除氣體, SPS品質)中,在85 °C的溫度中攪拌一整夜。經過濾及加入正己烷,並以立柱色譜法在矽膠(DCM/正己烷= 1:1) 上淨化,產生4.13g (77 % 產量, HPLC純度 98.3 %)的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 87 %, HPLC純度 99.8 %)。
2.1.4合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-4-基)-N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (7)
按照一般合成規範進行合成。將N-(4-甲氧苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (4.68g, 2.2eq, 17.0mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 1eq, 7.7mmol)、三叔丁基膦(47mg, 3.0mol.%, 0.23mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89mg, 2.0mol.%, 0.16mmol) 、以及鉀-叔丁醇(2.60g, 3eq, 23.2mmol)放到甲苯 (75mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,用水清洗,以及在超音波浴中以MTBE/正己烷處理,產生4.52g (75 % 產量, HPLC純度 99.7 %)的二胺。
以梯度昇華法進一步淨化的嚐試沒有成功,並導致化合物部分分解。
2.1.5 合成N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (1)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(p-甲苯基)萘-1-胺 (3.97 g, 2.2 eq, 17.0 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 1.0 eq, 7.7 mmol)、三叔丁基膦(47 mg; 3.0 mol%, 0.23 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 2.0 mol.%, 0.16 mmol)、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 3.0 eq, 23.2 mmol)放到甲苯 (75 mL, SPS 品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。經由CeliteR過濾,將濾出液濃縮,並從DCM/正己烷中沉降析出反應物,產生5.24 g (產量 98 %, HPLC純度 97.8 %) 的二胺。利用立柱色譜法在矽膠 (正己烷/DCM = 1:1) 上淨化,可以將HPLC純度提高到99.2 %。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 77 %)。
2.1.6 合成N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (2)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-甲氧苯基)萘-1-胺 (4.24 g, 17.0 mmol, 2.2 eq)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 7.7 mmol, 1 eq)、三叔丁基膦(47 mg, 0.23 mmol, 3.0 mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 0.16 mmol, 2.0 mol.%) 、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 23.2 mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出產物,並利用立柱色譜法在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:1)上淨化,產生 4.4 g的產物(HPLC純度 98.5 %)。由於粗產物是由多種沉澱物組成,並經過色譜法淨化,因此只能回溯計量產生。產量的計算值為59 %。
以梯度昇華法進一步淨化的嚐試沒有成功,並導致化合物部分分解。
2.1.7合成N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(5)
按照一般合成規範進行合成。將N-(p-甲苯基)萘-2-胺 (4.24g, 17.0mmol, 2.2eq)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00g, 7.7mmol, 1eq)、三叔丁基膦(47mg, 0.23mmol, 3.0mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89mg, 0.16mmol, 2.0mol.%)、以及鉀-叔丁醇(2.60g, 23.2mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出反應物,並利用立柱色譜法在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:1)上淨化,產生5.3 g的產物(HPLC純度 98.6 %)。由於粗產物是由多種沉澱物組成,並經過色譜法淨化,因此只能回溯計量產生。產量的計算值為 71 %。
以梯度昇華法進一步淨化的嚐試沒有成功,並導致化合物部分分解。
2.1.8合成 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (13)
按照一般合成規範進行合成。將N-(4-苯氧基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (4.00 g, 2.2 eq, 11.9 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (2.09 g, 1.0 eq, 5.3 mmol)、三叔丁基膦(33 mg, 3.0 mol.%, 0.16 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(62 mg, 2.0 mol.%, 0.11 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.82g, 3.1 eq, 16.2 mmol)放到甲苯 (50 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(20小時)。以矽膠 (DCM)進行凝膠過濾,在真空中濃縮,並以甲醇清洗,產生4.77 % (98 % 產量, HPLC純度 99.6 %)的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量87%, 昇華後的HPLC純度>99.9 %)。
2.1.9合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (8)
按照一般合成規範進行合成。將 N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-1-胺 (5.02 g, 17.0 mmol, 2.2 eq)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 7.7 mmol, 1 eq)、三叔丁基膦(47 mg, 0.23 mmol, 3.0 mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 0.16 mmol, 2.0 mol.%) 、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 23.2 mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,並以甲醇徹底清洗,產生6.02 g的產物(95 % 產量, HPLC純度 >98.2 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 46-73 %)。產物含有約1% 的2-萘基-結構同分異構物。
2.1.10合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (9)
按照一般合成規範進行合成。將N-([1,1'-聯苯]--2-基)萘-2-胺 (5.02 g, 17.0 mmol, 2.2 eq)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 7.7 mmol, 1 eq)、三叔丁基膦(47mg, 0.23 mmol, 3.0 mol.%)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(89 mg, 0.16 mmol, 2.0 mol.%) 、以及鉀-叔丁醇(2.60 g, 23.2mmol, 3.0 eq)放到甲苯 (75 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜(18小時)。加入正己烷使產物沉降,並以甲醇及正己烷徹底清洗,然後以立柱色譜法在矽膠(DCM/正己烷 = 1:1)上淨化剩下的殘留物,產生3.86 g的二胺 (61 % 產量, HPLC純度 >97.3 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量63-80 %)。
2.1.11合成N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (11)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-(叔丁基)苯基)萘-2-胺 (1.50 g, 2.1 eq, 5.4 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (1.00 g, 1.0 eq, 2.6 mmol)、三叔丁基膦(85 mg, 16.0 mol.%, 0.42 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30 mg, 2.0 mol.%, 0.05 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(875 mg, 3.0 eq, 7.8 mmol)放到甲苯 (60 mL, SPS品質)中,在85 °C的溫度中攪拌一整夜(23小時)。加入氯仿,用水清洗,並以矽膠(氯仿)進行凝膠過濾,然後對從真空中過濾出的殘留物進行超音波處理,產生2.72 g (135 % 產量, HPLC純度 98.0 %)的產物。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 76 %, HPLC純度: 99.0 %)。
2.1.12合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (12)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-苯氧基苯基)萘-2-胺(2.50g, 2.2 eq, 8.0 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.42 g, 1.0 eq, 3.7 mmol)、三叔丁基膦(22 mg, 3.0 mol.%, 0.11 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(42mg, 2.0 mol.%, 0.07 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.23 g, 3.0 eq, 11.0mmol)放到甲苯 (30mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。經由CeliteR過濾,然後使從濾出液在真空中獲得的殘留物再結晶(DCM/正己烷),產生2.9g的粗產物(96 % 產量)。在矽膠(梯度氯仿/正己烷 = 1:4→1:1)以立柱色譜法淨化,產生2.34g的二胺 (產量 75 %, HPLC純度 98.6 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 82 %)。
2.1.13合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (25)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(4-(叔丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (2.00 g, 2.2 eq, 6.6 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.17 g, 1.0 eq, 3.0 mmol)、三叔丁基膦(18 mg, 3.0 mol.%, 0.09 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(35 mg, 2.0 mol.%, 0.06 mmol)、以及鉀-叔丁醇(1.02 g, 3.0 eq, 9.1 mmol)放到甲苯 (25 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降並乾燥,產生2.7 g的粗產物(108 % 產量)。從DCM/正己烷再結晶,產生2.4 g的二胺 (產量 97 %, HPLC純度 100 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 84 %, 昇華後的HPLC純度>99.9%)。
2.1.14合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (38)
按照一般合成規範進行合成。將 N-(p-甲苯基)-[1,1'-聯苯]-2-胺 (2.49 g, 2.2 eq, 9.6 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.69 g, 1.0 eq, 4.4 mmol)、三叔丁基膦(27 mg, 3.0 mol.%, 0.13 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(50 mg, 2.0 mol.%, 0.09 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.47 g, 3.0 eq, 13.1 mmol)放到甲苯 (30 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。濃縮後加入正己烷使流沉降,經過濾分離出產物,然後利用矽膠 (DCM)進行快速凝膠過濾,獲得2.84 g 的產物(89 % 產量, HPLC純度 99.6 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 90 %)。
2.1.15合成2',5'-二甲基-N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (41)
按照一般合成規範進行合成。按照文獻(C. Baillie, J. Xiao, Tetrahedron 2004, 60, 4159-4168. )描述的方式製作二甲基置換的二溴三聯苯。
將N-苯基萘-2-胺 (1.94 g, 2.0 eq, 8.8 mmol)、4,4''-二溴-2',5'-二甲基-1,1':4',1''-三聯苯 (1.84 g, 1.0 eq, 4.4 mmol)、三叔丁基膦(27 mg, 3.0 mol.%, 0.13 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(51 mg, 2.0 mol.%, 0.09 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.48 g, 3.0 eq, 13.2 mmol)放到甲苯(150 mL, SPS品質)中, 在80 °C的溫度中攪拌43½ 小時。經過凝膠過濾後,將從濾出液獲得的殘留物(2.86 g)放到超音波浴中加入甲醇處理,然後放到真空乾燥箱中以40 °C 的溫度使其乾燥,產生1.31 g的粗產物(43 % 產量, HPLC純度 55.3 %)。利用 MPLC (DCM/正己烷, 線性梯度15 % DCM→35 % DCM 經過35分鐘),然後小心的將二氯甲烷蒸發,使產物沉降,並以甲醇清洗,產生0.55 g (18 % 產量, HPLC純度 96.3 %)的三級二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 49%)。
2.1.16合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (17)
按照一般合成規範進行合成。將N-(2,4-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (2.96 g, 2.1 eq, 10.8 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (2.00 g, 1.0 eq, 5.2 mmol)、三叔丁基膦(32 mg, 3.0 mol.%, 0.16 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(60 mg, 2.0mol.%, 0.10 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.75 g, 3.0 eq, 15.6 mmol)放到甲苯 (70 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌67小時。經過在矽膠 (DCM/正己烷 =1:2)上進行凝膠過濾及以甲醇在超音波浴中對在真空中從濾出液獲得的殘留物進行處理後,得到4.08 g的二胺(定量轉換,HPLC純度 99.1 %)。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 80 %)。
2.1.17合成N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (16)
按照一般合成規範進行合成。將N-(2,4-二甲基苯基)¬萘-2-胺 (3.11 g, 2.1 eq, 12.6 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.32 g, 1.0 eq, 6.0 mmol)、三叔丁基膦(49 mg, 4.0 mol.%, 0.24 mmol)、醋酸鈀 (27 mg, 2.0 mol.%, 0.12 mmol) 、以及鈉-叔丁醇(1.73 g, 3.0 eq, 18.0 mmol)放到甲苯 (30 mL, SPS品質)中,在120 °C的溫度(回流)中攪拌3小時。將反應混合物放置一整夜,使其冷卻至室溫,利用玻璃料吸附,並逐步以正己烷、甲醇及二乙醚清洗殘留物。 以立柱色譜法淨化乾燥後剩下的粗產物(4.2 g, 97 % 產量, HPLC純度 97 %) ,產生3.44 g (80 % 產量, HPLC純度 97.5 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 86 %)。
2.1.18合成N4,N4''-雙(4-isopropyl苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (10)
按照一般合成規範進行合成。將N-(4-異丙基苯基)-萘-2-胺 (1.50g, 2.2eq, 5.7mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.01g, 1.0eq, 2.6mmol)、三叔丁基膦(16mg, 3.0mol.%, 0.08mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(30mg, 2.0mol.%, 0.05mmol) 、以及鉀-叔丁醇(879mg, 3.0eq, 7.8mmol)放到甲苯 (25mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。
使反應混合物冷卻至室溫,並經由過濾將沉澱的固體物分離出來,然後以甲醇及正己烷徹底清洗。以DCM/甲苯吸收留下的粗產物(4g),並以飽和的含水食鹽溶液清洗。將未溶解的固體物分離出來,並與從(經由MgSO4)乾燥的有機相濃縮液獲得的殘留物結合。產生3.5g (179 % 產量, HPLC純度 >72 %)的粗產物,利用MPLC色譜法淨化粗產物(產生2.6g的產物,133 % 產量, HPLC純度 93.2 %),然後從DCM/正己烷結晶出來,並以DCM 清洗所獲得的固體物。最後獲得1.28g (66 % 產量, HPLC純度 89.6 %, 只含有一種明顯的雜質,推測可能是未反應的4,4''-二溴-p-三聯苯)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 85 %),其中雜質幾乎全部以“前級產物“的形式被分離出來,因此HPLC純度能夠達到 99.1 % 。
2.1.19合成N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (21)
按照一般合成規範進行合成。將N-(m-甲苯基)萘-2-胺 (3.00 g, 2.2 eq, 12.9 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (2.27 g, 1.0 eq, 5.8 mmol)、三叔丁基膦(35 mg, 3.0 mol.%, 0.18 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(67 mg, 2.0 mol.%, 0.12 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.97 g, 3.0 eq, 17.5 mmol)放到甲苯 (30 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以甲醇及正己烷徹底清洗,乾燥後產生3.8 g 的粗產物 (94 % 產量, HPLC純度 97.5 %)。從濾出液可以另外分離出0.8 g (20 % 產量, HPLC純度 98.3 %)的第二種粗產物。將兩種粗產物混合,並在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:2)上以立柱色譜法淨化。在真空中(50 °C)乾燥後獲得2.6 g (64 % 產量, HPLC純度 97.7 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 81 %)。
2.1.20合成N 4,N 4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N 4,N 4''-二亞異丙基丙酮-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (20)
按照一般合成規範進行合成。將 N-亞異丙基丙酮-[1,1'-聯苯]-4-胺 (3.00 g, 2.2 eq, 10.4 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (1.84 g, 1.0 eq,4.7 mmol)、三叔丁基膦(29 mg, 3.0 mol.%, 0.14 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(55 mg, 2.0 mol.%, 0.10 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.59 g, 3.0 eq, 14.2 mmol) 放到甲苯 (60 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以正己烷徹底清洗,乾燥後在矽膠 (DCM/正己烷 = 1:1) 上以立柱色譜法淨化,產生2.7g (產量71 %, HPLC純度 98.1 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 77 %, 昇華後HPLC純度 99.2 %)。
2.1.21合成N4,N4''-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (28)
按照一般合成規範進行合成。將N-(3,5-雙(三氟甲基)-苯基)萘-2-胺 (3.00 g, 2.2 eq, 12.1 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.14 g, 1.0 eq, 5.5 mmol)、三叔丁基膦(33 mg, 3.0 mol.%, 0.176 mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(63 mg, 2.0 mol.%, 0.11 mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.85 g, 3.0 eq, 16.5 mmol)放到甲苯 (50 mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以正己烷徹底清洗,乾燥後在矽膠 (DCM/正己烷=1:1) 上以立柱色譜法淨化,產生4.17 g (81 % 產量, HPLC純度 96.5 %) 所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 84 %, 昇華後HPLC純度 99.1 %)。
2.1.22合成N4,N4,N4'',N4''-Tetrakis(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (26)
以與一般合成規範相反的方式進行合成。從4,4’’-二氨基三聯苯出發,但使用相同的催化劑系統。
在充滿氬氣的環境中,將1-溴-4-(叔丁基)苯(3.60g, 4.4eq, 16.9mmol)、4,4’’-二氨基-p-三聯苯 (1.00g, 1.0eq, 3.8mmol)、三叔丁基膦(154mg, 20mol.%, 0.76mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(219mg, 10mol.%, 0.38mmol) 、以及鉀-叔丁醇(2.56g, 6.0eq, 22.8mmol)放到甲苯 (100mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌69½小時。
冷卻後經由一層矽膠(以DCM/ 正己烷= 1:3沖洗,直到濾出液變成無色無止)在真空中過濾濾出液,使其濃縮成乾燥物。將剩下的殘留物(3.34g h淡橘色固體物)溶解在400mL的甲醇中,在超音波浴中處理15分鐘,然後經由過濾分離出來。以甲醇(2x 50mL)清洗,並放到真空乾燥箱(溫度 40 °C) 一整夜,使其乾燥,產生2.91g (97 % 產量, HPLC Reinheit 99.4 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 87 %)。
2.1.23合成N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(22)
按照一般合成規範進行合成。將N-(m-甲苯基)萘-1-胺 (3.80g, 2.2eq, 16.3mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.88g, 1.0eq, 7.4mmol)、三叔丁基膦(45mg, 3.0mol.%, 0.22mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(85mg, 2.0mol.%, 0.15mmol) 、以及鉀-叔丁醇(2.49g, 3.0eq, 22.2mmol) 放到甲苯 (50mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌一整夜。加入正己烷使產物沉降,經過濾分離出來,並以甲醇及正己烷徹底清洗,乾燥後產生5.7g的粗產物 (111 % 產量)。在矽膠 (DCM/正己烷= 1:2)上以立柱色譜法淨化,產生 4.1g (80 % 產量, HPLC純度 100 %)所需要的二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 89 %, HPLC純度 99.9 %)。
2.1.24合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-2',5'-二甲基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (36)
按照一般合成規範進行合成。按照文獻(C. Baillie, J. Xiao, Tetrahedron2004, 60, 4159-4168.)描述的方式製作二甲基置換的二溴三聯苯。
將N-(4-(叔丁基)苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (2.28g, 2.1eq, 7.6mmol)、4,4''-二溴-2',5'-二甲基-1,1':4',1''-三聯苯 (1.50g, 1.0eq, 3.6mmol)、三叔丁基膦(22mg, 3.0mol.%, 0.11mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(41mg, 2.0mol.%, 0.07mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.21g, 3.0eq, 10.8mmol)放到甲苯 (120mL, SPS品質)中,在80°C的溫度中攪拌22½小時。經過凝膠過濾(以大約600mL的DCM/ 正己烷=1:2沖洗),在超音波浴中以甲醇處理從濾出液獲得的殘留物(3.71g),並在真空乾燥箱中(溫度40 °C)乾燥,獲得2.89g 的粗產物(94 % 產量, HPLC純度 53.6 %)。在矽膠 (DCM/正己烷=1:3)上以立柱色譜法淨化,產生兩部分的三級二胺,也就是610mg (20 % 產量, HPLC純度 98.2 %) 及 600mg (19 % 產量, HPLC純度 90.4 %)的三級二胺。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 77-78 %)。
2.1.25合成N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (48)
以與一般合成規範略有不同的方式進行合成。將 N-(3,5-二甲基苯基)萘-2-胺 (3.82 g, 2.0 eq, 15.5 mmol)、4,4''-二溴-p-三聯苯 (3.00 g, 1.0 eq, 7.7 mmol)、三叔丁基膦(47 mg, 3.0 mol.%, 0.23 mmol)、習酸鈀(52 mg, 3.0 mol.%, 0,23 mmol) 、以及鈉-叔丁醇(5.94 g, 8.0 eq, 61.8 mmol)放到甲苯 (110 mL, SPS品質)中,在 95 °C 的溫度中攪拌2小時。以立柱宛譜法淨化(SiO2, 正己烷/DCM = 1:1),並以己烷及甲醇清洗,產生5.21 g (93 % 產量, HPLC Reinheit 99.1 %)的產物。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 80-90 %)。
2.1.26合成N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (49)
按照一般合成規範進行合成,但以不同的方式進行再處理。將N-(3,5-二甲基苯基)-[1,1'-聯苯]-4-胺 (3.00g, 2.1eq, 10.97 mmol)、4,4’’-二溴-p-三聯苯 (2.03g, 1.0eq, 5.22mmol)、三叔丁基膦(32 mg, 3.0mol.%, 0.16mmol)、雙(二亞芐基丙酮)鈀(60mg, 3.0mol.%, 0.10mmol) 、以及鉀-叔丁醇(1.76g, 3.0eq, 15.66mmol)放到甲苯 (60mL, SPS品質)中,在80 °C的溫度中攪拌17小時。冷卻後以矽膠(DCM)過濾反應溶液。將濃度50vol%的己烷加到有機溶液中。將溶液濃縮,產生沉降的產物。所獲得的是3.67g (91 % 產量, HPLC純度 99.7 %)的白色固體物。
然後利用梯度昇華法做進一步的淨化(昇華產量 85 %)。
測量方法
在一個標準化導電性試驗中將厚度50nm的有機層放到試驗箱內測量其導電性。其過程是將尺寸25mm x 25mm的基板張緊在基板架上,並在蒸鍍有機材料的過程中測量蒸鍍層的導電性。基板是由一片厚度1mm的石英玻璃構成,並帶有4個相同大小的ITO圖案(Pattern)。在基板架上有4個金觸點,透過這4個金觸點可以形成對基板的觸點接通。將基板張緊在基板架上,並連接一個高真空室(過程壓力1E-6 mbar)。在蒸鍍過程中,經由基板上的ITO接觸圖案的不導電距離將有機層蒸鍍上去,並進行現場測量。這表示在層厚度等於0nm時開始測量,並經由前面提及的金觸點將相同的電壓接通到基板。測量蒸鍍層在厚度一直增加到50nm的過程中的導電性,並利用分析軟體將測得的導電性以圖形方式繪出。
這種方法可以擴大到溫度穩定性試驗。其作法是以固定速率加熱被蒸鍍的基板,同時分析蒸鍍層的導電性。在蒸鍍層達到最大導電性後,測量值會出現明顯的滑落,這一點從所產生的測量曲線也可以看出。達到最大導電性的溫度稱為擊穿溫度。一旦達到導電性的最大值,這個試驗就結束。接著將被蒸的拆開,並使其冷卻。一旦對UHT室進行通風,並將被蒸鍍的基板從真空系統拆開取出,這個試驗就結束。
2.2 特性數據
在選擇本發明的化合物時即已進行導電性試驗。
為了這個目的,對本發明的化合物 (1), (4), (6), (10), (11), (16), (17), (20), (25), (36) 及(38) 進行試驗,同時對具有以下構造式的比較用化合物 (3), (8), (9), (21), (22), (26), (40), (41) 也進行相同的試驗:
比較化合物(25)及(26)顯示,雖然氮原子帶有4個p-叔丁基-苯基的被置換的已知三聯苯二胺化合物(26)具有良好的導電性,但是 R2= p-叔丁基及 R1= 一個共軛作用比苯基強的系統的組合(以1,1’-聯苯--2-基)為代表,比 p-叔丁基苯基本發具有更好的導電性。比較化合物(11)及(26)也可以得到相同的結果,其中 R1= β-萘基,能夠產生較佳的導電性。較佳的化合物具有在其兩個氮原子上都帶有的一個以R2置換的苯基,而且這個苯基含有一個一般的共軛的6 π-電子系統,以及具有一個芳香置換物R1,其中R1具有一個比苯基範圍更大的共軛的π-電子系統,其中範圍更大的共軛是因為兩個芳香環(例如α- 或β-萘基中的芳香環)的縮合,或是直接結合(例如 1,1'-聯苯-2-基或1,1'-聯苯-4-基中的芳香環)而產生。
此外,比較化合物(3)(非本發明的化合物)及(4)(本發明的化合物),或是比較化合物(40)(非本發明的化合物)及化合物(1)(本發明的化合物,亦顯示本發明的化合物具有明顯較佳的導電性。另外感到訝異的是,本發明的化合物(R2≠ H)的導電性優於其已知的、在苯基環中未被置換的類似化合物。
比較化合物(1)及(22)顯示,在對位的置換優於在間位的置換。比較化合物(4)及(21)亦顯示相同的結果。此外,比較具有R1= β-萘基之化合物(21)及(16)可以看出,R2= 甲基在對位及鄰位(n = 2)亦可得到很好的結果,而且這個結果優於在間位有被置換的化合物。R2在對位的化合物或R2在對位及鄰位的化合物是較佳的化合物,或是在兩個鄰位上的化合物亦是較佳的化合物。令人訝異的是,一個雙重m置換遠遠優於一個單一m置換,且其作用可以與其他的雙重置換比較,這可以從化合物(48)或(49)與化合物(21)或(16)的比較中看出。
比較帶有R1= 聯苯基之化合物(6), (25), (38), (17)及(20)的導電性測量結果顯示,具有如前面提及之構造規則的化合物都具有非常好的導電性。同樣的R2= 烷氧基也是很有利的。
比較化合物(1)及(4)顯示,R1= β-萘基是很有利的,而且所產生的結果優於α-萘基。比較化合物(21)及(22)可以發現,當R2位於間位,則β-萘基及α-萘基之間的差異就不復存在。
比較化合物(36)及(25)或比較化合物(41)及(3)顯示,R3= H是較有利的。但是比較化合物(36)及(3)顯示,本發明建議的在氮原子上的置換對於本發明之R3≠ H的化合物比R3= H的非本發明的化合物更為有利。
2.2.1N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺(3)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.68
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.41V (可逆), 0.5V (可逆)的第2氧化
LUMO vs. Fc (THF): -2.85V (可逆)
DSC:熔點: 265 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 105 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.08 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, p-H 苯基), 7.17 (“d”, J= 8.0Hz, 4H, o-H 苯基), 7.18 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 三聯苯N-鍵結環), 7.30 (m, 6H, m-H 苯基, 萘基-H), 7.35 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.47 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.57 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 三聯苯N-鍵結環), 7.61 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.75 (“d”, J= 8.5Hz, 2H), 7.77 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 120.71 (d, 萘基或p-Ph), 123.57 (d, 萘基或p-Ph), 124.49 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 124.73 (d, 萘基或p-Ph), 124.86 (d, 萘基或p-Ph), 124.99 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 126.61 (d, 萘基或p-Ph), 127.16 (d, 萘基或p-Ph), 127.18 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 127.81 (d, 萘基或p-Ph), 127.87 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 129.19 (d, 萘基或p-Ph), 129.67 (d, 三聯苯或m-Ph 或o-Ph), 130.47 (s, 萘基 C-4a), 134.80 (s), 135.04 (s), 139.26 (s), 145.65 (s, N-鍵結), 147.52 (s, N-鍵結), 147.93 (s, N-鍵結)。
元素分析:操作值 [%]: C 90.33, H 5.46, N 4.21。
實驗值 [%]: C 90.17, H 5.54, N 4.23。 (昇華後)
導電性 (10 mol. %): 2.31E-04S/cm (d1); 3.21E-06S/cm (d2); 2.04E-06S/cm (d3)。
2.2.2N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (6)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1): Rf= 0.73
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.41V (可逆), 二次氧化與一次氧化非常接近
LUMO vs. Fc (THF): -2.87V (可逆)
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,循環測量
玻璃轉換溫度 Tg: 116 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.34 (s, 6H, Me), 7.08 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.14 (m, 12H), 7.30 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, H-4’ 聯苯), 7.42 (“t”, J= 7.5Hz, 4H, H-3’ 聯苯), 7.50 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.55 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.58 (“d” 帶有可辨識的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.31 (q, Me), 123.90 (d), 123.96 (d), 125.66 (d), 126.82 (d), 127.11 (d), 127.76 (d), 127.97 (d), 129.06 (d), 130.37 (d), 133.81 (s), 134.55 (s), 135.18 (s), 139.20 (s), 140.86 (s), 145.14 (s), 147.51 (s), 147.54 (s)。 從信號積分出發,聯苯單元的p‑Ph碳被在127.11ppm時的信號疊加。
元素分析:操作值[%]: C 90.29, H 5.95, N 3.76。
實驗值[%]: C 90.36, H 5.94, N 3.78。(昇華後)
導電性(10 mol. %): 6.03E-04S/cm (d1); 7.62E-05S/cm (d2); 1.38E-05S/cm (d3)。
2.2.3N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (4)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 2:3):Rf= 0.66
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.40V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.85V (可逆)
DSC:熔點: 240 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 113 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.34 (s, 6H, Me), 7.08 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 苯基), 7.14 ("d", J= 8.0Hz, 4H, 苯基), 7.16 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 苯基), 7.30 ("dd", J= 8.5Hz, 3.0Hz, 2H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.34 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 ("ddd", J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或H-7), 7.43 ("d", J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.73 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.76 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): d[ppm]= 20.91 (q, Me), 119.99 (d, 萘基), 123.97 (d, 三聯苯或亞苯基), 124.44 (d, 萘基), 124.68 (d, 萘基), 125.62 (d, 三聯苯或亞苯基), 126.59 (d, 萘基), 127.09 (d, 萘基), 127.12 (d, 三聯苯或亞苯基), 127.78 (d, 三聯苯或亞苯基), 127.80 (d, 萘基), 129.08 (d, 萘基), 130.28 (s), 130.38 (d, 三聯苯或亞苯基), 133.79 (s), 134.62 (s), 134.82 (s), 139.21 (s), 145.27 (s, N-鍵結), 145.83 (s, N-鍵結), 147.67 (s,N-鍵結)。
元素分析:操作值 C 90.14%, H 5.82%, N 4.04%
實驗值 C 90.31%, H 5.95%, N 4.06%
導電性(10mol.%): 8.58E-04S/cm (d1); 7.24E-05S/cm (d2); 2.53E-05S/cm (d3)。
2.2.4N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (7)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷=1:1):Rf= 0.38
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.33V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.96V (不可逆)
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,未昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 121 °C (Peak), 加熱速率 10K/min, 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.81 (s, 6H, MeO), 6.90 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.13 ("d" 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.14 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.30 ("t", J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.41 ("t", J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.50 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基, 7.54 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.58 ("d", J= 7.5Hz, 4H, o-Ph), 7.64 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.76 (q, MeO), 115.16 (d), 123.22 (d), 123.27 (d), 126.78 (d), 127.07 (d), 127.70 (d), 127.92 (d), 127.96 (d), 129.05 (d), 134.19 (s), 134.80 (s), 139.19 (s), 140.55 (s), 140.89 (s), 147.65 (s, CAr-N), 147.68 (s, CAr-N), 157.00 (s, CAr-O)。 由於信號疊加的關係,無法找到p-Ph碳的信號。
元素分析:操作值[%]:C 86.57 H 5.71 N 3.61 O 4.12
實驗值[%]:C 86.08H 5.95 N 3.52 O 未測量到。
2.2.5N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (1)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.54
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.40V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.87 V (可逆, 無法明確看出)
DSC: 熔點: 235 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 123 °C (開始), 加熱速率10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CDCl3以7.26ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.30 (s, 6H, Me), 7.01 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.04 ("s", 8H, 亞苯基), 7.36 ("dd", J= 7.5Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基), 7.37 ("ddd", J= 8.5Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-6 或 H-7), 7.44 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.46 ("t", J= 7.5Hz, 2H, 萘基 H-3, 或 H-6 或 H-7), 7.48 ("t", J= 7.5Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-6 或 H-7), 7.57 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.77 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.89 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基, 7.98 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.74 (q, Me), 120.87 (d), 122.90 (d), 124.30, 126.09, 126.32, 126.34 (d), 126.65 (d), 127.04, 127.31 (d), 128.35, 129.78 (d), 131.20 (s), 131.86, 132.94 (s), 135.24 (s), 138.80 (s), 143.54 (s), C-N, 145.64 (s, C-N), 148.11 (s, C-N)。由於信號疊加的關係,有一個信號未被找到。多重性的配置是以信號強度為基礎,並將基本的nOe-效應考慮進去。
元素分析:操作值[%]: C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值[%]: C 90.18 H 5.79N 4.06
導電性 (10 mol. %): 3.60E-04S/cm (d1); 2.13E-05S/cm (d2); 2.10E-06S/cm (d3)。
2.2.6N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (2)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.49
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 無法測量,可能是電二聚作用
LUMO vs. Fc (THF): -3.09V (THF 可逆)
DSC: 熔點: 258 °C (開始), 未昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 109 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 未昇華的材料
1H‑NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.76 (s, 6H, MeO), 6.81 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 6.88 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.11 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.33 (“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基), 7.38 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.42 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.46 (“t”帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.49 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, 萘 基 H-3), 7.56 (s, 4H, 三聯苯 中心環), 7.78 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.90 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.98 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CDCl3以77.0ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.72 (q, MeO), 114.87 (d, anisyl), 119.99 (d, 萘基, 推測有兩個信號疊加), 124.48 (d, 萘基), 125.74 (d, 亞苯基), 126.43 (d, 萘基), 126.56 (d, 亞苯基), 126.68 (d, 萘基), 126.83 (d, 亞苯基), 127.15 (d, 萘基), 127.47 (d, 亞苯基), 128.73 (d, 萘基), 131.42 (s), 132.45 (s), 135.68 (s), 139.02 (s), 141.48 (s), 143.96 (s, CArN), 149.08 (s, CArN), 156.17 (s, CArO)。
元素分析:操作值[%]:C 86.16 H 5.56 N 3.86
實驗值[%]:C 84.95 H 5.66 N 3.78
2.2.7 N4,N4''-雙(4-甲氧苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (5)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.50
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.33V (可逆)
LUMOvs. Fc (THF): -2.81V (可逆, nicht eindeutig)
DSC:熔點: 226 °C (開始), 未昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 118 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 未昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 3.81 (s, 6H, OMe), 6.90 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.14 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.15 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.29 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.32 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.38 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.54 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.58 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-5 或 H-8), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.72 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或 H-4), 7.75 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-5 或 H-8)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 55.75 (q, Me), 115.16 (d, 亞苯基), 119.13 (d, 萘基), 123.30 (d, 亞苯基), 123.99 (d, 萘基), 124.51 (d, 萘基), 126.58 (d, 萘基), 127.02 (d, 萘基), 127.07 (d, 亞苯基), 127.78 (d, 萘基), 127.88 (d, 亞苯基), 129.01 (d, 萘基), 130.07 (s), 134.26 (s), 134.82 (s), 139.18 (s), 140.72 (s), 145.98 (s, CAr-N), 147.80 (s, CAr-N), 156.96 (s, CAr-O)。 對萘基單元或亞苯基單元的信號配置完全是以碳信號之有意義的強度差異為基礎。
元素分析:操作值[%]:C 86.16H 5.56N 3.86O 4.41
實驗值[%]:C 86.28H 5.58N 3.86O 4.58
2.2.8N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (13)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.43
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.39V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.94 V (可逆)
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 107 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.98 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.05 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0Hz, 4H, o-Ph), 7.11 ("t"帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.17 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.18 ("d",帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.31 ("t"帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.36 ("t"帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 4H, m-Ph), 7.42 ("t", J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.52 ("d"帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.57 ("d"帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0Hz, 4H, o-Ph), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 118.82 (d), 120.32 (d), 123.44 (d, p-Ph), 123.86 (d), 123.92 (d), 126.84 (d), 127.15 (d), 127.84 (d), 128.06 (d), 129.08 (d), 130.06 (d), 134.70 (s), 135.36 (s), 139.21 (s), 140.82 (s), 143.20 (s), 147.41 (s, CAr-N), 147.46 (s, CAr-N), 153.57 (s, CAr-O), 157.85 (s, CAr-O). 由於信號疊加的關係,有兩個碳信號未被找到。這兩個碳信號中至少有一個碳信號是由於有意義的較高的信號強度被127.15ppm時號疊加。
元素分析:操作值[%]: C 87.97 H 5.37 N 3.11 O 3.55
實驗值[%]: C 88.01 H 5.46 N 3.15 O 未測量到。
導電性 (10 mol. %): 2.70E-04S/cm (d1)
2.2.9N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-1-yl)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (8)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.60
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.42V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.94 V (可逆)
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,循環測量,昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 138 °C (開始), 加熱速率 10K/min,昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.12 (2x "d" 疊加, J= 9.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.28 ("t"帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.40 ("t", J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.39-7.42 (m, 4H), 7.46-7.53 (m, 12H), 7.56 ("dd", J= 8.5Hz, 1.0 Hz, 4H, o-Ph), 7.61 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.84 ("d", J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.94 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 8.00 ("d", J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 122.27 (d, 亞苯基), 122.30 (d, 亞苯基), 124.35 (d, 萘基), 126.58 (d, 萘基或p-Ph), 126.77 (d, 亞苯基), 126.83 (d, 萘基或p-Ph), 127.05 (d, 亞苯基), 127.10 (d, 萘基或p-Ph), 127.72 (d, 亞苯基), 127.76 (d, 萘基稅p-Ph), 127.93 (d, 亞苯基), 128.81 (d, 萘基或p-Ph), 129.04 (d, 亞苯基), 131.59 (s), 134.06 (s), 134.66 (s), 135.74 (s), 139.10 (s), 140.81 (s), 143.44 (s), 147.89 (s, CAr-N), 147.90 (s, CAr-N). 由於信號疊加的關係,無法找到兩個信號。
元素分析:操作值[%]: C 91.14 H 5.43N 3.43
實驗值[%]: C 91.32 H 5.55N 3.43
導電性 (10 mol. %): 7.31E-05S/cm (d1)
2.2.10N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (9)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.64
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.43V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.85 V (可逆)
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 134 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.237 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.241 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.32 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.36 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.5Hz, 2H, 萘基), 7.37 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.41 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.44 (“d”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.53 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.60 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.62 (“t”帶有細微分裂, J= 7.0Hz, 4H, m-Ph), 7.64 (“d”, J= 8.0Hz, 寬峰, 2H, 萘基), 7.68 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.78 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.79 (“d”, J= 8.0Hz, 寬峰, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 121.05 (d, 萘基或p‑Ph), 124.73 (d, 亞苯基), 124.79 (d, 亞苯基), 124.84 (d, 萘基或p-Ph), 124.97 (d, 萘基或p-Ph), 126.66 (d, 萘基或p-Ph), 126.88 (d, 亞苯基), 127.19 (d, 萘基或p-Ph), 127.22 (亞苯基), 127.73 (d, 萘基或p-Ph), 127.83 (d, 萘基或p-Ph), 127.94 (d, 亞苯基), 128.14 (d, 亞苯基), 129.09 (d, 亞苯基), 129.28, 130.59 (s), 135.93 (s), 140.78 (s), 145.46 (s), 147.27 (s, CAr-N), 147.34 (s, CAr-N). 由於在NMR溶劑中的物質濃度太小(因為物質在NMR溶劑中的溶解度很小),因此有若干信號無法被找到,即使是延長測量時間亦是如此。
元素分析:操作值[%]:C 91.14 H 5.43N 3.43
實驗值[%]:C 90.21 H 5.62N 3.47
導電性 (10 mol. %): 1.92E-04S/cm (d1)
2.2.11N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (11)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.58
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 133 °C (開始), 在急速冷卻之前即可看出, 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.33 (s, 18H, Me), 7.10 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.17 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.30 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.33 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.34 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.45 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.60 (“d”, J= 8.0Hz, 變寬的信號, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.74 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.76 (“d”, J= 8.5Hz, 變寬的信號, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.47 (q, Me), 34.57 (s, CMe3), 120.19 (d, 萘基), 124.12 (d, 亞苯基), 124.60 (d, 萘基), 124.69 (d, 萘基), 124.82 (d, 亞苯基), 126.56 (d, 萘基), 126.59 (d, 亞苯基), 127.08 (d, 萘基), 127.13 (d, 亞苯基), 127.77 (d, 亞苯基), 127.79 (d, 萘基), 129.07 (d, 萘基), 130.32 (s), 134.69 (s), 134.81 (s), 139.24 (s), 145.09 (s), 145.78 (s), 146.87 (s, CAr-N), 147.66 (s,-N)。
元素分析:操作值 [%]: C 89.65 H 6.75N 3.61
實驗值 [%]: C 89.63 H 6.64N 3.66
導電性 (10 mol. %): 6.92E-04S/cm (d1)
2.2.12N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-雙(4-苯氧基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (12)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.51
DSC:熔點:未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 100 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 6.98 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.06 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 4H, o-Ph), 7.10 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.17 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.19 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.33 (“dd”, J= 8.5Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.34-7.37 (m, 6H), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.46 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.57 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.62 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.75 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.77 (“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 118.82 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 120.00 (d, 萘基或p-Ph), 120.29 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 123.43 (d, 萘基或p-Ph), 123.89 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 124.32 (d, 萘基或p-Ph), 124.76 (d, 萘基或p-Ph), 126.63 (d, 萘基或p-Ph), 127.09 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.14 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.80 (d, 萘基或p-Ph), 127.84 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 129.17 (d, 萘基或p-Ph), 130.05 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 130.31 (s), 134.75 (s), 134.79 (s), 139.23 (s), 143.32 (s, CAr-N), 145.72 (s, CAr-N), 147.60 (s, CAr-N), 153.56 (s, CAr-O), 157.83 (s, CAr-O)。 有一個萘基-CH-信號或p-Ph碳被另一個信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 87.71 H 5.22 N 3.30 O 3.77
實驗值 [%]:C 87.73 H 5.30 N 3.32 O 未測量到。
導電性 (10 mol. %): 4.42E-04S/cm (d1)
2.2.13N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (25)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.76
DSC:熔點: 202 °C, 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 138 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.33 (s, 18H, Me), 7.10 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.16 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 8H, 亞苯基), 7.30 (“t”帶有細微分裂, J = 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.34 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.42 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.51 (“d”帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.55 (“d”帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 4H, o-Ph), 7.65 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.47 (q, Me), 34.56 (s, CMe3), 124.05 (d), 124.11 (d), 124.92 (d), 126.59 (d), 126.82 (d), 127.12 (d), 127.75 (d), 127.97 (d), 129.05 (d), 134.63 (s), 135.27 (s), 139.22 (s), 144.96 (s), 146.91 (s), 147.48 (s, CAr-N), 147.52 (s, CAr-N)。 p-苯基-碳及另一個芳香s-碳被其他的信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 89.81 H 6.81N 3.38
實驗值 [%]:C 89.80 H 6.72N 3.41
導電性 (10 mol. %): 1.04E-03S/cm (d1); 4.15E-04S/cm (d2); 3.37E-05S/cm (d3)。
2.2.14 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]-2-基)-N4,N4''-二-p-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (38)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.65
DSC: 熔點: 280 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 90 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]=2.22 (s, 6H, Me), 6.76 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 對-亞苯基), 6.85 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 對-亞苯基), 6.90 (“d”, J= 8.0Hz, 4H), 7.09-7.15 (m, 6H), 7.22 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 4H), 7.28-7.39 (m, 12H), 7.53 (s, 4H, 三聯苯 中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.66 (q, Me), 121.39 (d, 對-亞苯基), 123.21 (d, 對-亞苯基), 126.19 (d, 鄰‑亞苯基 或 p-Ph), 126.80 (d, 對-亞苯基), 126.98 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 127.14 (d, 對-亞苯基), 128.06 (d, 對-亞苯基), 128.81 (d, 對-亞苯基), 129.07 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 129.57 (d, 對-亞苯基), 129.84 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 131.85 (s), 132.14 (d, 鄰-亞苯基 或 p-Ph), 132.79 (s), 139.05 (s), 140.12 (s), 140.80 (s), 144.91 (s, CAr-N), 145.02 (s, CAr-N), 147.76 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 90.29 H 5.95N 3.76
實驗值 [%]:C 90.37 H 6.00N 3.79
導電性 (10 mol. %): 3.28E-04S/cm (d1); 1.63E-04S/cm (d2); 3.64E-06S/cm (d3)。
2.2.15 2',5'-二甲基-N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-聯苯-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (41)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.55
DSC:熔點: 242 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 102 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.34 (s, 6H, Me), 7.07 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.16 (“d” 帶有細微分裂, J = 8.5Hz, 4H, 三聯苯核的亞苯基單元), 7.18 (s, 2H, CH 三聯苯中心環), 7.19 (“d” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, o-Ph), 7.28 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 三聯苯核的亞苯基單元), 7.31 (“t” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.33 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.35 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.48 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.61 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.76 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.77 (“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.14 (q, Me), 120.51 (d), 123.42 (d), 123.89 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 124.69 (d), 124.78 (d), 124.88 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.58 (d), 127.12 (d), 127.80 (d), 129.14 (d), 129.64 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 130.39 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 132.15 (d), 132.93 (s), 134.80 (s), 136.49 (s), 140.42 (s), 145.79 (s, CAr-N), 146.76 (s, CAr-N), 148.07 (s, CAr-N)。 由於信號強度的關係,從缺的quart.碳信號極可能是被130.39ppm時的信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值 [%]:C 90.55 H 5.91N 4.05
導電性 (10 mol. %): 1.36E-04S/cm (d1)。
2.2.16 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (17)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.36
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 116 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.07 (s, 6H, 鄰-Me), 2.36 (s, 6H, 對-Me), 7.06 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.07 (br. s, 4H, 二甲苯基環), 7.13 (br. s, 2H, 二甲苯基環), 7.29 (“tt”, J= 7.5Hz, 1.0Hz, 2H, p-Ph), 7.41 (“t” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.48 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.52 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.57 (“dd”, J= 8.0Hz, 1.5Hz, 4H, o-Ph), 7.63 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.44 (q, 鄰-Me), 21.05 (q, 對-Me), 121.74 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 121.76 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.72 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 126.95 (d, 二甲苯基或p-Ph), 126.99 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.61 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 127.82 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 128.50 (d, 二甲苯基或p-Ph), 129.03 (d, 亞苯基或o-Ph 或m-Ph), 129.76 (d, 二甲苯基或p-Ph), 132.71 (d, 二甲苯基或p-Ph), 133.59 (s), 134.15 (s), 136.67 (s), 136.76 (s), 139.14 (s), 140.93 (s), 142.57 (s, CAr-N), 146.97 (s, CAr-N)。由於信號強度的關係,從缺的quart.碳信號極可能是被146.97ppm時的信號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 90.12 H 6.26N 3.62
實驗值 [%]:C 90.20 H 6.38N 3.65
導電性 (10 mol. %): 4.68E-04S/cm (d1); 7.02E-05S/cm (d2); 9.73E-06S/cm (d3)。
2.2.17 N4,N4''-雙(2,4-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (16)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.63
TLC (矽膠, Ethylacetat/正己烷= 1:10):Rf= 0.52
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 113 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz):δ[ppm]= 2.06 (s, 6H, 鄰-Me), 2.37 (s, 6H, 對-Me), 7.07 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.08 (推測 s, 4H, 二甲苯基-CH, 萘基 H-1), 7.14 (br. s, 2H, 二甲苯基-CH), 7.27 (br. s, 2H, 二甲苯基-CH), 7.28 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.31 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.37 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.53 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.56 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.64 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.71 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.74 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.48 (q, 鄰-Me), 21.06 (q, 對-Me), 117.32 (d), 121.88 (d,三聯苯), 122.90 (d), 124.23 (d), 126.55 (d), 126.93 (d), 127.00 (d,三聯苯), 127.63 (d,三聯苯), 127.75 (d), 128.48 (d), 128.90 (d), 129.73 (d), 129.75 (s), 132.74 (d), 133.71 (s), 134.83 (s), 136.56 (s), 136.62 (s), 139.15 (s), 142.79 (s), 145.32 (s, CAr-N), 147.21 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 89.96 H 6.15N 3.89
實驗值 [%]: C 90.27 H 6.32N 3.98
導電性 (10 mol. %): 6.16E-04S/cm (d1); 8.55E-05S/cm (d2); 2.59E-05S/cm (d3)。
2.2.18 N4,N4''-雙(4-isopropyl苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (10)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.65
DSC:熔點: 258 °C (開始), 昇華的材料
玻璃轉換溫度 Tg: 110 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.26 (d,3J= 7.0Hz, 12H, Me), 2.91 (“五”,3J= 7.0Hz, 2H, CHMe2), 7.10 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.17 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.18 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.30 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.34 (“ddd”, 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.39 (“ddd”, 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.44 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.55 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.60 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.74 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.76 (“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 24.11 (q, Me), 33.88 (d, CHMe2), 120.09 (d, 萘基), 124.04 (d, 亞苯基), 124.54 (d, 萘基), 124.67 (d, 萘基), 125.35 (d, 亞苯基), 126.56 (d, 萘基), 127.07 (d, 萘基), 127.12 (d, 亞苯基), 127.67 (d, 亞苯基), 127.76 (d, 亞苯基), 127.78 (d, 萘基), 129.06 (d, 萘基), 130.29 (s), 134.65 (s), 134.80 (s), 139.24 (s), 144.73 (s, CAr-N 或 CAr-iPr), 145.44 (s, CAr-N 或 CAr-iPr), 145.82 (s, CAr-N 或 CAr-iPr), 147.69 (s, CAr-N 或 CAr-iPr)。
元素分析:操作值 [%]:C 89.80 H 6.46N 3.74
實驗值 [%]:C 89.97 H 6.47N 3.83
導電性 (10 mol. %): 1.16E-03S/cm (d1); 3.23E-04S/cm (d2); 6.20E-05S/cm (d3)。
2.2.19 N4,N4''-二(萘-2-基)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (21)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.69
DSC: 熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 101 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.29 (s, 6H, Me), 6.93 (寬的“d”, J= 7.5Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 6.98 (寬的“d”帶有細微分裂, J=8.0Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 7.03 (寬的“s”, 2H, 甲苯基 H-2), 7.18 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.20 (“t”, J= 7.5Hz, 2H, 甲苯基 H-5), 7.32 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.36 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.47 (“d”, J= 2.0Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.56 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.61 (寬的“d”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.75 (“d”, J= 9.0Hz, 2H, 萘基), 7.78 (寬的“d”, J= 7.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.45 (q, Me), 120.58 (d), 122.32 (d), 124.35 (d,三聯苯), 124.58 (d), 124.75 (d), 124.80 (d), 125.82 (d), 126.58 (d), 127.15 (d,三聯苯), 127.81 (d,三聯苯), 129.13 (d), 129.48 (d), 130.40 (s), 131.81 (s), 131.82 (s), 139.23 (s), 139.72 (s), 145.75 (s, CAr-N), 147.61 (s, CAr-N), 147.82 (s, CAr-N)。 由於信號疊加的關係,有兩個信號未被找到。這兩個碳信號中至少有一個碳信號是由於有意義的較高的信號強度被127.15ppm時號疊加。
元素分析:操作值 [%]:C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值 [%]:C 90.12 H 5.78N 3.96
導電性 (10 mol. %): 8.41E-05S/cm (d1); 3.62E-05S/cm (d2); 1.28E-05S/cm (d3)。
2.2.20 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-di亞異丙基丙酮-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (20)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.57
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 141 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.05 (s, 12H, o-Me), 2.34 (s, 6H, p-Me), 7.00 (s, 4H, 亞異丙基丙酮-H), 7.07 (“dd”, 也就是 2xd 疊加, J= 8.5Hz, 1.0Hz, 8H, 亞苯基), 7.28 (“t”帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.40 (“t”, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.48 (“d” 帶有細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.52 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.57 (“d” 帶有細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, o-Ph), 7.62 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 18.60 (q, o-Me), 21.11 (q, p-Me), 120.14 (d), 126.65 (d), 126.88 (d, p-Ph), 126.92 (d), 127.65 (d), 127.87 (d), 129.04 (d), 130.27 (d), 133.15 (s), 133.67 (s), 137.50 (s), 137.92 (s), 139.09 (s), 140.11 (s), 140.96 (s), 145.57 (s, CAr-N), 145.59 (s, CAr-N)。從缺的quart.碳信號極可能是被137.92ppm時的信號疊加,這是因為這個quart.碳信號的信號強度明顯示於其他的quart.碳信號。同樣的,有一個亞苯基-CH-信號也會被其他的信號疊加。
元素分析:操作值[%]:C 89.96 H 6.54N 3.50
實驗值 [%]: C 90.03 H 6.55N 3.48
導電性 (10 mol. %): 6.84E-04S/cm (d1); 5.52E-05S/cm (d2); 8.81E-06S/cm (d3)。2.2.21 N4,N4''-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (28)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.70
DSC:熔點: 242 °C (Peak), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 140 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 7.26 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.33 (“dd”, J= 9.0Hz, 2.0Hz, 2H, 萘基), 7.44-7.49 (m, 6H, 在7.44ppm含有, br. s, p-H CF3-環), 7.53 (s, 4H, o-H CF3-環), 7.59 (“d”, J= 2.5Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.66 (“d” 帶有細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.69 (m, 2H, 萘基), 7.71 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.84 (m, 2H, 萘基), 7.87 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 114.82 (d, 五重態分裂, 也就是qq,3JCF= 3.8Hz, 芳香CH在CF3-基之間), 121.49 (d, br. q-分裂,3JCF= 3.3Hz, o-H, CF3-環), 123.197 (d, 萘基), 123.72 (s, q-分裂,1JCF= 272.8Hz, CF3), 124.89 (d, 萘基), 125.85 (d, 亞苯基), 125.98 (d, 萘基), 127.04 (d, 萘基), 127.49 (d, 三聯苯中心環), 127.57 (d, 萘基), 128.01 (d, 萘基), 128.60 (d, 亞苯基), 130.22 (d, 萘基), 131.49 (s), 132.71 (s, q-分裂,2JCF= 33.0Hz, CArCF3), 134.78 (s), 137.19 (s), 139.32 (s), 143.97 (s, CAr-N), 145.95 (s, CAr-N), 149.58 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 69.23 H 3.44 N 2.99 F 24.34
實驗值 [%]:C 69.08 H 3.49 N 2.93 F 23.90
2.2.22 N4,N4,N4'',N4''-二十四(4-(叔丁基)苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (26)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:2):Rf= 0.64
DSC: 熔點: 336 °C (Peak), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 149 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.31 (s, 36H, CMe3), 7.04 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 8H, C6H4 tBu), 7.08 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.30 (“d”mit帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 8H, C6H4 tBu), 7.50 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H,三聯苯), 7.62 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 31.48 (q, Me), 34.51 (s, CMe3), 123.11 (d,三聯苯), 124.46 (d, 亞苯基 C6H4 tBu), 126.44 (d, 亞苯基 C6H4 tBu), 127.03 (d,三聯苯), 127.58 (d,三聯苯), 133.89 (s,三聯苯), 139.21 (s,三聯苯), 145.29 (s, 亞苯基 C6H4 tBu), 146.36 (s, 亞苯基 C6H4 tBu), 147.93 (s, 三聯苯CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 88.28 H 8.17 N 3.55
實驗值 [%]:C 88.28 H 8.11 N 3.47
導電性 (10 mol. %): 1.67E-04S/cm (d1); 8.92E-05S/cm (d2); 3.46E-06S/cm (d3)。
2.2.23 N4,N4''-二(萘-1-yl)-N4,N4''-二-m-甲苯基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (22)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷= 1:1):Rf= 0.68
DSC: 熔點: 269 °C (Peak), 昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 122 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.22 (s, 6H, Me), 6.80 (寬的“d”, J= 7.5Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 6.86 (寬的“dd”, J= 8.0Hz, 2.0Hz, 2H, 甲苯基 H-4 或 H-6), 6.94 (寬的 “s”, 2H, 甲苯基 H-2), 7.01 (“d”帶有特殊的細微分裂, J= 9.0Hz, 4H,三聯苯), 7.10 (“t”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或甲苯基 H-5), 7.35 (“dd”, J= 7.5Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基), 7.38 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.5Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.46 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 9.0Hz, 4H,三聯苯), 7.47 (“ddd”, J= 8.0Hz, 7.0Hz, 1.0Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.50 (“t”, J= 8.0Hz, 2H, 萘基 H-3 或甲苯基 H-5), 7.58 (s, 4H, 三聯苯中心環), 7.81 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.19 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基), 7.96 (“d”, J= 8.5Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 21.47 (q, Me), 119.88 (d), 121.71 (d,三聯苯), 123.32 (d), 123.37 (d), 124.39 (d), 126.46 (d), 126.65 (d), 126.70 (d), 126.83 (d), 126.95 (d,三聯苯), 127.56 (d,三聯苯), 127.64 (d), 128.72 (d), 129.21 (d), 131.65 (s), 133.47 (s), 135.69 (s), 139.08 (s), 139.44 (s), 143.71 (s, CAr-N), 148.34 (s, CAr-N), 148.44 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]:C 90.14 H 5.82N 4.04
實驗值 [%]:C 89.91 H 5.86N 4.06
導電性 (10 mol. %): 1.22E-04S/cm (d1); 5.53E-05S/cm (d2); 9.69E-06S/cm (d3)。
2.2.24化合物(40)
導電性 (10 mol. %): 1.57E-04S/cm (d1); 4.09E-05S/cm (d2); 5.73E-07S/cm (d3)。
2.2.25N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(4-(叔丁基)苯基)-2',5'-二甲基-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (36)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷=1:3): Rf= 0.35
DSC:熔點: 未觀察到熔化峰值,昇華的材料
玻璃轉換溫度Tg: 131°C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 1.34 (s, 18H, tBu), 2.33 (s, 6H, Me), 7.12 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.15 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.17 (s, 2H, 三聯苯中心環), 7.18 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 9.0Hz, 4H, 亞苯基), 7.27 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.31 (“t”帶有特殊的細微分裂, J= 7.5Hz, 2H, p-Ph), 7.35 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.42 (“t”, J= 7.5Hz, 4H, m-Ph), 7.51 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 8.5Hz, 4H, 亞苯基), 7.59 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J= 7.5Hz, 4H, o-Ph)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]= 20.16 (q, Me), 31.50 (q, tBu), 34.56 (s, tBu), 123.56 (d), 123.91 (d), 124.89 (d), 126.58 (d), 126.83 (d), 127.08 (d, p-Ph), 127.95 (d), 129.06 (d), 130.32 (d), 132.15 (d, CH 三聯苯中心環), 132.92 (s), 135.08 (s), 136.16 (s), 140.46 (s), 140.93 (s), 145.13 (s, CAr-N 或 CAr-tBu), 146.79 (s, CAr-N 或 CAr-tBu), 146.80 (s, CAr-N 或 CAr-tBu), 147.68 (s, CAr-N 或 CAr-tBu)。
元素分析: 操作值 [%]:C 89.68 H 7.06N 3.27
實驗值 [%]:C 89.58 H 7.04N 3.26
導電性 (10 mol.%): 5.71E-04S/cm (d1)
2.2.25N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-N4,N4''-二(萘-2-基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (48)的特性
TLC (矽膠, DCM/正己烷 = 1:1):Rf= 0.70
CV:HOMO vs. Fc (DCM): 0.47V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -2.86V (可逆)
DSC: 熔點: 沒有熔化峰值
玻璃轉換溫度Tg: 117 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.25 (s, 12H, Me), 6.77 (br. s, 2H, p-二甲苯基), 6.83 (br. s, 4H, o-二甲苯基), 7.17 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J = 9.0 Hz, 4H, 三聯苯 CH), 7.31 (“dd”, J = 9.0 Hz, 2.0 Hz, 2H), 7.36 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 6.5 Hz, 1.5 Hz, 2H, 萘基 H-6 或 H-7), 7.40 (“ddd”, J = 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.5 Hz, 2H, 萘基 H-6 or H-7), 7.46 (“d”, J = 2.5 Hz, 2H, 萘基 H-1), 7.56 (“d” 帶有特殊的細微分裂, J = 8.5 Hz, 4H, 三聯苯 CH), 7.61 (“d”, J = 8.0 Hz, 2H, 萘基), 7.66 (s, 4H, 三聯苯 中心環), 7.75 (“d”, J = 9.0 Hz, 2H, 萘基), 7.77 (“d”, J = 8.0 Hz, 2H, 萘基)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]=21.35 (q, Me), 120.48 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 123.17 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 124.24 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 124.74 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 124.78 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 125.69 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 126.56 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 127.14 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 127.77 (d, 三聯苯或 o-二甲苯基), 127.80 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 129.07 (d, 萘基或 p-二甲苯基), 130.35 (s), 134.65 (s), 134.82 (s), 139.23 (s), 139.46 (非常有可能是由於信號強度的關係,造成兩個信號疊加,雖然錯過d-羧酸信號的場相當低), 145.86 (s, CAr-N), 147.71 (s, CAr-N), 147.72 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值 [%]: C 89.96, H 6.15, N 3.89.
實驗值 [%]: C 90.27, H 6.11, N 3.84. (昇華後)
導電性 (10 mol. %): 7.24E-04S/cm (d1)
2.2.26 N4,N4''-二([1,1'-聯苯]--2-基)-N4,N4''-雙(3,5-二甲基苯基)-[1,1':4',1''-三聯苯]-4,4''-二胺 (49)的特性
CV: HOMO vs. Fc (DCM): 0.41V (可逆)
LUMO vs. Fc (THF): -3.07V (不可逆)
DSC:熔點: 沒有熔化峰值
玻璃轉換溫度Tg: 123 °C (開始), 加熱速率 10K/min, 昇華的材料
1H-NMR (CD2Cl2以5.31ppm為準, 500.13MHz): δ[ppm]= 2.25 (s, 12H, Me), 6.76 (br. s, 2H, p-H 二甲苯基部分), 6.81 (s, 4H, o-H 二甲苯基部分), 7.15 (“d”, J = 8.0 Hz, 8H), 7.31 (“t”, J = 7.5 Hz, 2H, p-Ph), 7.42 (“t”, J = 7.5 Hz, 4H, m-Ph), 7.51 (“d” 帶有其他的細微分裂, J = 9.0 Hz, 4H), 7.55 (“d” 帶有其他的細微分裂, J = 8.5 Hz, 4H), 7.59 (“d”, J = 7.5 Hz, 4H, o-Ph), 7.66 (s, 4H, 三聯苯中心環)。
13C-NMR (CD2Cl2以53.73ppm為準, 125.76MHz): δ[ppm]=21.33 (q, Me), 123.19 (d), 124.24 (d), 124.28 (d), 125.69, 126.83 (d), 127.13 (d), 127.75 (d), 127.97 (d), 129.07 (d), 134.64 (s), 135.27 (s), 139.24 (s), 139.46, 140.87 (s), 147.54 (s, CAr-N), 147.59 (s, CAr-N)。
元素分析:操作值[%]: C 90.12, H 6.26, N 3.62.
實驗值[%]: C 90.09, H 6.21, N 3.58. (昇華後)
導電性 (10 mol. %): 4.21E-04S/cm (d1)
電子元件
利用本發明的有機化合物製造摻雜的有機半導體材料,尤其是能夠以層或電氣線路的形式使用的摻雜的有機半導體材料,可以製造出許多電子組件或含有這些電子組件的裝置。尤其是可以用本發明的摻雜的半導體層製造有機二極體,尤其是有激發光二極體(OLED)或有機太陽能電池,尤其是整流比例很高(例如103-107,較佳是104-107或 105-107)的有機太陽能電池。透過本發明的摻雜物可以改善摻雜層的導電性及/或改善電荷載體從接點注入摻雜層的情況。尤其是OLED,元件可以不受限制的具有一個pin結構或一個反轉的結構。對本發明之摻雜的半導體層的使用不受以上提及之有利的實施方式的任何限制。同樣的,不含ITO的OLED也是非常有利的。此外,也可以使OLED具有至少一個有機電極。特別有利的有機電極是主要成分為以下材料的導電層:PEDOT-PSS,聚苯胺,碳奈米管,石墨。
以下是標準型OLED的典型結構:
1.載體,基板,例如玻璃;
2.電極,電洞注入(陽極=正極),較佳是透明的,例如銦錫氧化物(ITO)或FTO(Braz. J. Phys. V. 35 no.4 pp.1016-1019 (2005));
3.電洞注入層;
5.電洞側的阻障層,其作用是阻止激子從發射層向外擴散,以及阻止電荷載體從發射層漏出;
6.發光層或由多個對發射光線有貢獻的層構成的系統,例如由混合發射體(例如(z.B. 磷光三合物發射體銥-三-苯基吡啶Ir(ppy)3)的CBP (卡咔唑衍生物),或Alq3 (三喹啉鋁),與發射體分子(螢光單態發射體磷氧萘酮)混合而成;
7.電子側的阻障層,其作用是阻止激子從發射層向外擴散,以及阻止電荷載體從發射層漏出,例如BCP (浴銅靈);
8.電子輸送層(ETL),例如 BPhen, Alq3 (三喹啉鋁);
10.電極,通常是一種逸出功較低的金屬,電子注入(陰極=負極),例如鋁。
當然也可以沒有某些層,或是一個層(更確切說是一種材料)可以具有多種特性,例如可以將第3-5層或第7及第8層組合在一起。也可以還有其他的層。也可以製作成堆疊的OLED。
這種結構描述的是OLED的一種不可反轉(陽極在基板上)及基板側發射(底部發射)的結構。有不同的方案能夠描述從基板發射的OLED(參見 DE102 15 210.1的說明),在所有的方案中,基板側的電極(在不可反轉的結構中是陽極)都是反射的(或對透明的OLED而言是透明的),同時蓋電極是(半)透明的。如果將層序列反轉(陰極在基板上),則稱為反轉OLED(參見DE101 35 513.0的說明)。但是若沒有配合特殊的措施,這樣做會導致功率損失。
本發明的OLED的一種很有利結構是反轉結構(陰極在基板上),其中光線是透過基板發射出去。此外,根據本發明的一種實施方式,OLED是頂部發射的。
一種有利的方式是使電洞注入層與電洞側的阻障層直接相鄰,其中電洞注射層是有摻雜的。
根據本發明一種實施方式,電洞注射層及電洞側的阻障層含有相同的基質材料。
根據本發明的一種特別有利的實施方式,電洞側的阻障層的厚度至少比電洞注入層大5倍,較佳是至少大20倍,其中電洞側的阻障層是未摻雜的,而電洞注射層是有摻雜的。
製造OLED的過程如下:
以化合物(d1)摻雜一個化合物(4)製成的層。在高真空中透過具有結構(4)的材料及摻雜物(d1)的混合蒸鍍,在塗有ITO的玻璃基板上沉積出摻雜層。摻雜物在基質中的濃度為3.0mol.%,層厚度為50nm。接著在保持真空的情況下將一個化合物(40)製成的紅光發射層(20 nm)與銥(III)雙(2-甲基二苯并-[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)(076RE, von ADS)摻雜,一個由4-(萘-1-基)-2,7,9-三聯苯吡啶并[3,2-h]二氮雜萘的未摻雜的電子輸送及電洞阻障層(10nm),然後是一個與W2(hpp)4(四(1,3,4,6,7,8-六氫化-2H-嘧啶并[1,2-a]pyrimidinato)二鎢(II))摻雜的4-(萘-1-基)-2,7,9-三聯苯吡啶并[3,2-h] 二氮雜萘層(50nm, 10 mol. %)。以鋁(100nm)作為陰極。接著用防水用的覆蓋玻璃將製成的元件封裝住,且在封裝之前先加入適當的吸氣劑。以化合物(40)作為發射體基質,以作為與僅改變輸送層之情況的比較之用。儘管如此,本發明的化合物亦可作用發射體基質。
所製成的OLED在電流密度10mA/cm2時的電壓為2.6V,量子效率為11 %。電流10mA/cm2時的功率為20.6 lm/W。在電流密度100mA/cm2時已可以達到3.0V的低電壓。
以也是相當好的化合物(40)取代化合物(4)製成的OLED進行的比較試驗顯示,在相同的測量條件下,只能達到18.6 lm/W及9.9 %的量子效率。使用化合物(3)亦可獲得類似的比較結果。
以下是有機太陽能電池的典型結構:
1.載體,基板,例如玻璃;
2.陽極,較佳是透明的,例如銦錫氧化物(ITO);
3.電洞注入層;
5.電洞側的中間層,較佳是阻障層,其作用是阻止激子從吸收層(光活化層,也稱為發射層)向外擴散,以及阻止電荷載體從發射層漏出;
6.吸收層,通常是由一個異質接面(兩層或多層或混合層)構成的很強的光吸收層,例如C60及ZnPc的混合層;
7.電子輸送層;
10.陰極,例如鋁。
當然也可以沒有某些層,或是一個層可以具有多種特性。也可以還有其他的層。也可以製作成堆疊的(串聯)太陽能電池。其他如太陽能電池、反轉結構、m-i-p太陽能電池等都是可能的變化方式。
太陽能電池的一種很有利結構是反轉結構(陰極在基板上),其中光線是透過基板入射。
太陽能電池的另一種很有利結構是反轉結構(陰極在基板上),其中光線是透過陽極入射。
製造有機太陽能電池(也稱為太陽能光電元件)的過程如下:
以W2(hpp)4摻雜一個富勒烯C60製成的層。在高真空中透過混合蒸鍍在塗有ITO的玻璃基板上沉積出摻雜層。摻雜物在基質中的濃度為10.0mol.%,層厚度為10nm。接著在保持真空的情況下,製造一個未摻雜的C60層(厚度20 nm),然後製造一個混合層, C60及ZnPc 的質量比為1:1,層厚度為30 nm。接著是一個由化合物(25)摻雜3 mol. % 的(d1)製成的厚度45 nm的層。以2 nm (d1)作為注射層,以改善與銀電極的接觸,其中這個層可以沒有其他的電極(例如金)。以銀(100 nm)作為陽極。接著用防水用的覆蓋玻璃將製成的元件封裝住,且在封裝之前先加入適當的吸氣劑。
從標準型AM1.5照明測得以下的參數:Voc = 0.50 V, Jsc =9.5mA/cm2,FF = 53 %,總效能2.5 %。
對以化合物取(20)取代化合物(25)獲得的相同結構進行測量,可獲得近似的結果。
OLED或太陽能電池有有機層序列通常包括多個上下相疊的有機層。在有機層序列內也可以設置一或多個pn接面,例如堆疊的OLED(請比較EP 1 478 025 A2),其中根據一種實施方式,這種pn接面是由一個p型摻雜的電洞輸送層及一個n型摻雜的電子輸送層構成,而且該電洞輸送層及該電子輸送層彼此直接接觸。這種pn接面代表一個產生電荷的接面構造,這個接面構造在接通電位時會產生電荷,而且較佳是在兩個層之間的交界處。
Pn接面亦被應用於太陽能電池,以連接堆疊的異質接面,並把這個元件產生的電壓加上去(US2006027834A)。這些接面具有與堆疊之無機異質接面太陽能電池中的通道接面類似的功能,雖然二者的物理機制可能不同。
如EP1808910所述,接面也用來改善對電極的電荷注入(太陽能電池消光)。
為了改善有機電子元件的電學特性,WO 2005/109542 A1建議以一個由n型有機半導體材料構成的層及一個以p型有機半導體材料構成的層構成一個pn接面,其中由n型有機半導體材料構成的層與一個作為的電極接觸。以這種方式可以改善電荷載體以電洞的形式注入由p型有機半導體材料構成的層的情況。
可以利用一個由其他材料構成的層作為使Pn接面穩定化的中間層。例如US2006040132A有描述這種穩定化的pn接面(利用金屬作為中間層)。但由於金屬原子擴散的關系,具有這種金屬層的OLED的使用壽命比較短。
利用本發明的材料可以製造出用於形成pn接面的穩定的p型摻雜層,以製造出穩定的有機半導體元件。
太陽能電池的其他的實施方式可以參見US7675057 B2。
在本說明書之說明部分及申請專利範圍中揭示的特徵(不論是單一特徵或是特徵之間各種組合)都可能在不同的實施方式中對於實現本發明的目的具有很大的重要性。
Claims (15)
- 具有構造式(I)的化合物,
其中:
R1代表萘基或聯苯基;
R2代表C1-C10-烷基,C1-C10-烷氧基,C1-C5-鹵代烷基或C6-C12-芳氧基;
R3代表H或C1-C5-烷基;
n = 1-3,其中以相同符號代表的取代基較佳是指相同的取代基。 - 如申請專利範圍第1項的化合物,其特徵為:透過R2在苯基環的鄰位及/或對位進行置換。
- 如申請專利範圍第1項或第2項的化合物,其特徵為: R2是-C1-C10烷基、C1-C10-氧烷基、或C6-C12-芳氧基。
- 如申請專利範圍第3項的化合物,其特徵為: R2是C1-C5-烷基或苯氧基。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項的化合物,其特徵為: R1是β-萘基或 1,1’-聯苯--4-基。
- 如前述申請專利範圍中任一項的化合物,其特徵為:R3是H 或甲基。
- 如前述申請專利範圍中任一項的化合物,其特徵為:是具有構造式(III)的化合物,
其中R4及R5是彼此相互獨立的從H及R2中選出,而且所有的R4及R5不會同時都是H。 - 如前述申請專利範圍中任一項的化合物,其特徵為:R2是甲基、異丙基、或叔丁基。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項的化合物,其特徵為:是具有以下任一種構造式(III)的化合物:
- 如申請專利範圍第9項的化合物,其特徵為:是具有(4), (6), (10), (20), (25), (34), (36), (37)中任一種構造式的化合物。
- 有機半導體元件,具有至少一個含有如前述申請專利範圍中任一項之化物的層。
- 如申請專利範圍第11項的有機半導體元件,其特徵為:含有如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之化物的層是有摻雜的。
- 如申請專利範圍第11項的有機半導體元件,其特徵為:含有如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之化物的層具有至少一個摻雜區,以及至少一個未摻雜區或摻雜度低於摻雜區之摻雜度的區。
- 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項的有機半導體元件,其特徵為:含有化合物的層是一個電洞輸送層或發射層。
- 如申請專利範圍第11項至第14項中任一項的有機半導體元件,其特徵為:是一種有機發光二極體(OLED) 或太陽能光電元件,較佳是一種太陽能電池。
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