一种B型3,6‑二碘‑N‑苯基咔唑的晶体结构及其制备方法与流程

本发明属于光电材料、精细化工领域，主要涉及一种双碘代咔唑衍生物的晶体结构研究。

背景技术：

咔唑在有机光致发光、电致发光以及非线性光学元件等领域都有极大的应用性，特别是咔唑衍生物被广泛的应用为空穴传输层材料（李猛,吕宏飞,李淑辉等. 3-溴-9-苯基咔唑的合成[J]. 黑龙江科学. 2012, 3(1):26-31）。基于咔唑的有机分子和聚合化合物都拥有极好的空穴传输能力、薄膜成型性质和热学性质，这些优良性质皆有助于咔唑及其衍生物应用于有机电致发光元件和光伏电池的开发中（于涛等. 咔唑衍生物在有机电致发光材料中的研究进展[J]. 化工新型材料. 2009, 37(5):6-8）。在这些咔唑衍生物中，卤代咔唑是合成这些衍生物关键中间体。因此，研究和开发卤代咔唑成为有机电致发光元件的必然。

众所周知，晶型的不同导致晶体的物理性质出现较多的差异。尤其是多晶型双碘代咔唑衍生物的晶体结构的研究仍然未见文献报道。本发明旨在研究一种B型双碘代咔唑衍生物的晶体结构。

技术实现要素：

本发明提供一种B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶体结构及其制备方法。这个双碘代咔唑衍生物由于碘原子很活泼，为以后合成其他含咔唑的单体或聚合物的设计和构筑提供了更多可能。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种B型3,6-二碘-N-苯基咔唑晶体结构的制备方法如下：将9-苯基咔唑(0.2433 g, 0.1 mmol)、碘化钾(0.6640 g, 4.0 mmol)和碘酸钾(0.4277 g, 2.0 mmol)与50ml冰醋酸室温下混合。加热至135℃，回流18小时后。反应液自然冷却至室温。抽滤，用50ml 10%硫代硫酸钠溶液和30ml蒸馏水洗涤沉淀。称取0.1mmol 3,6-二碘-N-苯基咔唑溶解在10 mL的乙酸乙酯溶剂中，静置1周，过滤，洗涤，制备出一种B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的无色块状晶体。其晶体结构属于单斜晶系，P2₁/c空间群，晶胞参数为

。

本发明的有益效果：结合了咔唑类化合物的优点，这种双碘代咔唑化合物很容易与含炔基、硼酸基芳香化合物进行反应，为以后构筑其他含咔唑类的单体或聚合物提供了更多可能性。而所得的化合物中的咔唑环具有荧光性能的芳香环，为光学材料提供了一个可能。

附图说明

图1、本发明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶体结构图。

图2、本发明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的一维链图。

图3、本发明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的二维图。

图4、本发明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的堆积图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例： B型3,6-二碘-N-苯基咔唑晶体结构的制备

称取0.1克的3,6-二碘-N-苯基咔唑，溶解在10毫升乙酸乙酯中，过滤，静置1周后，得到一种B型3,6-二碘-N-苯基咔唑无色块状晶体。熔点：289-291 ^oC。

然后将上述B型3,6-二碘-N-苯基咔唑化合物进行结构表征。

该B型3,6-二碘-N-苯基咔唑化合物通过单晶结构衍射，并在计算机上用SHELXTL程序包完成结构确定和精修。化合物3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶体学参数见表1。

表1 B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶胞参数

。

由图1可知，单晶X-射线分析表明，不对称单元仅由一个独立的3,6-二碘-N-苯基咔唑的分子组成。晶体结构表明，在3,6-二碘-N-苯基咔唑的化合物中，咔唑的3位与6位分别连接着一个碘原子。碳原子与碘原子之间键长为分别为2.113和2.085 Å。

图2表示沿晶胞b轴的一维链。在相邻两个化合物之间，分子间存在着C-H∙∙∙π作用力。该作用力是由C6-H6···π组成，而π芳香环是由C1-C2-C3-C4-C5-C6组成。这种超分子作用力的距离为3.693Å，角度为137^o。沿晶胞b轴的方向，这些作用力把这些相邻的化合物连接成一维链。

图3表示沿ab面的二维层。沿着晶胞ab面，通过分子间的C-H∙∙∙π作用力将多个相邻的一维链扩展成一个带有1.3nm厚度的二维层。这些分子间作用力有C3-H3A···π_Cg8和C-H···π_Cg9，其作用力的距离分别为3.694Å和3.707Å，且其角度均是150^o。在此，由咔唑环中的C13-C14-C15-C16-C17-C18组成芳香环Cg9，而芳香环Cg8是由C7- C8-C9-C10-C11-C12构成。除了C-H···π作用力外，还发现了π···π堆积作用力，比如，Cg8···Cg9之间的堆积作用力的距离为3.741Å，Cg9···Cg8之间的π···π堆积作用力的距离为3.741Å。

图4表示化合物的堆积图。上述的二维纳米层进一步堆积成一个三维超分子结构。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。