一种具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物及其制备方法与流程

本申请涉及有机合成技术领域。具体来说，涉及一种具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物及其制备方法。

背景技术

三芳胺类化合物是一类非常好的有机空穴传输材料，广泛应用在有机光导体、有机场效应晶体管、有机发光二极管、染料敏化太阳能电池、有机聚合物太阳能电池上。有机空穴传输材料是有机电致发光器件的重要材料之一，随着有机电致发光技术的快速发展，已接近产业化的边缘，市场前景十分看好。

目前，关于具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物的制备方法相关的报道很少。为此，本领域迫切需要一种具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物的制备方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种新的具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物的制备方法，来解决上述现有技术中的技术问题。具体来说，本申请以二苯胺、对溴甲苯为原料，经过卤素氨基偶联、维尔斯迈尔-哈克反应、羟醛缩合反应、氢化反应、酯基的还原反应等五个主要反应步骤得到具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物。

本申请之目的还在于提供通过如上所述的方法制备的具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物。

为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物的制备方法，其特征在于，通过下述方法来制备：

s1：在催化剂存在下，以二苯胺和对溴甲苯为原料，通过卤素氨基偶联反应，获得式1表示的化合物；

s2：对式1表示的化合物进行维尔斯迈尔-哈克反应，获得式2表示的化合物；

s3：对式2表示的化合物进行羟醛缩合反应，获得式3表示的化合物；

s4：对式3表示的化合物进行氢化反应，获得式4表示的化合物；

s5：对式4表示的化合物进行酯基的还原反应，获得式5表示的化合物；

在一些实施方式中，在所述步骤s1中，所述催化剂包括叔丁醇钾、氯化钯或三叔丁基膦。

在一些实施方式中，在所述步骤s1中，加入催化剂后，升温至93～98℃，保持反应3.5～4.5小时。

在一些实施方式中，所述步骤s2包括在三氯氧磷中添加式1表示的化合物，然后将反应体系升温至68～73℃，保持反应25～35小时。

在一些实施方式中，所述步骤s3包括在式2表示的化合物中加入丙二酸二乙酯进行反应。

在一些实施方式中，在所述步骤s3中，还加入哌啶和苯甲酸，升温至105～115℃，回流分水6～8小时。

在一些实施方式中，所述步骤s4包括在式3表示的化合物中加入乙酸乙酯、乙醇、湿钯碳，在室温下进行反应。

在一些实施方式中，所述步骤s4包括在68～72℃的温度下，对反应体系进行减压蒸馏。

在一些实施方式中，在所述步骤s5中，使用硼氢化钠/三氯化铝体系作为还原剂。

在第二方面中，本申请提供一种根据上述制备方法制得的具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于本申请的制备方法通过使用相对温和的反应条件，并且反应路线简单，可以为合成三芳胺类有机空穴传输材料中间体提供可供借鉴的合成路线。

附图说明

图1表示本发明的实施例1的中间体m4的¹h-nmr图谱。

具体实施方式

除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。

关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。

术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，除了对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。

术语定义

如本文所使用，术语“收率”指在化学反应中得到的产物量。收率通常表示为反应理论收率的百分率。

在本申请的具有四羟基活性位点的三芳胺类化合物的制备方法如下进行：

s1：二苯胺溶于1,4-二氧六环，再加入对溴甲苯、叔丁醇钾和(dppf)pdcl2和三叔丁基膦，升温到93～98℃，保持3.5～4.5小时，获得上述式1表示的化合物。

s2：dmf中缓慢滴加三氯氧磷,控制温度10℃以下，滴加完毕后，保持10℃以下0.5～1.5小时，加入上述式1表示的化合物，保持25～35分钟，缓慢升温到65～71℃，保持反应约25～35小时，获得上述式2表示的化合物。

s3：上述式2表示的化合物溶于甲苯，加入丙二酸二乙酯、哌啶和苯甲酸，升温到105～115℃，回流分水6～8小时，获得上述式3表示的化合物。

s4：高压釜中加入上述式3表示的化合物、乙酸乙酯、乙醇以及10％湿钯碳，氮气置换三次，氢气置换三次，加压到2～3mpa，室温搅拌，不断补充氢气，获得式4表示的化合物。

s5：反应瓶中加入上述式4表示的化合物、二乙二醇二甲醚，控温15～25℃，分批加入硼氢化钠，控温30℃以下，将三氯化铝溶于二乙二醇二甲醚，呈浊液，控温18～24℃，将含有三氯化铝的二乙二醇二甲醚滴加到反应液中，约需3小时，滴加完毕后，保持25～35分钟，升温45～55℃，反应2.5～3.5小时，获得上述式5表示的化合物。

在上述实施方式中，在步骤s2中：反应控温在68～73℃为最合适，温度高维尔斯迈尔试剂分解，温度低反应速度慢。在步骤s3中：回流分水时，尽量快速分水，约5小时中控，原料消失，中间体小于5％，产物85～90％；反应时间过长，杂质增加。在步骤s4中：减压蒸除溶剂时，后期要升到70℃，尽量把溶剂蒸干，否则影响后面的还原。在步骤s5中：滴加三氯化铝时，约前三分之二部分放热明显，缓慢滴加；后三分之一部分放热不明显。由于粗品体系中残留大量二乙二醇二甲醚，所以蒸馏后期用油浴，水泵蒸除二乙二醇二甲醚。

实施例

下面将结合本申请的实施例，对本申请的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明，所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。

实施例1

第一步：氮气保护下，300g二苯胺溶于3000ml1,4-二氧六环，再加入393g对溴甲苯、435g叔丁醇钾和12g(dppf)pdcl2和29g三叔丁基膦，升温到93℃，保持4小时，取样(中控1，即tlc检测无二苯胺)。冷却到室温，体系加入6000ml水中，再加入2000ml石油醚，搅拌30分钟，分层，水相用2000ml石油醚提取一次，合并有机相，有机相用1000ml水洗涤一次，有机相再用1000ml饱和氯化钠洗涤一次，有机相用50g无水硫酸钠干燥，有机相粗过150g硅胶(200～300目)，滤液减压浓缩得到700g粗品。粗品加入2000g甲醇，60℃热溶清，冷却到室温(t＝10～15℃)结晶，抽滤得到651g湿品(中控2，hplc>98.5％)，烘干得到m1420g，摩尔收率91％。

第二步：2000gdmf加入5l反应瓶，氮气保护，冷却到-5℃，缓慢滴加1810g三氯氧磷,控制温度10℃以下，滴加完毕后，保持10℃以下1小时。加入200gm1，保持30分钟。缓慢升温到68℃，保持反应约30小时，取样(中控1，产物含量86～90％)，冷却到室温，缓慢加入4000g冰水中，搅拌30分钟，乙酸乙酯提取三次(3×1000g)，合并有机相，有机相用1000ml水洗涤一次，50g无水硫酸钠干燥，然后粗过150g硅胶(200～300目)，滤液减压浓缩得到243g粗品。粗品加1000ml乙酸乙酯，60℃热溶清，冷却到室温(t＝10～15℃)结晶，抽滤得到283g湿品(中控2，hplc>98.5％)，烘干得到m2197g，摩尔收率81％。

第三步：200gm2溶于甲苯，加入305g丙二酸二乙酯，27g哌啶和31g苯甲酸，升温到110℃，回流分水6小时，分出约25g水，取样(中控1,原料反应完，中间体hplc＜5％，产品hplc＞85％)。冷却到室温，体系加入500ml1mol/l盐酸溶液，搅拌30min,分层，水相用500ml甲苯提取一次，合并有机相，有机相再加入500ml饱和碳酸氢钠，搅拌30min,分层，有机相再用200ml饱和氯化钠洗涤一次，减压浓缩除去甲苯，得到粗品约525g。加入1500ml乙醇热溶清，然后冷却到5℃，结晶。抽滤，滤饼烘干得到360g亮黄色固体m3(中控2，产品hplc约95％)，摩尔收率94.7％。

第四步：1l高压釜中加入95gm3，500g乙酸乙酯、100g乙醇，9.5g10％湿钯碳，氮气置换三次，氢气置换三次，加压到2mpa，室温搅拌反应，不断补充氢气，至不再吸氢。取样(中控1，原料反应完)，出料，过滤，除去钯碳，滤液减压浓缩得到93g粘稠油状物m4(如图1所示的¹h-nmr图谱)(中控2，产品hplc约95％)，摩尔收率97％。

第五步：氮气保护下，于1l反应瓶中加入60gm4，300ml二乙二醇二甲醚，搅拌溶清。控温20℃，分批加入19g硼氢化钠。控温30℃以下，将26.7g三氯化铝溶于400ml二乙二醇二甲醚中，呈浊液。控温21℃，将含有三氯化铝的二乙二醇二甲醚滴加到反应液中，约需3小时，有大量气体产生。滴加完毕后，保持30分钟，升温50℃，反应3小时，取样(中控1，原料消失，产物hplc约55％)。降至室温，将反应液缓慢倒入800g冰水中，体系中加入300ml乙酸乙酯，滴加浓盐酸调ph<6，搅拌10分钟，静止分层，水相用乙酸乙酯提取两次(2×300ml)，合并有机相，有机相分别用500ml水，500ml饱和氯化钠洗涤，然后用50g无水硫酸钠干燥，减压浓缩除去乙酸乙酯(水浴60℃)，残液再升温110℃左右，水泵蒸除残留的二乙二醇二甲醚，得100g粗品(中控2，产品hplc＞97％)。粗品加入100g甲醇溶清，加入100g200～300目硅胶吸附，蒸干，再过柱层析，石油醚—石油醚：乙酸乙酯(1：1)—乙酸乙酯—乙酸乙酯：甲醇(10:1)梯度洗脱，得30g黄色胶状液体dp(目标产品)。摩尔收率70％。

本实施例的合成路线如下所示：

实施例2

第一步：氮气保护下，280g二苯胺溶于2800ml1,4-二氧六环，再加入390g对溴甲苯、431g叔丁醇钾和11g(dppf)pdcl2和28g三叔丁基膦，升温到98℃，保持4小时，取样(中控1，tlc检测无二苯胺)。冷却到室温，体系加入6000ml水中，再加入2000ml石油醚，搅拌30分钟，分层，水相用2000ml石油醚提取一次，合并有机相，有机相用1000ml水洗涤一次，有机相再用1000ml饱和氯化钠洗涤一次，有机相用50g无水硫酸钠干燥，有机相粗过150g硅胶(200～300目)，滤液减压浓缩得到700g粗品。粗品加入2000g甲醇，60℃热溶清，冷却到室温(t＝10～15℃)结晶，抽滤得到651g湿品(中控2，hplc>98.5％)，烘干得到m1390g，摩尔收率90％。

第二步：2000gdmf加入5l反应瓶，氮气保护，冷却到-5℃，缓慢滴加1810g三氯氧磷,控制温度10℃以下，滴加完毕后，保持10℃以下1小时。加入190gm1，保持30分钟。缓慢升温到73℃，保持反应约30小时，取样(中控1产物含量86～90％)，冷却到室温，缓慢加入4000g冰水中，搅拌30分钟，乙酸乙酯提取三次(3×1000g)，合并有机相，有机相用1000ml水洗涤一次，50g无水硫酸钠干燥，然后粗过150g硅胶(200～300目)，滤液减压浓缩得到243g粗品。粗品加1000ml乙酸乙酯，60℃热溶清，冷却到室温(t＝10～15℃)结晶，抽滤得到280g湿品(中控2，hplc>98.5％)，烘干得到m2189g，摩尔收率82％。

第三步：190gm2溶于甲苯，加入300g丙二酸二乙酯，26g哌啶和30g苯甲酸，升温到110℃，回流分水8小时，分出约25g水，取样(中控1,原料反应完，中间体hplc＜5％，产品hplc＞85％)。冷却到室温，体系加入500ml1mol/l盐酸溶液，搅拌30min,分层，水相用500ml甲苯提取一次，合并有机相，有机相再加入500ml饱和碳酸氢钠，搅拌30min,分层，有机相再用200ml饱和氯化钠洗涤一次，减压浓缩除去甲苯，得到粗品约525g。加入1500ml乙醇热溶清，然后冷却到5℃，结晶。抽滤，滤饼烘干得到343g亮黄色固体m3(中控2,产品hplc约95％)，摩尔收率95.0％。

第四步：1l高压釜中加入93gm3，480g乙酸乙酯、98g乙醇，9.4g10％湿钯碳，氮气置换三次，氢气置换三次，加压到3mpa，室温搅拌反应，不断补充氢气，至不再吸氢。取样(中控1,原料反应完)，出料，过滤，除去钯碳，滤液减压浓缩得到91g粘稠油状物m4(中控2,产品hplc约95％)，摩尔收率97％。

第五步：氮气保护下，于1l反应瓶中加入58gm4，300ml二乙二醇二甲醚，搅拌溶清。控温30℃，分批加入18.5g硼氢化钠。控温30℃以下，将26.0g三氯化铝溶于400ml二乙二醇二甲醚中，呈浊液。控温30℃，将含有三氯化铝的二乙二醇二甲醚滴加到反应液中，约需3小时，有大量气体产生。滴加完毕后，保持30分钟，升温55℃，反应3小时，取样(中控1，原料消失，产物hplc约55％)。降至室温，将反应液缓慢倒入800g冰水中，体系中加入300ml乙酸乙酯，滴加浓盐酸调ph<6，搅拌10分钟，静止分层，水相用乙酸乙酯提取两次(2×300ml)，合并有机相，有机相分别用500ml水，500ml饱和氯化钠洗涤，然后用50g无水硫酸钠干燥，减压浓缩除去乙酸乙酯(水浴60℃)，残液再升温110℃左右，水泵蒸除残留的二乙二醇二甲醚，得100g粗品(中控2,产品hplc＞97％)。粗品加入100g甲醇溶清，加入100g200～300目硅胶吸附，蒸干，再过柱层析，石油醚—石油醚：乙酸乙酯(1：1)—乙酸乙酯—乙酸乙酯：甲醇(10:1)梯度洗脱，得29.5g黄色胶状液体dp(目标产品)。摩尔收率71％。

上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。