本发明涉及一种苯并硼氮萘噻吩衍生物的合成方法，属于有机合成技术领域。
背景技术：
硼氮杂稠环分子在有机电子学中的应用研究虽然刚刚起步，这类分子已经展现出了较好的器件性能。目前该材料的种类和数量还较少，导致构效关系的研究较为困难。尽管可以借助理论化学来预测硼氮杂稠环结构的分子轨道和相关性质，明确bn单元共价嵌入后对有机π共轭材料的电子学性质影响仍需合成大量结构来总结规律。虽然经历了近60年的努力，硼氮杂芳香稠环化合物的合成仍然是有机合成中的一个难题，将bn单元共价嵌入共轭结构中的高效合成方法还较少，除了比较常用的亲电取代反应，虽然不断有新的合成路线被提出，但它们的适用性都相对较窄。合成上的难度限制了这类材料进一步应用于有机电子学领域。因此，不断发展高效合成硼氮杂芳香稠环化合物的新方法对于此类材料的研究及应用具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种原料广泛、反应简单、反应专一性强、产率高的苯并硼氮萘噻吩衍生物的合成方法。
本发明采用以下技术方案来实现上述目的，本发明一种苯并硼氮萘噻吩衍生物的合成方法过程为：将溴代硼氮萘、硫化物、催化剂、配体和碱性盐加入到schlenk瓶中，抽真空换氮气，再加入溶剂，然后反应体系升温到60~140℃，反应8-24h；产物分别经减压除去溶剂、柱层析，得到苯并硼氮萘噻吩衍生物；其中，硫化物的用量为溴代硼氮萘摩尔量的1～3倍，催化剂的用量为溴代硼氮萘摩尔量的1%～10%，配体的用量为溴代硼氮萘摩尔量的2%～20%，碱性盐的用量为溴代硼氮萘摩尔量的1～6倍，溶剂的用量为每摩尔溴代硼氮萘5l的比例。
所述的溴代硼氮萘为硼氮萘单溴代物或硼氮萘二溴代物。
所述的硫化物为s8、k2s、na2s或kscn。
所述的催化剂为醋酸钯、二三苯基膦二氯化钯、[1,1-双(二苯基磷)二茂铁]二氯化钯、氯化烯丙基钯(ii)二聚物或碘化亚铜。
所述的配体为三苯基磷、2-(二叔丁基膦)联苯、2,2'-二吡啶、4,4'-二叔丁基-2,2'-二吡啶或1,10-菲罗啉。
所述的碱性盐为碳酸钠、碳酸钾、醋酸钾或叔丁醇钠。
所述的溶剂为甲苯，四氢呋喃或二甲基甲酰胺。
苯并硼氮萘噻吩衍生物反应方程式为：
本发明的有益效果：以溴代硼氮萘、硫化物，用钯或铜作为催化剂，一步合成苯并硼氮萘噻吩衍生物，反应简单，条件温和，反应专一性强，产率高，催化剂无毒环保，价格便宜，原料范围广泛，反应过程对环境的影响小。
具体实施方式
下面结合典型实施例来进一步描述本发明：
实施例1
合成苯并硼氮萘噻吩衍生物：
取15ml干燥的schlenk管，抽真空换氩气3次，氩气保护下，依次加入双溴代硼氮萘(362mg,1mmol)，na2s(156mg,2mmol),cui(19mg,10mol%),4,4'-二叔丁基-2,2'-二吡啶（54mg，20mol%）na2co3(160mg,1.5mmol)，导入无水无氧溶剂dmf(5ml)。氩气保护下，120℃反应约8h，反应结束，待体系温度降至室温后，二氯甲烷(4*10ml)和水(50ml)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥后，减压除去溶剂，柱层析分离(展开剂：正己烷：二氯甲烷=5:1)，得黄绿色固体160mg，收率68%。
1hnmr图谱、13c、11bnmr图谱用bruker公司生产的400兆超导核磁仪，用氘代氯仿作为溶剂，tms作为参比进行测定。
该化合物的核磁分析数据如下：
1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.47(1h,s,nh),8.22(1h,s),8.03(1h,d,j=8hz),7.73(2h,t,j=8hz),7.44-7.53(3h,m),7.23-7.54(2h,m).13cnmr(101mhz,cdcl3):δ154.5(s,quaternary-c),137.7(s,quaternary-c),133.4,131.2,130.9,128.7,127.3,125.7(s,quaternary-c),123.7,123.5,121.6,118.9。与硼原子相连的碳无信号响应。
实施例2
合成苯并硼氮萘噻吩衍生物化合物2：
取15ml干燥的schlenk管，抽真空换氩气3次，氩气保护下，依次加入单溴代硼氮萘(297mg,1mmol)，na2s(156mg,2mmol),cui(19mg,10mol%),4,4'-二叔丁基-2,2'-二吡啶（54mg，20mol%）,na2co3(160mg,1.5mmol)，导入无水无氧溶剂四氢呋喃(5ml)。氩气保护下，140℃反应约6h，反应结束，待体系温度降至室温后，二氯甲烷(4*10ml)和水(50ml)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥后，减压除去溶剂，柱层析分离(展开剂：正己烷：二氯甲烷=5:1)，得黄绿色固体181mg，收率72%。
该化合物的核磁分析数据如下：
1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.35(1h,s,nh),8.27(1h,s),7.87(1h,d,j=8hz),7.73(2h,t,j=8hz),7.43-7.66(3h,m),7.31-7.54(1h,m)，2.42(s,ch3).13cnmr(101mhz,cdcl3):δ143.9(s,quaternary-c),137.7(s,quaternary-c),133.4,131.2,130.9,128.7,127.3,125.7(s,quaternary-c),123.7,123.5,121.6,118.9,24.5。与硼原子相连的碳无信号响应。
实施例3
合成苯并硼氮萘噻吩衍生物化合物3：
取15ml干燥的schlenk管，抽真空换氩气3次，氩气保护下，依次加入单溴代硼氮萘(301mg,1mmol)，na2s(156mg,2mmol),cui(19mg,10mol%),2,2'-二吡啶（32mg，20mol%）,na2co3(160mg,1.5mmol)，导入无水无氧溶剂四氢呋喃(5ml)。氩气保护下，100℃反应约18h，反应结束，待体系温度降至室温后，二氯甲烷(4*10ml)和水(50ml)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥后，减压除去溶剂，柱层析分离(展开剂：正己烷：二氯甲烷=5:1)，得黄绿色固体178mg，收率70%。
该化合物的核磁分析数据如下：
1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.37(1h,brs,nh),8.13(1h,d,j=12hz),7.66(1h,d,j=8.0hz),7.58(1h,t,j=8.0hz),7.44(1h,t,j=8.0hz),7.36(1h,d,j=8.0hz),7.21(1h,t,j=8.0hz),7.06-7.13(2h,m).13cnmr(101mhz,cdcl3):δ161.8(d,jc-f=253.5hz,quaternary-c),144.3(s,ch),138.4(s,quaternary-c),135.7(d,jc-f=8.1hz),128.4127.5，126.2(d,jc-f=10.10hz,quaternary-c),124.3(s,quaternary-c)120.5,119.0(d,jc-f=23.2hz),117.4,113.2(d,jc-f=19.2hz,ar-c).与硼相连的碳无信号响应。