一種B型3,6‑二碘‑N‑苯基咔唑的晶體結構及其製備方法與流程
2023-09-12 09:25:10 1
本發明屬於光電材料、精細化工領域，主要涉及一種雙碘代咔唑衍生物的晶體結構研究。
背景技術：
咔唑在有機光致發光、電致發光以及非線性光學元件等領域都有極大的應用性，特別是咔唑衍生物被廣泛的應用為空穴傳輸層材料（李猛,呂宏飛,李淑輝等. 3-溴-9-苯基咔唑的合成[J]. 黑龍江科學. 2012, 3(1):26-31）。基於咔唑的有機分子和聚合化合物都擁有極好的空穴傳輸能力、薄膜成型性質和熱學性質，這些優良性質皆有助於咔唑及其衍生物應用於有機電致發光元件和光伏電池的開發中（于濤等. 咔唑衍生物在有機電致發光材料中的研究進展[J]. 化工新型材料. 2009, 37(5):6-8）。在這些咔唑衍生物中，滷代咔唑是合成這些衍生物關鍵中間體。因此，研究和開發滷代咔唑成為有機電致發光元件的必然。
眾所周知，晶型的不同導致晶體的物理性質出現較多的差異。尤其是多晶型雙碘代咔唑衍生物的晶體結構的研究仍然未見文獻報導。本發明旨在研究一種B型雙碘代咔唑衍生物的晶體結構。
技術實現要素：
本發明提供一種B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶體結構及其製備方法。這個雙碘代咔唑衍生物由於碘原子很活潑，為以後合成其他含咔唑的單體或聚合物的設計和構築提供了更多可能。
本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：一種B型3,6-二碘-N-苯基咔唑晶體結構的製備方法如下：將9-苯基咔唑(0.2433 g, 0.1 mmol)、碘化鉀(0.6640 g, 4.0 mmol)和碘酸鉀(0.4277 g, 2.0 mmol)與50ml冰醋酸室溫下混合。加熱至135℃，回流18小時後。反應液自然冷卻至室溫。抽濾，用50ml 10%硫代硫酸鈉溶液和30ml蒸餾水洗滌沉澱。稱取0.1mmol 3,6-二碘-N-苯基咔唑溶解在10 mL的乙酸乙酯溶劑中，靜置1周，過濾，洗滌，製備出一種B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的無色塊狀晶體。其晶體結構屬於單斜晶系，P21/c空間群，晶胞參數為
。
本發明的有益效果：結合了咔唑類化合物的優點，這種雙碘代咔唑化合物很容易與含炔基、硼酸基芳香化合物進行反應，為以後構築其他含咔唑類的單體或聚合物提供了更多可能性。而所得的化合物中的咔唑環具有螢光性能的芳香環，為光學材料提供了一個可能。
附圖說明
圖1、本發明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶體結構圖。
圖2、本發明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的一維鏈圖。
圖3、本發明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的二維圖。
圖4、本發明的B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的堆積圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行詳細的說明，實施例僅是本發明的優選實施方式，不是對本發明的限定。
實施例： B型3,6-二碘-N-苯基咔唑晶體結構的製備
稱取0.1克的3,6-二碘-N-苯基咔唑，溶解在10毫升乙酸乙酯中，過濾，靜置1周後，得到一種B型3,6-二碘-N-苯基咔唑無色塊狀晶體。熔點：289-291 oC。
然後將上述B型3,6-二碘-N-苯基咔唑化合物進行結構表徵。
該B型3,6-二碘-N-苯基咔唑化合物通過單晶結構衍射，並在計算機上用SHELXTL程序包完成結構確定和精修。化合物3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶體學參數見表1。
表1 B型3,6-二碘-N-苯基咔唑的晶胞參數
。
由圖1可知，單晶X-射線分析表明，不對稱單元僅由一個獨立的3,6-二碘-N-苯基咔唑的分子組成。晶體結構表明，在3,6-二碘-N-苯基咔唑的化合物中，咔唑的3位與6位分別連接著一個碘原子。碳原子與碘原子之間鍵長為分別為2.113和2.085 Å。
圖2表示沿晶胞b軸的一維鏈。在相鄰兩個化合物之間，分子間存在著C-H∙∙∙π作用力。該作用力是由C6-H6···π組成，而π芳香環是由C1-C2-C3-C4-C5-C6組成。這種超分子作用力的距離為3.693Å，角度為137o。沿晶胞b軸的方向，這些作用力把這些相鄰的化合物連接成一維鏈。
圖3表示沿ab面的二維層。沿著晶胞ab面，通過分子間的C-H∙∙∙π作用力將多個相鄰的一維鏈擴展成一個帶有1.3nm厚度的二維層。這些分子間作用力有C3-H3A···πCg8和C-H···πCg9，其作用力的距離分別為3.694Å和3.707Å，且其角度均是150o。在此，由咔唑環中的C13-C14-C15-C16-C17-C18組成芳香環Cg9，而芳香環Cg8是由C7- C8-C9-C10-C11-C12構成。除了C-H···π作用力外，還發現了π···π堆積作用力，比如，Cg8···Cg9之間的堆積作用力的距離為3.741Å，Cg9···Cg8之間的π···π堆積作用力的距離為3.741Å。
圖4表示化合物的堆積圖。上述的二維納米層進一步堆積成一個三維超分子結構。
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制，但凡採用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本發明的保護範圍之內。