Московский Государственный Университет
имени
Факультет фундаментальной физико-химической инженерии
Синтез 1,3,5-трис[5-(4-третбутилфенил)- 1,3,4-оксадиазол-2-ил] бензола
(TPOB).
Курсовая работа
студентки 302 группы
Научные руководители:
к. ф.-м. н.
к. х.н.
Преподаватели:
д. х.н, проф.
к. х.н.
Москва - 2015 г.
Оглавление
Введение……………………………………………………………………………....3
Обзор литературы………………………………………………………………….....4
Обсуждение результатов…………………………………………………………....10
Экспериментальная часть…………………………………………………………..14
Выводы………………………………………………………………………………18
Список литературы……………………………………………………………….....19
Приложение………………………………………………………………………….21
Введение
В настоящее время электролюминесценция на основе органических материалов перестала быть только предметом научных исследований. Уже сейчас выпускаются сотовые телефоны и телевизоры, дисплеи которых основаны на технологии OLED. Можно ожидать, что в будущем эти устройства полностью вытеснят свои жидкокристаллические аналоги. Это связано с более высоким качеством светодиода, простым технологическим устройством изделий такого рода и, что очень важно, более высоким КПД преобразования электрической энергии в «полезную» световую у дисплеев, основанных на технологии OLED. Последнее обстоятельство способствует бурному развитию другой области практического применения светодиодов на основе органических материалов – источников освещения небольших помещений. При этом, что очень важно, генерируемый свет можно регулировать по спектральному составу.
В электролюминесцентных устройствах важнейшую роль играет природа органических материалов, поскольку она определяет такие важнейшие для практики характеристики устройства как его эффективность и время работы («время жизни») устройства, а так же спектр излучаемого им света. Одним из необходимых условий длительности работы устройства является высокая температура стеклования органических веществ, которые составляют слои светодиода. Найдено, что органические соединения, у которых три или четыре одинаковых фрагмента соединены с центральной частью («вещества звездчатого типа», или «радиолены») обладают более высокой температурой стеклования, чем их линейные аналоги.
Одно из таких веществ, которое активно используется в органических светодиодах в качестве электронно-транспортных или матричных материалов – 1,3,5-трис-[5-(4-третбутилфенил)-1,3,5-оксадиазол-2-ил]-бензол. Он известен под аббревиатурой «TPOB».
Целью настоящей курсовой работы является проведение полного синтеза описанного в литературе и применяемого на практике «TPOB».
Литературный обзор
1. Органические электролюминесцентные материалы.
Электролюминесценция – излучение света при прохождении электрического тока через образец. Интерес к этому явлению необычайно возрос после того, как в 1987-1990 г были опубликованы данные о тонкопленочных светодиодных устройствах на основе низкомолекулярных [1] и полимерных [2] органических материалов, в которых были получены высокие яркости свечения при низких питающих напряжениях. В настоящее время исследование органических электролюминесцентных материалов – бурно развивающаяся отрасль знаний, получившая выход к практическим приложениям.
Электролюминесцентные светоизлучающие диоды (СИД, английская аббревиатура LED) на основе неорганических материалов (Si, ZnS и т. п.) давно и широко применяются в технике в качестве индикаторных устройств, а так же имеют перспективу для применения в качестве устройств освещения. Однако, применение неорганических светодиодов для создания информационных устройств типа телевизионных экранов затруднено, так как такие светодиоды представляют собой сравнительно крупные дискретные устройства. В то же время тонкопленочные технологии, применяемые для создания органических светоизлучающих диодов (ОСИД, английская аббревиатура OLED), могут применяться и для создания плоских телевизионных экранов[3, 4]. Плоские экраны, созданные на основе технологии ОСИД, могут составить значительную конкуренцию получившим в последнее время широкое распространение жидкокристаллическим дисплеям. Принципиальные преимущества ОСИД-экранов – самосветимость (ЖК материалы требуют дополнительной подсветки), более широкий угол обзора, способность работать в широком температурном интервале. Ряд фирм уже выпускают небольшие экраны на основе технологии ОСИД. В настоящее время все больше рассматривается практическое применение электролюминесценции на основе органических материалов для создания источников освещения. Проблемам развития технологии и материалов для ОСИД посвящен ряд обзоров [5-11]
2. Электролюминесцентные устройства.
Органический электролюминесцентный дисплей ОСИД представляет собой монолитный тонкопленочный полупроводниковый прибор, который излучает свет, когда к нему приложено напряжение. ОСИД состоит из ряда тонких органических пленок, которые заключены между двумя тонкопленочными проводниками. ТипичныеОСИД-устройства представляют собой однослойные или многослойные структуры сэндвичевого типа толщиной ~100 нм. В качестве примера ОСИД-устройства на рисунке 1 представлена схема устройства на основе TPOB [12].
Рис. 1
Органический светоизлучающий диод на основе TPOB представляет собой тонкопленочное устройство, содержащее несущую основу, выполненную в виде стеклянной подложки, на которую помещается низкоомный слой на основе смешанного оксида индия и олова, In2O 3-SnO3(ITO),выполняющего функцию анода (дырочно-инжектирующего слой).Он прозрачный для видимого света, имеет высокую работу выхода и способствует инжекции дырок в полимерный слой. На нем находится слой органического вещества с дырочной проводимостью (дырочно-транспортный слой) - N, N'-дифенил-N, N'-(3-метилфенил)-1,1'-бифенил-4,4'-диамин (TPD). Затем следует излучающий (эмиссионный) слой TPOB. Предпочтительно наличие в устройстве слоя с электронной проводимостью (электронно-транспортного слоя), расположенного под слоем катода, который облегчает инжектирование электронов в эмиссионный слой и часто сочетает в себе функцию эмиссионного слоя. TPOB обладает этими свойствами. Электролюминесцентный (эмиссионный) слой является средой, в которой непосредственно происходит соединение инжектированных в него электронно-дырочных пар и образования квантов света. Последним идет металлический катод в виде пленки алюминия или сплава магний серебро[13]. Эти металлы обладают низкой работой выхода, способствуют инжекции электронов в полимерный слой[14].
Существуют электролюминесцентные устройства с двойным дырочно-транспортным слоем (рис. 2) [15]. Считается, что они являются более долговечными и имеют высокую производительность. В данной схеме ТРОВ в электронно-транспортном слое лучше снижает энергетический барьер, что приводит к более сбалансированному числу инжектированных дырок и электронов.
Рис. 2
Принцип работы устройств приведен на рис. 3 [6].При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом, катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой — положительный. Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона, которое сопровождается испусканием (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным.
Рис.3
Цель данной работы – синтез 1,3,5-трис-[5-(4-третбутилфенил)-1,3,5-оксадиазол - 2-ил]-бензола., вещества, часто фигурирующего в научных публикациях под аббревиатурой TPOB:
Это соединение относится к структурам "звездчатого" типа [16], или" радиоленам"[17]. В соединениях такого типа к центральной части (молекула бензола) присоединены три и более одинаковых заместителя (фрагменты, содержащие структуру замещенного 1,3,4-оксадиазола). Как уже отмечалось в литературном обзоре, эти соединения обладают особыми физико-химическими и электрофизическими характеристиками, позволяющими конструировать эффективные электролюминесцентные устройства на основе данных материалов.
3. Методы синтеза
Синтез TPOB сводится, по сути, к методам образования 1,3,4-оксадиазольного фрагмента. В литературе представлен большой объем публикаций, посвященных свойствам и синтезу 2,5-диарил-1,3,4-оксадиазолов, например, обзорная монография [18].
Наиболее часто используются две схемы синтеза[17], [19]:
Схема 1
где [BА] – водоотнимающий агент: POCl3, SOCl2, P2O5, H2SO4 конц. и др.
Схема 2
Также приведены схемы синтеза аналогов TPOB [19].
Многие арил и ацил кислоты хлоридов коммерчески доступны и используются без дополнительной очистки. Некоторые хлорангидриды были синтезируются из соответствующих арильных кислот с PCl5.
Тертазолы получают путом обработки соответствующих нитрилов с NaN3 и NH4Cl в ДМФ. А целевые соединения - с помошью реакции Хьюсгена (1,3-диполярное присоединение алкинов к азидам, протекающее с образованием 1,2,3-триазолов) от соответствующих ацилхлоридов.
Это соединение получают взаимодействием 1,4-бис (5-тетразолил) бензола с 4-трет-бутилбензоилхлоридом в пиридине.
1,3,5-триметил трикарбоновый эфир подвергают последовательным реакциям образования гидрозида, ацилирования и обезвоживания.
В работе [20]проводится синтез TPOB и его различных аналогов.
Синтез 1,3,5 – трис (4-трет-бутилфенил -1,3,4-оксодиазоил) бензола (OXD-S1). Коммерческое вещество 1,3,5-бензол трикарбонилтрихлорид нагревают с обратным холодильником в оксохлориде фосфора в течение 3 ч. Оксохлорид фосфора удаляют, а полученное вещество сушат при пониженном давлении. Потом добавляют 4-трет-бутилбензоилгидразид и сухой пиридин. Смесь отстаивается при комнатной температуре в течение 2 ч, затем при 800С в течение еще 2 ч. Смесь охлаждают и туда выливают воду для получения осадка. Осадок отфильтровывают и промывают разбавленной хлористоводородной кислотой, потом водой. Перекристаллизовывают в смешанном растворе метанола и этанола и получают игольчатые кристаллы. Эти кристаллы кипятят с оксохлоридом фосфора в присутствии обратного холодильника 5 ч. Оксохлорид фосфора удаляют при пониженном давлении. Остаток промывают водой и перекристаллизовывают из раствора этанола/толуола с получением белого кристаллического порошка.
Н-ЯМР (СDCl3, м. д.): 9,05 (с, центр Ph-H, 1H); 8,15 (д, Ph-H, 2H); 7,61 (д, Ph-H, 2H), 1,40 (с, СН3, 9Н).
Для синтеза ТРОВ мы выбрали схему 1. Этот путь безопасен, удобен, протекает с хорошими выходами для промежуточных и конечного соединения. В схеме 2 на одной из стадий осуществляется генерирование азотистоводородной кислоты (НN3), которая является токсичной, неустойчивой и взрывоопасной.
Подробная схема синтеза ТРОВ представлена в разделе «Обсуждение результатов» в схеме 3.
Обсуждение результатов
Основной путь синтеза
Схема 3
Соединение I (4-трет-бутилбензойная кислота) – коммерчески доступно, получено от компании “Aldrich”.
Соединение II (метил-4-трет-бутилбензоат) является продуктом этерификации соединения I метанолом и синтезировано согласно методике [21]. Особенность данного способа состоит в том, что этерификация протекает в присутствии дополнительной гидрофобной органической фазы(1,2-дихлорэтана), предохраняющей образующийся сложный эфир от гидролиза. Всё это смещает равновесный процесс в сторону продукта реакции и позволяет получать соответствующие сложные метиловые эфиры с высокими выходами. Так, соединение II было получено с выходом, близким к количественному. Температура кипения соединения II также соответствует описанным в литературе параметрам.
В спектре ПМР соединения II в области 1,33 м. д. и 3,90 м. д. наблюдаются два синглетных сигнала 9 и 3-х протонов, присущих протонам трет-бутильной и метильной групп соответственно. В области 7,44-7,46 м. д. и 7,96-7,97 м. д. проявляются два дублетных сигнала, по интегральной интенсивности соответствующих двум протонам на каждый дублет. Эти пики соответствуют сигналам ароматических протонов, находящихся в орто-положениях к трет-бутильной и метоксикарбонильной группам соответственно. Таким образом, спектральные характеристики соединения II полностью соответствуют заявленной структуре.
Синтез соединения III (4-трет-бутилбензгидразида) представляет собой реакцию гидразинолиза сложного эфира. Вещество синтезировано с хорошим выходом(86%).
Элементный анализ синтезированного вещества соответствует количественному составу заявленной структуры.
В ИК-спектре соединения III наблюдалась интенсивная полоса в области 1627 нм, соответствующая C=O фрагменту соединения III.
В масс-спектре соединения III присутствует пик молекулярного иона (192) невысокой интенсивности (14%), а максимальный по интенсивности (100%) пик (161) соответствует осколочному иону, образованному в результате разрыва связи CO-NH.
ПМР-спектр соединения III представлен синглетом в области 1,33 м. д.. и интенсивностью в 9 протонов, что соответствует трет-бутильной группе. Имеются также сигналы протонов гидразинового фрагмента в области 4,12 м. д. (2 протона, NH2) и 7,56 м. д. (1 протон, NH) и два дублетных сигнала в области 7,45-7,46 м. д. и 7,68-7,70 м. д., что соответствует четырем протонам ароматического кольца, расположенным в орто-положениях по отношению к трет-бутильной и гидразиноксикарбонильной группам соответственно.
Опираясь на данные элементного анализа и спектральных исследований можно считать, что структура соединения III полностью соответствует заявленной.
Соединение V (мезотоилхлорид) синтезировали по методике [22]. Вещество было получено с высоким выходом (91,9% от теоретического), его температура кипения соответствовала данным, приведенным в литературе. Из-за высокой чувствительности вещества к влаге и его высокой реакционной способности спектральные исследования соединения V не проводились.
Cоединение VI(1,3,5-трис[3-(4-третбутилбензоил)карбазоил]бензол) получали ацилированием соединения V свободной NH2-группы гидразинового фрагмента соединения III. Реакция протекала гладко, в результате получили соединении VI с высоким выходом (около 95%). Вещество перекристаллизовывали из 90%-ной водной уксусной кислоты.
Элементный анализ аналитического образца соединенияVI соответствовал количественному составу.
В ИК-спектре наболюдались интенсивные полосы поглощения в областях 1687, 1659, 1612 см-1 (С=О).
ПМР-спектр соединения VI представлен синглетом 27 протонов трет. бутильной группы в области 1,33 м. д., дублетными сигналами ароматических протонов фрагмента 4-трет. бутилбензойной кислоты в области 7,51-7,57 м. д.(6Н аром) и 7,88-7,92 м. д. (6Н аром). Имеется синглентный сигнал трех ароматических протонов центрального бензольного фрагмента, а также фрагменты ацилгидразиновых протонов (суммарно 6Н) в области 10,59 и 10,81.
Масс-спектр представлен рядом фрагментарных пиков.
Согласно данным можно сделать вывод, что соединение VI полностью соответствует заявленной структуре.
Соединение VII (1,3,5-трис[5-(4-третбутилфенил)1,3,4-оксадиазол -2-ил] бензол - TPOB) было получено замыканием цепи с отщеплением воды с помощью POCI3[10, 18] с выходом 84,1% от теоретического.
Путь замыкания оксадиазольных колец соединения VII может быть представлен
общей схемой синтеза 2,5-дизамещенных 1,3,4-оксадиазолов.
Целевое соединение представляет собой белое кристаллическое вещество с т. пл. 183-1850С.
Элементный анализ аналитического образца соединения VII соответствовал количественному составу заявленной структуры.
В ИК-спектре соединения VII можно отметить полосу в области1495 см-1, характерную для C=N связи.
ПМР-спектр представлен синглентным сигналом в области 1,41 м. д., соответсвующей 27 протонам трет-бутильной группы. В области 7,60-7,62 и 8,16-8,18 м. д. есть дублетные сигналы ароматических протонов фрагмента 4-трет. бутилбензойной кислоты (по 6Н аром. каждый, всего 12). В области 9,08 м. д. зарегистрирован синглентный сигнал трех ароматических протонов центрального бензольного фрагмента.
В масс-спектре соединения VII помимо фрагментарных пиков наблюдается молекулярный пик (678 единиц массы) с интенсивностью 20%.
Таким образом, был успешно осуществлен синтез целевого соединения по выбранной схеме
В процессе выполнения настоящей курсовой работы была разработана схема получения и по ней успешно осуществлен синтез титульного соединения.
Целевое и все промежуточно получаемые соединения были исчерпывающе охарактеризованы рядом спектральных исследований.
Структура заявленного соединения VII полностью доказана
Экспериментальная часть
Элементный анализ проведен на приборе CHNS/O–элементный анализатор«VarioMICROCube».
ИК – спектры регистрировали на приборе «PerkinElmerSpectrum 100».
ПМР – спектры регистрировали на приборе «BrukerDRX 500» с рабочей частотой 500,13 при температуре 298 К и использовали в качестве внутреннего стандарта тетраметилсилан.
Масс – спектры регистрировали на приборе «FinniganMAT, INCOS 50» с вводом вещества в область локализации при энергии ионизирующих электронов 70 эВ.
Температуры плавления – исправленные, измерены на нагревательном столе «БОЭЦИУС РНМК 05» с наблюдательным устройством.
4-третбутилбензойная кислота, 1,3,5-бензолтрикарбоновая кислота, гидразин-гидрат, тионилхлорид, фосфора оксихлорид – коммерчески доступны и получены от компании «Aldich»
1. Метил-4-третбутилбензоат (II)
Схема синтеза:
В колбу 0,5 л, снабженную обратным холодильником, магнитной мешалкой и нагревательным столом помещали 89.0 г (0.5 М) 4-третбутилбензойной кислоты, 50,0 г (65 мл) метанола, 160 мл 1,2-дихлорэтана и 9 мл концентрированной серной кислоты. Смесь нагревали до кипения при перемешивании и выдерживали при той температуре 10 часов. По окончании отделяли образовавшийся водный слой, а органический промывали водой (2 порции по 100 мл). Последний сушили над безводным сульфатом натрия. От органической фракции отделяли основное количество растворителя перегонкой при атмосферном давлении, а остаток фракционировали в вакууме. Собирали фракцию с температурой кипения 143-145 0С / 18 мм рт. ст. Получили 95,8 г целевого продукта. Выход близкий к количественному (около 98% от теоретического). Литературные данные: т. кип. 136-1380С / 16мм рт. ст. [23]
ПМР – спектр δ(м. д.) : 1.33 ( 9 Н, с., (СН3)3С-); 3.90 (3Н, с. СН3-); 7.44-7.46 (2Н, д. Н аром.); 7.96-7.97 ( 2Н, д. Н аром.).
2. 4-третбутилбензогидразид (III)
Схема синтеза:
В колбу 0,2 л, снабженную обратным холодильником, магнитной мешалкой, капельной воронкой и нагревательным столом, помещали 25,0 мл (около 0,5М) гидразин-гидрата и 50,0 мл этанола. К этой смеси при перемешивании прибавляли по каплям 38,4 г (0,2 М) метил-4-третбутилбензоата (соединение II). Время прибавления -10 минут. Затем реакционную смесь нагревали до кипения при перемешивании и выдерживали при этой температуре 10 часов. По охлаждении реакционную массу обрабатывали по 500 мл холодной водой и отфильтровывали образовавшийся осадок. Его промывали на фильтре 100 мл воды, сушили в вакууме над пентаоксидом фосфора. Неочищенный продукт перекристаллизовывали из толуола. Получили 33,0 г целевого продукта. Выход 86% от теоретического, т. пл. 129,0-129,3 0С. Литературные данные: т. пл. 127,5-129,50С[24].
Элементный анализ. Найдено, % : С 68.67; Н 8.29; N 14.27. Брутто формула С11Н16N2О. Вычислено, % : С 68.72; Н 8.39; N 14.57; О 8,32.
ИК-спектр (см-1) : 3323, 3304 (уширенная), 1627 (С=О), 1561, 1532, 1497, 1339, 930, 859.
ПМР-спектр, δ (м. д.): 1.33 ( 9 Н, с., (СН3)3С-), 4.12 ( 2Н, уширенный, NH2), 7.45-7.46 (2H, д. Наром.), 7.56 ( 1Н, СО NH), 7.68-7.70 ( 2Н, д. Н аром.).
Масс-спектр : (I/Imax, %) : 192 ( M, 14), 161 (100), 146 (16), 118(16), 91(14).
Бензол-1,3,5-трикарбонил хлорид (мезотоилхлорид) (V)
Схема синтеза:
В колбу (0.25 л), снабженную магнитной мешалкой, обратным холодильником с хлоркадьциевой трубкой, помещали 42 г (0.2 М) 1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты, 134 г (82 мл, 1.125 М) тионилхлорида и 5 капель диметилформамида. Смесь нагревали при перемешивании до кипения и выдерживали при этой температуре 4 часа. По охлаждении реакционную смесь фильтровали, отгоняли избыток тионилхлорида при атмосферном давлении, остаток перегоняли в вакууме. Собирали фракцию с т. кип. 183-185 0C / 21 мм. Получили 48.8 г целевого продукта. Выход 91.9% от теоретического. Литературные данные: т. кип. 1780С / 11мм рт. ст; т. пл. 34-350С [21].
3. 1,3,5-трис[3-(4-третбутилбензоил)карбазоил]бензол (VI)
Схема синтеза:
В колбу емкостью 200 мл, снабженную магнитной мешалкой, термометром и обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, помещали 13,4 г (0,07М) гидрозида 4-третбутилбензойной кислоты, 7,8 г (0,07М) триэтиламина и 70 мл безводного тетрагидрофурана. После гомогенизации к смеси прибавили по каплям при температуре не выше 200С (охлаждающая баня) раствор 5,3 г (0,02 М) трихлорангидрида мезитоловой кислоты [или 1,3,5 – бензолтрикарбоновой кислоты] в 10 мл безводного тетрагидрофурана. Смесь перемешивали при 200С 2 часа, затем при 500С еще 1 час. По охлаждении смесь обрабатывали 250 мл воды и подкисляли до рН 1-2. Образовывалось масло, которое быстро закристаллизовывалось в порошок белого цвета. Его отфильтровали, промывали на фильтре водой, сушили на воздухе до постоянного веса. Получили 19,16 г неочищенного продукта. Его перекристаллизовывали из 90%-ной уксусной кислоты. Выделили 13,58 г чистого целевого продукта. Выход 95% от теоретического; т. пл. 214-2160С, затем крист. до 2600С.
Элементный анализ. Найдено, % : С 66,13; Н 6,28; N 11,11. Брутто формула С42Н18N6О6. Вычислено, % : С 68,83; Н 6,60; N 11,47; О 13,10.
ИК-спектр (см-1): 3244, 3500 (уширенная), 1686, 1658 (С=О), 1612, 1530, 1496(C=O), 1269, 1205, 1115, 1016, 905, 849.
ПМР-спектр, δ (м. д.): 1,33 (27 Н, с., - С(СН3)3); 7,51-7,57 (6 Н, д., Н аром.); 7,88-7,92 (6 Н, д., Н аром.); 8,68 (3 Н, с., Н аром.); 10,59 (3 Н, с., СОNН); 10,81 (3 Н, с., СОNН).
Масс-спектр m/e, (I/Imax, %): 541 (5), 318 (6), 175 (5), 161 (100), 144 (25), 134 (15), 118 (18), 91 (50).
4. 1,3,5-трис[5-(4-третбутилфенил)1,3,4-оксадиазол -2-ил] бензол (TPOB) (VII)
Схема синтеза:
В колбу емкостью 50 мл снабженную магнитной мешалкой и обратным воздушным холодильником с хлоркальциевой трубкой помещали 5,86 г (0,008 М) 1,3,5-трис [3-(4-третбутилбензоил) карбазоил] бензола и 20 мл хлорокиси фосфора (POCI3). Смесь при постоянном перемешивании нагревали до кипения и выдерживали при этой температуре5 часов. По охлаждении реакционную смесь обрабатывали 150 г льда. Образовывался осадок кремового цвета. Его отфильтровывали, промывали на фильтре водой, сушили на воздухе. Получили 6,06 г неочищенного продукта. Очищали перекристаллизацией из уксусной кислоты с последующим промыванием осадка на фильтре холодной уксусной кислотой и метанолом. После сушки осадка в вакууме над пентаоксидом фосфора до постоянного веса, получили 4,56 г целевого продукта. Выход 84,1% от теоретического; т. пл.183-185 0С (при 175-1800С частично размягчается). Литературные данные: т. пл. 168-1720С (стеклуется выше 1640С) [17].
Элементный анализ. Найдено, % : С 74,39; Н 6,52; N 12,48. Брутто формула С42Н42N6О3. Вычислено, % : С 74,31; Н 6,24; N 12,38; О 7,07.
ИК-спектр (см-1): 3075, 2966, 2906, 2870, 1617, 1550, 1495, (С=N), 1369, 1270, 1195, 1112, 1081, 1011, 898, 842, 784.
ПМР-спектр, δ (м. д.): 1,41 (27 Н, с., - С(СН3)3); 7,60-7,62 (6 Н, д., Н аром.); 8,16-8,18 (6 Н, д., Н аром.); 9,08 (3 Н, с., Н аром.).
Масс-спектр m/e, (I/Imax, %): 678 (М, 20), 663 (100), 324 (10), 161 (95), 145 (20), 118 (10).
Выводы
1. Собрана научная литература, касающаяся методов синтеза и свойств 1,3,5 - оксодиазолильных - 1,3,4 - производных бензола.
2. Разработана и выполнена оптимальная схема получения и по ней синтезирован 1,3,5-трис-[5-(4-третбутилфенил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил]бензол («TPOB»), как материал, проявляющий электронотранспортные свойства.
3. Структура целевого («TPOB») и всех промежуточных соединений однозначно подтверждены рядом спектральных методов и результатами элементного анализа.
Список литературы
1. C. W. TangandS. A. VanSlyke. Organic electroluminescent diodes // Appl. Phys. Lett., 1987, 51, No12, pp. 913-915.
2. J. H. Burroughes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burns and A. B. Holmes. Light-emitting diodes based on conjugated polymers // Nature, 1990, 347, No6293, pp. 539-541.
3. D. Braun. Semiconducting polymer LEDs // Materials Today, June 2002, pp. 32-39.
4. J. K. Borchardt. Developments in organic displays // Materials Today, Sept. 2004, pp. 42-46.
5. U. Mitschke, P. Bauerle. The electroluminescence of organic materials // J. Mater. Chem., 2000, v.10, №7, pp.1471-1507.
6. Y. Shirota, H. Kageyama. Charge Carrier Transporting Molecular Materials and Their Applications in Devices // Chem. Rev., 2007, v. 107, pp. 953-1010.
7. K. Walzer, B. Maennig, M. Pfeiffer and K. Leo. Highly Efficient Organic Devices Based on Electrically Doped Transport Layers // Chem. Rev., 2007, v. 107, pp. 1233-1271.
8. . Электролюминесценция в органических материалах. В сб. “Наноструктурированные материалы для систем запасания и преобразования энергии” // Ред. и , Иваново 2007, с. 220-242.
9. , , . Электролюминесцентный материал, содержащий органическое люминесцентное вещество // Патент РФ № 000 от 01.01.2001.
10. , , . Органический светоизлучающий диод// Патент РФ .
11. , , . Координационные соединения редкоземельных металлов с органическими лигандами для электролюминесцентных диодов // Успехи химии 2005, т.74, № 12, с.1193-1215.
12. H. Ogawa, R. Okuda, Y. Shirota. Tuning of the emission color of organic electroluminescent devices by exciplex formation at the organic solid interface //Appl. Phys. A, 1998, v. 67, pp. 599–602.
13. М. Matsumura, A, lto, Y. Miyamare.Appl. Phys. Lett., 1999, 75, pp. 1042-1044.
14. R. H. Friend, R. W. Gymer, A. B. Holmes, J. H. Burroughes, R. N. Marks, C. Taliani, D. D. C. Bradley, D. A. Dos Santos, J. L. Brédas, M. Lögdlund, W. R. Salaneck. Electroluminescence in conjugated polymers// Nature, 1999, 397, 121
15. H. Ogawa, R. Okuda, Y. Shirota. Exciplex Emission in an Organic Electroluminescent Device Using Electron-transporting 1,3,5-Tris(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazolyl)benzene and Hole-transporting N, N′-bis(3-methylphenyl)-N, N′-diphenyl-[1,l′-biphenyl]-4,4′-diamine // Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1998, Vol. 315, pp. 187-192.http://dx. doi. org/10.1080/10587259808044330.
16. A. J. Bettenkausen, D. Strohriegl. Advanced Materials, 1996, v. 8, №6, pp. 507-510.
17. X-C. Li, A. Kraft, R. Gervini, G. C.W. Spencer, F. Cacialli, R. H. Friend, J. Gruener, A. B. Holmes, J. C. DeMello, S. C. Maratti. The Synthesis and Optoelectronic Properties of Oxadiazole – based Polymers Materials // Research Society, Symp. Proc., 1996, v. 413, pp. 13-21.
18. Ред. Р. Эльдерфильд. Гетероциклические соединения, т. 7, М. 1965.
19. C-С. Yang, C-J. Hsu, P-T. Chou, H. C. Cheng, Y. , M-K. Leung. Excited State Luminescence of Multi-(5-phenyl-1,3,4-oxadiazo-2-yl)benzenes in an Electron-Donating Matrix: Exciplex or Electroplex? //J. Phys. Chem. ²B², 2010, v. 114, pp. 756–768.
20. N. Katsuyuki, S. Masatoshi, E. Syun. Molecular Design, Syntheses, and Physical Properties of Nonpolymeric Amorphous Dyes for Electron Transport //J. Phys. Chem. ²А², 1997,v. 101, pp.2350-2357.
21. R.O.Clinton, S.C.Laskowski // Jacs, 1948, v.70, №9, pp. 3185-3136.
22. W. Ried, F-J Königsfein. Uebet das 1,3,5 – Triformylbenzol (Benzol - trialdehyd - 1,3,5) // Chem. Ber. Bd, 1959, 92,N 10, pp. 2532-2542.
23. B. V. Zanten, W. Th. Naifa. Synthesisofalkyl-substiltufed 3-phenyl-4-hydroxycoumarins // RecueldesTravauxChimiquesdesPays-Bas, 1960, V. 79, № 11, рp. 1211-1222.
24. V. YuGusev, D. A. Muksinova, A. V. Radushev.Extraction and complexation of copper (ll) with para-tert-bytylbenz-hydrazide and its N', N'-dimethylderivative // Russian Gournal of General Chemistry, 2012, v 82, №4, рр. 679-684.
Приложение
ИК-спектры:
Масс-спектры:
ПМР-спектры:
