3-溴噻吩的合成研究

以噻吩为原料,先和溴素反应合成2,3,5-三溴噻吩,再以锌作还原剂在乙酸溶剂中反应得到3-溴噻吩,主要研究了第一步反应时的原料配比对反应的影响及第二步的反应时间对反应的影响,反应总收率达72.6%。

2-溴噻吩和3-溴噻吩在267nm的C-Br键解离机理

利用离子速度影像技术,研究了2-溴噻吩和3-溴噻吩两种同分异构体在267nm激光作用下的C—Br键解离机理,获得了光解产物Br(2P3/2)和Br*(2P1/2)的能量和角度分布,分析了两异构分子在267nm的C—Br键解离通道.对于2-溴噻吩和3-溴噻吩,产物Br来源于三个通道:(i)从单重激发态系间窜跃到排斥的三重激发态的快速预解离;(ii)单重激发态内转化到高振动基态的热解离;(iii)母体分子多光子电离后的解离.2-溴噻吩的产物Br*具有类似的产生机制;但对于3-溴噻吩,从激发态内转换到高振动基态发生热解离成为产物Br*的主导通道,而来自激发三重态的快速预解离通道则几乎消失.定量地给出了各个通道的相对贡献、能量分配及各向异性分布信息.实验发现,随着溴原子在噻吩上取代位置远离硫原子,来自通道(i)和(ii)产物之间的比例明显减小,相应的各向异性分布有变弱趋势.

离子液体中聚(3-溴噻吩)的电化学合成和电色效应研究

以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体[BMIM]PF6既作为溶剂又作为支持电介质,通过恒电流、循环伏安等方法制备聚(3-溴噻吩)(PBrT)膜.采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对PBrT膜的结构和形貌进行表征,用热重和差热分析法(TG-DTA)研究聚合膜的热稳定性,并利用紫外-可见光谱(UV-Vis)、计时电流和计时吸收曲线研究该聚合膜电化学和电致变色的特性.研究结果表明,与传统方法比较,在离子液体[BMIM]PF6中制备的PBrT膜更致密、光滑,具有良好的氧化还原可逆性和充放电能力,电活性高,热稳定性好.以该方法制备的PBrT膜颜色变化明显,响应时间快(0.5s),同时由于离子液体具有电位窗宽、导电率高、可循环利用等优点,因此在电化学聚合等方面具有良好的应用前景.

2-溴噻吩的简便合成(英文)

噻吩用过溴吡啶氢酸盐在四氯化碳和４８％氢溴酸中进行选择性溴化，可得到９８％的２溴噻吩．该反应时间短，收率高，选择性好，操作方便，是噻吩单溴化又一新方法．

以冰乙酸为溶剂制备2-溴噻吩

以冰乙酸为溶剂 ,通过噻吩和溴反应制备了 2 -溴噻吩 ,并探讨了诸因素对产率的影响。结果表明 :原料配比为 1∶0 95 ,反应时间 1～ 1 5h ,反应温度为 1 0℃ 。

直接溴化法合成2-溴噻吩

用溴蒸气与液体噻吩进行直接溴化反应合成了2-溴噻吩，考察了一系列因素对直接溴化法生产2-溴噻吩工艺的影响。实验结果表明：将溴蒸气预热后通入液体噻吩中进行反应产品产率较高，溴蒸气是否与稀释气体混和对产率影响不大；演蒸气通入时间即通入速度对产品产率影响比较明显。直接演化法合成2-演噻吩的最佳工艺条件是控制反应温度在80～90℃之间，原料配比（溴与噻吩物质的量之比）为0．60：1，溴蒸气通入时间为6．8h。

聚(3,4-二溴噻吩)及其电致变色器件的制备与性能研究

以3,4-二溴噻吩作为单体,以三氟化硼乙醚溶液(BFEE)为电解质溶液,通过电化学聚合得到聚(3,4-二溴噻吩)[Poly(3,4-dibromothiophene),PDBrTh],其能够显示亮红色和蓝色之间的可逆变化,并研究了PDBrTh薄膜的电致变色性能,其最快响应时间可以达到1.21 s,循环寿命达到1 800圈.以此薄膜作为电致变色层,制成的全固态PDBrTh基电致变色器件能够实现红色/蓝色的可逆变化,对于丰富电致变色器件的颜色具有重要意义.

3-溴噻吩的合成及其在有机合成中的应用

3 -溴噻吩是一种重要的有机化工中间体 ,它的合成主要通过还原和异构化这两个方面的作用来实现。它的用途主要用于噻吩聚合物的合成。以 3 -溴噻吩为原料可合成 3 -( 6-溴己基 )噻吩 ,也可合成 3 -己基噻吩 ,再以后者为原料 ,合成不同的噻吩聚合物。它的用途将更加广阔。

HZSM-5分子筛上2-溴噻吩异构化的催化性能

采用水热法合成了具有MFI结构的不同硅铝比的HZSM-5催化剂,利用X射线衍射仪(XRD),氨的程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对催化剂的晶型结构和表面酸性进行了表征。考察了不同硅铝比的HZSM-5对2-溴噻吩异构化为3-溴噻吩的催化性能影响。结果表明,催化剂表面的弱酸中心的量增多有利于2-溴噻吩的转化,而强酸量过多,催化剂的选择性降低。当Si O2/Al2O3=160,反应温度为150℃,催化剂用量为8%,反应时间为2 h时,催化异构化性能最好。此时,反应物的转化率在93%以上,产物选择性达98%。

3-溴噻吩烷基化系列反应中原料、产物及副产物的高效液相色谱实时分离检测

建立了一种采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)实时检测5种3-烷基取代噻吩合成反应中3-烷基(丁基、己基、辛基、异辛基、十二烷基)噻吩、原料3-溴噻吩及副产物含量变化的方法。试样经水洗、萃取及旋转蒸发浓缩等预处理后,采用RP-HPLC二极管阵列紫外检测法测定,外标法定量,实现了反应产物(3-烷基噻吩)与原料(3-溴噻吩)及副产物组分的完全分离,互不干扰。5种烷基化产物及3-溴噻吩在0.100～10.0mg/L范围内线性良好,方法的最低检出限为20.0μg/L(S/N=3)。该方法简便,快捷,准确,既可用于测定反应产物的含量,又可用于跟踪反应过程中反应原料、反应生成物的动态变化,为反应动力学的研究提供了可靠依据。

4,7-二(5-溴噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑低聚物光伏性能的理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似方法,在PW91/DNP水平上研究了4,7-二(2-溴代噻吩-5-基)-2,1,3-苯并噻二唑(简称DT(Br) BT)的低聚合物(DT(Br) BT)_(n)(n=1~6)的稳定构型、前线轨道和吸收光谱.结果表明:随着聚合度增加,(DT(Br) BT)_(n)的聚合能增强,前线轨道能隙变窄,而且(DT(Br) BT)_(2)和(DT(Br) BT)_(5)-ring均为平面构型.光谱分析表明:DT(Br) BT单体的最强吸收峰384nm在紫外区;当n=2~6时,(DT(Br) BT)n的吸收峰均发生红移,而且环状聚合物红移程度不如链状聚合物红移程度大;(DT(Br) BT)_(2)最强吸收峰757 nm在可见光区,其余(DT(Br) BT)_(n)(n=3~6)的最强吸收峰都在红外区.通过比较稳定构型、前线轨道和吸收光谱表明,(DT(Br) BT)2和(DT(Br) BT)_(5)-ring具有更好的光伏性能,此研究结果对太阳能电池材料的发展具有潜在的指导意义.

聚(3,4-二溴噻吩)复合光子晶体的制备及电致变色性能

研究了二氧化硅复合聚(3,4-二溴噻吩)光子晶体(SiO2@PDBrTh)的制备及电致变色性能。首先采用改进St?ber法合成SiO2微球,再通过三电极体系制备SiO2@PDBrTh复合光子晶体,在相同条件下,与以ITO玻璃为工作电极制备得到的纯PDBrTh薄膜做对比。结果表明,将光子晶体的有序结构引入到PDBrTh中,对比度提高了15.4%,着色和褪色响应时间也均有所加快,复合薄膜的颜色从黄绿色变化到浅蓝色,其色差大于纯PDBrTh薄膜。这表明,将光子晶体的有序结构引入PDBrTh中,可以提高其电致变色性能,便于更好地应用于智能窗、传感器等领域。

有机中间体2-溴噻吩的合成研究

分别采用冰乙酸溶剂法、四氯化碳溶剂法、直接溴化法合成了2-溴噻吩,重点考察了加溴方式、加溴时间、原料配比、反应温度等影响因素对直接溴化法生产2-溴噻吩工艺的影响,并对三种生产工艺的生产成本进行了对比分析.实验结果表明:冰乙酸溶剂法和四氯化碳溶剂法不适合工业化生产,而直接溴化法是比较理想的生产工艺.将溴以蒸汽状态通入液体噻吩中进行反应产率较高,且副产物最少.溴是否预热和溴蒸汽通入时间对2-溴噻吩产率影响比较明显;直接溴化法的最佳工艺条件为:原料配比为0.55∶1-0.6∶1;反应温度为65℃-75℃;加溴时间为6-8 h.

2-溴噻吩绿色工艺的研究

研发了以粗苯萃取副产物噻吩为起始原料,以双氧水为氧化剂,以含溴无机废弃物为溴源制备2-溴噻吩的绿色工艺,解析了选择性亲电取代反应机理,在反应温度为-10℃~10℃、等摩尔配比投料时,目标产物2-溴噻吩收率达到95%,原子利用率通过该绿色循环工艺达到了100%.在此基础上解决了工业化过程中由于非均相反应引起的物料混合不均匀的问题,相比较于需要添加助溶剂以及溴代试剂的方法,本工艺不仅避免了溶剂的使用,而且利用含溴无机废弃物作为溴源,不但降低了生产成本,而且实现了溴资源的循环再利用。在工业化过程中回收副产物氯化镁,不仅大大减轻了三废的排放,而且有望实现2-溴噻吩百吨级的绿色生产。

微通道反应器中制备2-溴噻吩的工艺研究

利用微通道反应器设计了连续合成2-溴噻吩的新工艺,并分别从反应温度、停留时间、物料配比等方面进行了研究,确定了最佳的工艺合成条件:在n(噻吩)∶n(HBr)∶n(H_2O_2)=1∶1.25∶1.375、反应温度为25℃、停留时间为30 s时,噻吩的转化率为84.3%,选择性为79.9%。与传统间歇釜式工艺相比,微通道反应器工艺的反应时间明显缩短,操作过程安全简便,产品转化率高、选择性好。

活化过氧化氢用于甲苯光催化氧化的3-溴噻吩基共轭有机聚合物

以3-溴噻吩单体和粉体氧化铜为原料,采用FeCl3氧化偶联的方法制备负载氧化铜的聚(3-溴噻吩)光催化剂(thBr-CuO)。负载氧化铜后,thBr-CuO的光吸收能力与光生载流子利用率得到明显改善。可见光下,thBr-CuO催化甲苯转化的速率达到0.69 mmol/(g·h),高于初始聚(3-溴噻吩)。猝灭实验与香豆素荧光探针法证实该光催化过程中的主要活性物种为光生空穴与羟基自由基。通过光生电子-空穴对的有效分离以及对过氧化氢的高效利用,3-溴噻吩基共轭有机聚合物的光催化性能显著提升。

聚(3-癸基噻吩)-co-聚(3-溴噻吩)的合成与荧光性能研究

为了研究溴取代基对聚噻吩衍生物荧光性能的影响,定量调控聚噻吩衍生物的光学性能,用化学氧化法制备了聚(3-癸基噻吩)-co-聚(3-溴噻吩)(P3DT-co-P3BrT)。用红外光谱、核磁共振、X-射线衍射和透射电镜等对产物进行表征,用紫外-可见吸收光谱和荧光分析等方法研究了P3DT-co-P3BrT的光学性能。研究表明,P3DT-coP3BrT的带宽较宽,噻吩环上的溴取代基对P3DT-co-P3BrT的荧光强度和量子产率有明显影响。随着P3BrT含量的提高,P3DT-co-P3BrT的荧光蓝移,这与溴的吸电子诱导效应和基于结构的D-π-A效应有关。

3-溴噻吩的合成及其在有机合成中的应用

用途：噻吩类化合物是一类重要的有机化合物，随着其用途的不断开拓与发展，它能广泛应用于药物、染料、化学试剂、电子、航天等领域。聚噻吩由于其较高的电导率、好的电致发光性、非线性光学性等性质广泛应用于电子材料(如作光电池原料。作半导体和有机薄膜晶体管材料等)、纳米材卡斗的合成，也可运用于全息照相技术等。

4,7-二(5-溴噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑在CdSe表面吸附的理论研究

采用周期性密度泛函理论,在PW91/DNP水平上研究了4,7-二(5-溴噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑(简称DBrTBT)在CdSe(100)和CdSe(111)表面的吸附.吸附前后DBrTBT的Mulliken电荷和前线轨道分析表明:当DBrTBT分别吸附在CdSe(100)和CdSe(111)表面时,DBrTBT向CdSe(100)和CdSe(111)表面的电荷转移量分别为0.220和0.058e.吸附能、能隙和态密度分析表明:DBrTBT吸附于CdSe(100)表面的吸附能(-15.37 eV)强于吸附于CdSe(111)表面的吸附能(-2.50 eV),有更强的表面驰豫现象.DBrTBT吸附于CdSe(100)表面的能隙小于吸附于CdSe(111)表面的能隙.DBrTBT与CdSe(100)表面形成的共混膜是具有更好光伏性能的太阳能电池材料.

3-甲基噻吩溴化物的合成与表征

以3-甲基噻吩及NBS为原料,合成得到2-溴-3-甲基噻吩和2,5-二溴-3-甲基噻吩;确定气相色谱检测方法,并通过气相色谱检测反应进程确定反应终点.结果表明:当反应温度为40℃、反应时间为8.5 h时,2-溴-3-甲基噻吩收率为87%,产品纯度大于98%(GC);当回流反应11 h时,2,5-二溴-3-甲基噻吩收率为78%,产品纯度大于98%(GC).IR、1H NMR表征表明所得产品结构正确.