苯并[E]芘的合成与有机反应

苯并[E]芘是一种多环芳烃类化合物，外观为白色晶体，熔点178℃，难溶于水，易溶于三氯甲烷、甲苯、苯等有机溶剂，具有稳定的芳香环共轭体系。苯并[E]芘在光电材料领域具有潜在应用价值。

合成方法

在氮气保护下，室温环境中将乙烯基溴化镁溶液逐滴加入到溶解有芘-4,5-二酮的四氢呋喃溶液中，搅拌反应2小时。通过饱和氯化铵溶液淬灭过量格氏试剂，加水稀释后用乙醚萃取，有机相干燥后减压浓缩，残留物经硅胶柱层析分离。得到目标中间体4,5-二羟基-4,5-二乙烯基-4,5-二氢芘，收率为54%；同时回收未反应的起始原料芘-4,5-二酮。

将4,5-二羟基-4,5-二乙烯基-4,5-二氢芘溶解于吡啶中，加入三氯氧磷，回流反应10分钟，确保环化和脱水反应完全。反应液倒入冰水中淬灭，搅拌至冰融化，析出的深色沉淀用二氯甲烷溶解，经佛罗里硅土柱层析纯化，以己烷为洗脱剂收集目标馏分。得到纯品苯并[E]芘，收率为52%，熔点为178℃[1]。

有机反应

1、将苯并[E]芘(A37，2.52g,，10mmol),高碘酸钠(NaIO4，8.3g，40.9mmol),三氯化钌(RuCl.XH2O,0.125g,0.6mmol),乙腈40mL,二氯甲烷40mL,和蒸馏水50mL在30-40度下搅拌过夜,将反应产物冷却至室温,并加入200mL蒸馏水,然后减压过滤形成的沉淀物,用二氯甲烷萃取滤液,并向其中加入无水硫酸镁干燥除水分,然后减压下除去溶剂得粗产品,再采用柱层析分离提纯(二氯甲烷为洗脱液)得到产物,进一步在真空中干燥该产物以制备所需固体化合物A38(1.07g,收率38%),MS:[M+H]⁺=283[2]。

2、向100毫升三颈烧瓶中加入0.900克（3.57毫摩尔）化合物苯并[E]芘、1.389克（3.56毫摩尔）三溴化苄基三甲基铵、0.486克（3.57毫摩尔）氯化锌和60毫升三氯甲烷。所得混合物在室温下搅拌反应3小时。反应结束后，向反应液中加入100毫升水，有机层用甲苯萃取，经无水硫酸钠干燥后，通过硅胶柱色谱法纯化（展开剂：甲苯-庚烷混合液），得到0.963克化合物a-2（白色晶体），收率96%[3]。

参考文献

[1]Sukumaran K B, Harvey R G. Novel Annelation Reaction: Synthesis of Polycyclic Hydrocarbons from o-Quinones[J]. Journal of Organic Chemistry, 1981, 46(13): 2740-2745.

[2]广州华睿光电材料有限公司,武汉华星光电半导体显示技术有限公司. 芳环并芘醌类化合物及其应用:CN202010945301.7[P]. 2021-03-26.

[3]山田直樹，西出洋布，島麻紀 等。新規化合物、有機発光素子及び画像表示装置 [P]. 日本: JP 5656439 B2, 2015-01-21.