5,5'-双(松香酸硼基)-2,2'-双噻吩:常见问题与用途
5,5'-双(松香酸硼基)-2,2'-双噻吩:常见问题与用途
5,5'-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼环戊烷-2-基)-2,2'-联噻吩是一种对称双官能有机硼构建模块,在2,2'-联噻吩核心两端各连接一个频哪醇硼酸酯基团,广泛用于钯催化铃木–宫浦交叉偶联反应,以构建π共轭寡聚物、聚合物及有机半导体材料。
- CAS号
- 190788-63-7
- 分子式
- C₂₀H₂₈B₂O₄S₂
- 分子量
- 450.18 g/mol
- 官能团
- 两个频哪醇硼酸酯(Bpin)基团;2,2'-联噻吩核心
- 主要应用
- 铃木–宫浦交叉偶联;共轭聚合物与有机半导体合成
- 产品编号
- B152913
什么是5,5'-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼环戊烷-2-基)-2,2'-联噻吩?
5,5'-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼环戊烷-2-基)-2,2'-联噻吩(产品编号B152913)是一种对称有机硼化合物,其2,2'-联噻吩单元两端α位(5位和5'位)各连接一个频哪醇硼酸酯(Bpin)基团。频哪醇酯对硼酸官能团起到保护作用,与游离硼酸相比,显著提高了对空气和水分的稳定性,同时在钯催化交叉偶联反应中仍保持高反应活性。
2,2'-联噻吩核心是一种成熟的π共轭结构单元,广泛存在于有机电子和光电材料中。该化合物的双官能特性——在单一共轭骨架上具有两个活性硼官能团——使其成为适用于逐步增长聚合反应的A–A型单体,可与互补的二卤化物(B–B)单体配合使用,也可用于顺序偶联以构建确定结构的寡聚物。
主要物理和化学性质
该化合物分子式为C₂₀H₂₈B₂O₄S₂,分子量约为450.18 g/mol,室温下为晶态固体。联噻吩骨架赋予分子一定的平面共轭性,频哪醇硼酸酯基团是铃木–宫浦催化循环中发生金属转移的活性位点。
频哪醇硼酸酯形式与游离硼酸相比具有更好的操作稳定性,在弱酸性条件下通常对质子脱硼反应的耐受性更强。该化合物在常见有机溶剂(如四氢呋喃(THF)、二氯甲烷、甲苯和二甲基甲酰胺(DMF))中溶解性良好,便于在小分子合成和聚合工艺中使用。
注意:具体熔点、溶解度数值及光谱数据(核磁共振、紫外-可见光谱)应以每批次随附的分析证书(CoA)为准进行核实。
在有机与聚合物化学中的应用
铃木–宫浦交叉偶联:该化合物的主要应用是作为双硼酸酯单体参与钯催化铃木–宫浦缩聚反应。与芳香族或杂芳香族二卤化物伙伴(如二溴代缺电子单元)偶联后,可生成用于有机场效应晶体管(OFET)、有机光伏(OPV)和有机发光二极管(OLED)的π共轭共聚物。
确定结构寡聚物合成:该化合物可用于逐步偶联反应,制备结构明确的寡噻吩或混合杂芳烃结构,用于构效关系研究。
传感器与光电材料:由该单体衍生的含联噻吩共轭材料已被探索用于化学传感、电致变色器件和薄膜晶体管应用,这得益于噻吩基骨架良好的电荷传输性质。
学术研究:该化合物被广泛用作模型双官能单体,用于研究共轭聚合物合成中的聚合动力学、分子量控制和端基分析。
储存、操作与安全
储存:该化合物应储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,远离光线和水分。建议在密封容器中于惰性气氛(氮气或氩气)保护下储存,以防止硼酸酯基团在长期存放过程中缓慢水解。长期保存纯度通常建议在2–8 °C冷藏。
操作:适用标准实验室防护措施:使用适当的个人防护装备(PPE),包括手套、安全护目镜和实验室外套。涉及该化合物的反应通常在惰性气氛下(施伦克技术或手套箱)进行,以排除水分和氧气,因为二者会影响交叉偶联反应中催化剂的性能。
废弃处置:废弃物应按照适用于有机硼和有机硫化合物的当地法规进行处理,未经确认当地排放指南前不得直接排入下水道。
注意:使用前应查阅完整的安全数据表(SDS)。具体危害分类应以Aladdin Scientific提供的现行SDS为准进行核实。
订购与规格
5,5'-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼环戊烷-2-基)-2,2'-联噻吩可从Aladdin Scientific订购,产品编号为B152913。研究人员在关键应用中使用前,应索取当前分析证书(CoA),以确认纯度、批次特定分析数据(如HPLC、核磁共振)及物理常数。
如需大批量采购、定制纯度规格或有采购咨询需求,请联系Aladdin Scientific销售团队。可能提供批量定价和机构账户选项。
订购前请通过核对CAS号(190788-63-7)和分子式(C₂₀H₂₈B₂O₄S₂)与您的合成需求,确保选择正确产品。
常见问题
5,5'-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼环戊烷-2-基)-2,2'-联噻吩在合成中的主要用途是什么?
该化合物主要用作A–A型双硼酸酯单体,参与钯催化铃木–宫浦交叉偶联缩聚反应,与芳香族或杂芳香族二卤化物共聚单体共同构建π共轭共聚物,应用于有机场效应晶体管(OFET)、有机光伏(OPV)和有机发光二极管(OLED)等有机电子领域。此外,也可用于逐步偶联反应以构建结构确定的寡噻吩。
为何对该联噻吩化合物优选频哪醇硼酸酯形式而非游离硼酸形式?
频哪醇酯对硼中心起到保护作用,与相应的游离硼酸相比,对空气、水分及质子脱硼反应的稳定性显著提高。这种增强的操作稳定性便于储存、处理和纯化,同时在标准铃木–宫浦条件下经水性碱活化后,硼酸酯仍具有高反应活性。
哪些溶剂适合溶解该化合物?
该化合物在常见极性非质子及芳香族有机溶剂中溶解性良好,包括四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、甲苯和二甲基甲酰胺(DMF)。建议在使用前确认其在特定反应溶剂体系中的溶解性,并在对水分敏感性有顾虑时在惰性气氛下处理溶液。
如何储存B152913以长期保持其纯度?
将该化合物密封储存于惰性气氛(氮气或氩气)保护的容器中,于2–8 °C避光防潮保存。在此条件下,频哪醇硼酸酯基团可免受水解。请务必查阅批次特定的分析证书(CoA)以获取推荐储存条件和货架期信息。
该化合物是否可通过铃木偶联以外的方法用作共轭聚合物合成的单体?
该化合物因其硼酸酯官能团而专为铃木–宫浦交叉偶联而设计。尽管硼酸酯原则上可参与其他硼介导的转化反应(如Chan–Lam偶联或Matteson反应),但通过钯催化铃木缩聚进行共轭聚合物合成迄今仍是此类单体最常见且最成熟的应用。
参考文献
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Scherf, U.; Müllen, K. Synthesis and Characterization of Ladder-Type Oligomers and Polymers. Polymer 1992, 33, 2443–2446. [General reference for conjugated polymer synthesis via Suzuki coupling — verify applicability]
- Handbook of Thiophene-Based Materials; Perepichka, I. F.; Perepichka, D. F., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, 2009. [General textbook reference for bithiophene-based materials]
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