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一直以来，苯并噻唑类化合物都被广泛应用于显示面板、环境监测、医疗影像、荧光染料等诸多领域，特别是在电致发光领域，随着近几年来电子产品的广泛普及，其核心部件显示面板的发光材料得到了迅猛的发展，出现了一批以有机电致发光器(OLED)为代表的新型显示设备。2-(2-羟基苯基)苯并噻唑等荧光物质作为 OLED 的发光材料得到了全世界化学家的深入研究。2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑)产生强烈的荧光现象，主要是羟基和 N 上的孤对电子形成氢键，使得整个分子形成稳定的平面结构，由五元杂环和由氢键形成的六元杂化形成易于电子流动的发色基团，并在紫外光照射下，吸收能量，从而发生电子跃迁，产生强烈的荧光效应。本文对 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑 的合成、性质、发光机制以及其金属络合物进行了简要的论述，为后来的研究者提供一些参考。
2-(2-羟基苯基)苯并噻唑，英文名称2-(2-Hydroxyphenyl)benzothiazole(2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑)，其外观呈灰白色晶体状。2-(2-羟基苯基)苯并噻唑的合成早在上个世纪就有报道，发展至今 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑 的合成路线已经较为完善。以下将介绍 3 种 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑的合成方法。
Robert G Charles 等以水杨酰胺和邻氨基苯硫醇为起始原料，在油浴 220℃条件下，反应 4~5 h，然后经过真空蒸馏、重结晶纯化、干燥等步骤后得终产物 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑，产率 72% [1]，反应如图1。该合成路线无需加入溶剂，并且操作快捷，但反应的原料邻氨基苯硫醇毒性较大，同时反应温度较高，在操作过程中必须做好防护措施。
图1 以水杨酰胺和邻氨基苯硫醇为原料的合成路线 1
王任洁以水杨酸和取代苯胺为起始原料，经过酰化、羟基保护、羰基硫代、Jacobson 关环四步反应最终得到 6 位取代的 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑，产率 15~20%，具体反应路线如图 2。该路线为2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑 衍生物的合成方法，但将底物取代苯胺替换为苯胺也可应用于 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑 的合成[2]。此路线较路线 1 最大的优势在于反应避免了邻氨基苯硫醇的使用，提升了反应的安全性。但是与路线 1 的一步法生成 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑 相比，反应步骤过长、副产物过多、反应中间体分离过程复杂，最终导致了该法的产率大大低于路线 1、3，因此该法较为适用于 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑衍生物的合成。
图2 以水杨酸和取代苯胺为原料的合成路线 2
陈明强以水杨酸和邻氨基苯硫醇原料，甲苯为溶剂，在 40℃~50℃的条件下，缓慢向反应体系中滴加脱水剂三溴化磷，滴加完毕后经回流、过滤、干燥、重结晶等流程后得无色晶体，熔点 130℃~131℃，收率达 50%。并通过核磁共振氢谱、红外光谱等色谱分析方法对其结构进行进一步确认，反应如图 3。此路线的反应条件温和，反应原料廉价易得，但依然存在路线 1 的弊端，且反应产率略低于路线 1。同时有些研究者应用该合成方法得到 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑的收率可达到 90% [3]，因此该路线也被大量的研究者应用于 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑衍生物配体的合成中。我们以此路线对化合物进行了合成，并应用了祥鹄超声波化学仪器：XH-2008DE 智能温控双频超声波合成萃取仪，进一步缩短了反应时间、提高反应收率。实验过程如下。
图3 以水杨酸和邻氨基苯硫醇为原料的合成路线 3
在装有机械搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、N 2 鼓泡装置的 500 ml 四口瓶中，投入 25 g (0.2 mol)的邻氨基苯硫醇、27.6 g (0.2 mol)的水杨酸及 200 ml 的无水甲苯，在搅拌下，通入 N 2 鼓泡，并加热至 50℃左右至固体全部溶解，然后缓慢滴加 13.8 g 的三氯化磷。在滴加过程，产生大量热量，若反应过于剧烈实时用冰浴降温，此时反应液变为越来越粘稠状态。滴加完毕，搅拌加热至回流，保持回流温度，继续搅拌 6 h (超声波条件下 0.5 h)，此时反应液呈澄清溶液状态。静置片刻，将反应混合液倾倒入 500 ml 的烧杯中，冷却到室温，渐渐析出固体。将上述析出的固体过滤，滤饼经乙醇、水洗，干燥。将干燥后的产物用三氯甲烷重结晶，获得无色的 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑 结晶。熔点：129℃~131℃。
综上所述，本文对 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑的性质、合成以及发光机制做了比较系统性地阐述，并且对 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑的制备路线进行了简要的介绍。这类化合物都具有 ESIPT 骨架，同时分子中还存在一个离域的大π建，激发光谱与荧光光谱之间有着高度的对应性。因此与无机发光材料相比，表现出更高的荧光效率、更宽的颜色选择范围。此外，在 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑 分子中 N、O 原子易与金属形成螯合物，此类 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑金属络合物表现出比 2-(2-羟基苯基) 苯并噻唑更加优异的荧光性能，这一点应该引起人们的高度关注，以望开发出更多有实用价值的有机电致发光材料。
[1] Charles, R.G. and Freiser, H. (1953) Synthesis of 2-(o-hydroxyphenyl)benzothiazole and of 2-(o -hydroxyphenyl) benzothiazoline. Journal of Organic Chemistry, 18, 422-425.
[2] 王任洁. 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑衍生物的合成及性质研究[D]: [硕士论文]. 大连: 大连理工大学, 2008.
[3] 陈明强. 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑的合成及荧光性能研究[J]. 中国矿业大学学报, 2002, 31(3): 319-323.