CN103819482B - 一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物及其制备方法 - Google Patents

一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物及其制备方法，该方法具体步骤为首先将1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺、环戊二烯与无机碱式盐混合溶于极性非质子有机溶剂中，反应0.5-3小时得到混合溶液，将得到的混合溶液滴入2mol/L的稀盐酸，析出沉淀后抽滤，水洗沉淀物后得到粗产品，将得到的粗产品进行硅胶柱层析，得到产物，淋洗液体积比为二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1。本发明制备方法步骤简单，一步反应得到产品，成本低，反应时间短，反应条件温和。

Description

一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物及其制备方法。
背景技术
苝系衍生物是一类具有特殊结构的化合物，具有优异的热稳定性、光稳定性、化学稳定性和优良的染色性能。自从Kardo在1913年发现苝四羧酸二酰亚胺类化合物以来，此类化合物一直广泛应用于染料工业和涂料工业。随着光电材料的发展研究以及广泛应用，苝系化合物凭借其优良的光电特性，越来越受到人们的重视。其中，二聚及多聚的苝二酰亚胺化合物，由于其更优异的光学特性和电学特性，使得其应用前景广泛，同时也越来越受到研究人员的重视。然而，低聚苝二酰亚胺的反应一般反应步骤较复杂，反应条件严格，反应产率较低，一般需要过渡金属催化剂参与反应。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物的化学结构式为：
上述化合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺、环戊二烯与无机碱式盐混合溶于极性非质子有机溶剂中，反应0.5-3小时得到混合溶液；
（2）将步骤（1）中反应得到的溶液滴入2mol/L的稀盐酸，析出沉淀后抽滤，水洗沉淀物，得到环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物的粗产品；
（3）将步骤（2）得到的粗产品进行硅胶柱层析，得到产物，淋洗液的体积比为二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1；
所述1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺与环戊二烯的摩尔比为1：2-3，所述极性非质子有机溶剂的用量为每克1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺用20-60mL。
优选环戊二烯为精制后现用。
所述极性非质子有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺中的一种或一种以上的混合。
优选极性非质子有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
优选反应为2小时。
优选无机碱式盐为碳酸钾、碳酸氢钾或碳酸钠。
本发明的有益效果：
1.提供了一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物的制备方法，此方法简单，成本低，反应时间短，反应条件温和。
2.提供了一种环戊二烯桥连的二3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺湾位环状结构连接的新型结构。本产物是一种苝系衍生物，具有苝系衍生物所普遍具有的热稳定性、光稳定性、化学稳定性和优良的染色性能。
附图说明
图1实施例1产物的质谱；
图2实施例1产物的核磁氢谱；
图3实施例1产物的化学结构式。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明。
实施例1
取600毫克N,N’-二环己基-1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺、0.30毫升环戊二烯和415毫克碳酸钾溶于20毫升N-甲基吡咯烷酮，室温搅拌，反应2小时，将反应液滴入到100毫升2mol/L的稀盐酸中，析出沉淀，抽滤，水洗3次，烘干。粗产品进行硅胶柱层析，淋洗液为二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1。得到产物408毫克，产率69％。如图1、图2所示，通过对产物的质谱和核磁氢谱分析，确定通过该方法制备的苝系衍生物结构式如图3所示。
实施例2
取600毫克N,N’-二环己基-1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺、0.30毫升环戊二烯和600毫克碳酸氢钾溶于20毫升N,N’-二甲基乙酰胺、四氢呋喃混合溶液（VN,N’-二甲基乙酰胺:V四氢呋喃=1:1）中，室温搅拌，反应3小时，将反应液滴入到100毫升2mol/L的稀盐酸中，析出沉淀，抽滤，水洗3次，烘干。粗产品进行硅胶柱层析，淋洗液为二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1。得到产物198毫克，产率34％。
实施例3
取600毫克N,N’-二环己基-1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺、0.30毫升环戊二烯和380毫克碳酸钠溶于20毫升N,N’-二甲基甲酰胺，50℃搅拌反应0.5小时，将反应液滴入到100毫升2mol/L的稀盐酸中，析出沉淀，抽滤，水洗3次，烘干。粗产品进行硅胶柱层析，淋洗液为二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1。得到产物278毫克，产率47％。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物，其特征在于，所述化合物的化学结构式为：
2.针对权利要求1所述化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺、环戊二烯与无机碱式盐混合溶于极性非质子有机溶剂中，反应0.5-3小时得到混合溶液；
(2)将步骤(1)中反应得到的溶液滴入2mol/L的稀盐酸中，析出沉淀后抽滤，水洗沉淀物，得到环戊二烯桥连的二苝二酰亚胺化合物的粗产品；
(3)将步骤(2)得到的粗产品进行硅胶柱层析，得到产物，淋洗液二氯甲烷：乙酸乙酯的体积比为20:1；
所述1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺与环戊二烯的摩尔比为1：2-3；
所述极性非质子有机溶剂的用量为：每克1-硝基-3,4：9,10-苝四羧酸二酰亚胺用20-60mL；
所述无机碱式盐为碳酸钾、碳酸氢钾或碳酸钠。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述环戊二烯为现精馏现用。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应为2小时。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述极性非质子有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或一种以上的混合。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述极性非质子有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
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