CN105968013A - 一种π-共聚物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种π‑共聚物及其制备方法，与现有技术相比，本发明提供了一种全新的多取代π‑共聚物的合成方法，生成一系列新的π‑共聚衍生物。合成的π‑共聚衍生物结构更加复杂多样，其π‑共聚结构，能够发射较长波长，因此在LED材料方面有着很好的运用。

Description

一种π-共聚物及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机化合物领域,具体涉及一种π-共聚物及其制备方法。
背景技术
在不饱和的化合物中,有三个或三个以上互相平行的P轨道形成大π键,这种体系称为共轭化合物。共轭化合物由一种或几种结构单元通过共价键连接起来的形成分子量很高的化合物即为共轭聚合物。
共轭聚合物具有较强的光捕获能力，可用来放大荧光传感信号，在疾病诊断以及生物检测等方面发挥了越来越重要的作用。近几年来共轭聚合物在细胞与动物水平的荧光成像以及生物医学领域的应用也获得了高度关注。在国家自然科学基金委以及科技部的资助下，中国科学院化学研究所有机固体重点实验室的科研人员在共轭聚合物设计与生物医药应用领域取得系列新进展。
基于目前π-共聚物的研究现状，提供一种简单的π-共聚物的合成方法很有必要。
发明内容
本发明提供的了一种π-共聚物及其制备方法，结构多样，能够发射较长波长，而且制备方法简单、操作方便。
本发明提供的一种π-共聚物，其结构式为:
其中E1和E2相同，为CO2R；R为直链烷基或支链烷基；R1、R2为氢、卤素或烷基，R3、R4为苯基、苯乙炔基或卤素。
优选的，一种π-共聚物，其结构式为:
本发明提供的一种π-共聚物的制备方法，包括以下步骤：
(1)以氢化钠为催化剂，将丙二酸酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应后，然后纯化分离，得到产物，即化合物1；
(2)将化合物1与苯乙炔基溴混合在Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，以三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应，纯化分离后得到产物，即前体化合物2；
(3)加热条件下，步骤(2)所制备的前体化合物2在甲苯溶剂中与9,10-二苯基蒽反应，将产物纯化分离，得到产物，即π-共聚物。
进一步的，步骤(1)中丙二酸酯、炔丙基溴摩尔比为1：2.2-3.2；所述丙二酸酯选自丙二酸二乙酯。
步骤(1)所述搅拌反应时间在8小时；
步骤(1)中所述纯化分离具体为：产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，用体积比1:100的乙酸乙酯和石油醚柱层析，得到白色固体产物，即化合物1。
步骤(2)中所述化合物1与苯乙炔基溴的物质的量比为：1:2.2-3.2，步骤(2)所述搅拌反应，时间在12-14小时；
步骤(2)中所述洗涤分离具体为：产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，用体积比为1:80的乙酸乙酯：石油醚柱层析分离，得到白色固体产物，即前体化合物2。
步骤(2)中所述Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，摩尔比Pd(PPh3)2Cl2:CuI＝3:1。
步骤(3)中所述加热反应，温度为90-110℃，反应时间为10-13h。
步骤(3)中前体化合物2与9,10-二苯基蒽摩尔比为：1:1.2。
步骤(3)中纯化分离具体为：产物用水洗涤，乙酸乙酯萃取，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:100)再室温结晶，然后用石油醚洗涤得到淡白色粉末即π-共聚物。
与现有技术相比，本发明提供了一种全新的多取代π-共聚物的合成方法，生成一系列新的π-共聚衍生物。合成的π-共聚衍生物结构更加复杂多样，其π-共聚结构，能够发射较长波长，因此在LED材料方面有着很好的运用。
附图说明
图1a为π-共聚衍生物的结构式；
图1b为优选的π-共聚物的结构式；
图2a为实施例1制备的π-共聚物的核磁共振氢谱图；
图2b为实施例1制备的π-共聚物的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
实施例1
一种π-共聚物，其结构式为：
一种π-共聚物的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)以氢化钠为催化剂20g，将200mmol丙二酸二乙酯与440mmol炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应8小时，产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:100得到白色固体产物，即化合物1；
(2)将80mmol化合物1与200mmol的苯乙炔基溴混合在Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，摩尔比Pd(PPh3)2Cl2:CuI＝3:1，以32.52g三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应12小时，产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:80)得到雪白色固体产物，即前体化合物2。
(3)在100℃的条件下，步骤(2)所制备的前体化合物2在甲苯中与9,10-二苯基蒽反应13小时，前体化合物2与9,10-二苯基蒽摩尔比为：1:1.2，得化合物3，即π-共聚物的粗产物；将制备的π-共聚物粗产物用水洗涤，乙酸乙酯萃取，室温结晶，转出用石油醚洗涤得到浅白色粉末即π-共聚物，产率约为56.5％。
浅白色粉末产物结构通过；1H NMR；13C NMR来测定，结果如图2a、2b所示。
浅白色粉末产物:
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.69-7.59(m,3H),7.50-7.47(m,4H),7.42-7.31(m,8H),7.21-7.18(m,8H)，7.05(d,1H),6.92(t,2H),5.28(t,1H),5.16(t,1H),4.31-4.2(m,4H),3.75-3.51(m,4H),1.36-1.27(m,6H)。
13C NMR(125 MHz,CDCl3)δ172.10,172.01，143.02,141.69,140.54,139.5,139.61,139.10,138.64,138.49,138.00,133.64,133.68,133.51,131.67,130.89,130.85,130.67,130.55,129.02,128.84,125.62,128.51,128.41,128.22,128.05,128.03,127.99,127.42,127.35,126.84,126.77,125.78,125.74,124.08,115.50,95.41,88.26,62.27,62.25,60.17,46.24,45.81,41.43,39.19,14.57,14.48 ppm。

Claims (10)

1.一种π-共聚物，其特征在于，所述π-共聚物的结构式为:
其中E1和E2相同，为CO2R；R为直链烷基或支链烷基；R1、R2为氢、卤素或烷基，R3、R4为苯基、苯乙炔基或卤素。
2.根据权利要求1所述的π-共聚物，其特征在于，所述π-共聚物的结构式为:
3.一种权利要求1或2所述的π-共聚物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)以氢化钠为催化剂，将丙二酸酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴，搅拌反应后，然后纯化分离，得到产物，即化合物1；
(2)将化合物1与苯乙炔基溴混合在Pd(PPh3)2Cl2/CuI的无水无氧催化体系中，以三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应，纯化分离后得到产物，即前体化合物2；
(3)加热条件下，步骤(2)所制备的前体化合物2在甲苯溶剂中与9,10-二苯基蒽反应，将产物纯化分离，得到产物，即π-共聚物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中丙二酸酯、炔丙基溴摩尔比为1：2.2-3.2。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述丙二酸酯选自丙二酸二乙酯。
6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中步骤(1)所述搅拌反应时间在8小时。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述化合物1与苯乙炔基溴的物质的量比为：1:2.2-3.2。
8.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述搅拌反应，时间在12-14小时。
9.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述加热反应，温度为90-110℃，反应时间为10-13h。
10.根据权利要求3或9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中前体化合物2与9,10-二苯基蒽摩尔比为：1:1.2。
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