CN108047003A - 异紫蒽衍生物及其制备与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了异紫蒽及其衍生物，其特征在于，具有式1结构式：式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16独自为H、‑Cl、‑Br、‑I、‑CN、‑CF3、C1‑C24烷基、C3‑C24环烷基、C1‑C24烷氧基、C1‑C24烷基取代的芳基、卤代的C1‑C24烷基、卤代的C3‑C24环烷基或卤代的C1‑C24烷氧基；R17、R18独自为H、C1‑C24烷基、C3‑C24环烷基、C1‑C24烷基取代的芳基、卤代的C1‑C24烷基或卤代的C3‑C24环烷基。本发明还公开了所述的化合物的制备方法和应用。本发明公开的化合物具有摩尔消光系数大、荧光量子产率高、溶解性好等特点，可应用于染料和光电材料。本发明采用四溴苝类衍生物为原料首次合成了该类化合物，具有简单、高效等特点。

Description

异紫蒽衍生物及其制备与应用
技术领域
本发明属于有机功能材料，具体涉及一类异紫蒽及其衍生物的有机功能材料。
背景技术
有机荧光染料在民用、工业以及军事等领域都具有广泛的应用。目前，有机荧光功能化合物已经广泛应用于有机荧光涂料与颜料、人造纤维和塑料的荧光染料、有机闪烁器等领域。
用于电致发光，光学传感器等领域的高效荧光材料的研究受到越来越多的关注。在这些应用中，有机发光二极管(OLED：Organic Light Emitting Diode)吸引了科学界的广泛关注和积极参与，被认为是新一代显示技术中最具竞争力的技术。
OLED作为一种新型的显示技术，在电压特性、发光效率、发光亮度、响应速度、器件重量以及观赏视角等方面与传统的显示技术相比具有显著优势且应用前景广阔。除此之外，OLED材料与无机发光材料和许多液晶显示材料相比具有更多的优良特性，如有机发光材料颜色选择范围更宽，实现了蓝光到红光的全彩显示。基于红、绿、蓝三基色的全彩显示方案，且实用化的材料，应具有均匀致密成膜性、良好的热稳定性、饱和色纯度、高荧光量子效率、窄发射谱带等优良特性，高性能的绿色和蓝色发光材料已经可实用化，但是红色发光材料的进展却明显落后。主要原因是：①红光发射的跃迁都是能隙较小的跃迁，即产生红光发射的化合物的能级差较小，从而增加了红光材料的设计难度；②红光材料体系中，存在较强的π-π相互作用，或者具有强的电荷转移，这些特性均会加剧分子的聚集而导致荧光淬灭现象。在OLED研究中，红色发光材料是及其重要的，因为其本身可以作为发光层制备三基色之一的红光材料OLED，因此，破除相关壁垒研发出可实用化的红色发光材料显得尤为迫切。
与平面芳烃相比，曲面分子材料溶解性更好，自发聚集的可能性更小，从而可以进行基于溶液的材料处理。而手性是自然界中普遍存在的现象之一，由于其在化学、生命科学以及材料科学等领域中的重要意义而引起越来越多研究人员的关注。手性起源是小分子聚合大分子的前提，科学家认为手性均一是生命所必需的。从微生物到人类，为了保持有机体的生存和复制，细胞必须建立在遗传物质右旋型和氨基酸左旋型的基础上。关于手性的研究一方面丰富了分子科学的内容和理论，另一方面对于理解手性起源甚至是生命起源都有可能提供重要的启示，即在手性的形成过程中，可能有一个从非手性到手性的选择过程；目前，关于曲面分子材料及分子手性的研究由于其一系列功能而引起了人们的日益关注。分子手性的研究不仅被用以模拟生物体系中的复杂现象以加深对生命科学的理解，而且还被广泛应用于手性光学开关、手性传递与放大、手性催化、手性记忆、液晶材料、非线性光学材料等。
多环芳香碳氢化合物紫蒽、异紫蒽具有共轭体系大、平面性强等特点，广泛应用于有机半导体材料。但其溶解性小、π-π堆积易造成荧光淬灭等缺陷却极大的限制了其在其它方面的应用。
德国文献《E.Clar：Die Zinkstaubschmelze.Eine neue Methode zur Reduktionorganischer Verbindungen(Aromatische Kohlenwasser-stoffe，XXIII.Mitteil.)》首次报道通过紫蒽酮和异紫蒽酮在锌粉的作用下还原成紫蒽和异紫蒽的方法。但是该方法只能合成单一、无取代的紫蒽或异紫蒽，无法进行分子裁剪、化学修饰和结构优化，且光学性质差，例如，几乎没有荧光等性质。此外，该反应温度高，反应条件剧烈，对底物适应范围窄，溶解性差，无法有效地加工组装。
因此，寻找新的途径获得曲面结构的紫蒽或异紫蒽，并改善其溶解性、结构特性及物性，从而开发其在染料及光电领域的应用显得尤为重要。
发明内容
为了克服上述异紫蒽溶解性小、平面结构易堆积而难于实现其在染料及光电领域应用的问题。
本发明第一目的在于，公开了一种全新的多取代的异紫蒽化合物，该化合物在3、4、5、6、11、12、13、14位修饰有多种官能团，具有优异的性能。
本发明第二目的在于，公开一种全新的多取代的异紫蒽化合物的制备方法，首次实现在3、4、5、6、11、12、13、14位的修饰改性。
本发明还公开了所述的异紫蒽化合物的应用方法。
异紫蒽及其衍生物，具有式1结构式：
式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16独自为H、-Cl、-Br、-I、-CN、-CF3、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷基取代的芳基(所述的芳基例如为苯基、萘环基、杂环芳基等)、卤代的C1-C24烷基、卤代的C3-C24环烷基或卤代的C1-C24烷氧基；
R17、R18独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基或卤代的C3-C24环烷基。
本发明所述的异紫蒽及其衍生物，改变化合物的溶解性和平面结构，所述的异紫蒽化合物在染料领域、光电方面展现出优异的应用前景。
作为优选，式1中，R4、R5、R12、R13独自H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C7-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基、卤代的C3-C24环烷基或卤代的C1-C24烷氧基。
进一步优选，式1中，R4、R5、R12、R13独自为C1-C24烷氧基；例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丁氧基等。
作为优选，R4、R5、R12、R13选自相同取代基。
进一步优选，所述的R4、R5、R12、R13为正丁氧基。
作为优选，式1中，R3、R6、R11、R14独自为H、-CN、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C7-C24烷基取代的芳基、卤代C1-C24烷基、卤代C3-C24环烷基或卤代C1-C24烷氧基。
进一步优选，式1中，R3、R6、R11、R14独自为C1-C24烷氧基；例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丁氧基等。
最优选，式1中，R3、R6、R11、R14为甲氧基。
作为优选，R2、R10独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C7-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基、卤代的C3-C24环烷基或卤代的C1-C24烷氧基。
R2、R10优选选自相同取代基。
作为优选，R1、R9独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C7-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基、卤代的C3-C24环烷基或卤代的C1-C24烷氧基。
R1、R9优选选自相同取代基。
作为优选，R8、R16独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C7-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基、卤代的C3-C24环烷基或卤代的C1-C24烷氧基。
R8、R16优选选自相同取代基。
作为优选，R7、R15独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C7-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基、卤代的C3-C24环烷基或卤代的C1-C24烷氧基。
R7、R15优选选自相同取代基。
最优选，R1、R2、R7、R8、R9、R10、R15、R16为H。
作为优选，R17、R18独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基或卤代的C3-C24环烷基；进一步优选为C1-C24烷基取代的芳基。R17、R18优选选自相同取代基，进一步优选为均三甲基苯基。
最优选，本发明所述的异紫蒽衍生物，具有式1-A结构：
本发明还提供了所述的异紫蒽衍生物的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：
式2化合物与卤代试剂发生反应，制得式3化合物；
步骤(2)：式6化合物的合成：
方式-1：式3化合物与式4-A和式4-B的硼酸类化合物发生铃木-宫浦反应，制得式5-A化合物；式5-A化合物还原，制得式6化合物；
方式-2：式3化合物与式4-C和式4-D的硼酸类化合物发生铃木-宫浦反应，制得式5-B化合物；式5-B化合物与R17-Mg-Br或R18-Mg-Br发生格式反应，制得式6化合物，
步骤(3)：
式6化合物发生烷基化反应，制得式7化合物；
步骤(4)：
式7与氧化试剂进行脱氢芳构化反应；制得目标化合物式1；
X为Br、Cl或I；
R17、R18独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基或卤代的C3-C24环烷基。
本发明制备方法，克服现有技术难于在异紫蒽母核上修饰的技术壁垒，首次实现了在3、4、5、6、11、12、13、14位的修饰改性，制备方法简单。
步骤(1)中的卤化反应可采用现有方法实现；优选的卤化试剂为卤素、五氯化磷或N-溴代丁二酰亚胺等。
进一步优选，所述的卤化试剂为N-溴代丁二酰亚胺。
作为优选，所述的卤化试剂的投加摩尔量为式2化合物的2-8倍。
步骤(1)的卤化反应优先在DCM溶剂中进行，反应温度优选在低温下进行，例如低于室温的温度下进行卤化，卤化的反应时间根据反应进程进行控制。
本发明合成线路，式3化合物由于其首次合成了带有侧链取代基的化合物可通过柱层析色谱法分离，克服了以往只能通过大量重结晶提纯的技术壁垒。
步骤(2)中，经过铃木-宫浦反应可得式5-A或5-B化合物，发生铃木-宫浦反应的硼酸类化合物可选用多取代的苯硼酸。
式4-A和式4-B中的取代基优选相同；或者式4-C和式4-D中的取代基优选相同。
本发明可参考现有的铃木-宫浦反应条件，实现式3化合物与式4-A/式4-B偶联；或式4-C/式4-D偶联。
作为优选，本发明中，步骤(2)中，所述的硼酸类化合物的投加总摩尔量(式4-A和式4-B的摩尔量之和；或者式4-C和式4-D的摩尔量之和)为式3化合物的2.5-7.5倍。
步骤(2)中，反应在催化量的四三苯基膦钯中进行。
步骤(2)中，方式-1得到的式5-A采用现有的方法，将羰基还原成羟基，制得式6化合物。
步骤(3)中：式6经烷基化反应后可得环化的式7化合物，烷基化反应可在相应催化剂的催化下完成。所述的催化剂为路易斯酸或布朗斯特酸。
作为优选，所用的路易斯酸为三氟化硼。
步骤(4)中：脱氢芳构化后获得目标产物化合物式1，所述的脱氢芳构化反应可采用常规的氧化试剂如：二氧化锰、高锰酸钾、重铬酸钾、双氧水、PCC、DDQ等。
作为优选，所用的氧化试剂为DDQ。
本发明所述的式2化合物的合成线路为方程式1，包括以下步骤：
步骤(a)：式8原料与七价锰化合物在有机溶剂的水溶液中氧化偶联，再经酸析、结晶制得式9化合物；
步骤(b)：
式9化合物与还原剂进行还原反应，制得式10化合物；
步骤(c)：
式10化合物进行烷基化反应，制得式11化合物；
步骤(4)：
式11化合物与亲核试剂发生亲核取代反应，制得式2化合物。
式8中，R19、R20独自为Br或I；优选为Br。
步骤(a)中，通过所述的萘酚类化合物(式8)在所述的反应溶剂体系、以及所述的氧化剂下偶联，可一步制得所述的苝醌母核结构的化合物。本发明可通过调控R19、R20基团，使制得的产物具有修饰位点，通过本发明方法可在苝醌(式9)的2、5、8、11位进行初步修饰(例如，引入易被取代的-Br)，为接入更多官能团修饰苝醌提供了途径。本发明方法工艺简单，初步修饰的苝醌母核结构化合物可有效解决苝醌染料的溶解性问题和无选择性修饰位点问题，为后续的二次修饰、改造提供了可能。
本发明人通过研究发现，步骤(a)中，采用所述的七价锰化合物作为氧化剂，可明显提高产物的纯度和收率；且反应条件温和、后处理简单、环境友好。
作为优选，所述的氧化剂高锰酸或高锰酸盐。
所述的氧化剂优选为高锰酸、或者为高锰酸根的水溶性盐。所述的水溶性盐例如为高锰酸根的碱金属盐、铵盐等；例如，所述的氧化剂可为高锰酸钠、高锰酸钾、高锰酸铵等。
进一步优选，所述的氧化剂为高锰酸钾。
作为优选，所述的氧化剂的投加摩尔量为式8化合物摩尔量的0.05-0.5倍；进一步优选为0.20-0.28倍。
进一步优选，所述的氧化剂的水溶液中，高锰酸根的摩尔浓度为0.05mol/L。
作为优选，氧化偶联过程中，反应溶剂体系中的有机溶剂和水的体积比为1∶1～2。
本发明中，氧化偶联体系中的水包含外加的水以及氧化剂水溶液中引入的水；控制氧化偶联体系中的有机溶剂和水的体积比在1∶1～2之间，可提升产物的收率。
本发明中，氧化偶联反应体系为有机溶剂的水溶液。
作为优选，所述的有机溶剂为可与水混溶的溶剂。
作为优选，所述的有机溶剂为四氢呋喃、C1～4醇的至少一种。
作为优选，所述的C1～4醇为碳数为1～4的单元醇、多元醇；更进一步优选为甲醇、乙醇。
作为优选，所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲醇、乙醇中的至少一种；进一步优选为四氢呋喃。
更进一步优选，氧化偶联过程在四氢呋喃-水的混合液中进行，其中，四氢呋喃-水的体积比为1∶1～2。
氧化偶联的反应温度优选在室温下进行。
本发明中，在所述的优选的反应溶剂体系及氧化剂的投加量的协同下，优选的反应时间为24～72h；进一步优选为48h。
本发明中，对氧化的反应液进行酸析处理，使目的产物沉淀；随后经过固液分离得到目的产物粗品。
酸析过程所选用的酸例如可为无机无氧化性强酸水溶液，例如盐酸。
本发明中，氧化反应后，将稀盐酸投加至反应液中，使体系的pH降至酸性；随后静置析出固体；再进行过滤处理，并采用乙酸乙酯和/或乙醚溶剂对过滤的固体进行洗涤；制得目的产物粗品。
作为优选，所述的稀盐酸中，H+的摩尔浓度为1～3mol/L。
采用酸液调整反应液的pH至低于或等于7；进一步优选为6～7；并在所述的pH下析出目的产物沉淀。
本发明人通过研究发现，摸索出一种重结晶纯化方法，无需通过色谱纯化，操作简单，生产效率高，且产品的纯度及收率高。
作为优选，采用的结晶溶剂为乙醇和/或甲醇；进一步优选为乙醇。
所述的乙醇优选为无水乙醇。
本发明中，将所述的重结晶的产物固液分离后，再经干燥处理，得到所述的苝醌染料。
作为优选，将过滤得到的重结晶的产物在45～55℃下真空干燥。
步骤(b)中，还原剂优选为碱金属硫化物、连二亚硫酸碱金属盐、亚硫酸碱金属盐及硫代硫酸碱金属盐中的至少一种。
作为优选，还原反应的反应溶剂体系为C1-C3的醇类溶剂；例如甲醇、乙醇、异丙醇等。
作为优选，还原反应的温度为室温。所述的室温例如为15～40℃。
作为优选，还原反应的时间为0.5～2h。
作为优选，步骤(b)中，还原反应中，还原剂与式9化合物的摩尔比为8～16∶1。
步骤(c)中，将式10的苝酚物与酚羟基保护试剂反应，得到式11结构的化合物。
本发明中，可通过现有常规的方法，对制得的酚羟基进行保护，保护的方式例如可为将所述的酚羟基烷基化、酯化。
作为优选，所述的酚羟基保护试剂可为现有可以酚羟基反应，提高酚类稳定性的任意物料。
作为优选，所述的酚羟基保护试剂为卤代烃、酰卤、酸酐等物料。
所述的卤代烃例如为苄卤、卤代烷烃等现有易于和酚羟基反应的常规物料。
作为优选，式11中，R4、R5、R12、R13独自为C1～24的烷氧基、苄氧基。
本发明中，步骤(c)中，对所述的酚羟基进行保护的反应方法可选用现有常规方法。
通过将所述的酚羟基保护后，再对R19和/或R20进一步修饰，从而扩充以苝为母核的分子材料库。
步骤(d)中，对R19和/或R20进一步修饰，可得式2化合物，修饰可选用常用的亲核取代试剂。
作为优选，所述的亲核试剂例如醇、格式试剂、烷氧基化合物等。
作为优选，所述的亲核试剂为烷氧基钠；进一步优选为甲醇钠。
有益效果
作为首次合成的新功能化合物，本发明所提供的异紫蒽衍生物，其主要特征就在于它的合成采用了全新的制备方法及路线。应用四溴苝类化合物为原料，经溴取代后，再经铃木-宫浦反应，环化及脱氢芳构化后合成目标产物异紫蒽的取代物。该类化合物溶解性好、结构扭曲不易堆积、荧光量子效率高，具有优良的荧光性能，在有机荧光染料及光电领域展现出巨大的应用潜能。
附图说明
图1：化合物1-A的核磁共振氢谱；
图2：化合物1-A的核磁共振碳谱；
图3：化合物1-A的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱；
图4：有机电致发光器件构筑示意图。
具体实施方式
实施例1
合成线路见方程式2：
具体步骤为：
(1)、向3，6-二溴-2，7-二羟基萘(1；2g，6.28mmol)中加入100mLTHF，搅拌至其完全溶解，再加入84.2mL水，向其中滴加0.05mol/L的高锰酸钾溶液15.8mL(0.25eqv)，在室温下反应2天得到反应混合物。向反应混合物中加入60mL2mol/L稀盐酸，调节PH至溶液PH＝6-7。静置、过滤，分别用乙酸乙酯和乙醚各冲洗滤饼三次，得到粗产品，再用70mL无水乙醇重结晶，过滤，得到四溴苝醌(2)。
(2)、在反应瓶中加入四溴苝醌(0.9g，1.44mmol)和硫代硫酸钠(1.819g，11.5mm)，再向其加入30ml甲醇溶剂，常温搅拌反应5小时。将反应液脱除溶剂后，纯化后获得1，6，7，12-四羟基-2，5，8，11-四溴苝(3)。
(3)、在反应瓶中加入(2)中产物(0.7g，1.1mmol)和正丁基溴(0.6g，4.4mmol)，在有机溶剂中常温搅拌8-12小时。将反应液脱除溶剂后，通过重结晶分离提纯获得1，6，7，12-四丁氧基-2，5，8，11-四溴苝(4)。
(4)、将(3)中获得的产物(0.6g，0.7mmol)加入反应瓶中后，加入30％甲醇钠的甲醇溶液(4eqv)，以DMF为溶剂，加热至80℃反应8小时后脱除溶剂，经不良溶剂洗涤提纯后获得2，5，8，11-四甲氧基-1，6，7，12-四丁氧基苝(5)。
(5)、将(4)中所得的产物(0.5g，0.76mmol)与NBS(0.4g，2.27mmol)加入反应烧瓶中，以二氯甲烷为溶剂，在冰浴下反应两小时。脱除溶剂，经柱层析色谱法分离提纯，得2，5，8，11-四甲氧基-1，6，7，12-四丁氧基-3，9-二溴苝(6)。
(6)、将(5)中获得的产物(0.5g，0.6mmol)与2-甲酰基苯硼酸(0.229g，1.53mmol)、碳酸钾(2eqv)、8ml甲醇、20ml甲苯、4ml水和催化量的四三苯基膦钯，在无氧条件下，95℃反应12小时。提纯获得醛基化合物(7)。
(7)、上步产物与间均三甲基苯基溴化镁(3eqv)在无水THF中反应3小时后，脱除溶剂，加入催化量的三氟化硼-乙醚，以二氯甲烷为溶剂，反应5小时。分离提纯获得目标产物的前体化合物(8)。
(8)、向(7)中的前体化合物中加入催化量的DDQ氧化剂，以甲苯为溶剂，反应过夜，脱除溶剂，分离提纯得到目标化合物异紫蒽衍生物(9)。1H NMR(400MHz，CDCl3-d)δ9.79(d，J＝8.7Hz，2H)，7.66-7.60(m，2H)，7.48(t，J＝11.2Hz，2H)，7.16(s，1H)，7.05(s，1H)，6.98(s，2H)，4.07(s，6H)，3.99(q，J＝7.6Hz，2H)，3.92(q，J＝8.0，7.6Hz，2H)，3.51(s，8H)，3.17(q，J＝7.0Hz，2H)，2.40(s，6H)，1.91(s，6H)，1.68(s，6H)，1.38-1.28(m，8H)，1.09(h，J＝8.2，7.6Hz，8H)，0.72(t，J＝7.4Hz，6H)，0.52(t，J＝7.4Hz，6H).13C NMR(100MHz，CDCl3-d)δ149.61，135.47，127.58，127.39，126.10，125.18，122.03，119.37，77.00，73.35，72.40，32.73，32.44，31.43，30.19，29.70，21.26，21.10，20.32，19.40，19.22，13.96，13.73.
异紫蒽类衍生物颜色鲜艳，在可见光下为紫红色，当用波长为365nm的紫外光照射时为明亮的深红色。化合物溶解性好，在塑料和人造纤维的染色上有巨大的应用潜能。
为证明该类化合物的相关性质，本发明人对其进行了紫外-可见光谱测试以及荧光发射光谱。谱图如图3所示，实线表示异紫蒽的紫外-可见光谱，虚线为其荧光发射光谱。由谱图可知，化合物的最大吸收波长为594nm。化合物的最大发射波长为634nm，发射波长属于长波段。
该类化合物色泽鲜明，荧光强，可作为荧光染料应用于有机荧光涂料与颜料、人造纤维和塑料的荧光染料、有机闪烁器等。另一方面，化合物的发射波长为634nm的长波长。化合物可发出红光，荧光性能优异，荧光量子产率高，色纯度高，热稳定性好，可应用于OLED红光材料。本发明所述的材料，用作有机荧光涂料与颜料；或用于有机发光二极管中的有机发光材料。例如，如图4所示的组装方法，制得有机电致发光器件，所述的电致发光器件中，所述的阴极、阳极、电子传输层和空穴传输层均可采用现有常规材料，在电致发光层中添加本发明所述的异紫蒽化合物。

Claims (10)

1.异紫蒽及其衍生物，其特征在于，具有式1结构式：
式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16独自为H、-Cl、-Br、-I、-CN、-CF3、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基、卤代的C3-C24环烷基或卤代的C1-C24烷氧基；
R17、R18独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基或卤代的C3-C24环烷基。
2.如权利要求1所述的异紫蒽及其衍生物，其特征在于，R4、R5、R12、R13独自为C1-C24烷氧基；
R4、R5、R12、R13优选选自相同取代基，进一步优选为丁氧基。
3.如权利要求1所述的异紫蒽及其衍生物，其特征在于，R3、R6、R11、R14独自为C1-C24烷氧基；
R3、R6、R11、R14优选选自相同取代基，进一步优选为甲氧基。
4.如权利要求1所述的异紫蒽及其衍生物，其特征在于，R2、R10选自相同取代基；R1、R9选自相同取代基；R8、R16选自相同取代基；R7、R15选自相同取代基；
R1、R2、R15、R16进一步优选为H。
5.如权利要求1～4任一项所述的异紫蒽及其衍生物，其特征在于，R17、R18独自选自C1-C24烷基或C7-C24烷基取代的芳基；
R17、R18优选选自相同取代基。
6.一种权利要求1～5任一项所述的异紫蒽及其衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：
式2化合物与卤代试剂发生反应，制得式3化合物；
步骤(2)：式6化合物的合成：
方式-1：式3化合物与式4-A和式4-B的硼酸类化合物发生铃木-宫浦反应，制得式5-A化合物；式5-A化合物还原，制得式6化合物；
方式-2：式3化合物与式4-C和式4-D的硼酸类化合物发生铃木-宫浦反应，制得式5-B化合物；式5-B化合物与R17-Mg-Br或R18-Mg-Br发生格式反应，制得式6化合物，
步骤(3)：
式6化合物发生烷基化反应，制得式7化合物；
步骤(4)：
式7与氧化试剂进行脱氢芳构化反应；制得目标化合物式1；
x为Br、Cl或I；
R17、R18独自为H、C1-C24烷基、C3-C24环烷基、C1-C24烷基取代的芳基、卤代的C1-C24烷基或卤代的C3-C24环烷基。
7.如权利要求6所述的异紫蒽及其衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的卤化试剂为卤素、五氯化磷或N-溴代丁二酰亚胺；所述的卤化试剂的投加摩尔量为式2化合物的2-8倍；
步骤(2)中，所述的硼酸类化合物的投加总摩尔量为式3化合物的2.5-7.5倍。
8.如权利要求6所述的异紫蒽及其衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的烷基化反应在催化剂存在下进行；所述的催化剂为路易斯酸或布朗斯特酸；
步骤(4)的氧化试剂为二氧化锰、高锰酸钾、重铬酸钾、双氧水、PCC、DDQ中的至少一种。
9.如权利要求6所述的异紫蒽及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述的式2化合物的合成线路为方程式1，包括以下步骤：
步骤(a)：式8原料与七价锰化合物在有机溶剂的水溶液中氧化偶联，再经酸析、结晶制得式9化合物；
步骤(b)：
式9化合物与还原剂进行还原反应，制得式10化合物；
步骤(c)：
式10化合物进行烷基化反应，制得式11化合物；
步骤(4)：
式11化合物与亲核试剂发生亲核取代反应，制得式2化合物；
式8中，R19、R20独自为Br或I。
10.如权利要求1～5任一项所述的异紫蒽及其衍生物的应用，其特征在于，用作有机荧光涂料与颜料；或用于有机发光二极管中的有机发光材料。
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