CN110642695A - 一种n型星状多环共轭芳烃及其合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N型星状多环共轭芳烃及其合成方法，该N型星状多环共轭芳烃的结构通式为：
Figure DDA0002248460960000011
其中通式中R为C6～C40烷基、C6～C40烷基酯、C6～C40烷基酰胺或C6～C40芳香族取代基。该N型星状多环共轭芳烃是一种新型N型星状多环共轭芳烃。同时，该合成方法的合成路线简短、操作简便，反应条件温和易控制，且无需特殊设备。

Description

一种N型星状多环共轭芳烃及其合成方法
技术领域
本发明属于有机液晶材料技术领域，具体涉及一种N型星状多环共轭芳烃及其合成方法。
背景技术
盘状液晶在发光二极管、光电导、光伏器件、场效应晶体管和光存储等物理器件中具有广泛应用。
近年来，越来越多的苯并菲盘状液晶材料被合成出来，但是由于合成方法的局限，诸多苯并菲类盘状液晶材料的柔性侧链多为-OR或-SR等供电子基团，电荷的富集使大部分苯并菲衍生物成为潜在的P型星状多环共轭芳烃(空穴传输材料)，而具有电子传输功能的盘状液晶N型星状多环共轭芳烃极为稀少。N型星状多环共轭芳烃在有机太阳能电池、有机发光二极管、有机场效应晶体管、集成电路等技术领域的新型器件研发中，发挥着举足轻重的作用。随着光电子产业的高速发展，对N型星状多环共轭芳烃的需求与日俱增，亟待开发更多种类的N型星状多环共轭芳烃。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种N型星状多环共轭芳烃及其合成方法，该N型星状多环共轭芳烃是一种新型N型星状多环共轭芳烃，其合成方法的合成路线简短、操作简便，原材料简单易得，反应条件温和易控制，且无需特殊设备。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种N型星状多环共轭芳烃，其结构通式如下：
Figure BDA0002248460950000011
其中，通式中R为C6～C40烷基、C6～C40烷基酯、C6～C40烷基酰胺或C6～C40芳香族取代基。
一种N型星状多环共轭芳烃的合成方法，具体包括以下步骤：
(1)合成六溴甲基苯
1.1)将六甲基苯置于1,2-二溴乙烷的混合溶液中，然后升温至120～140℃，并搅拌至六甲基苯完全溶解；
1.2)六甲基苯溶解溶液中缓慢滴加过量液溴和1,2-二溴乙烷的混合溶液，滴加完毕后在120～140℃温度条件下，反应体系继续反应12～48h；
1.3)将上述反应体系冷却至室温，滴加亚硫酸氢钠溶液淬灭反应以除去过量的液溴，然后过滤，再用去离子水和丙酮洗涤至滤液为中性，收集滤饼；
1.4)步骤1.3)得到的滤饼干燥后，使用1,2-二溴乙烷重结晶2～3次，得到白色固体，该白色固体为六溴甲基苯。
(2)合成N型星状多环共轭芳烃
2.1)在无氧状态和惰性气体氛围下，将步骤1.4)得到的六溴甲基苯和化合物A加入有机溶剂中，并加入催化剂，升温至70～100℃反应12～72h；
2.2)将步骤2.1)得到的反应混合液冷却至室温，然后向反应混合液中加入丙酮，经搅拌、过滤，再用去离子水和丙酮洗涤至滤液为无色，收集滤饼，干燥后柱层析得到黄色固体，该黄色固体为N型星状多环共轭芳烃；
所述化合物A的结构通式如下：
Figure BDA0002248460950000021
其中，通式中R为C6～C40烷基、C6～C40烷基酯、C6～C40烷基酰胺或C6～C40芳香族取代基。
进一步地，步骤1.2)中六甲基苯与液溴的摩尔比为1：6～15。
进一步地，步骤1.3)中亚硫酸氢钠溶液的摩尔浓度为0.5～2mol/L。
进一步地，步骤2.1)中六溴甲基苯和化合物A的摩尔比为1:3～4。
进一步地，步骤2.1)中的催化剂为碘化钠或碘化钾，所述催化剂与六溴甲基苯的摩尔比为10～25:1。
进一步地，步骤2.1)中的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或甲基磷酸二甲酯。
进一步地，步骤2.1)中，所述惰性气体为氮气或氩气。
本发明中六溴甲基苯合成N型星状多环共轭芳烃的反应历程如下：
上式中R为C6～C40烷基、C6～C40烷基酯、C6～C40烷基酰胺或C6～C40芳香族取代基。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、N型星状多环共轭芳烃是一种新型N型星状多环共轭芳烃，有效促进了对N型半导体材料的研发进程。
2、本发明的合成路线简短、操作简便、原材料简单易得、反应条件温和易控制，且无需特殊设备，从而有利于工业化应用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明合成方法的主要反应式如下：
(1)合成六溴甲基苯
Figure BDA0002248460950000032
(2)合成N型星状多环共轭芳烃
Figure BDA0002248460950000033
反应式中R为C6～C40烷基、C6～C40烷基酯、C6～C40烷基酰胺或C6～C40芳香族取代基。
实施例1
化合物A为5,6-二正己基-1,4-萘醌，R为-C6H13。
一种N型星状多环共轭芳烃，其结构式如下：
上述N型星状多环共轭芳烃的合成方法，具体包括以下步骤：
(1)合成六溴甲基苯
往100mL单口瓶中依次加入1.62g六甲基苯和30mL 1,2-二溴乙烷，升温至130℃，搅拌至六甲基苯完全溶解，向体系中缓慢滴加3.25mL液溴(Br2)与10mL1,2-二溴乙烷的混合溶液，滴加完毕后维持130℃回流反应30h。然后自然降至室温，滴加30mL 0.50mol/LNaHSO3溶液淬灭反应以除去过量的液溴，过滤，再用去离子水和丙酮各洗涤三次至滤液约为中性，收集滤饼，干燥后以1,2-二溴乙烷重结晶3次，得到4.10g白色固体，该白色固体即为六溴甲基苯，产率65％。
(2)合成上述N型星状多环共轭芳烃
100mL三口瓶抽真空-通氮气三个循环，然后依次加入1.63g 5,6-二正己基-1,4-萘醌、0.95g六溴甲基苯、3.37g碘化钠(NaI)和45mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)，升温至90℃，氮气保护下反应48h。冷却至室温，加入40mL丙酮后搅拌30min，过滤，以去离子水和丙酮洗涤至滤液为无色，收集滤饼，干燥后柱层析得到0.83g黄色固体，该黄色固体为上述N型星状多环共轭芳烃，产率49％。
实施例2
化合物A为5,6-二(4-叔丁基苯基)-1,4-萘醌，R为
一种N型星状多环共轭芳烃，其结构式如下：
Figure BDA0002248460950000043
采用实施例1合成得到的六溴甲基苯合成上述N型星状多环共轭芳烃。
100mL三口瓶抽真空-通氮气三个循环，依次加入2.11g 5,6-二(4-叔丁基苯基)-1,4-萘醌、0.95g六溴甲基苯、3.37g碘化钠(NaI)和45mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)，升温至90℃，氮气保护下反应48h。冷却至室温，加入40mL丙酮后搅拌30min，过滤，以去离子水和丙酮洗涤至滤液为无色，收集滤饼，干燥后柱层析得到0.91g黄色固体，该黄色固体为上述N型星状多环共轭芳烃，产率43％。
实施例3
化合物A为5,6-二(正己基酯基)-1,4-萘醌，R为-COOC6H13。
一种N型星状多环共轭芳烃，其结构式如下：
Figure BDA0002248460950000051
采用实施例1合成得到的六溴甲基苯合成上述N型星状多环共轭芳烃。
100mL三口瓶抽真空-通氮气三个循环，然后依次加入2.07g 5,6-二(正己基酯基)-1,4-萘醌、0.95g六溴甲基苯、3.37g碘化钠(NaI)和45mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)，升温至90℃，氮气保护下反应48h。冷却至室温，加入40mL丙酮后搅拌30min，过滤，以去离子水和丙酮洗涤至滤液为无色，收集滤饼，干燥后柱层析得到1.08g黄色固体，该黄色固体为上述N型星状多环共轭芳烃，产率52％。
实施例4
化合物A为5,6-二(正己基酰胺)-1,4-萘醌，其中R为-CONHC6H13。
一种N型星状多环共轭芳烃，其结构式如下：
Figure BDA0002248460950000052
采用实施例1合成得到的六溴甲基苯合成上述N型星状多环共轭芳烃。
100mL三口瓶抽真空-通氮气三个循环，然后依次加入2.04g 5,6-二(正己基酰胺)-1,4-萘醌、0.95g六溴甲基苯、3.37g碘化钠(NaI)和45mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)，升温至90℃，氮气保护下反应48h。冷却至室温，加入40mL丙酮后搅拌30min，过滤，以去离子水和丙酮洗涤至滤液为无色，收集滤饼，干燥后柱层析得到1.26g黄色固体，该黄色固体为上述N型星状多环共轭芳烃，产率61％。
最后需要说明的是，本发明的上述实施例仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种N型星状多环共轭芳烃，其特征在于，其结构通式如下：
Figure FDA0002248460940000011
其中，通式中R为C6～C40烷基、C6～C40烷基酯、C6～C40烷基酰胺或C6～C40芳香族取代基。
2.一种N型星状多环共轭芳烃的合成方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)合成六溴甲基苯
1.1)将六甲基苯置于1,2-二溴乙烷的混合溶液中，然后升温至120～140℃，并搅拌至六甲基苯完全溶解；
1.2)六甲基苯溶解溶液中缓慢滴加过量液溴和1,2-二溴乙烷的混合溶液，滴加完毕后在120～140℃温度条件下，反应体系继续反应12～48h；
1.3)将上述反应体系冷却至室温，滴加亚硫酸氢钠溶液淬灭反应以除去过量的液溴，然后过滤，再用去离子水和丙酮洗涤至滤液为中性，收集滤饼；
1.4)步骤1.3)得到的滤饼干燥后，使用1,2-二溴乙烷重结晶2～3次，得到白色固体，该白色固体为六溴甲基苯；
(2)合成N型星状多环共轭芳烃
2.1)在无氧状态和惰性气体氛围下，将步骤1.4)得到的六溴甲基苯和化合物A加入有机溶剂中，并加入催化剂，升温至70～100℃反应12～72h；
2.2)将步骤2.1)得到的反应混合液冷却至室温，然后向反应混合液中加入丙酮，经搅拌、过滤，再用去离子水和丙酮洗涤至滤液为无色，收集滤饼，干燥后柱层析得到黄色固体，该黄色固体为N型星状多环共轭芳烃；
所述化合物A的结构通式如下：
其中，通式中R为C6～C40烷基、C6～C40烷基酯、C6～C40烷基酰胺或C6～C40芳香族取代基。
3.根据权利要求2所述的一种N型星状多环共轭芳烃的合成方法，其特征在于，步骤1.2)中六甲基苯与液溴的摩尔比为1：6～15。
4.根据权利要求2所述的一种N型星状多环共轭芳烃的合成方法，其特征在于，步骤1.3)中亚硫酸氢钠溶液的摩尔浓度为0.5～2mol/L。
5.根据权利要求2所述的N型星状多环共轭芳烃的合成方法，其特征在于，步骤2.1)中六溴甲基苯和化合物A的摩尔比为1:3～4。
6.根据权利要求2所述的一种N型星状多环共轭芳烃的合成方法，其特征在于，步骤2.1)中的催化剂为碘化钠或碘化钾，所述催化剂与六溴甲基苯的摩尔比为10～25:1。
7.根据权利要求2所述的一种N型星状多环共轭芳烃的合成方法，其特征在于，步骤2.1)中的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或甲基磷酸二甲酯。
8.根据权利要求2所述的一种N型星状多环共轭芳烃的合成方法，其特征在于，步骤2.1)中，所述惰性气体为氮气或氩气。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1587344A (zh) * 2004-07-15 2005-03-02 复旦大学 星状双嵌段共轭聚合物及其制备方法
CN102516185A (zh) * 2011-11-15 2012-06-27 北京科技大学 一种苯并菲类不对称型盘状化合物及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1587344A (zh) * 2004-07-15 2005-03-02 复旦大学 星状双嵌段共轭聚合物及其制备方法
CN102516185A (zh) * 2011-11-15 2012-06-27 北京科技大学 一种苯并菲类不对称型盘状化合物及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREW D.等: "A New Approach for the Design of Inclusion Compounds", 《J. CHEM. SOC., PERKIN TRANS. 2》 *
BIN YAO等: "A Star-Shaped Molecule with Low-Lying Lowest Unoccupied Molecular Orbital Level, n‑Type Panchromatic Electrochromism, and Long-Term Stability", 《ORGANIC LETTERS》 *

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