CN113831348A - 茚满二酮封端的吡咯并吡咯二酮醌式化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

茚满二酮封端的吡咯并吡咯二酮醌式化合物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吡咯并吡咯二酮醌式化合物及其制备方法与应用，属于有机半导体材料技术领域。所述醌式化合物的化学结构如式(1)所示，其制备方法包括如下步骤：1,3‑茚满二酮、式(2)所示的溴代化合物在钯催化剂和碱的作用下发生取代反应，随后在空气氧化下得到式(1)所示的醌式化合物。本方法具有合成产率高和不需要采用强氧化剂的优点。所述醌式化合物具有最低未占据分子轨道(LUMO)能级低以及分子骨架平面性好的特点，从而赋予其好的电子传输能力，以所述醌式化合物制备的有机场效应晶体管显示出纯n型传输特性，器件的电子迁移率能够达到0.53cm2·V‑1·s‑1。

Description

茚满二酮封端的吡咯并吡咯二酮醌式化合物及其制备方法与 应用
技术领域
本发明属于有机半导体材料技术领域，具体涉及一种吡咯并吡咯二酮醌式化合物及其制备方法与应用。
背景技术
醌式化合物具有独特的光、电、磁特性，在诸多领域有着广泛的应用。该类化合物通常具有最低未占有轨道(LUMO)能级低、分子平面性好和分子间作用力强等特点，是一类优异的电子传输材料。此外，该类化合物具有双自由基特征，可用于磁性半导体材料。
目前常见的醌式化合物大多以双氰基亚甲基封端，其合成步骤主要包括两步：1)采用钯催化的Takahashi反应合成两端带叔碳端基的芳香中间体；2)采用强氧化剂将此芳香中间体氧化成醌式化合物。然而这一方法面临以下几个问题：1)反应产率低，一般小于50％，导致反应原料的浪费，不符合合成原子经济的要求；2)需要采用过量的强氧化剂，例如溴水和2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌，而强的氧化剂对人体和环境会产生较大的危害；3)以溴水作为氧化剂时会生成难以分离的溴代副产物，需要经过多步提纯，造成合成时间和提纯试剂的浪费。以双氰基亚甲基封端制备醌式化合物存在的上述问题严重影响了醌式化合物的应用。因此开发一种高效且不需要使用强氧化剂就能制得的醌式化合物，具有重大意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种高效且不需要使用强氧化剂就能制得的醌式化合物及其制备方法与应用。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
本发明的技术方案之一，一种吡咯并吡咯二酮醌式化合物，其结构通式如式(1)所示：
Figure BDA0003329420650000021
其中R1和R2为烷基链，X1和X2为氧原子、硫原子或硒原子。
进一步地，所述烷基链为C10-C40的直链或支化烷基链。
本发明的技术方案之二，一种上述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，以1,3-茚满二酮、溴代化合物为原料，在催化剂和碱的作用下发生取代反应，然后在空气中进行氧化反应，得到所述吡咯并吡咯二酮醌式化合物；所述溴代化合物的结构通式如式(2)所示：
Figure BDA0003329420650000022
其中，R1和R2为C10-C40的直链或支化烷基链，X1和X2为氧原子、硫原子或硒原子。
S、Se、O这3个原子的原子半径不一样，最后会导致化合物在薄膜的堆积和结晶程度不一样，进而影响化合物的性能。
进一步地，所述催化剂为甲烷磺酸(2-二叔丁基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯基)(2'-氨基-1,1'-联苯-2-基)钯(II)、醋酸钯(II)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)和四(三苯基膦)钯(0)中的一种。
进一步地，所述碱为氢化钠、磷酸钾、碳酸钾和氢氧化钠中的一种。
制备所述吡咯并吡咯二酮醌式化合物的反应路线如下：
Figure BDA0003329420650000031
1,3-茚满二酮和式(2)所示的溴代化合物在催化剂和碱的作用下发生取代反应生成酮式产物，生成的酮式产物会立即转变为烯醇式的产物，然后烯醇式的产物再在空气氧化条件下氧化为醌式化合物。
进一步地，按摩尔用量计，1,3-茚满二酮：溴代化合物：碱：催化剂＝2.2～3.0:1～1.4:4.0～4.8:0.04～0.1。
进一步地，所述催化反应的溶剂为超干乙二醇二甲醚、超干四氢呋喃、超干二氧六环、超干N,N-二甲基甲酰胺和超干N-甲基吡咯烷酮中的一种，所述取代反应的温度为70～110℃，时间为12～24h。
进一步地，所述氧化反应的溶剂为二氯甲烷、氯仿和四氢呋喃中的一种，所述氧化反应的温度为25～60℃，时间为0.5～3h。
进一步地，氧化反应后还包括精制步骤，将氧化反应产物以二氯甲烷作为洗脱液进行洗脱分离，得到吡咯并吡咯二酮醌式化合物。
碱会影响1,3-茚满二酮的自缩合反应(副反应)；催化剂和取代反应的溶剂会影响取代反应的产率；而氧化反应的溶剂则会影响氧化产率和氧化时间；发明人通过详细的条件筛选实验，最后确定反应的最佳催化剂是tBuXPhos-Pd-G3，最佳的碱是氢化钠；取代反应的溶剂是超干二氧六环，最佳的氧化溶剂是二氯甲烷。
本发明的技术方案之三，上述吡咯并吡咯二酮醌式化合物在制备有机场效应晶体管中的应用。
进一步地，所述吡咯并吡咯二酮醌式化合物作为有机场效应晶体管的电子传输层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的吡咯并吡咯二酮醌式化合物以茚满二酮封端，由于端基的羰基及中间单元的内酰胺的强吸电子作用，该化合物具有最低未占据分子轨道(LUMO)能级低以及分子骨架平面性好的特点，从而赋予其良好的电子传输能力，以该化合物制备的有机场效应晶体管显示出纯n型传输特性，器件的电子迁移率能够达到0.53cm2·V-1·s-1，促进了醌式化合物在有机电子器件中的应用。
(2)本发明提供的制备醌式化合物的方法以1,3-茚满二酮进行封端，在钯催化剂和碱作用下发生取代反应，随后在空气中进行氧化即可得到吡咯并吡咯二酮醌式化合物。该合成方法合成产率高达95％，有效地减少了现有技术中由于合成产率低而造成的原料资源浪费；本发明的制备方法不需要采用强氧化剂，在降低生产成本的同时避免了强氧化剂对人体和环境产生的危害，另外还避免了使用强氧化剂氧化时副产物的产生，减少了后续的提纯操作；本发明提供的合成方法步骤简单，成本低，绿色环保，产率高，能够带来十分可观的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1制得的化合物3a的核磁氢谱图；
图2为实施例2制得的化合物3b的核磁氢谱图；
图3为实施例3制得的化合物3c的核磁氢谱图；
图4为实施例4制得的化合物3d的核磁氢谱图；
图5为基于实施例4制得的化合物3d的有机场效应晶体管器件的转移特性曲线；
图6为基于实施例4制得的化合物3d的有机场效应晶体管器件的输出特性曲线。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。此外，为了简化，在以下的合成路线中省略了酮式烯醇式互变的过程。
实施例1
本实施例的反应路线如路线(1)所示：
Figure BDA0003329420650000061
Figure BDA0003329420650000071
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(141.8mg，产率为91％)。1HNMR(CDCl3,400MHz,ppm)：δ9.49(d,J＝5.6MHz,2H)，8.43(d,J＝5.6MHz,2H)，7.86(m,4H)，7.65(m,4H)，4.15(d,J＝7.6MHz,4H)，2.07(m,2H)，1.21(m,80H)，0.84(m,12H)；高分辨质量分析(m/e)：计算值：1258.7805，测量值：1258.7843；醌式化合物3a的核磁氢谱如图1所示。
实施例2
本实施例的反应路线如路线(2)所示：
Figure BDA0003329420650000072
化合物3b的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(39.6mg，0.27mmol)，2b(151.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(158.5mg，产率为95％)。1HNMR(CDCl3,400MHz,ppm)：δ9.61(d,J＝6.0MHz,2H)，8.43(d,J＝6.4MHz,2H)，7.84(m,4H)，7.64(m,4H)，4.07(d,J＝8.0MHz,4H)，2.07(m,2H)，1.21(m,80H)，0.83(m,12H)；高分辨质量分析(m/e)：计算值：1354.6694，测量值：1354.6741；醌式化合物3b的核磁氢谱如图2所示。
实施例3
本实施例的反应路线如路线(3)所示：
Figure BDA0003329420650000081
化合物3c的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(39.6mg，0.27mmol)，2c(135.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(134.2mg，产率为89％)。1HNMR(CDCl3,400MHz,ppm)：δ9.02(d,J＝5.6MHz,2H)，8.04(d,J＝5.6MHz,2H)，7.90(m,4H)，7.74(m,4H)，4.38(d,J＝7.6MHz,4H)，1.92(m,2H)，1.18(m,80H)，0.84(m,12H)；高分辨质量分析(m/e)：计算值：1226.8626，测量值：1226.8284；醌式化合物3c的核磁氢谱如图3所示。
实施例4
本实施例的反应路线如路线(4)所示：
Figure BDA0003329420650000091
化合物3d的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(42.5mg，0.29mmol)，2d(120.0mg，0.13mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.1mg，2.7μmol)，NaH(24.3mg，0.61μmol)溶于1.3mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(123.3mg，产率为90％)。1HNMR(CDCl3,400MHz,ppm)：δ9.45(d,J＝5.6MHz,2H)，8.37(d,J＝12.8MHz,2H)，7.82(m,4H),7.60(m,4H)，4.12(d,J＝7.6MHz,4H)，2.04(m,2H)，1.29(m,48H)，0.83(m,12H)；醌式化合物3d的核磁氢谱如图4所示。
实施例5
本实施例的反应路线如路线(5)所示：
Figure BDA0003329420650000101
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，醋酸钯(II)(0.6mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(132.5mg，产率为85％)。
实施例6
本实施例的反应路线如路线(5)所示：
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(2.2mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(126.3mg，产率为81％)。
实施例7
本实施例的反应路线如路线(5)所示：
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，四(三苯基膦)钯(0)(0.8mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(116.9mg，产率为75％)。
实施例8
本实施例的反应路线如路线(6)所示：
Figure BDA0003329420650000111
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，磷酸钾(116.9mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(124.7mg，产率为80％)。
实施例9
本实施例的反应路线如路线(6)所示：
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，碳酸钾(76.1mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(112.2mg，产率为72％)。
实施例10
本实施例的反应路线如路线(6)所示：
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，氢氧化钠(22.0mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(109.1mg，产率为70％)。
实施例11
本实施例的反应路线如路线(7)所示：
Figure BDA0003329420650000131
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干四氢呋喃中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(132.5mg，产率为85％)。
实施例12
本实施例的反应路线如路线(7)所示：
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干乙二醇二甲醚中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于二氯甲烷中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(126.3mg，产率为81％)。
实施例13
本实施例的反应路线如路线(1)所示：
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于氯仿中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(141.8mg，产率为91％)。
实施例14
本实施例的反应路线如路线(1)所示：
化合物3a的合成过程：在惰性氛围下，将化合物1(38.5mg，0.26mmol)，2a(140.0mg，0.12mmol)，tBuXPhos-Pd-G3(2.0mg，2.5μmol)，NaH(22.8mg，0.57μmol)溶于1.2mL超干二氧六环中，70℃反应12h，真空除去溶剂，加入15mL稀盐酸酸化(0.05M)10min，过滤收集沉淀物并溶解于四氢呋喃中，在空气中搅拌氧化反应20min后用饱和氯化钠水溶液洗，无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂后，粗产物用硅胶柱分离(洗脱剂：二氯甲烷)，得到蓝色固体(129.3mg，产率为83％)。
效果验证
分别取实施例1-4制得的化合物作为电子传输层制备有机场效应晶体管。
在玻璃称量瓶(75mm×35mm)中加入25mL甘油，随后分别取50μL醌式化合物(3a-3d)的甲苯溶液(0.2mg/mL)缓慢滴于甘油表面。将玻璃称量瓶置于恒温恒湿柜中(温度：15℃，湿度：30％)，随着溶剂的挥发，甘油表面逐渐出现醌式化合物(3a-3d)的微晶。将醌式化合物(3a-3d)的微晶转移至十八烷基三氯硅烷修饰的二氧化硅衬底表面，用去离子水洗去多余的甘油，然后减压条件下除水。最后在醌式化合物(3a-3d)的微晶上粘贴金膜(80nm)作为源漏电极，分别得到以实施例1-4制得的醌式化合物(3a-3d)作为电子传输层的底栅/顶接触有机场效应晶体管器件。
利用Keithley4200型半导体测试仪在空气条件下对制备的有机场效应晶体管进行测试。图5为基于实施例4制得的化合物3d的有机场效应晶体管器件的转移特性曲线，其中线条1为晶体管器件的转移特性曲线，线条2为提取电子迁移率的方根曲线；图6为基于实施例4制得的化合物3d的有机场效应晶体管器件的输出特性曲线，5条曲线分别表示了不同栅极电压(0V-40V)下晶体管器件的源漏电压和源漏电流之间的关系。基于实施例1-4制得的化合物(3a-3d)的有机场效应晶体管器件的具体性能数据如表1所示。
表1
化合物 电子迁移率(cm<sup>2</sup>·V<sup>-1</sup>·s<sup>-1</sup>) 电流开关比 阈值电压(V)
3a 0.29 10<sup>7</sup> 10
3b 0.32 10<sup>7</sup> 4
3c 0.41 10<sup>7</sup> 8
3d 0.53 10<sup>7</sup> 3
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吡咯并吡咯二酮醌式化合物，其特征在于，其结构通式如式(1)所示：
Figure FDA0003329420640000011
其中R1和R2为烷基链，X1和X2为氧原子、硫原子或硒原子。
2.根据权利要求1所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物，其特征在于，所述烷基链为C10-C40的直链或支化烷基链。
3.一种权利要求1-2任一项所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，其特征在于，以1,3-茚满二酮、溴代化合物为原料，在催化剂和碱的作用下发生取代反应，然后在空气中进行氧化反应，得到所述吡咯并吡咯二酮醌式化合物；所述溴代化合物的结构通式如式(2)所示：
Figure FDA0003329420640000012
其中，R1和R2为C10-C40的直链或支化烷基链，X1和X2为氧原子、硫原子或硒原子。
4.根据权利要求3所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为甲烷磺酸(2-二叔丁基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯基)(2'-氨基-1,1'-联苯-2-基)钯(II)、醋酸钯(II)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)和四(三苯基膦)钯(0)中的一种。
5.根据权利要求3所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，其特征在于，所述碱为氢化钠、磷酸钾、碳酸钾和氢氧化钠中的一种。
6.根据权利要求3所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，其特征在于，按摩尔用量计，1,3-茚满二酮：溴代化合物：碱：催化剂＝2.2～3.0:1～1.4:4.0～4.8:0.04～0.1。
7.根据权利要求3所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，其特征在于，所述取代反应的溶剂为超干乙二醇二甲醚、超干四氢呋喃、超干二氧六环、超干N,N-二甲基甲酰胺和超干N-甲基吡咯烷酮中的一种，所述取代反应的温度为70～110℃，时间为12～24h。
8.根据权利要求3所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，其特征在于，所述氧化反应的溶剂为二氯甲烷、氯仿和四氢呋喃中的一种，所述氧化反应的温度为25～60℃，时间为0.5～3h。
9.根据权利要求3所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物的制备方法，其特征在于，氧化反应后还包括精制步骤，将氧化反应产物以二氯甲烷作为洗脱液进行洗脱分离，得到吡咯并吡咯二酮醌式化合物。
10.一种根据权利要求1所述的吡咯并吡咯二酮醌式化合物在制备有机场效应晶体管中的应用。
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CN103044430A (zh) * 2011-10-11 2013-04-17 中国科学院化学研究所 并吡咯二酮-噻吩醌化合物及其制备方法与应用

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Title
CHENG WANG, ET AL.: "High-yield and sustainable synthesis of quinoidal compounds assisted by keto-enol tautomerism", 《CHEMICAL SCIENCE》 *

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