CN117820351A - 羧酸取代的并四苯二聚体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了羧酸取代的并四苯二聚体及其制备方法，首先制得并四苯单溴；其次并四苯单溴在钯催化剂、碳酸钾的条件下通过联苯经过铃木反应制得带硼酸酯的并四苯聚合物，接着在钯催化剂、碳酸钾条件下与并四苯双溴经过铃木反应得到带单溴的二聚体，最后在钯催化剂、碳酸钾条件下在二聚体单溴位置上取代羧酸。本发明的有益效果是通过制备二聚体改变结构单元之间的距离能够改善发色团之间的电子耦合作用；另外，本发明的羧酸取代的并四苯二聚体具有与无机受体相互作用的潜力，在光伏电池中提高光电转换效率方面具有潜在的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于化学技术领域，涉及并四苯二聚体及其制备方法。
背景技术
并苯类化合物具有可调控的光电子性质、高电荷载流子迁移率和高的介电常数等优点，并且在并四苯等化合物中观察到了高效率的单线态裂分，可广泛应用于光化学和光物理领域。在羧基取代的并四苯二聚体中，通过合成二聚体从而发生高效率的单线态裂分，进而提高捕获三线态的效率。因此设计与开发更有利于捕获自由三线态的并四苯二聚体具有重要的研究和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供羧酸取代的并四苯二聚体及其制备方法，其化学结构式如式(ⅰ)、(ⅱ)式和式(ⅲ)所示：
本发明的有益效果是通过合成二聚体提高发色团之间的耦合作用，从而提高单线态裂分的效率；另外，本发明的羧酸取代的二聚体可以发生高效的单线态裂分，在光伏电池中提高光电转换效率方面具有潜在的应用前景。
本发明所采用的技术方案按照以下步骤进行：
a.式(1)中的化合物与2,2'-二频哪醇硼酸酯联苯、钯催化剂、碳酸钾于史莱克管中，抽真空后通氮气循环三次，加入一定比列的有机溶剂和水，85℃下反应6h，反应后处理得到式(ⅰ)中的化合物；
b.式(i)中的化合物与式(2)化合物、钯催化剂、碳酸钾于史莱克管中，抽真空后通氮气循环三次，加入一定比例的有机溶剂和水，70℃下反应6h，反应后处理得到式(ⅱ)中的化合物；
c.式(ii)中的化合物与4-羧基苯硼酸、钯催化剂、碳酸钾于史莱克管中，抽真空后通氮气循环三次，加入一定比例的有机溶剂和水，90℃下反应6h，反应后处理得到式(ⅲ)中的化合物；
进一步，步骤a所述所述钯催化剂为[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯；所述的有机溶剂为除氧四氢呋喃；所述的碳酸钾为粉末。
进一步，步骤b所述的钯催化剂为[1,1’-双(二苯基磷基)二茂铁]二氯化钯；所述的有机溶剂为除氧四氢呋喃；所述的碳酸钾为粉末。
进一步，步骤c所述的钯催化剂为四(三苯基膦)钯，所述有机溶剂为除氧1，4二氧六环；所述的碳酸钾为粉末。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明技术方案如下：
a.称取50mg(0.075mmol)式(1)化合物和92mg(0.225mmol)2,2'-二频哪醇硼酸酯联苯、6mg(0.0083mmol)的[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯于50ml史莱克管中，三抽三通，加入7.5ml四氢呋喃、0.75ml水和114.5mg碳酸钾，氮气氛围85℃反应6h，萃取，蒸干有机相，柱色谱提纯，洗脱剂为二氯甲烷：正己烷＝1:1.4，二氯甲烷和甲醇重结晶，得到20.2mg式(ⅰ)化合物，产率为31.5％。
b.取99.705mg(1.15mmol)式(i)化合物和171mg(2.3mmol)式(2)化合物、8.418mg(0.115mmol)的[1,1’-双(二苯基磷基)二茂铁]二氯化钯于50ml史莱克管中，三抽三通，加入15ml四氢呋喃、1.5ml水和270.48mg碳酸钾，氮气氛围70℃反应6h，萃取，蒸干有机相，柱色谱提纯，洗脱剂为二氯甲烷：正己烷＝1:20，二氯甲烷和甲醇重结晶，得到29.8mg式(ⅱ)化合物，产率为19.3％。
c.取70mg(0.0522mmol)式(ii)化合物和17.3mg(0.1044mmol)4-羧基苯硼酸、12.063mg(0.01044mmol)的四(三苯基膦)钯于50ml史莱克管中，加入30ml1，4二氧六环、8ml水和7.2036mg碳酸钾，氮气氛围90℃反应6h，萃取，蒸干有机相，柱色谱提纯，洗脱剂为二氯甲烷：甲醇＝20:1，二氯甲烷和甲醇重结晶，得到7.2mg式(ⅲ)化合物，产率为9.5％。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是化合物(ⅰ)并四苯带硼酸酯的核磁共振氢谱图；
图2是化合物(ⅰ)并四苯带硼酸酯的质谱图；
图3是化合物(ⅱ)二聚体单溴的质谱图；
图4是化合物(ⅲ)带羧酸二聚体的质谱图。
Claims (5)
1.羧酸取代的并四苯二聚体，其合成过程，其化学结构式如式(ⅰ)，式(ⅱ)和式(ⅲ)所示：
。
2.如权利要求1所述羧酸取代的并四苯二聚体的制备方法，其特征在于，包括以下合成步骤：
a.式(1)中的化合物与2,2'-二频哪醇硼酸酯联苯、钯催化剂、碳酸钾于史莱克管中，抽真空后通氮气循环三次，加入一定比列的有机溶剂和水，85℃下反应6h，反应后处理得到式(ⅰ)中的化合物；
b.式(i)中的化合物与式(2)化合物、钯催化剂、碳酸钾于史莱克管中，抽真空后通氮气循环三次，加入一定比例的有机溶剂和水，70℃下反应6h，反应后处理得到式(ⅱ)中的化合物；
c.式(ii)中的化合物与4-羧基苯硼酸、钯催化剂、碳酸钾于史莱克管中，抽真空后通氮气循环三次，加入一定比例的有机溶剂和水，90℃下反应6h，反应后处理得到式(ⅲ)中的化合物。
3.根据权利要求2所述的制备化合物(ⅰ)及其制备方法，其特征在于步骤a所述的有机溶剂为除氧四氢呋喃；所述的碳酸钾为粉末。
4.根据权利要求2所述的制备化合物(ⅱ)及其制备方法，其特征在于步骤b所述的有机溶剂为除氧四氢呋喃；所述的碳酸钾为粉末。
5.根据权利要求2所述的制备化合物(ⅲ)及其制备方法，其特征在于步骤c所述的钯催化剂为四(三苯基膦)钯，所述有机溶剂为除氧1，4二氧六环；所述的碳酸钾为粉末。
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