PL236908B1 - 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania - Google Patents

1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania Download PDF

Info

Publication number
PL236908B1
PL236908B1 PL427053A PL42705318A PL236908B1 PL 236908 B1 PL236908 B1 PL 236908B1 PL 427053 A PL427053 A PL 427053A PL 42705318 A PL42705318 A PL 42705318A PL 236908 B1 PL236908 B1 PL 236908B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
perylene
ethylhexyl
diarylbenzo
perylenes
reaction mixture
Prior art date
Application number
PL427053A
Other languages
English (en)
Other versions
PL427053A1 (pl
Inventor
Stanisław Krompiec
Grażyna Szafraniec-Gorol
Piotr Lodowski
Marek Matussek
Beata Marcol-Szumilas
Witold Ignasiak
Original Assignee
Univ Slaski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Slaski filed Critical Univ Slaski
Priority to PL427053A priority Critical patent/PL236908B1/pl
Publication of PL427053A1 publication Critical patent/PL427053A1/pl
Publication of PL236908B1 publication Critical patent/PL236908B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny o wzorze ogólnym 1, w którym grupa arylowa to aryl wybrany spośród: fenyl, 9,9-dibutylofluoren-2-yl, N-oktylokarbazol-3-yl, p-tert-butylofenyl, p-trifluorometylofenyl, 1-naftyl, N-(2-etyloheksylo)ftaloimid-4-yl, N-(2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-yl, 3-pirydyl. Istotę zgłoszenia stanowi również sposób otrzymywania 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów o wzorze ogólnym 1, charakteryzujący się tym, że przeprowadza się proces cykloaddycji różnych 1,2-diaryloacetylenów do wnęki perylenu z równoczesną eliminacją wodoru, w ten sposób, że do reaktora odpornego na nadciśnienie do 20 atmosfer wprowadza się - w dowolnej kolejności - perylen, 1,2-diaryloacetylen, w którym grupę arylową stanowi aryl wybrany spośród: fenyl, 9,9-dibutylofluoren-2-yl, N-oktylokarbazol-3-yl p-tert-butylofenyl, p-trifluorometylofenyl, 1-naftyl, N-(2-etyloheksylo)ftaloimid-4-yl, N-(2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-yl, 3-pirydyl oraz wysokowrzący eter diarylowy, korzystnie eter difenylowy, w proporcjach molowych od 1:1:0,1 do 1:10:10, następnie mieszaninę reakcyjną nasyca się gazem obojętnym, na przykład azotem, a najkorzystniej argonem, przez czas niezbędny do usunięcia tlenu z mieszaniny reakcyjnej, po czym po usunięciu tlenu i zamknięciu reaktora ogrzewa się mieszaninę reakcyjną w temperaturze od 250 do 350°C, przez czas nie dłuższy niż czternaście dni. Po zakończeniu reakcji cykloaddycji, jej produkty, to jest 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny wydziela się najkorzystniej chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym, w znany sposób. Produkty reakcji mogą być luminoforami, prekursorami nanografenów lub nanomateriałów dla organicznej elektroniki.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania.
Perylen i jego pochodne, w tym benzo[ghi]perylen, koronen, nafto[1,2,3,4-ghi]perylen, bisanten i inne węglowodory pochodzące od perylenu (których struktury można wyprowadzić z perylenu) a także pochodne uprzednio wymienionych poliaromatycznych węglowodorów (polyaromatic hydrocarbons - PAH) zawierające różne grupy funkcyjne przyciągają coraz większą uwagę w wielu obszarach chemii, nauki o materiałach i nowoczesnych technologii [Low band gap polycyclic hydrocarbons: from closed-shell near infrared dyes and semiconductors to open-shell radicals, Z. Sun, Q. Ye, C. Chi, J. Wu, Chem. Soc. Rev., 2012, 41,7857-7889; Perylene bisimide dye assemblies as archetype functional supramolecular materials, F. Wurthner, C. R. Saha-Moller, B. Fimmel, S. Ogi, P. Leowanawat, D. Schmidt, Chem. Rev., 2016, 116, 962-1052]. Ogromne i stale rosnące znaczenie mają PAH, szczególnie pochodne perylenodiimidu, w szeroko rozumianej optoelektronice, na przykład w technologii ogniw słonecznych [Naphtho[2,3-b:6,7-b’]dichalcogenophenes: synthesis, characterizations and chalcogene atom effects on organic field-effect transistors and organic photovoltaic devices, M. Nakano, H. Mori, S. Shinamura, K. Takimiya, Chem. Mater., 2012, 24, 190-198], OLED [Current-confinement structure and extremely high current density in organic light-emitting transistors, K. Sawabe, M. Imakawa, M. Nakano, T. Yamao, S. Hotta, Y. Iwasa, T. Takenobu, Adv. Mater., 2012, 24, 6141-6146], FET [Maximizing field-effect mobility and solid-state luminescence in organic semiconductors, A. Dadvand, A. G. Moiseev, K. Sawabe, W.-H. Sun, B. Djukic, I. Chung, T. Takenobu, Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 3837-3841]. Pochodne perylenu są też składnikami hybrydowych - nieorganiczno-organicznych materiałów, które często są bardziej atrakcyjne dla organicznej elektroniki niż tylko nieorganiczne lub organiczne materiały [Lamellar peptide-cadmium-doped zinc oxide nanohybrids that emit white fight, M. K. Manna, A. S. Verma, S. Mukherjee, A. K. Das, ChemPlusChem, 2016, 81, 329-337]. Szczególne miejsce wśród PAH zajmują peryleno-imidy (PI) i peryleno-diimidy (PDI), ponieważ mają szereg właściwości, dzięki którym są atrakcyjne jako chromofory dla organicznej elektroniki. Po pierwsze wytwarzane są w ekonomiczny sposób z tanich surowców, cechuje je niezwykła termiczna i fotochemiczna stabilność, mają silną tendencję do samoorganizacji oraz nisko leżące FMO. PAH są także prekursorami rozszerzonych sieci węglowych i są traktowane jako mało rozmiarowe grafeny (jako nanografeny), co zważywszy na znaczenie grafenu we współczesnej nauce i “high technology” czyni PAH jeszcze bardziej znaczącymi [Functionalization of graphene for efficient energy conversion and storage, L. Dai, Acc. Chem. Res., 2013, 46, 31-42; Photo- and electro-functional self-assembled architectures of porphyrins, T. Hasobe, Phys. Chem. Chem. Phys., 2012, 14, 15975-15987; Carbocyclization approaches to electron-deficient nanographenes and their analogues, H. Zhylitskaya, M. Stępień, Org. Chem. Front., 2018, 5, 2395-2414].
Będące przedmiotem niniejszego wynalazku pochodne benzo[ghi]perylenu, to jest 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny (jak dotąd nieopisane w literaturze) z pewnością należą do tej grupy PAH, która jest szczególnie atrakcyjna dla organicznej elektroniki oraz dla technologii wykorzystujących nanografeny i ich prekursory. W literaturze są nieliczne przykłady związków o strukturze podobnej do 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów będących przedmiotem niniejszego wynalazku. Jest znana mianowicie pochodna 1,12-benzo[ghi]perylenodiimidu zawierająca w pozycjach 1 i 12 grupy 3,4,5-trifluorofenylowe, otrzymywana w kilku etapach, nie na drodze cykloaddycji (finalna reakcja to sprzęganie Sonogashiry-Miaury) [Bay area cyclization synthesis method for perylene bisimide derivative, Patent, East China University of Science and Technology, Z. Junji, M. Wenxuan, T. He, CN106146496 (2116)]. Opisano także pochodne koronenu czyli bisimidodibenzo[ghi]perylenu, które zawierają grupy 4-metylofenylowe lub 4-metoksyfenylowe [Coronene diimides synthesized via ICl-induced cyclization of diethylperylenediimides, Q. Yan, K. Cai, C. Zhang, D. Zhao, Org. Lett., 2012, 14, 4654-4657]. Jednakże i te pochodne były otrzymywane w wieloetapowych syntezach, nie zaś w wyniku podwójnej cykloaddycji do perylenodiimidu. Znana jest też jedna pochodna, mogąca być uznana (formalnie) za pochodną 1,2-difenylobenzo[ghi]perylenu, która jednakże zawiera dwa dodatkowe, skondensowane pierścienie benzenowe i także nie jest syntezowana via cykloaddycja [Cethrene: a helically chiral biradicaloid isomer of heptazethrene, P. Ravat, T. Solomek, M. Rickhaus, D. Haussinger, M. Neuburger, M. Baumgarten, M. Juricek, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 1183-1186].
Chemiczna modyfikacja PAH jest kluczowa dla sterowania czy wręcz dostrajania (do potrzeb konkretnej technologii, np. OLED) ich elektronowych i optycznych właściwości oraz ich zdolności do samoorganizacji [Perylene bisimide dye assemblies as archetype functional supramolecular material,
PL 236 908 B1
F. Wurthner, C. R. Saha-Moller, B. Fimmel, S. Ogi, P. Leowanawat, D. Schmidt, Chem. Rev., 2016, 116, 962-1052; Electron acceptors based on α-substitutes perylenediimide (PDI) for organie solar cells, D. Zhao, Q. Wu, Z. Cai, T. Zheng, W. Chen, J. Lu, L. Yu, Chem. Mater., 2016, 28, 1139-1146]. Jeśli chodzi o perylen i jego pochodne, w tym PI oraz PDI, to modyfikacje strukturalne są realizowane w pozycjach peri, orto oraz w obszarze zatoki (ang. bay region) [Library of azabenz-annulated core-extended perylene derivatives with divers substitution patterns and tunable electronic and optical properties, M. Schulze, M. Philipp, W. Waigel, D. Schmidt, F. Wurthner, J. Org. Chem., 2016, 81, 8394-8405]. Modyfikacje struktury perylenu będące przedmiotem niniejszego wynalazku należą do tej ostatniej klasy. Modyfikacje “in bay region” mogą polegać na podstawieniu atomów wodoru ale bez rozszerzenia układu aromatycznego lub na pi-rozszerzeniu układu aromatycznego. Ten ostatni wariant, to jest synteza “bay-etended” („zatokowo-rozszerzonych”) perylenów i innych PAH jest realizowana według dwóch strategii. Ta pierwsza jest wieloetapowa i zwykle polega na sekwencji bromowanie-sprzęganie Sonogashiry z monopodstawionym acetylenem - finalnie zachodzi cyklizacja-aromatyzacja (termiczna, fotochemiczna lub katalityczna anulacja) do pochodnych benzo[ghi]perylenu lub koronenu. Druga strategia syntezy “bay-extended PAH” jest jednoetapowa - wykorzystuje się cykloaddycję Dielsa-Aldera do zatoki - jednej (najczęściej) lub obu (rzadziej) różnych dienofili - zawierających podwójne lub potrójne wiązanie. Otrzymane cykloaddukty podlegają następnie aromatyzacji, która zachodzi: a) spontanicznie (wydziela się wodór); b) nadmiar dienofila pełni rolę akceptora wodoru lub c) ma charakter utleniającego odwodornienia (wymagane są organiczne utleniacze np. chloranil). Ta druga strategia, to jest pi-rozszerzanie układu perylenowego za pomocą cykloaddycji Dielsa-Aldera (dienofili z potrójnym wiązaniem, 1,2-diaryloacetylenów) połączonej z aromatyzacją cykloadduktu (spontaniczną - czyli typu a) została wykorzystana do opracowania sposobu według niniejszego wynalazku.
W literaturze opisano cykloaddycję do wnęki perylenu i jego pochodnych dienofili etylenowych (np. bezwodnika maleinowego, akrylanów alkilowych, 1,4-benzochinonu, triazolinodionów), arynowych (benzynu, naftynów) oraz dienofili acetylenowych. Gdy chodzi o te ostatnie, ważne ze względu na niniejszy wynalazek, znana jest cykloaddycja acetylenu [Diels-Alder cycloaddtion of acetylene gas to policyclic aromatic hydrocarbon bay region, L. T. Scott, E. H. Fort, M. S. Jeffreys, Chem. Commun., 2012, 48, 8102-8104; One-Step conversion of aromatic hydrocarbon bay regions into unsubstited benzene rings: A Reagent for the low-temperature, metal-free growth of dingle-chirality carbon nanotubes, L. T. Scott, E. H. Fort, Angev. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 6626-6628; Diels-Alder reactivity of polycyclic aromatic hydrocarbon bay regions: implications for metal-free growth of single-chirality carbon nanotubes, E. H. Fort, P. Donovan, L. C. Scott, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 16006-16007] oraz acetylenodikarboksylanów dialkilowych [Diels-Alder reactivity of polycyclic aromatic hydrocarbon bay regions: implications for metal-free growth of single-chirality carbon nanotubes, E. H. Fort, P. Donovan, L. C. Scott, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 16006-16007; Zur kenntnis des coronens. 2. Mitteilund. Dien-anlagerungen in der perylen- und benzoperylenreihe, H. Hopff, H. R. Schweizer, Helv. Chim. Acta, 1959, 42, 2315-2323]. Natomiast będąca przedmiotem niniejszego wynalazku cykloaddycja 1,2-diaryloacetylenów do wnęki perylenu nie jest znana w ogóle. Co ważne aromatyzacja cykloadduktu zachodzi spontanicznie (termicznie - wydziela się wodór), czyli jest to wariant one-pot (gdy chodzi o syntezę docelowych produktów, to jest 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów).
Rozwiązanie będące przedmiotem niniejszego wynalazku nie zostało opisane w literaturze - nie jest znana metoda ani też nie są znane produkty, to jest 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny (nie były one syntezowane dotychczas w żaden sposób). Jest znanych kilka związków strukturalnie podobnych, otrzymywanych w wieloetapowych syntezach - wspomniano o tym uprzednio. Opracowanie sposobu syntezy 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów według wynalazku poprzedzono obliczeniami teoretycznymi metodą DFT - etap “chemistry in silico”. Obliczenia wykazały, iż energia aktywacji cykloaddycji 1,2-difenyloacetylenu do wnęki perylenu jest znacznie wyższa niż energia aktywacji acetylenu i acetylenodikarboksylanu dimetylu (odpowiednio 46, 35 i 30 kcal/mol). W zakres tych obliczeń wchodzą wyniki własne twórców wynalazku oraz dane literaturowe - gdy chodzi o energię aktywacji cykloaddycji acetylenu do perylenu [Diels-Alder reactivity of polycyclic aromatic hydrocarbon bay regions: implications for metal-dree growth of single-chirality carbon nanotubes, E. H. Fort, P. Donovan, L. C. Scott, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 16006-16007]. Wyniki obliczeń były kluczowe dla poszukiwania optymalnych warunków reakcji - ze względu na wysoką energię aktywacji, temperatura prowadzenia procesu musi być wyższa niż 250°C. Poniżej tej temperatury reakcja cykloaddycji diaryloacetylenów do wnęki perylenu praktycznie nie zachodzi (lub zachodzi bardzo wolno). Z kolei temperatura ta musi być
PL 236 908 Β1 niższa od temperatury rozkładu diaryloacetylenów - w praktyce oznacza to, że musi być niższa niż 350°C. Testowano także różne, wysokowrzące rozpuszczalniki - eter difenylowy, benzofenon, dodecylobenzen, i inne. Zdecydowanie najlepszym rozpuszczalnikiem, także ze względu na procedury wydzielania produktów okazał się być eter difenylowy (o temperaturze wrzenia 262°C). Ze względu na temperatury procesu - wyższe od temperatury wrzenia rozpuszczalnika oraz temperatury wrzenia niektórych dienofili reakcje wymagają użycia reaktora odpornego na nadciśnienie do 20 atm., korzystnie stalowego.
Istotę wynalazku stanowią 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny o wzorze ogólnym 1, w którym grupa arylowa to aryl wybrany spośród: fenyl, 9,9-dibutylofluoren-2-yl, N-oktylokarbazol-3-yl, p-tert-butylofenyl, p-trifluorometylofenyl, 1-naftyl, N-(2-etyloheksylo)ftaloimid-4-yl, N-(2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-yl, 3-pirydyl.
Istotę wynalazku stanowi również sposób otrzymywania 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów o wzorze ogólnym 1, charakteryzujący się tym, że przeprowadza się proces cykloaddycji różnych 1,2-diaryloacetylenów do wnęki perylenu z równoczesną eliminacją wodoru, w ten sposób, że do reaktora odpornego na nadciśnienie do 20 atmosfer wprowadza się - w dowolnej kolejności - perylen, 1,2-diaryloacetylen, w którym grupę arylową stanowi aryl wybrany spośród: fenyl, 9,9-dibutylofluoren-2-yl, N-oktylokarbazol-3-yl, p-tert-butylofenyl, p-trifluorometylofenyl, 1-naftyl, N-(2-etyloheksylo)ftaloimid-4-yl, N-(2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-yl, 3-pirydyl, oraz wysokowrzący eter diarylowy, korzystnie eter difenylowy, w proporcjach molowych od 1:1:0,1 do 1:10:10 korzystnie od 1:1:1 do 1:5:2, następnie mieszaninę reakcyjną nasyca się gazem obojętnym, na przykład azotem, a najkorzystniej argonem, przez czas niezbędny do usunięcia tlenu z mieszaniny reakcyjnej, po czym po usunięciu tlenu i zamknięciu reaktora ogrzewa się mieszaninę reakcyjną w temperaturze od 250 do 350°C, przez czas nie dłuższy niż czternaście dni, przy czym temperatura i czas prowadzenia reakcji są zależne od reaktywności dienofila (czyli diaryloacetylenu).
Po zakończeniu reakcji cykloaddycji, jej produkty, to jest 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny wydziela się chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym, w znany sposób, przy czym najpierw eluuje się rozpuszczalnik oraz nieprzereagowane substraty za pomocą ciekłego węglowodoru nasyconego lub mieszaniny ciekłych węglowodorów nasyconych, korzystnie za pomocą pentanu, a finalnie produkty eluuje się za pomocą heksanu lub mieszaniny heksanu z dichlorometanem, następnie produkty, których czystość po chromatografii jest niższa niż 95% krystalizuje się w znany typowy sposób, otrzymując finalnie czyste produkty z wydajnościami od 20 do 60%.
Rozpuszczalniki, eluenty oraz odzyskane, nieprzereagowane substraty podlegają recyklingowi, to jest mogą być użyte do kolejnych reakcji.
Sposób otrzymywania 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów według wynalazku zostanie bliżej wyjaśniony na podstawie poniższych przykładów oraz na schemacie ogólnym reakcji pokazanym na rysunku (schemat 1).
Przykładl
Otrzymywanie 1,2-difenylobenzo[ghi]perylenu.
W reaktorze stalowym odpornym na nadciśnienie do 20 atmosfer, zamykanym pokrywą (z uszczelką stalową) umieszcza się kolejno perylen, 1,2-difenyloacetylen oraz eter difenylowy, w proporcjach molowych 1:5:1. Po usunięciu tlenu za pomocą azotu, zamknięciu reaktora za pomocą śrub, prowadzi się reakcję w temperaturze 300°C, przez 96 godzin. Po tym czasie produkt reakcji wydziela się chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym. Eter difenylowy oraz nieprzereagowane substraty eluuje się pentanem, a produkt, to jest 1,2-difenylobenzo[ghi]perylen za pomocą mieszaniny heksanu z dichlorometanem w stosunku 10:1. Finalnie oczyszczony chromatograficznie produkt krystalizuje się z mieszaniny dichlorometan/eterdietylowy, co pozwala uzyskać czysty produkt (czystość wyższa niż 97% - ustalona za pomocą NMR) z wydajnością 36%. Rozpuszczalniki, eluenty
PL 236 908 Β1 oraz odzyskane, nieprzereagowane substraty podlegają recyklingowi, to jest mogą być użyte do kolejnych reakcji. Dane fizykochemiczne produktu (jak dotąd nieopisanego w literaturze) są następujące: 1H NMR (400 MHz, CDCb) δ 9.11 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.22 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.08 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 8.02 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 7.87 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 7.37-7.30 (m, 10H). 13C NMR (101 MHz, CDCb) δ 139.93, 137.28, 131.96, 131.44, 130.59, 128.15, 127.57, 127.42, 126.59, 126.55, 126.36, 126.29, 125.68, 123.68, 120.81. HRMS El MS: [M+] obliczono: 428.1565, wyznaczono: 428.1551.
Przykład2
Otrzymywanie 1,2-bis(p-trifluorometylofenylo)benzo[ghi]perylenu.
F
W reaktorze stalowym odpornym na nadciśnienie do 20 atmosfer, zamykanym pokrywą (z uszczelką stalową) umieszcza się kolejno perylen, 1,2-bis(p-trifluorometylofenylo)acetylen oraz eter difenylowy w proporcjach molowych 1:3:1. Po nasyceniu mieszaniny reakcyjnej argonem, i tym samym usunięciu tlenu, następnie zamknięciu reaktora za pomocą śrub, prowadzi się reakcję w temperaturze 300°C, przez 72 godziny. Po tym czasie produkt reakcji wydziela się chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym. Eter difenylowy oraz nieprzereagowane substraty eluuje się pentanem a produkt, to jest 1,2-bis(p-trifluorometylofenylo)benzo[ghi]perylen za pomocą mieszaniny heksanu z dichlorometanem w stosunku 10:1. Finalnie produkt uzyskany chromatograficznie krystalizuje się z mieszaniny dichlorometan/eter dietylowy, co pozwala uzyskać czysty produkt (czystość wyższa niż 97% - ustalona za pomocą NMR) z wydajnością 28%. Rozpuszczalniki, eluenty oraz odzyskane, nieprzereagowane substraty podlegają recyklingowi, to jest mogą być użyte do kolejnych reakcji. Dane fizykochemiczne produktu (jak dotąd nieopisanego w literaturze) są następujące: 1H NMR (400 MHz, CDCb) δ 9.13 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.23 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 8.11 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 8.05 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 7.73 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 7.63 (d, J = 8.0 Hz, 4H), 7.42 (d, J = 8.0 Hz, 4H). 13C NMR (101 MHz, CDCb) δ 143.42, 135.49, 131.97, 131.68, 130.59, 129.33-125.49 (q. Jc-f = 129 Hz), 129.11, 128.78, 127.60, 126.82, 125.51, 124.86-124.76 (q. Jc-f = 3.97 Hz), 124.05, 122.80, 121.18, 120.10. HRMS El MS: [M+] obliczono: 564.1317, wyznaczono: 564.1326.
Przykład 3
Otrzymywanie 1,2-bis(9,9-dibutylofluoren-2-ylo)benzo[ghi]perylenu.
PL 236 908 Β1
W reaktorze stalowym odpornym na nadciśnienie do 20 atmosfer, zamykanym pokrywą (z uszczelką stalową) umieszcza się kolejno perylen, 1,2-bis(9,9-dibutylo-fluoren-2-ylo)acetylen oraz eter difenylowy w proporcjach molowych 1:2:1. Po usunięciu tlenu poprzez nasycanie mieszaniny reakcyjnej argonem, zamknięciu reaktora za pomocą śrub, prowadzi się reakcję w temperaturze 300°C, przez 96 godzin. Po tym czasie produkt reakcji wydziela się chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym. Eter difenylowy oraz nieprzereagowane substraty eluuje się pentanem a produkt, to jest 1,2-bis(9,9-dibutylofluoren-2-ylo)benzo[ghi]perylenu za pomocą mieszaniny heksanu z chloroformem w stosunku 10:1. Czysty produkt (czystość wyższa niż 97% - ustalona za pomocą NMR) otrzymuje się z wydajnością 35%. Rozpuszczalniki, eluenty oraz odzyskane, nieprzereagowane substraty podlegają recyklingowi, to jest mogą być użyte do kolejnych reakcji. Dane fizykochemiczne produktu (jak dotąd nieopisanego w literaturze) są następujące: 1H (400 MHz, CDCb): δ = 9.10 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.21 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.07 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.98 (t, J = 8.8 Hz, 1H), 7.88 (d,
J = 9.0 Hz, 1H), 7.61 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 7.57 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.34-7.25 (m, 4H),
1.97 (t, J = 7.9 Hz, 4H), 1.00 (dd, J = 14.8, 7.2 Hz, 4H), 0.74 (t, J = 7.2 Hz, 6H), 0.58 (t, J = 7.1 Hz, 4H). 13C (101 MHz, CDCb): δ = 151.21, 150.99, 141.04, 140.59, 139.99, 139.00, 132.36, 132.19,
130.84, 130.53, 129.49, 128.93, 127.63, 127.38, 127.33, 127.05, 126.89, 126.78, 126.59, 126.53,
126.37, 125.62, 125.56, 120.98, 120.92, 120.01, 119.80, 55.33, 40.31, 26.33, 23.24, 14.06. HRMS El MS: [M+] obliczono: 828.4695, wyznaczono: 828.4711.
Przykład 4
Otrzymywanie 1,2-bis[(N-2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-ylo]benzo[ghi]perylenu.
W reaktorze stalowym odpornym na nadciśnienie do 20 atmosfer, zamykanym pokrywą (z uszczelką stalową) umieszcza się kolejno perylen, 1,2-bis[(N-2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-ylo]acetylen oraz eter difenylowy w proporcjach molowych 1:2:1. Po nasyceniu mieszaniny reakcyjnej argonem (dzięki czemu usunięty zostaje tlen), zamknięciu reaktora za pomocą śrub, prowadzi się reakcję w temperaturze 300°C, przez 72 godziny. Po tym czasie produkt reakcji wydziela się chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym. Eter difenylowy oraz nieprzereagowane substraty eluuje się pentanem, a produkt, to jest 1,2-bis[(N-2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-ylo]benzo[ghi]perylen, za pomocą mieszaniny heksanu z dichlorometanem w stosunku 10:1. Finalnie surowy produkt krystalizuje się z mieszaniny dichlorometan/heksan, co pozwala uzyskać czysty produkt (czystość wyższa niż 97% - ustalona za pomocą NMR) z wydajnością 11%. Rozpuszczalniki, eluenty oraz odzyskane, nieprzereagowane substraty podlegają recyklingowi, to jest mogą być użyte do kolejnych reakcji. Dane fizykochemiczne produktu (jak dotąd nieopisanego w literaturze) są następujące: 1H NMR (400 MHz, CDCb) δ 9.20 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.68-8.58 (m, 2H), 8.26 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.21 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.17 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.97 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 7.80 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.61 (dd, J = 8.4, 7.6 Hz, 2H), 7.40 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.37 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 4.11 (m, 4H), 1.97 (m, 2H), 1.38 (m, 16H), 0.92 (m, 12H). 13C NMR (101 MHz, CDCb) δ 164.41, 164.33, 143.87, 133.76, 132.44, 132.07, 131.76, 131.38, 130.72, 130.17, 128.67, 128.57, 128.17, 127.98, 127.36, 127.21, 127.13, 125.47, 125.39, 124.46, 123.21, 122.43, 121.59, 44.29, 37.94, 30.72, 28.66, 24.00, 23.12, 14.11, 10.55. HRMS El MS: [M+] obliczono: 892.4240, wyznaczono: 892.4238.
PL 236 908 Β1
Przykład 5
Otrzymywanie 1,2-bis[(N-2-etyloheksylo)ftaloimid-4-ylo]benzo[ghi]perylenu.
W reaktorze stalowym odpornym na nadciśnienie do 20 atmosfer, zamykanym pokrywą (z uszczelką stalową) umieszcza się kolejno perylen, 1,2-bis[(N-2-etyloheksylo)ftaloimid-4-ylo]acetylen oraz eter difenylowy w proporcjach molowych 1:2:1. Po usunięciu tlenu z mieszaniny reakcyjnej za pomocą argonu, zamknięciu reaktora za pomocą śrub, prowadzi się reakcję w temperaturze 300°C, przez 72 godziny. Po tym czasie produkt reakcji wydziela się chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym. Eter difenylowy oraz nieprzereagowane substraty eluuje się pentanem, a produkt, to jest 1,2-bis[(N-2-etyloheksylo)ftaloimid-4-ylo]benzo[ghi]perylen za pomocą mieszaniny heksanu z dichlorometanem w stosunku 10:1. Finalnie surowy produkt krystalizuje się z mieszaniny dichlorometan/heksan otrzymując czysty produkt z wydajnością 35% (czystość wyższa niż 97% - ustalona za pomocą NMR). Rozpuszczalniki, eluenty oraz odzyskane, nieprzereagowane substraty podlegają recyklingowi, to jest mogą być użyte do kolejnych reakcji. Dane fizykochemiczne produktu (jak dotąd nieopisanego w literaturze) są następujące: 1H NMR (400 MHz, CDCI3) δ 9.15 (d, J = 7.6 Hz, 2H),
8.26 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.13 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 8.07 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 7.88-7.82 (m, 2H),
7.82-7.78 (m, 2H), 7.67 (dd, J = 9.2, 3.6 Hz, 2H), 7.59 (dd, J = 7.6, 1.3 Hz, 2H), 3.62 (t, J = 6.8 Hz, 4H), 1.88 (m, 2H), 1.45-1.28 (m, 16H), 1.00-0.88 (m, 12H). 13C NMR (101 MHz, CDCI3) δ 168.54, 168.37, 168.33, 168.26, 145.91, 145.82, 136.87, 136.74, 134.67, 134.55, 132.10, 131.90, 131.86,
130.87, 130.79, 130.46, 128.37, 127.21, 126.90, 125.81, 125.24, 124.94, 124.19, 124.16, 123.01,
122.64, 121.29, 42.11, 38.38, 30.55, 28.53, 28.51, 23.88, 23.85, 23.02, 23.00, 14.08, 10.40, 10.38. HRMS El MS: [M+] obliczono: 790.3771, wyznaczono: 790.3771.
Otrzymane sposobem według wynalazku produkty reakcji mogą być luminoforami, prekursorami nanografenów lub nanomateriałów dla organicznej elektroniki.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny o wzorze ogólnym 1, w którym grupa arylowa to aryl wybrany spośród: fenyl, 9,9-dibutylofluoren-2-yl, N-oktylokarbazol-3-yl, p-tert-butylofenyl, p-trifluorometylofenyl, 1-naftyl, N-(2-etyloheksylo)ftaloimid-4-yl, N-(2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-yl, 3-pirydyl.
  2. 2. Sposób otrzymywania 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów o wzorze ogólnym 1, znamienny tym, że przeprowadza się proces cykloaddycji różnych 1,2-diaryloacetylenów do wnęki perylenu z równoczesną eliminacją wodoru, w ten sposób, że do reaktora odpornego na nadciśnienie do 20 atmosfer wprowadza się - w dowolnej kolejności - perylen, 1,2-diaryloacetylen, w którym grupę arylową stanowi aryl wybrany spośród: fenyl, 9,9-dibutylofluoren-2-yl, N-oktylokarbazol-3-yl, p-tert-butylofenyl, p-trifluorometylofenyl, 1-naftyl, N-(2-etyloheksylo)ftaloimid-4-yl, N-(2-etyloheksylo)naftalenoimid-4-yl, 3-pirydyl, oraz wysokowrzący eter
    PL 236 908 Β1 diarylowy, korzystnie eter difenylowy, w proporcjach molowych od 1:1:0,1 do 1:10:10 korzystnie od 1:1:1 do 1:5:2, następnie mieszaninę reakcyjną nasyca się gazem obojętnym, na przykład azotem, a najkorzystniej argonem, przez czas niezbędny do usunięcia tlenu z mieszaniny reakcyjnej, po czym po usunięciu tlenu i zamknięciu reaktora ogrzewa się mieszaninę reakcyjną w temperaturze od 250 do 350°C, przez czas nie dłuższy niż czternaście dni.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że po zakończeniu reakcji cykloaddycji, jej produkty, to jest 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny wydziela się chromatograficznie, na kolumnie z żelem krzemionkowym, w znany sposób, przy czym najpierw eluuje się rozpuszczalnik oraz nieprzereagowane substraty za pomocą ciekłego węglowodoru nasyconego lub mieszaniny ciekłych węglowodorów nasyconych, korzystnie za pomocą pentanu, a finalnie produkty eluuje się za pomocą heksanu lub mieszaniny heksanu z dichlorometanem, następnie produkty, których czystość po chromatografii jest niższa niż 95% krystalizuje się w znany typowy sposób, otrzymując finalnie czyste produkty z wydajnościami od 20 do 60%.
PL427053A 2018-09-13 2018-09-13 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania PL236908B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427053A PL236908B1 (pl) 2018-09-13 2018-09-13 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427053A PL236908B1 (pl) 2018-09-13 2018-09-13 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL427053A1 PL427053A1 (pl) 2020-03-23
PL236908B1 true PL236908B1 (pl) 2021-02-22

Family

ID=69888869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL427053A PL236908B1 (pl) 2018-09-13 2018-09-13 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL236908B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL427053A1 (pl) 2020-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1765756B1 (en) Oligomeric derivatives of spirobifluorene, their preparation and use
TWI639604B (zh) 新穎二氫吡咯[2,3-f]吲哚-二酮吡咯并吡咯半導性材料及其製法與用途
JP7582580B2 (ja) 重水素化芳香族化合物の製造方法および重水素化反応組成物
PL247691B1 (pl) 2,3-bis(4-bromofenylo)-N,N’-bis(2-etyloheksylo)benzo[ghi]- perylenodiimid oraz sposób jego otrzymywania
PL236908B1 (pl) 1,2-diarylobenzo[ghi]peryleny oraz sposób ich otrzymywania
PL245645B1 (pl) 2,3-bis(4-(N,N-di(4-tert-butylofenylo)amino)fenylo)-N,N’-bis(2 etyloheksylo) benzo[ghi]perylenodiimid oraz sposób jego otrzymywania
KR20170095916A (ko) 유기 화합물 및 이 유기 화합물을 포함하는 유기 층을 포함하는 전자 디바이스
Watanabe et al. Synthesis and physical properties of brominated hexacene and hole-transfer properties of thin-film transistors
Carretero et al. (S, S)-1, 1-bis-ethoxycarbonyl-2, 2-bis-p-tolylsulfinyl ethene: a highly stereoselective but unexpectedly unreactive dienophile in asymmetric diels-alder reactions
PL238586B1 (pl) Sposób otrzymywania 1,2-diarylobenzo[ghi]perylenów
Yao et al. Synthesis of fluorene-and spirobifluorene-fused thiophenes
PL247692B1 (pl) 1,2-bis(4-bromofenylo)benzo[ghi]perylen i sposób jego otrzymywania
PL247454B1 (pl) 2,3-bis(9,9-dibutylofluoren-2-ylo)-N,N’-bis(2-etyloheksylo)benzo[ ghi]perylenodiimid oraz sposób jego otrzymywania
PL238681B1 (pl) Sposób otrzymywania nafto[1,2,3,4-ghi]perylenu
PL241964B1 (pl) 2,3-bis[N-(2-etyloheksylo)ftaloimido-4-ilo]-N,N’-bis(2-etyloheksylo) benzo[ghi]perylenodiimid oraz sposób jego otrzymywania
PL241962B1 (pl) 2,3-difenylo-N,N’-bis(2-etyloheksylo)benzo[ghi]perylenodiimid oraz sposób jego otrzymywania
US20190352254A1 (en) Methods and compositions for terpenoid tricycloalkane synthesis
PL238683B1 (pl) Sposób otrzymywania nafto-lub antraceno-lub fenantro- [1,2,3,4-ghi]perylenu
PL241963B1 (pl) 2,3-bis[7-(N-karbazolilo)-9,9-dibutylofluoren-2-ylo]-N,N’-bis(2- etyloheksylo)benzo[ghi]perylenodiimid oraz sposób jego otrzymywania
PL238678B1 (pl) Sposób otrzymywania nafto[1,2,3,4-ghi]peryleno-4,5,10,11-tetrakarboksylanu tetrabenzylowego
PL245648B1 (pl) 3,4-bis(4-bromofenylo)-7,14-bis(2,4,6-trimetylofenylo)dibenzo- [bc,ef]koronen oraz sposób jego otrzymywania
Kobayashi et al. Neighboring group effect of five-membered heteroaromatic rings for π-facial selectivity in the reactions of fused isopropylidenenorbornene systems with electrophilic reagents
Uoyama et al. Thermal behavior of bicyclo [2.2. 2] octadiene-installed precursors for 2H-anthra [2, 3-c] pyrroles and anthra [2, 3-c] thiophene
Roshchin et al. High-pressure-assisted addition of (methoxyphenyl) maleic anhydrides to dienes. Synthesis of 3a-aryltetrahydroisoindole-1, 3-diones
PL238680B1 (pl) Sposób otrzymywania fenantro[1,2,3,4-ghi]peryleno-6,7,12,13- -tetrakarboksylanu tetrabenzylowego