一種環丙烷富勒烯羧酸衍生物的脫羧方法
【專利摘要】本發明涉及一種環丙烷富勒烯羧酸衍生物的脫羧方法，所述脫羧方法反應式如下所示：，其中，n為1、2、3、4、5或6；R選自氫原子、烷基、苯基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、聯苯基、聯噻吩基、并噻吩基、萘基、喹啉基、芴基、噻吩嗪基、噻唑基、咔唑基、吲哚基、蒽基或苯并二噻吩基中的任意一種或者至少兩種的組合。本發明所述方法得到的亞甲基或次甲基型環丙烷富勒烯衍生物在有機光電功能材料方面具有非常重要的潛在用途。
【專利說明】一種環丙烷富勒烯羧酸衍生物的脫羧方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種環丙烷富勒烯羧酸衍生物的脫羧方法，所得亞甲基或次甲基型環 丙烷富勒烯衍生物在有機光電功能材料領域具有潛在應用價值。
【背景技術】
[0002] 由于富勒烯具有獨特的分子結構和物理化學性質，富勒烯衍生物在有機光電功能 材料領域如有機太陽能電池和有機場效應晶體管等方面展現出很大的潛力。近年來，亞 甲基或次甲基型環丙烷富勒烯衍生物作為有機太陽能電池受體材料表現出優異的性能， 如劉輝彪等報道了一種次甲基環丙烷富勒烯衍生物t-BCB-M，實現了 2. 43%的能量轉換 效率（Synthesis of Novel Acceptor Molecules of Mono-and Multiadduct Fullerene Derivatives for Improving Photovoltaic Performance. H. Liu et al,ACS Appl. Mater. Interfaces2013, 5,1061?1069);丁黎明等報道了一種基于亞甲基環丙燒富勒烯的衍生物 0(3/07，實現了5.74%的能量轉換效率（〇-( >)11；[110(1；[11161：113116-11161：113110[60]；1!\1116代116 311(11111 en〇-〇-quinodimethane-methano[60]fullerene as Efficient Acceptor Materials for Polymer Solar Cells. L. Ding et al，J. Mater. Chem. 2012, 22, 22374 ?22377)。然而目前 亞甲基或次甲基型環丙烷富勒烯衍生物的合成主要是通過富勒烯與重氮化合物的加成反 應，這類反應產率低，選擇性差，分離提純困難，并且使用重氮化合物存在爆炸危險。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術中所存在的問題，本發明開發了一種從環丙烷富勒烯羧酸衍生物出 發，利用銀促進的脫羧反應制備亞甲基或次甲基型環丙烷富勒烯衍生物的新方法，該方法 具有選擇性好，分離提純容易，安全和可放量操作等優點。
[0004] -種環丙烷富勒烯羧酸衍生物的脫羧方法，所述脫羧方法反應式如下所示：
【權利要求】
1. 一種環丙烷富勒烯羧酸衍生物的脫羧方法，其特征在于，所述脫羧方法反應式如下 所示：
其中，η為1、2、3、4、5或6 ;R選自氫原子、烷基、苯基、噻吩基、呋喃基、批啶基、聯苯基、 聯噻吩基、并噻吩基、萘基、喹啉基、芴基、噻吩嗪基、噻唑基、咔唑基、吲哚基、蒽基或苯并二 噻吩基中的任意一種或者至少兩種的組合。
2. 如權利要求1所述的脫羧方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 以環丙烷富勒烯羧酸衍生物為起始物，在光照、加熱和惰性氣體保護下，與銀鹽或氧化 銀和配體發生脫羧反應，得到相應的亞甲基或次甲基型環丙烷富勒烯衍生物。
3. 如權利要求2所述的脫羧方法，其特征在于，所述惰性氣體選自氮氣、氦氣、氬氣、氙 氣、氖氣或氡氣中的任意一種或者至少兩種的混合物，優選氮氣。
4. 如權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述脫羧反應所用溶劑為苯甲腈、鄰二 氯苯或1，2, 4-三氯苯中的任意一種或者至少兩種的混合物。
5. 如權利要求2-4之一所述的方法，其特征在于，所述脫羧反應的反應溫度為160? 220°C，反應時間為8?36h。
6. 如權利要求2-5之一所述的方法，其特征在于，所述光照所用的燈為日光燈、LED燈 或高壓汞燈中的任意一種或者至少兩種的組合。
7. 如權利要求2-6之一所述的方法，其特征在于，所述銀鹽為碳酸銀、對甲苯磺酸銀、 三氟乙酸銀或醋酸銀中的任意一種或者至少兩種的混合物。
8. 如權利要求2-7之一所述的方法，其特征在于，所述配體具有如下結構：
其中，R1和R2獨立地選自氫原子、鹵原子、烯基、炔基、C「C2(I的烷基、C「C 2(I的烷氧基、 芳基、羥基、氨基、酯基、氰基或硝基中的任意一種。
9. 如權利要求2-8之一所述的方法，其特征在于，所述銀鹽或氧化銀的用量與環丙烷 富勒烯羧酸衍生物中羧基數目等當量，所述配體的用量與環丙烷富勒烯羧酸衍生物中羧基 數目等當量。
【文檔編號】C07D333/08GK104370670SQ201310354313
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】何旦, 肖作, 丁黎明, 左啓群 申請人:國家納米科學中心, 蘇州佳宏光電有限公司