八氯Quaterrylenebisdicarboximide衍生物及其制備方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種八氯Quaterrylenebisdicarboximide衍生物及其制備方法與應用。本發明以1,6,7,12-四氯-9,10-二溴苝酰亞胺為原料，在惰性氣體保護下加熱，通過鈀催化一步偶聯法而制備出下式所示的八氯Quaterrylenebisdicarboximide衍生物，反應結束后，產物經分離提純得到八氯Quaterrylenebisdicarboximide衍生物。該類衍生物可作為有機半導體n-型電子傳輸材料應用于有機電致發光器件、有機熱致色變元件、有機場效應晶體管、有機太陽能電池等。
【專利說明】八氣Quater ry I eneb i sd i carbox i m i de衍生物及其制備方 法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及八氯Quaterrylenebisdicarboximide衍生物及其制備方法與應用。
【背景技術】
[0002] Rylenebisdicarboximide (包括 Naphthalenebisdiimide、 Perylenebisdicarboximide、Terrylenebisdicarboximide、Quaterrylenebisdicarboximide) 是一類重要的有機功能分子，這是因為這類化合物具有良好的化學穩定性和優異的 光電特性，在功能材料方面得到了廣泛的應用，如作為太陽能電池材料、液晶材料、 有機場效應管、發光材料等（ 1^111.〇16111.5〇(3.，2010，132,3697 - 3699;14111.〇16111· Soc. , 2013, 135, 2338-2349; J. Am. Chem. Soc. , 2012, 134, 5770 - 5773;Chem. Eur. J. , 2007, 13, 6555 - 6561;Chem. Commun. , 2012, 48,9498 - 9500 等）。然而由于合成 的困難程度隨著共軛程度的增加而增加，尤其是Quaterrylenebisdicarboximide 的應用和發展嚴重受到其合成困難的限制。因此，通過簡單高效的合成方法得到 Quaterrylenebisdicarboximide衍生物具有重要的研究意義和實用價值。
[0003] 到目前為止，僅有一類報道涉及Quaterrylenebisdicarboximide類化合物：通 過先偶聯后關環的方法合成Quaterrylenebisdicarboximide類化合物（US5405962, US 5986099, US20060058330A1)，然而其合成步驟比較繁瑣。到目前為止，還沒有見到八氯 Quaterrylenebisdicarboximide衍生物及其簡單高效的制備方法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種八氯Quaterrylenebisdicarboximide衍生物及其制備 方法與應用。
[0005] 本發明提供的八氯Quaterrylenebisdicarboximide衍生物，其結構通式如式I所 示，
[0006]
【權利要求】
1. 式I所示化合物，
所述式I中，Ri和R2相同或不同，為如下基團a或b : a、 選自氨、C1-30的焼基、C1-30的焼氧基和巧-30的芳基中的任意一種； b、 含有取代基的所述基團a ;所述取代基選自團素、C1-C30的焼基和C1-C30的焼氧基 中的至少一種。
2. 根據權利要求1所述的化合物，其特征在于：所述基團a中，C5-30的芳基為苯基、蔡 基、意基、菲基、并四苯基、并五苯基、并六苯基、巧基、巧基、聯苯基或巧基； 所述C1-30的焼基為己基、丙基、異丙基、正了基、仲了基、異了基、叔了基、戊基、己基、 庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳焼基、十二碳焼基、十H碳焼基、十四碳焼基、十五碳焼基、 十六碳焼基、十走碳焼基、十八碳焼基、十九碳焼基或二十碳焼基； 所述C1-30的焼氧基為甲氧基、己氧基、丙氧基、異丙氧基、正下氧基、仲下氧基、異下 氧基、叔下氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一碳焼氧基、十二碳焼 氧基、十H碳焼氧基、十四碳焼氧基、十五碳焼氧基、十六碳焼氧基、十走碳焼氧基、十八碳 焼氧基、十九碳焼氧基或二十碳焼氧基。
3. 根據權利要求1或2所述的化合物，其特征在于；所述式I中，Ri和R,均選自2-正 癸基十四焼基、2, 6-二異丙基苯基、12-二十H焼基和正十八焼基中的任意一種。
4. 一種制備權利要求1-3任一所述式I所示化合物的方法，包括如下步驟： 將式II所示1，6, 7, 12-四氯-9, 10-二漠巧醜亞胺化合物、催化劑和還原劑于有機溶 劑中混勻進行把催化的烏爾曼反應，反應完畢得到所述式I所示化合物；
所述式II中，Rs的定義與權利要求1中Ri的定義相同。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述催化劑為把催化劑，具體選自四H苯 基麟合把、二H苯基麟二氯化把、把炭、醋酸把、硝酸把、氯化把和H (二亞予基丙麗）二把 中的至少一種； 所述還原劑選自氨氣、水合脫、鹽酸輕胺、鐵粉、鋒粉、甲酸、甲酵、甲醇和一氧化碳中的 至少一種； 所述有機溶劑選自N-甲基化咯焼麗、N，N-二甲基甲醜胺、N，N-二甲基己醜胺、二甲基 亞諷、六甲基磯醜胺、環下諷、己膳和苯甲膳中的至少一種。
6. 根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于；所述式II所示1，6,7, 12-四 氯-9, 10-二漠巧醜亞胺化合物、催化劑和還原劑的投料摩爾比為1 ;0. 001-0. 2 ;2-20,具體 為 1 ;0. 1 ;5 ; 所述有機溶劑與所述式II所示1，6, 7, 12-四氯-9, 10-二漠巧醜亞胺化合物的用量比 為 20 ?30ml ： Immol〇
7. 根據權利要求4-6任一所述的方法，其特征在于；所述把催化的烏爾曼反應步驟中， 溫度為-50-15(TC，具體為6(TC ; 時間為0. 5-24小時，具體為4小時。
8. 根據權利要求4-7任一所述的方法，其特征在于：所述把催化的烏爾曼反應在惰性 氣氛中進行； 所述惰性氣氛為氮氣。 9. W權利要求1-3任一所述式I所示化合物作為吸光材料和/或電子傳輸材料的有機 電致發光器件、有機熱致色變元件、有機場效應晶體管或有機太陽能電池。
10. 權利要求1-3任一所述式I所示化合物在制備有機電致發光器件、有機熱致色變元 件、有機場效應晶體管或有機太陽能電池中的應用。
【文檔編號】C07D471/06GK104418856SQ201310362053
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】王朝暉, 李 誠 申請人:中國科學院化學研究所