專利名稱:以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元系列可溶性齊聚物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于光電子材料技術(shù)領(lǐng)域,涉及以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元的一系列可溶性齊聚物及其制備方法。
背景技術(shù):
近二十年來,有機半導(dǎo)體材料在發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管、光伏器件等塑基光電器件中作為有源層的應(yīng)用受到人們的極大關(guān)注。繼有機發(fā)光二極管之后,有機場效應(yīng)晶體管又成為新的研究熱點。與傳統(tǒng)的非晶硅(α-Si:H)器件相比,這種器件具有低成本、可實現(xiàn)大面積覆蓋、可與柔性基底集成等優(yōu)勢,在平板顯示驅(qū)動電路及低成本記憶元件(如身份識別卡、商品價格簽等)中具有潛在的應(yīng)用。
有機場效應(yīng)晶體管器件的性能指標(biāo)主要是場效應(yīng)遷移率(μFET)。有機半導(dǎo)體材料若具有高的遷移率,除了分子具有良好的共軛性外,在固態(tài)下分子間具有強相互作用是非常重要的,因為較強的相互作用利于載流子的傳輸。所以通過化學(xué)手段調(diào)節(jié)分子結(jié)構(gòu)來增強分子間的相互作用,進而提高遷移率是目前材料研究領(lǐng)域的重點問題。
可溶液加工型的材料較真空蒸鍍型的材料更能體現(xiàn)有機材料低加工溫度,低成本的優(yōu)勢。但具有較高遷移率的溶液加工型材料種類比較單一,主要是以噻吩為構(gòu)造單元的齊聚物和聚合物材料。齊聚物材料與聚合物材料相比,具有結(jié)構(gòu)明確,薄膜形態(tài)易于控制的優(yōu)點。因此具有新的構(gòu)造單元的可溶性齊聚物材料體系的研究與開發(fā)對高遷移率材料的進一步發(fā)展是非常重要和必要的。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人以平面剛性的蒽分子為核,在其9,10位引入多種二炔基基團來提高溶解性和分子的自組裝能力,以實現(xiàn)固態(tài)下強的相互作用,獲得了可以溶液加工的新型高遷移率齊聚物材料。
本發(fā)明的目的之一是提供以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元的系列可溶性齊聚物。
本發(fā)明的目的之二是提供以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元的系列可溶性齊聚物的制備方法。
本發(fā)明提供的以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元系列可溶性齊聚物具有如下結(jié)構(gòu) n=1-5其中R1和R2為CmH2m+1(m=6-12),并且R1和R2具有以下關(guān)系R1=R2或R1≠R2。不同重復(fù)單元的R1或R2基團可以相同,也可以不同。
以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元的系列可溶性齊聚物的制備方法,其步驟和條件如下I.偶聯(lián)單體的制備①根據(jù)已有技術(shù)(應(yīng)用化學(xué)(Angew.Chem.Int.Et.)2003,42,1159)合成2-溴代蒽醌及2,6-二溴代蒽醌;②制備9,10-二炔蒽的單溴及雙溴的的衍生物(在2-溴代蒽醌或2,6-二溴代蒽醌的9,10位引入炔基基團)在無水、無氧的惰性氣氛下,將反應(yīng)所需炔類原料溶解在四氫呋喃中,冰水浴冷卻,滴加正丁基鋰,升至室溫,攪拌1小時,加入2-溴代蒽醌或2,6-二溴代蒽醌,室溫反應(yīng)5小時,反應(yīng)后混合物倒入水中,石油醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,無水硫酸鎂干燥。去除溶劑后,固體物質(zhì)溶解在四氫呋喃中,將其滴入氯化錫的50%乙酸溶液中,室溫反應(yīng)12-24小時。反應(yīng)混合物倒入水中,用乙醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,有機層用無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后,以石油醚為淋洗劑色譜柱分離,石油醚重結(jié)晶得到2-溴-9,10-二炔蒽或2,6-二溴-9,10-二炔蒽;③制備9,10-二炔蒽的單硼酸酯及雙硼酸酯的的衍生物在無水、無氧的惰性氣氛下,將2-溴-9,10-二炔蒽或2,6-二溴-9,10-二炔蒽溶解在四氫呋喃中,以溴原子的摩爾量為配比標(biāo)準(zhǔn),其濃度為0.05-0.20mol/L,冷卻至-40--78℃之間,滴加1.05-1.20倍溴原子摩爾量的正丁基鋰,攪拌0.5-1小時,在此溫度范圍內(nèi)滴加1.2-1.4倍溴原子摩爾量的2-異丙基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,升至室溫,攪拌12-24小時,反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)物中加入水,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱分離,得到相應(yīng)的硼酸酯產(chǎn)物2-(9,10-二炔蒽)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷或2,6-(9,10-二炔蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷;
④制備9,10-二炔蒽單溴二聚體衍生物采用Suzuki偶聯(lián)反應(yīng),在無水無氧惰性氣氛下,將②中得到的2,6-二溴-9,10-二炔蒽和③中得到的2-(9,10-二炔蒽)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,以硼酸單元的摩爾量為配比標(biāo)準(zhǔn),配成濃度為0.05-0.10mol/L的四氫呋喃溶液,加入1-2%硼酸單元摩爾量的四(三苯基膦)合鈀,6-10倍硼酸單元摩爾量的碳酸氫鈉,經(jīng)脫氧處理的水加入到反應(yīng)器中,該水體積為四氫呋喃的1/2-1/5,回流12-24小時。反應(yīng)后的混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱分離,得到2-溴-9,10;9’,10’-四炔基-6,2’-二聯(lián)蒽。
通過上述四種反應(yīng),我們分別得到了9,10-二炔蒽的單溴,雙溴,單硼酸酯,雙硼酸酯以及單溴二聚體衍生物。
II.齊聚物的制備①一聚體的制備以蒽醌為原料,制備方法同I中②所述;②其他齊聚物的制備(二,三及五聚物)a.二聚體的制備采用Suzuki偶聯(lián)反應(yīng),在無水無氧惰性氣氛下,反應(yīng)器中加入I中②得到的2-溴-9,10-二炔蒽和I中③得到的2-(9,10-二炔蒽)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,以溴原子的摩爾量為配比標(biāo)準(zhǔn),配成濃度為0.05-0.10mol/L的四氫呋喃溶液,加入1-2%溴原子摩爾量的四(三苯基膦)合鈀,5-16倍溴原子摩爾量的碳酸氫鈉,經(jīng)脫氧處理的水加入到反應(yīng)瓶中,其體積為四氫呋喃的1/2-1/3,回流12-24小時。反應(yīng)后的混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜分離得到二聚體產(chǎn)物;b.三聚體的制備反應(yīng)物為I中②得到的2-溴-9,10-二炔蒽和I中③得到的2,6-(9,10-二炔蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,其他試劑,反應(yīng)投料比和反應(yīng)條件同二聚體制備。將反應(yīng)后得到沉淀用大量水洗滌,真空干燥后,經(jīng)氯仿或者石油醚/氯仿重結(jié)晶,得到三聚體產(chǎn)物;c.五聚體制備反應(yīng)物為I中④得到的2-溴-9,10;9’,10’-四炔基-6,2’-二聯(lián)蒽和I中③得到的2,6-(9,10-二炔蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,其他試劑,反應(yīng)投料比和反應(yīng)條件同二聚體制備。產(chǎn)物提純方法同三聚體的制備,得到五聚體。
本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的方法制備的以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元的一系列可溶性聚物,作為有源層通過溶液加工(旋涂)的方法成功地應(yīng)用于有機場效應(yīng)晶體管器件上,獲得場致遷移率為(3.0-5.0)×10-3cm2V-1s-1的器件。
具體實施例方式實施例12-溴-9,10-二(1-辛炔)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,向100ml三口瓶中加入4.80ml的1-辛炔,50ml四氫呋喃,冰水浴冷卻,緩慢加入20ml的1.60mol/L的正丁基鋰,撤去冰水浴,室溫攪拌1小時,加入3.20g的2-溴蒽醌,在室溫繼續(xù)攪拌5小時。反應(yīng)混合物倒入水中,石油醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,有機層用無水硫酸鎂干燥。去除溶劑后,固體物質(zhì)溶解在20ml四氫呋喃中,將其滴入含12.6g氯化錫的50%乙酸溶液50ml中,攪拌過夜。反應(yīng)混合物倒入水中,用乙醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,有機層用無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后,以石油醚為淋洗劑色譜柱分離,用石油醚重結(jié)晶得到3.30g的2-溴-9,10-二(1-辛炔)蒽,產(chǎn)率63%。
實施例22,6-二溴-9,10-二(1-辛炔)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入2.40ml的1-辛炔,50ml四氫呋喃,5.70ml的2.80mol/L的正丁基鋰,2.00g的2,6-二溴蒽醌,二水合氯化錫6.17g(溶解于50%的乙酸溶液30ml中)。反應(yīng)混合物倒入水中用乙醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,有機層用無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后,以石油醚為淋洗劑色譜柱分離,得到1.68g的2,6-二溴-9,10-二(1-辛炔)蒽,產(chǎn)率55%。
實施例32,6-二溴-9,10-二(1-癸炔)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入3.80ml的1-癸炔,80ml四氫呋喃,3.80ml的2.80mol/L的正丁基鋰,3.00g的2,6-二溴蒽醌,二水合氯化錫9.25g(溶解于50%的乙酸溶液60ml中)。反應(yīng)混合物倒入水中乙醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,有機層用無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后,以石油醚為淋洗劑色譜柱分離,得到2.73g的2,6-二溴-9,10-二(1-癸炔)蒽,產(chǎn)率55%。
實施例42-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入1.13g的2-溴-9,10-二(1-辛炔)蒽,40ml四氫呋喃,干冰丙酮浴冷卻20分鐘,緩慢滴加0.90ml的2.80mol/L的正丁基鋰,此溫度下攪拌1小時,此溫度下滴加0.60ml的2-異丙基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,然后升至室溫攪拌過夜。反應(yīng)后混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,有機層無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱(石油醚∶二氯甲烷=4∶1)分離,得到1.10g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,產(chǎn)率89%。
實施例52-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入2.40g的2-溴-9,10-二(1-辛炔)蒽,25ml四氫呋喃,干冰丙酮浴冷卻20分鐘,緩慢滴加2.20ml的2.80mol/L的正丁基鋰,此溫度下攪拌0.5小時,此溫度下滴加1.40ml的2-異丙基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,然后升至室溫攪拌過夜。處理過程同實施例4,得到2.00g 2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,產(chǎn)率77%。
實施例62,6-(9,10-二(1-辛炔)蒽-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入0.50g的2,6-二溴-9,10-二(1-辛炔)蒽,20ml四氫呋喃,干冰丙酮浴冷卻20分鐘,滴加0.75ml的2.80mol/L正丁基鋰,此溫度下攪拌1小時,此溫度下滴加0.50ml的2-異丙基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,然后升至室溫攪拌過夜。反應(yīng)后混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,有機層無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱(石油醚∶二氯甲烷=4∶1)分離,然后用石油醚重結(jié)晶得到0.30g的2,6-(9,10-二(1-辛炔)蒽-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,產(chǎn)率51%。
實施例72,6-(9,10-二(1-辛炔)蒽-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入1.50g的2,6-二溴-9,10-二(1-辛炔)蒽,25ml四氫呋喃,干冰丙酮浴冷卻20分鐘,滴加2.30ml的2.50mol/L正丁基鋰,此溫度下攪拌1小時,此溫度下滴加1.40ml的2-異丙基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,然后升至室溫攪拌過夜。處理過程同實施例6,得到0.70g 2,6-(9,10-二(1-辛炔)蒽-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,產(chǎn)率40%。
實施例82-溴-9,10;9’,10’-四(1-辛炔)-6,2’-二聯(lián)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入1.00g的2,6-二溴-9,10-二(1-辛炔)-蒽,1.59g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,1.00g的碳酸氫鈉,40mg的四(三苯基膦)合鈀,40ml四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。反應(yīng)后的混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,有機層無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱(石油醚∶二氯甲烷=10∶1)分離,得到0.80g的2-溴-9,10;9’,10’-四(1-辛炔)-6,2’-二聯(lián)蒽,產(chǎn)率48%。
實施例92-溴-9,10;9’,10’-四(1-辛炔)-6,2’-二聯(lián)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入1.49g的2,6-二溴-9,10-二(1-辛炔)-蒽,1.50g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,1.00g的碳酸氫鈉,20mg的四(三苯基膦)合鈀,20ml四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。處理過程同實施例8,得到0.65g 2-溴-9,10;9’,10’-四(1-辛炔)-6,2’-二聯(lián)蒽,產(chǎn)率40%。
實施例102-溴-9,10-二(1-癸炔)-9’,10’-二(1-辛炔)-6,2’-二蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入0.80g的2,6-二溴-9,10-二(1-癸炔)-蒽,1.40g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,0.80g的碳酸氫鈉,25mg的四(三苯基膦)合鈀,30ml四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。反應(yīng)后的混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱(石油醚∶二氯甲烷=10∶1)分離,得到0.80g的2-溴-9,10-二(1-癸炔)-9’,10’-二(1-辛炔)-6,2’-二蒽,產(chǎn)率59%。
實施例112-溴-9,10-二(1-癸炔)-9’,10’-二(1-辛炔)-6,2’-二蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入0.50g的2,6-二溴-9,10-二(1-癸炔)-蒽,0.90g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,0.85g的碳酸氫鈉,25mg的四(三苯基膦)合鈀,10ml四氫呋喃,5ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。處理過程同實施例10,得到0.44g 2-溴-9,10-二(1-癸炔)-9’,10’-二(1-辛炔)-6,2’-二蒽,產(chǎn)率50%。
實施例129,10-二(1-辛炔)蒽的合成
無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入2.00ml的1-辛炔,30ml四氫呋喃,5.00ml的2.80mol/L的正丁基鋰,1.00g的蒽醌,二水合氯化錫5.40g(50%的乙酸溶液30ml。反應(yīng)混合物倒入水中乙醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后,用石油醚重結(jié)晶得到1.64g的9,10-二(1-辛炔)蒽,產(chǎn)率89%。
實施例139,10;9’,10’-四(1-辛炔)-2,2’-二聯(lián)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入0.80g的2-溴-9,10-二(1-辛炔)-蒽,0.88g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,1.00g的碳酸氫鈉,25mg的四(三苯基膦)合鈀,30ml四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。反應(yīng)后的混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,有機層無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱(石油醚∶二氯甲烷=10∶1)分離,得到0.85g的9,10;9’,10’-四(1-辛炔)-2,2’-二聯(lián)蒽,產(chǎn)率65%。
實施例149,10;9’,10’-四(1-辛炔)-2,2’-二聯(lián)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,50ml三口瓶中加入0.50g的2-溴-9,10-二(1-辛炔)-蒽,0.50g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,0.84g的碳酸氫鈉,25mg的四(三苯基膦)合鈀,10ml四氫呋喃,5ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。處理過程同實施例13,得到0.40g 9,10;9’,10’-四(1-辛炔)-2,2’-二聯(lián)蒽,產(chǎn)率50%。
實施例159,10;9’,10’;9”;10”-六(1-辛炔)-2,2’;6’,2”-三聯(lián)蒽的合成
無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入1.55g的2,6-二溴-9,10-二(1-辛炔)-蒽,0.66g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,1.20g的碳酸氫鈉,33mg的四(三苯基膦)合鈀,50ml的四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。反應(yīng)后的的沉淀過濾,連續(xù)用大量的水,石油醚洗滌,真空干燥,得到0.50g的9,10;9’,10’;9”;10”-六(1-辛炔)-2,2’;6’,2”-三聯(lián)蒽,產(chǎn)率49%。
實施例169,10;9”;10”-四(1-辛炔)-9’,10’-二(1-癸炔)-2,2’;6’,2”-三聯(lián)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入0.80g的2,6-二溴-9,10-二(1-癸炔)-蒽,0.42g的2-(9,10-二(1-辛炔)蒽-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,1.00g的碳酸氫鈉,18mg的四(三苯基膦)合鈀,20ml四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。反應(yīng)后的的沉淀過濾,連續(xù)用大量的水,石油醚洗滌,真空干燥,用石油醚/氯仿重結(jié)晶得到0.53g的9,10;9”;10”-四(1-辛炔)-9’,10’-二(1-癸炔)-2,2’;6’,2”-三聯(lián)蒽,產(chǎn)率60%。
實施例179,10;9’10’;9”;10”;9”’,10”’;9””,10””-十(1-辛炔)五聯(lián)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入0.63g的2-溴-9,10;9’,10’-四(1-辛炔)-6,2’-二蒽,0.21g的2-(2,6-(9,10-二(1-辛炔)蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,1.00g的碳酸氫鈉,20mg的四(三苯基膦)合鈀,20ml四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。反應(yīng)后的的沉淀過濾,連續(xù)用大量的水,石油醚洗滌,真空干燥,經(jīng)氯仿重結(jié)晶得到0.35g的9,10;9’10’;9”;10”;9”’,10”’;9””,10””-十(1-辛炔)五聯(lián)蒽,產(chǎn)率54%。
實施例189,10;9”;10”;9””,10””-六(1-辛炔)-9’10;9”’,10”’-四(1-癸炔)-2,2’;6’,2”;6”,2”’;6”’,2””-五聯(lián)蒽的合成無水無氧氬氣氛下,100ml三口瓶中加入0.67g的2-溴-9,10-二(1-癸炔)-9’,10’-二(1-辛炔)-6,2’-二聯(lián)蒽,0.21g的2-(2,6-(9,10-二(1-辛炔)蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,1.00g的碳酸氫鈉,12mg的四(三苯基膦)合鈀,20ml四氫呋喃,10ml經(jīng)除氧處理的水,混合物加熱至回流。將反應(yīng)后的沉淀過濾,連續(xù)用大量的水洗滌,真空干燥,用石油醚/氯仿重結(jié)晶得到0.38g的9,10;9”;10”;9””,10””-六(1-辛炔)-9’10;9”’,10”’-四(1-癸炔)-2,2’;6’,2”;6”,2”’;6”’,2””-五聯(lián)蒽,產(chǎn)率56%。
實施例19將得到的五聚體(9,10;9”;10”;9””,10””-六(1-辛炔)-9’10;9”’,10”’-四(1-癸炔)-2,2’;6’,2”;6”,2”’;6”’,2””-五聯(lián)蒽)經(jīng)溶液旋涂成膜,制備了有機場效應(yīng)晶體管器件,性能如下遷移率為(3.0-5.0)×10-3cm2V-1s-1,電流開關(guān)比>104。
權(quán)利要求
1.以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元系列可溶性齊聚物,其特征在于具有以下結(jié)構(gòu) 其中R1和R2為CmH2m+1(m=6-12),并且R1和R2具有以下關(guān)系R1=R2或R1≠R2;不同重復(fù)單元的R1(R2)基團可以相同,也可以不同。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元系列可溶性齊聚物的制備方法,包括如下的步驟和條件I.偶聯(lián)單體的制備①根據(jù)已有技術(shù)(應(yīng)用化學(xué)(Angew.Chem.Int.Et.)2003,42,1159)合成2-溴代蒽醌及2,6-二溴代蒽醌;②制備9,10-二炔蒽的單溴及雙溴的的衍生物在無水、無氧的惰性氣氛下,將反應(yīng)所需炔類原料溶解在四氫呋喃中,冰水浴冷卻,滴加正丁基鋰,升至室溫,室溫攪拌1小時,加入2-溴代蒽醌或2,6-二溴代蒽醌,室溫反應(yīng)5小時,反應(yīng)后混合物倒入水中,石油醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,無水硫酸鎂干燥;去除溶劑后,固體物質(zhì)溶解在四氫呋喃中,將其滴入氯化錫的50%乙酸溶液中,室溫反應(yīng)12-24小時;反應(yīng)混合物倒入水中,用乙醚萃取,飽和食鹽水洗滌有機層,有機層用無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后,以石油醚為淋洗劑色譜柱分離,石油醚重結(jié)晶得到2-溴-9,10-二炔蒽或2,6-二溴-9,10-二炔蒽;③制備9,10-二炔蒽的單硼酸酯及雙硼酸酯的的衍生物在無水、無氧的惰性氣氛下,將2-溴-9,10-二炔蒽或2,6-二溴-9,10-二炔蒽溶解在四氫呋喃中,以溴原子的摩爾量為配比標(biāo)準(zhǔn),其濃度為0.05-0.20mol/L,冷卻至-40--78℃之間,滴加1.05-1.20倍溴原子摩爾量的正丁基鋰,攪拌0.5-1小時,在此溫度范圍內(nèi)滴加1.2-1.4倍溴原子摩爾量的2-異丙基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,升至室溫,攪拌12-24小時,反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)物中加入水,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱分離,得到相應(yīng)的硼酸酯產(chǎn)物2-(9,10-二炔蒽)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷或2,6-(9,10-二炔蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷;④制備9,10-二炔蒽單溴二聚體衍生物采用Suzuki偶聯(lián)反應(yīng),在無水無氧惰性氣氛下,將②中得到的2,6-二溴-9,10-二炔蒽和③中得到的2-(9,10-二炔蒽)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,以硼酸單元的摩爾量為配比標(biāo)準(zhǔn),配成濃度為0.05-0.10mol/L的四氫呋喃溶液,加入1-2%硼酸單元摩爾量的四(三苯基膦)合鈀,6-10倍硼酸單元摩爾量的碳酸氫鈉,經(jīng)脫氧處理的水加入到反應(yīng)器中,該水體積為四氫呋喃的1/2-1/5,回流12-24小時,反應(yīng)后的混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜柱分離,得到2-溴-9,10;9’,10’-四炔基-6,2’-二聯(lián)蒽;II.齊聚物的制備①一聚體的制備以蒽醌為原料,制備方法同I中②所述;②其他齊聚物的制備a.二聚體的制備采用Suzuki偶聯(lián)反應(yīng),在無水無氧惰性氣氛下,反應(yīng)瓶中加入I中②得到的2-溴-9,10-二炔蒽和I中③得到的2-(9,10-二炔蒽)-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,以溴原子的摩爾量為配比標(biāo)準(zhǔn),配成濃度為0.05-0.10mol/L的四氫呋喃溶液,加入1-2%溴原子摩爾量的四(三苯基膦)合鈀,5-16倍溴原子摩爾量的碳酸氫鈉,經(jīng)脫氧處理的水加入到反應(yīng)瓶中,其體積為四氫呋喃的1/2-1/3,回流12-24小時,反應(yīng)后的混合物倒入水中,二氯甲烷萃取,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,去除溶劑后色譜分離得到二聚體產(chǎn)物;b.三聚體的制備反應(yīng)物為I中②得到的2-溴-9,10-二炔蒽和I中③得到的2,6-(9,10-二炔蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,其他試劑,反應(yīng)投料比和反應(yīng)條件同二聚體制備,將反應(yīng)后得到沉淀用大量水洗滌,真空干燥后,經(jīng)氯仿或者石油醚/氯仿重結(jié)晶,得到三聚體產(chǎn)物;五聚體制備反應(yīng)物為I中④得到的2-溴-9,10;9’,10’-四炔基-6,2’-二聯(lián)蒽和I中③得到的2,6-(9,10-二炔蒽)-雙-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二噁硼烷,其他試劑,反應(yīng)投料比和反應(yīng)條件同二聚體制備;產(chǎn)物提純方法同三聚體的制備,得到五聚體。
全文摘要
本發(fā)明屬于光電子材料技術(shù)領(lǐng)域,涉及以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元系列可溶性齊聚物及其制備方法。以9,10-二炔蒽為構(gòu)造單元系列可溶性齊聚物具有如右式結(jié)構(gòu),其中R
文檔編號C07C2/00GK1821193SQ20061001667
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者耿延候, 崔維斌 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所