一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物及其制備方法和應(yīng)用，化合物的結(jié)構(gòu)通式為：其中n=1,2,3,4,5。制備包括：剛性部分以3,5-二溴氟苯為原料合成3,5-二溴苯甲醚，再經(jīng)三溴化硼脫甲基化反應(yīng)合成3,5-二溴苯酚，線性部分采用3-氯-2-氯甲基丙烯為起始原料，得到線性部分中間體，之后3,5-二溴苯酚在堿性條件下再與線性部分中間體合成3,5-二溴苯長(zhǎng)鏈醚，利用3,5-二溴苯長(zhǎng)鏈醚與雙頻哪醇合二硼進(jìn)行Miyaura反應(yīng)合成單體II；單體II與5-溴-2碘嘧啶通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成單體III；利用單體II和單體III通過Suzuki偶聯(lián)即得。本發(fā)明所得化合物作為功能性材料應(yīng)用。
【專利說明】一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于共軛大環(huán)化合物及其制備和應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]上世紀(jì)80年代超分子化學(xué)概念的提出到現(xiàn)在，超分子化學(xué)經(jīng)歷了迅猛地發(fā)展。其中，對(duì)外界刺激響應(yīng)的超分子材料已成超分子化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，尤其是利用η -電子共軛體系的有機(jī)單分子、高分子為基本組成單元的材料，其設(shè)計(jì)和開發(fā)越來越活躍。與此相關(guān)聯(lián)，擁有規(guī)整結(jié)構(gòu)、π -共軛體系的剛性大環(huán)化合物及其衍生物正受到巨大的矚目。這一類富η共軛化合物根據(jù)其極性官能團(tuán)的位置和取向，通過本身所擁有的極強(qiáng)的相互堆積作用很容易發(fā)生自組裝，從而使大環(huán)形成固態(tài)一維柱狀非共價(jià)鍵高分子聚集體結(jié)構(gòu)，固態(tài)二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和三維納米結(jié)構(gòu)。這種高度有序的一維、二維、三維結(jié)構(gòu)可為空穴、電子等載體提供可能的移動(dòng)通道。作為嶄新的顯示各向異性特性的電子及光電子材料素材而引起了科學(xué)家們的極大的興趣。
[0003]含N雜原子的共軛大環(huán)化合物作為一類新興的共軛大環(huán)化合物由于其潛在的功能和應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。含嘧啶基團(tuán)的共軛大環(huán)化合物是此類化合物的代表之一，他們具有非常規(guī)整的形狀結(jié)構(gòu)，環(huán)直徑處于納米級(jí)別，根據(jù)其剛性環(huán)骨架和環(huán)上柔性鏈的不同，這類共軛大環(huán)化合物可通過自身堆砌或者concave-convex相互作用自組裝構(gòu)筑一維、二維和三維超分子結(jié)構(gòu)，也可以并用嘧啶所含N雜原子具有結(jié)合質(zhì)子，金屬離子等能力，用于制備復(fù)合材料研究以及能夠感應(yīng)外界刺激的響應(yīng)性功能材料。因此，這類大環(huán)化合物作為優(yōu)良的自組裝單元分子應(yīng)用到新型功能材料開發(fā)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明所得化合物可作為優(yōu)良的自組裝單元分子應(yīng)用到新型功能材料開發(fā)中；本發(fā)明可通過自身所含的N雜原子與金屬配位，呈現(xiàn)特殊的光電性能，用于復(fù)合材料研究中；本發(fā)明可通過對(duì)酸的感應(yīng)制備可調(diào)控性熒光材料。另外，可通過對(duì)客體分子的尺寸選擇性感應(yīng)制備具有不同光學(xué)及電學(xué)的復(fù)合材料。
[0005]本發(fā)明的一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物，所述化合物的結(jié)構(gòu)通式為:
【權(quán)利要求】
1.一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物，其特征在于:所述化合物的結(jié)構(gòu)通式為:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物，其特征在于:所述R各自獨(dú)立的為疏水性長(zhǎng)鏈基團(tuán)或親水性長(zhǎng)鏈基團(tuán)，化合物為:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物，其特征在于:所述化合物經(jīng)側(cè)鏈拓展為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物，其特征在于:所述化合物嘧啶基團(tuán)上的N原子與Pt配位，配位后的結(jié)構(gòu)式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物，其特征在于:所述化合物嘧啶基團(tuán)上的N原子與Pt、Pd或Ru等金屬配位。
6.一種如權(quán)利要求1所述的含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物的制備方法，包括: (O剛性部分以3，5- 二溴氟苯為原料，通過取代反應(yīng)合成3，5- 二溴苯甲醚，再經(jīng)三溴化硼脫甲基化反應(yīng)合成3，5- 二溴苯酚，線性部分采用3-氯-2-氯甲基丙烯為起始原料，經(jīng)過縮合、硼氫化氧化、對(duì)甲苯磺?；玫骄€性部分中間體，之后3，5- 二溴苯酚在堿性條件下再與線性部分中間體通過親核取代反應(yīng)合成3，5- 二溴苯長(zhǎng)鏈醚，利用3，5- 二溴苯長(zhǎng)鏈醚與雙頻哪醇合二硼進(jìn)行Miyaura反應(yīng)合成單體II ； (2)單體II與5-溴-2碘喃唳通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成單體III; (3)利用單體II和單體III通過Suzuki偶聯(lián)一步成環(huán)法合成含喃唳基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物。
7.—種如權(quán)利要求1所述的含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物的應(yīng)用，其特征在于:所述含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物作為自組裝單元分子應(yīng)用于功能材料開發(fā)。
8.—種如權(quán)利要求1所述的含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物的應(yīng)用，其特征在于:所述含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物與金屬的配位用于制備具有不同功能的復(fù)合材料。
9.一種如權(quán)利要求1所述的含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物的應(yīng)用，其特征在于:所述含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物對(duì)酸的響應(yīng)性具有可逆性，用于可調(diào)控?zé)晒獠牧涎芯俊?br> 10.一種如權(quán)利要求1所述的含嘧啶基團(tuán)剛性共軛大環(huán)化合物的應(yīng)用，其特征在于:通過對(duì)客體分子的尺寸選擇性感`應(yīng)制備具有不同光學(xué)及電學(xué)的復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C07F5/04GK103819479SQ201410086053
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】金武松, 張燈青, 肖朵朵, 李賢英, 陳北華, 寧如光, 張振 申請(qǐng)人:東華大學(xué)