[发明专利]一类1,6,7,12-四苯基苝双酰亚胺衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电功能材料领域中的一类1，6，7，12-四苯基苝双酰亚胺衍生物及其制备方法。

背景技术

自从Friedlander在1913年合成了苝双酰亚胺类化合物以来(German Patent 1913，276，956)，苝双酰亚胺染料以其优越的染色性能、稳定性和耐光牢度，被广泛地应用于染料和涂料工业，由于其优异的平面性、较高的稳定性和独特的光电性能，近年来在功能材料的设计合成领域备受关注，如在太阳能电池、有机场效应管、电致发光材料、液晶材料及生物荧光探针等领域的研究报道异常活跃(Angew.Chem.，Int.Ed.2004，43，6363.；J.Am.Chem.Soc.2003，125；J.Am.Chem.Soc.2003，125，437.；J.Org.Chem.2005，3715.；)。因此，广泛而深入地研究苝双酰亚胺类化合物具有重要的实用价值。

迄今为止，通常采用两种方法对苝双酰亚胺进行结构修饰来得到新的苝双酰亚胺类化合物：一是在其酰亚胺位引入不同的基团，但是在此位置的取代基对化合物的光电性质改变不大；一是对苝双酰亚胺的四个港湾位进行修饰，通过港湾位卤代的苝双酰亚胺引入吸电子或供电子的基团，对苝双酰亚胺的性质改善较大。对于后一种方法国内外的科研工作者做了很多有意义的工作，但大多是由卤代的苝双酰亚胺与酚类发生亲核取代生成苯氧基取代的苝双酰亚胺，然后再引入其它的基团(Chem.Commun.2004，1564.；Chem.Eur.J.2004，10，528-537)，而直接引入四个其它的基团如苯基，则鲜有报道。2006年朱道本研究组通过Suzuki反应成功地直接将四个苯基引入到苝双酰亚胺的港湾位，得到了吸收和发射范围都较宽的1，6，7，12-四苯基苝双酰亚胺化合物(Org.Lett.，Vol.8，No.5，2006)。但迄今为止，有关1，6，7，12-四苯基苝双酰亚胺衍生物及其制备方法还未见报道。

发明内容

本发明的目的是通过在1，6，7，12-四苯基苝双酰亚胺母体上引入不同载流子传输功能的基团，以得到具有优良性能的有机光电功能材料。

本发明的技术方案是：首先由1，6，7，12-四苯基苝双酰亚胺合成外围带有端乙炔、或者卤素等活性基团的苝双酰亚胺核，然后再与外围带有功能取代基的环戊二烯酮或者芳胺等发生Diels-Alder环加成或者C-N、C-C偶联等反应制得一类1，6，7，12-四苯基苝双酰亚胺衍生物。结构通式如下：

其中：R选自咔唑基，3，6-二叔丁基咔唑基，3，6-二(3，6-二叔丁基咔唑基)咔唑基，萘基，蒽基，菲基，芘基，N-苯基-1-萘胺基，噻吩基、吡嗪基、苯并噻二唑基或结构通式如下的基团：

R₁～R₄全部为五氟苯基或R₁＝R₄＝苯基，R₂＝R₃＝除A、B以外的R基取代的苯基。

R’＝C₈-C₁₂的直链、支链烷基或全氟烷基，全氟烷基的结构通式为CF₃(CF₂)_nCF₂，n＝2～10的偶数。

所述的一类1，6，7，12-四苯基苝双酰亚胺衍生物的制备方法通过以下具体步骤实现：

(1)将1，6，7，12-四苯基取代的苝双酰亚胺与二(三氟乙酸)碘苯、碘以摩尔比1∶2.5∶2混合，在四氯化碳中室温反应8h，得1，6，7，12-四对碘苯基取代的苝双酰亚胺；

(2)将三甲基硅乙炔与步骤(1)的产物，与[PdCl₂(PPh₃)₂]、碘化亚铜和三苯基磷按摩尔比4.8∶1∶0.2∶0.5∶0.5混合，在体积比为2～3∶1的三乙胺和四氢呋喃溶液中，氮气保护25～40℃下反应5～24h，生成1，6，7，12-四对(三甲基硅乙炔基)苯基苝双酰亚胺，随后产物在摩尔比为50∶1的氟化铵和四正丁基氟化铵作用下，室温反应2～6h脱去保护基得外围带有四个乙炔基活性基团的苝双酰亚胺；