[发明专利]并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺类化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺类化合物、以及该化合物的制备方法，还涉及并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺类化合物在有机电致发光器件、有机热致色变元件、有机场效应晶体管、有机太阳能电池中作为吸光材料和电子传输材料的应用。

背景技术

并苯类因为具有很大的共轭体系, 被发现具有良好的电荷传输特性，并显示出了良好的场效应性能并且在柔性电子器件（Chem. Rev. 2004, 104, 4891；Adv. Mater. 2002, 14, 99.）有着潜在的应用。蒽是目前被报道的体系最小的并苯类场效应性能材料，在温度较低时，其单晶迁移率约0.02 cm²/Vs（Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 5383-5385.）。在十八烷基氯硅烷（ODTS）修饰的SiO₂基底上，并四苯薄膜（Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 2925-2927.）的迁移率达到0.1 cm²/Vs，其单晶（J. Appl. Phys. 2004, 96, 2080-2086.）迁移率可达1.3 cm²/Vs，开关比高达10⁶。

到目前为止对于并四苯的修饰仅有两类两类报道，一类是红荧烯，作为并四苯衍生物中的明星分子，尽管红荧烯的四个苯环取代基使整个分子并不是一个共平面体系，但四个侧位取代基却使相邻分子中心核间形成了较大的π-π重叠（Science. 2004, 303, 1644-1646.）。另一类是鲍哲南等人合成了一系列基于并四苯的卤代物。发现卤素的数量对于分子的堆积有密切关系，单个卤素取代的化合物呈现鱼骨状堆积，两个卤素取代的化合物呈现出滑移π堆积。基于的场效应晶体管显示了较大范围的迁移率，其中二溴取代物的迁移率高达1.6 cm²/Vs，可能归因于其较大的π重叠。（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15322-15323.）。

本发明发明者发现，高迁移率的N-type材料可以通过强吸电子取代基功能化传统的P-type核而得到，比如说全氟取代的并五苯（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8138-8140），并五苯的全部氢被吸电子的氟原子所取代，一方面提高了并五苯的稳定性，另一方面使全氟并五苯表现出N-type有机半导体性质，同样，强吸电子的酰亚胺功能化苝以及萘，即苝酰亚胺（Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 740-743）和萘酰亚胺（Nature, 2000, 404, 478-481），都表现出优异的的N-type场效应性能而被广泛的研究。

但是，本领域仍有需求获得强吸电子酰亚胺取代的并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺类化合物，特别地，本领域仍有需求获得一类并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺类化合物，其可以在的溶液在空气中放置数周其紫外吸收峰没有改变，即具有非常好的稳定性，应该可以作为空气中稳定的n-型电子传输材料。此外，本领域仍有需求所述类型并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺类化合物在可见光以及近红外（350-830nm）有较宽的吸收。进而，本领域仍有需求一种简单高效的合成上述化合物的制备方法，并需要具有较高产率的制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺类化合物。本发明的又一个目的在于提供制备上述目的化合物的方法。

本发明涉及并四苯-5,6:11,12-四羧酸二酰亚胺化合物，其具有如下式I结构：

其中：