[发明专利]一类含有吡嗪环的有机染料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一类含有吡嗪环的有机染料，其特征在于这类染料具有以下结构通式：

式中，R’和R”为氢、烷烃基或芳烷基，n和m为0~2的整数；

为下列含有吡嗪单元化合物的一种：

其中R₁~R₈为氢、烷烃基或芳烷基；

为下列含氮电子给体的一种：

其中R₉为氢、烷烃基或芳烷基。

2.一种如权利要求1所述的含有吡嗪环的有机染料的合成方法，其特征在于包括两种路线：

    一、当n=m时，其合成路线如下所示： 

    (1) 起始原料a的制备：根据已有技术制备；

(2) 化合物b通过下述两种方法制备：

(a) 在惰性气体保护下，将化合物a与摩尔量是化合物a的2倍以上的(烷基取代齐聚)噻吩三丁基锡混合并溶于甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中，加入摩尔量是化合物a的0.1%以上的四三苯基磷合钯，加热至80°C以上，并反应3小时以上；

(b) 或者在惰性气体保护下，将化合物a与摩尔量是化合物a的2倍以上的(烷基取代齐聚)噻吩硼酸(酯)混合并溶于甲苯或四氢呋喃中，加入摩尔量是化合物a的0.1%以上的四三苯基磷合钯，将摩尔量是化合物a的2倍以上的碳酸碱金属盐溶于足量水中，加入反应瓶，并将反应瓶加热至80°C以上，反应3小时以上；

当上述两种条件下的反应结束后，将反应体系倒入水中，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到化合物b；

(3) 化合物c的制备：

在惰性气体保护下，将化合物b溶于有机溶剂中，同时加入化合物b摩尔量0.9倍以上的N,N-二甲基甲酰胺和三氯氧磷，加热至40°C以上，并反应3小时以上；反应结束后，将溶液pH值调到7，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到化合物c；

(4) 化合物d的制备： 

在惰性气氛下，将化合物c溶于有机溶剂中，加入化合物c摩尔量0.9倍以上的N-溴代琥珀酰亚胺，搅拌10分钟以上，反应结束后，加入水终止反应，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到化合物d ；

(5) 化合物e通过下述两种方法制备：

(a) 将化合物d与摩尔量是化合物d的1倍量以上的电子给体锡试剂混合并溶于甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中，加入摩尔量是化合物d的0.1%以上的四三苯基磷合钯，加热至80°C以上，并反应3小时以上；

(b) 或者在惰性气体保护下，将化合物d与摩尔量是化合物d的1倍以上的电子给体硼酸混合并溶于甲苯或四氢呋喃中，加入摩尔量是化合物d的0.1%以上的四三苯基磷合钯，将摩尔量是化合物d的1倍以上的碳酸碱金属盐溶于足量水中，加入反应瓶，并将反应瓶加热至80°C以上，反应3小时以上；

当上述两种条件下的反应结束后，将反应体系倒入水中，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到化合物g ；

(6) 染料f通过下述两种方法制备：

(a) 将化合物e溶于冰醋酸中，加入摩尔量是化合物e摩尔量1倍以上的氰基乙酸和摩尔量是化合物e摩尔量1%以上的醋酸铵，氮气下回流2小时以上；

(b) 或者将化合物e溶于有机溶剂中，加入摩尔量是化合物e摩尔量1倍以上的氰基乙酸和摩尔量是化合物e摩尔量1%以上的哌啶，加热回流2小时以上；

当上述两种条件下的反应结束后，将反应体系倒入水中，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到染料f ；

    二、当n≠m时，其合成路线如下所示： 

(1) 化合物g通过下述两种方法制备：

(a) 在惰性气体保护下，将化合物a与摩尔量是化合物a的0.3~3倍量的电子给体取代的(烷基取代齐聚)噻吩三丁基锡混合并溶于甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中，加入摩尔量是化合物a的0.1%以上的四三苯基磷合钯，加热至80°C以上，并反应3小时以上；

(b) 或者在惰性气体保护下，将化合物a与摩尔量是化合物a的0.3~3倍量的电子给体取代的(烷基取代齐聚)噻吩硼酸(酯)混合并溶于甲苯或四氢呋喃中，加入摩尔量是化合物a的0.1%以上的四三苯基磷合钯，将摩尔量是化合物a的1倍以上的碳酸碱金属盐溶于足量水中，加入反应瓶，并将反应瓶加热至80°C以上，反应3小时以上；

当上述两种条件下的反应结束后，将反应体系倒入水中，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到化合物g ；

(2) 化合物h通过下述两种方法制备：

在惰性气体保护下，将化合物g与摩尔量是化合物g的0.5~2倍量的醛基取代的(烷基取代齐聚)噻吩三丁基锡混合并溶于甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中，加入摩尔量是化合物g的0.1%以上的四三苯基磷合钯，加热至80°C以上，并反应3小时以上；

(b) 或者在惰性气体保护下，将一定量的化合物g与摩尔量是化合物g的0.3~3倍量的醛基取代的(烷基取代齐聚)噻吩硼酸(酯)混合并溶于甲苯或四氢呋喃中，加入摩尔量是化合物a的0.1%以上的四三苯基磷合钯，将摩尔量是化合物g的1倍以上的碳酸碱金属盐溶于足量水中，加入反应瓶，并将反应瓶加热至80°C以上，反应3小时以上；

当上述两种条件下的反应结束后，将反应体系倒入水中，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到化合物h；

(3) 染料i通过下述两种方法制备：

(a) 将化合物h溶于冰醋酸中，加入摩尔量是化合物h摩尔量1倍以上的氰基乙酸和摩尔量是化合物h摩尔量1%以上的醋酸铵，氮气下回流2小时以上；

(b) 或者将化合物h溶于有机溶剂中，加入摩尔量是化合物h摩尔量1倍以上的氰基乙酸和摩尔量是化合物h摩尔量1%以上的哌啶，加热回流2小时以上；

当上述两种条件下的反应结束后，将反应体系倒入水中，用不溶于水的有机溶剂萃取，有机相用水洗涤多次，干燥，除尽溶剂，柱分离提纯得到染料i。