[发明专利]一种自组装酞菁锌及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自组装酞菁锌及其合成方法，具体涉及2,9,16-三（叔丁基）-23-（4-乙酰硫基苯乙炔基）酞菁锌及其合成方法和自组装，属于有机化学合成领域。

背景技术

酞菁衍生物由于其出色的光学和电学性质，近年来成为了一类很有潜力的功能材料。在很多的研究中，酞菁都是以薄膜的形式出现的。制备酞菁薄膜有很多方法，例如真空蒸镀技术，甩膜技术，Langmuir－Blodgett（LB）膜技术以及自组装技术等等。在这些技术当中，自组装技术由于操作简单、稳定性好和重现性好等一些优点而具有很大的吸引力。一些带有含硫自组装基团的分子可以在金，银和铜等基底上通过浸泡的方法形成自组装单层膜。酞菁的自组装单层膜曾被用于有机发光二级管，其阳极经过酞菁自组装单层膜修饰后获得了高于传统阳极材料导电玻璃（ITO）的发光效率。这种改善被认为是酞菁自组装单层膜的存在有利于阳极的空穴注入。已报道的具有自组装功能的酞菁中的含硫自组装基团都是以柔性长链与酞菁核相连，共轭性低，不利于电荷的传输。

发明内容

针对现有的具有自组装功能的酞菁中的含硫自组装基团都是以柔性长链与酞菁核相连，共轭性低，不利于电荷的传输的问题，本发明提供一种自组装酞菁锌及其合成方法，具体涉及2,9,16-三（叔丁基）-23-（4-乙酰硫基苯乙炔基）酞菁锌及其合成方法。所述的自组装酞菁锌中自组装基团直接与酞菁核通过共轭链相连，能够大大改善其电荷传输性能；此外，该化合物作为电极修饰材料可用于有机发光二级管，有机场效应晶体管和有机太阳能电池等领域。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种自组装酞菁锌，所述自组装酞菁锌为2,9,16-三（叔丁基）-23-（4-乙酰硫基苯乙炔基）酞菁锌，结构式如下：

式中，Ac是乙酰基。

本发明所述的自组装酞菁锌的合成方法步骤如下：

一、2,9,16-三（叔丁基）-23-（三甲基硅乙炔基）酞菁锌的合成

将2,9,16-三（叔丁基）-23-单碘代酞菁锌用三乙胺溶解，然后加入三甲基硅乙炔，二（三苯基膦）二氯化钯和碘化亚铜，室温搅拌反应24～36h，将得到的溶液除去溶剂后经柱色谱分离，得到固体，即2,9,16-三（叔丁基）-23-（三甲基硅乙炔基）酞菁锌；

二、2,9,16-三（叔丁基）-23-乙炔基酞菁锌的合成

将步骤一中制得的2,9,16-三（叔丁基）-23-（三甲基硅乙炔基）酞菁锌用四氢呋喃溶解，加入氢氧化钠水溶液，室温搅拌反应1～2h，将得到的溶液除去溶剂后经柱色谱分离，得到固体，即2,9,16-三（叔丁基）-23-乙炔基酞菁锌；

三、2,9,16-三（叔丁基）-23-（4-乙酰硫基苯乙炔基）酞菁锌的合成

将步骤二制得的2,9,16-三（叔丁基）-23-乙炔基酞菁锌用三乙胺溶解，加入4-乙酰硫基碘苯，二（三苯基膦）二氯化钯和碘化亚铜，室温搅拌反应24～36h，将得到的溶液除去溶剂后经柱色谱分离，得到固体，即2,9,16-三（叔丁基）-23-（4-乙酰硫基苯乙炔基）酞菁锌；

其中，步骤一中三甲基硅乙炔与2,9,16-三（叔丁基）-23-单碘代酞菁锌的物质的量比为1:1～1.5；二（三苯基膦）二氯化钯与2,9,16-三（叔丁基）-23-单碘代酞菁锌的物质的量比为1:50；碘化亚铜与2,9,16-三（叔丁基）-23-单碘代酞菁锌的物质的量比为1:25；

步骤二中加入氢氧化钠的物质的量为2,9,16-三（叔丁基）-23-（三甲基硅乙炔基）酞菁锌的10倍；

步骤三中4-乙酰硫基碘苯与2,9,16-三（叔丁基）-23-乙炔基酞菁锌的物质的量比为1:1～1.5；二（三苯基膦）二氯化钯与2,9,16-三（叔丁基）-23-乙炔基酞菁锌的物质的量比为1:50；碘化亚铜与2,9,16-三（叔丁基）-23-乙炔基酞菁锌的物质的量比为1:25；

所述搅拌采用常规搅拌方式。

有益效果

本发明所述的自组装酞菁锌中自组装基团直接与酞菁核通过共轭链相连，能够大大改善其电荷传输性能；此外，该化合物作为电极修饰材料可用于有机发光二级管，有机场效应晶体管和有机太阳能电池等领域。

附图说明

图1是本发明所述的2,9,16-三（叔丁基）-23-（4-乙酰硫基苯乙炔基）酞菁锌的合成方法化学反应式；

图2是本发明实施例1合成的2,9,16-三（叔丁基）-23-（4-乙酰硫基苯乙炔基）酞菁锌的紫外可见光谱图；