[发明专利]二呋喃[3;2-c:2’;3’-i][1;10]邻菲啰啉类化合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二呋喃[3,2‑c:2’,3’‑i][1,10]邻菲啰啉类化合物及其制备方法，其制备方法是以4,7‑二溴‑2,1,3‑苯并噻二唑为原料，依次通过还原开环，得到二胺化合物，二胺化合物与烷基酰氯进行酰胺化反应引入烷基和羰基，再与三丁基(2‑呋喃基)锡进行偶联反应引入呋喃基，再进行缩合闭环，通过溴化反应引入溴，即得二呋喃[3,2‑c:2’,3’‑i][1,10]邻菲啰啉类化合物，该化合物有大刚性共轭体系，且具有极性呋喃环和吡啶环，以及含烷基侧链，为具有普适性的电子受体单元，是一种富有潜力的光伏材料。

技术领域

本发明涉及一种邻菲啰啉类衍生物，特别涉及一种二呋喃[3,2-c:2’,3’-i][1,10]邻菲啰啉类化合物及其制备方法，属于有机合成领域。

背景技术

呋喃是最简单的含氧五元杂环化合物，能够从植物中提取，具有很好的可再生性和可降解性^[1]。与噻吩相比，虽然化学结构有些类似，但由于氧的电负性比硫大，使得呋喃的电子和光电性质与噻吩有些差别，同时，由于氧原子的半径比硫原子的小，导致位阻也相应的减小，使得呋喃稠环化合物具有更好的共轭性和平面性。呋喃及其衍生物具有蓝色荧光及较高的量子效率，易于作发光材料，Michael Bendikov组首次制备了一系列的呋喃齐聚物，与类似的噻吩齐聚物相比，呋喃齐聚物具有更高的荧光量子效率，更高的刚性及溶解性^[2]。[(1)Chem.Comm.2011,47，1976-1978.；(2)J.Am.Chem.Soc.2010,132,2148-2150.]。

目前，还没有关于二呋喃[3,2-c:2’,3’-i][1,10]邻菲啰啉类化合物的相关报道。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是在于提供一种具有大刚性共轭体系，且具有极性呋喃环和吡啶环以及含烷基侧链的二呋喃[3,2-c:2’,3’-i][1,10]邻菲啰啉类化合物，该化合物具有普适性的电子受体单元，是一种富有潜力的光伏材料。

本发明的另一个目的是在于提供一种操作简单、条件温和的合成所述二呋喃[3,2-c:2’,3’-i][1,10]邻菲啰啉类化合物的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种二呋喃[3,2-c:2’,3’-i][1,10]邻菲啰啉类化合物，具有式1结构：

其中，

R为C₄～C₁₀的烷基。

优选的方案，R为C₄的烷基；更优选为叔丁基。

本发明还提供了一种制备二呋喃[3,2-c:2’,3’-i][1,10]邻菲啰啉类化合物的方法，该方法包括以下步骤：

1)4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑在硼氢化钠作用下进行还原开环，得到3,5-二溴-1,2-二氨基苯；

2)所述3,5-二溴-1,2-二氨基苯与烷基酰氯进行酰胺化反应，得到式2中间体；

3)所述式2中间体与三丁基(2-呋喃基)锡在双三苯基磷二氯化钯催化作用下进行偶联反应，得到式3中间体；

4)式3中间体在五氧化二磷/三氯氧磷体系中进行缩合闭环，得到式4中间体；

5)所述式4中间体在二异丙基氨基锂作用下与四溴化碳进行溴化反应，即得；

其中，

R为C₄～C₁₀的烷基。