[发明专利]一种苯并三嗪单自由基类化合物及其制备方法

说明书

本发明属于有机磁性新材料技术领域，具体涉及一种苯并三嗪单自由基类化合物及其制备方法。本发明通过在1，2，4‑苯并三嗪自由基中引入富含Ar‑H⋯π的AIEgens基团制备得到了一种苯并三嗪单自由基类化合物。本发明制备的苯并三嗪单自由基类化合物具有高自旋性能，能够用于制备磁性材料或电子器件。

技术领域

本发明涉及有机磁性新材料技术领域，具体涉及一种苯并三嗪单自由基类化合物及其制备方法。

背景技术

高自旋有机自由基因其在有机磁体和自旋电子学中的潜在应用而获得越来越多的关注。通常，通过分子内的强铁磁耦合相互作用，很容易获得高自旋双自由基和多自由基。具有挑战的是高自旋单自由基的设计和制备，这需要有效的分子间自旋相互作用和有序堆积，然而，这是难以调控和预测的。一种获得高自旋分子的方法是构建平面共轭自由基，其中较短的分子间距离可以引起强烈的π-π相互作用和有效的轨道重叠，这些高自旋分子稳定性低，倾向于形成抗磁性σ二聚体。然而各种分子设计策略很难扩展到其他官能团和自由基体系。因此，寻找一种具有普适性的获得高自旋单自由基的策略至关重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的旨在提供一种苯并三嗪单自由基类化合物及其制备方法。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供了一种苯并三嗪单自由基类化合物，其结构式如式1所示：

其中，R选自式A、式B、式C、式D、式E、式F、式H、式I中的任意一种；

本发明第二方面提供了一种上述第一方面所述苯并三嗪单自由基类化合物的制备方法，包括以下步骤：

S1：将化合物A与化合物B加入溶剂A中，溶解，得到混合溶液，向混合溶液中加入三乙胺，在85℃-90℃条件下加热回流反应12h-36h，反应结束后将反应液冷却至室温后过滤，收集滤液，去除滤液中的溶剂，得到中间产物；其中，所述化合物A的结构式选自式a、式b、式c、式d、式e、式f、式h、式i中的任意一种；

所述化合物B的结构式如式2所示；

S2：将步骤S1得到的中间产物溶解在溶剂B中，并加入1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)和钯碳粉末(钯碳粉末的规格为10wt％)，在有氧环境下搅拌反应，反应结束后过滤并收集滤液，去除滤液中的溶剂，得到固体物，固体物经分离纯化，得到结构式如式1所示的苯并三嗪单自由基类化合物。

根据上述的制备方法，优选地，所述分离纯化的具体操作为：将固体物采用溶剂B溶解，溶解后过色谱柱进行分离；所述色谱柱为三乙胺处理后的中性硅胶色谱柱。

根据上述的制备方法，优选地，步骤S1中，化合物A与化合物B的摩尔比为1:1.25，所述三乙胺与化合物A的摩尔比为3:1；步骤S2中，1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯与化合物A的摩尔比为2:1，钯碳粉末(钯碳粉末的规格为10wt％)与化合物A的质量比为1:50。

根据上述的制备方法，优选地，所述溶剂A为四氢呋喃；所述溶剂B为二氯甲烷。