[發明專利]制備并五苯醌類中間體化合物和并五苯衍生物的方法

無效

• 申請號: 200810038754.0
• 申請日: 2008-06-10
• 公開（公告）號: CN101602655A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 袁開緒
• 申請（專利權）人: 上海開緒生化科技有限公司
• 主分類號: C07C46/00
• 分類號: C07C46/00;C07C50/22
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體的涉及一種制備并五苯醌類中間體化合物和并五苯類化合物的方法。

背景技術

并五苯(pentacene)是一種新的有機半導體材料，其屬于塑料半導體。通常情況下，塑料由許多排列無序的大分子組成。加大電流通電后，塑料內部會形成凌亂的網狀物，并馬上停止導電。然而又發現，某些結構的塑料卻具有半導體特性，也能傳輸電流?？茖W家們進一步研究發現，通過在塑料內滲入某些物質，可以改變其物理化學特性，使其具有較好的導電性能。這些發現為導電塑料取代硅晶體成為新一代半導體材料奠定了基礎。

作為一種新興的有機發光顯示器件(Organic?Light?Emitting?Device，簡稱OLED)材料，并五苯是目前制作性能穩定的OTFT的常用材料，呈現出相當于非晶硅的高遷移率。因此并五苯類化合物的合成工藝研究是近年來在光電化學及材料科學領域內一個熱門的研究課題，亦是當前國際顯示技術上的一個研究熱點。

目前，合成并五苯的方法主要有兩種：

1.使用含有三氟甲磺酸的酸組合物將雙(芐基)苯二甲酸環化，形成取代的并五苯二酮，然后經過還原芳構化而得到并五苯。

2.以二氫-亞乙烯基-低聚苯和二取代環戊二烯為前體進行D-A加成，加成物在高溫下轉化為低聚苯。

這兩種合成方法都有其局限性，如：前體化合物不易獲得，工藝繁瑣且產率偏低，或需要較苛刻的工藝條件等等，不適合產業化和系列化。

并五苯為五個苯環直線綢和而成的多環芳香性化合物，苯環上沒有取代基，在一般有機溶劑中，因五個相連的苯環的多芳環分子之間的π-π相互作用力很強，而并五苯分子與溶劑的作用力較弱，從而導致并五苯分子聚合在一起而不溶解。并五苯在光和空氣中都不穩定，在一般有機溶劑中溶解度都較低，因而在制備并五苯晶體有機場效應晶體管時，并五苯薄膜的制備主要是采用真空蒸發的方法，這一缺陷大大地限制了并五苯在OLED和OTFT中的應用。而在綢和的五個苯環的特定位置引入一些多烷基取代的給電子基所得到的并五苯衍生物不僅具有高溶解性，而且給電子基團的引入也可改變其相應的電荷性質，從而改善其載流子遷移率參數。具體結構改變如下所示：

并五苯??????????????????????????多烷基取代的并五苯衍生物

其中R₁和R₂相同或不同，R₁和R₂獨自的為烷基、烷氧基、多烷基硅基或烷硫基等；R₃為無、烷基或炔基等。

目前，合成多烷基取代的并五苯衍生物的方法都有其局限性，如：前體化合物不易獲得，工藝繁瑣、產率偏低或工藝條件較苛刻等等，不適合產業化和系列化。

例如，皇家飛利浦電子股份有限公司報道的方法中，關鍵步驟——分解重排反應必需高達200～300℃的高溫條件，而且其前體化合物需要多步反應才能制備。反應式如下：

再例如，美國3M創新有限公司所采用的付-克反應需要用到強酸體系；反應式如下：

高純度并五苯類化合物產品外觀為紫色。國內外研究機構提供的樣品大多數綠色或藍綠色，是因為產品被氧化而不純的緣故。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有的合成并五苯衍生物的方法存在前體化合物不易獲得、工藝繁瑣、產率偏低或工藝條件較苛刻，不易應用于工業化生產的缺陷，而提供一種簡單易行、步驟少、產率和純度高、原料簡單易得，工藝條件溫和的新方法。

本發明首先涉及式D或G所示的中間體并五苯醌類化合物的合成方法：

(1)在有機溶劑中，將化合物A和對苯醌B經狄爾斯-阿爾德加成反應，制得化合物C；將化合物C經反應，即可制得中間體D；其中，化合物A和B的摩爾比為2∶1。

其中，R₁為烷基、烷氧基、多烷基硅基或烷硫基

(2)將化合物A和化合物E經狄爾斯-阿爾德加成反應，制得化合物F；將化合物F??經反應，即可制得中間體G；其中，化合物A和E的摩爾比為1∶1。

其中，R₁和R₂為烷基、烷氧基、多烷基硅基或烷硫基，R₁和R₂不同。

其中，化合物E由下述方法制得：在有機溶劑中，將化合物L和對苯醌B經狄爾斯-阿爾德加成反應即可，其中，化合物L和B的摩爾比為1∶1。