[發明專利]二氧雜蒽嵌蒽類含氧稠環化合物的批量化綠色合成方法

有效

• 申請號: 201310339497.5
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103509032A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 邱松;呂娜;崔錚
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C07D493/06
• 分類號: C07D493/06;C07D495/22
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

技術領域

本發明特別涉及一種二氧雜蒽嵌蒽類含氧稠環化合物的批量化綠色合成方法，屬于有機光電材料技術領域。

背景技術

二氧雜蒽嵌蒽(PXX)是一種二維平面稠環分子，它是由兩個氧原子取代并二蒽中6，12碳原子位獲得的一種新型結構，由于其分子內的兩個橋聯氧原子的存在，該類化合物具有非常良好的光熱氧穩定性，在空氣環境下可承受200度高溫，既不熔融，也不分解(《發光學報》，2006，27，95)。它最早在20世紀二十年代就被合成出來(《Ber.Dtsch.Chem.Ges.》，1926，59，2159)，但是直到最近幾年才被重視起來，2009年，德國Merck公司率先利用該類材料制成藍色發光OLED器件(CN101490208A)。同年，索尼公司的N.Kobayashi等人利用二氧雜蒽嵌蒽衍生物Ph-PXX制作成薄膜晶體管，獲得了0.4～0.8cm2/Vs的高遷移率(Chem.Mater.2009，21，552)。索尼公司在“SID2009”會議上展示的柔性可卷曲OLED顯示屏樣機的全有機TFT驅動電路是利用該材料蒸鍍制作得到的。這些應用都顯示了二氧雜蒽嵌蒽類材料良好的應用前景。

二氧雜蒽嵌蒽作為一種重要的光電材料，只有少量文獻對其合成方法進行了研究，例如：日本北海道大學的Tamotsu?Inabe研究組將聯萘酚溶于NaOH的水溶液中，采用Cu(OAc)₂氧化(Bull.Chem.Soc.Jpn.2001，74，53)；中山大學的沈培康研究組采用微波碳浴法用Cu(OAc)₂氧化2-萘酚(發光學報.2006，27，95)，這兩種制備方法產率低，產物分離提純困難，通常要經過反復升華才能得到較純的產物。德國Merck公司采用過渡金屬氧化物如MnO₂，CuO等在高溫條件下氧化聯萘酚(CN101490208A)，這種制備方法反應條件苛刻，采用高毒性、高沸點的硝基苯作為溶劑，提純繁瑣，產率同樣不理想。以上合成方法均不適合在二氧雜蒽嵌蒽的大規模批量生產中應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單，收率高，綠色、低廉，適合工業化生產的二氧雜蒽嵌蒽類化合物的制備方法，從而克服現有技術中制備及提純工藝繁瑣、反應條件苛刻、產率低、分離提純困難等技術問題。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種二氧雜蒽嵌蒽類含氧稠環化合物的批量化綠色合成方法，包括：將含雙羥基的反應原料溶于高沸點溶劑中，并加入固態鈀催化劑，而后將反應體系在空氣環境中于150-280℃加熱回流，反應結束后從反應體系中分離出固態鈀催化劑，并對余留的液態混合反應物進行重結晶處理，獲得二氧雜蒽嵌蒽類含氧稠環化合物。

作為較為優選的實施方案之一，該方法還包括：在加熱回流反應的過程中，向反應體系內通入空氣或氧氣。

作為較為優選的實施方案之一，該方法包括：在反應結束后趁熱過濾反應體系，回收固態鈀催化劑，并將濾液重結晶獲得二氧雜蒽嵌蒽類含氧稠環化合物。

前述高沸點溶劑的沸點優選為150-250℃。

進一步的，所述二氧雜蒽嵌蒽類含氧稠環化合物的結構通式包括：

進一步的，所述含雙羥基的反應原料的結構通式包括：

前述R、R₁、R₂至少選自如下原子和基團中的任意一種或幾種：

氫；

具有1～22個碳原子的直鏈、支鏈或者環狀烷基鏈；

具有2～40個碳原子的烯基、炔基、芳基、芳基烷基；

具有1～22個碳原子，但其中1個以上碳原子被雜原子或取代官能團取代的直鏈、支鏈或者環狀烷基鏈；

具有2～40個碳原子，但其中1個以上碳原子被雜原子或取代官能團取代的烯基、炔基、芳基；

具有1～22個碳原子，但其中1個以上碳原子上的氫原子被鹵素原子或取代官能團取代的直鏈、支鏈或者環狀烷基鏈；

具有2～40個碳原子，但其中1個以上碳原子上的氫原子被鹵素原子或取代官能團取代的烯基、炔基、芳基；

所述雜原子包括Si、Se、O、S或N，所述取代官能團包括烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基；

上述中的芳基包括但不僅限于苯、聯苯、萘、蒽、噻吩、并噻吩、苯并噻吩、聯噻吩及以上所有基團的衍生物。