[發(fā)明專利]一種環(huán)戊二烯橋連的二苝二酰亞胺化合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410086137.3
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103819482A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石志強(qiáng);張安東
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號: C07D491/22
• 分類號: C07D491/22;C09B5/62
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)戊二烯橋連的二苝二酰亞胺化合物及其制備方法。

背景技術(shù)

苝系衍生物是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的化合物，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)良的染色性能。自從Kardo在1913年發(fā)現(xiàn)苝四羧酸二酰亞胺類化合物以來，此類化合物一直廣泛應(yīng)用于染料工業(yè)和涂料工業(yè)。隨著光電材料的發(fā)展研究以及廣泛應(yīng)用，苝系化合物憑借其優(yōu)良的光電特性，越來越受到人們的重視。其中，二聚及多聚的苝二酰亞胺化合物，由于其更優(yōu)異的光學(xué)特性和電學(xué)特性，使得其應(yīng)用前景廣泛，同時也越來越受到研究人員的重視。然而，低聚苝二酰亞胺的反應(yīng)一般反應(yīng)步驟較復(fù)雜，反應(yīng)條件嚴(yán)格，反應(yīng)產(chǎn)率較低，一般需要過渡金屬催化劑參與反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種環(huán)戊二烯橋連的二苝二酰亞胺化合物及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種環(huán)戊二烯橋連的二苝二酰亞胺化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

上述化合物的制備方法，包括以下步驟：

（1）將1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亞胺、環(huán)戊二烯與無機(jī)堿式鹽混合溶于極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑中，反應(yīng)0.5-3小時得到混合溶液；

（2）將步驟（1）中反應(yīng)得到的溶液滴入2mol/L的稀鹽酸，析出沉淀后抽濾，水洗沉淀物，得到環(huán)戊二烯橋連的二苝二酰亞胺化合物的粗產(chǎn)品；

（3）將步驟（2）得到的粗產(chǎn)品進(jìn)行硅膠柱層析，得到產(chǎn)物，淋洗液的體積比為二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1；

所述1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亞胺與環(huán)戊二烯的摩爾比為1：2-3，所述極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑的用量為每克1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亞胺用20-60mL。

優(yōu)選環(huán)戊二烯為精制后現(xiàn)用。

所述極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺中的一種或一種以上的混合。

優(yōu)選極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

優(yōu)選反應(yīng)為2小時。

優(yōu)選無機(jī)堿式鹽為碳酸鉀、碳酸氫鉀或碳酸鈉。

本發(fā)明的有益效果：

1.提供了一種環(huán)戊二烯橋連的二苝二酰亞胺化合物的制備方法，此方法簡單，成本低，反應(yīng)時間短，反應(yīng)條件溫和。

2.提供了一種環(huán)戊二烯橋連的二3,4:9,10-苝四羧酸二酰亞胺灣位環(huán)狀結(jié)構(gòu)連接的新型結(jié)構(gòu)。本產(chǎn)物是一種苝系衍生物，具有苝系衍生物所普遍具有的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)良的染色性能。

附圖說明

圖1實(shí)施例1產(chǎn)物的質(zhì)譜；

圖2實(shí)施例1產(chǎn)物的核磁氫譜；

圖3實(shí)施例1產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

取600毫克N,N’-二環(huán)己基-1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亞胺、0.30毫升環(huán)戊二烯和415毫克碳酸鉀溶于20毫升N-甲基吡咯烷酮，室溫?cái)嚢瑁磻?yīng)2小時，將反應(yīng)液滴入到100毫升2mol/L的稀鹽酸中，析出沉淀，抽濾，水洗3次，烘干。粗產(chǎn)品進(jìn)行硅膠柱層析，淋洗液為二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1。得到產(chǎn)物408毫克，產(chǎn)率69％。如圖1、圖2所示，通過對產(chǎn)物的質(zhì)譜和核磁氫譜分析，確定通過該方法制備的苝系衍生物結(jié)構(gòu)式如圖3所示。

實(shí)施例2

取600毫克N,N’-二環(huán)己基-1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亞胺、0.30毫升環(huán)戊二烯和600毫克碳酸氫鉀溶于20毫升N,N’-二甲基乙酰胺、四氫呋喃混合溶液（VN,N’-二甲基乙酰胺:V四氫呋喃=1:1）中，室溫?cái)嚢瑁磻?yīng)3小時，將反應(yīng)液滴入到100毫升2mol/L的稀鹽酸中，析出沉淀，抽濾，水洗3次，烘干。粗產(chǎn)品進(jìn)行硅膠柱層析，淋洗液為二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1。得到產(chǎn)物198毫克，產(chǎn)率34％。

實(shí)施例3

取600毫克N,N’-二環(huán)己基-1-硝基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亞胺、0.30毫升環(huán)戊二烯和380毫克碳酸鈉溶于20毫升N,N’-二甲基甲酰胺，50℃攪拌反應(yīng)0.5小時，將反應(yīng)液滴入到100毫升2mol/L的稀鹽酸中，析出沉淀，抽濾，水洗3次，烘干。粗產(chǎn)品進(jìn)行硅膠柱層析，淋洗液為二氯甲烷：乙酸乙酯=20:1。得到產(chǎn)物278毫克，產(chǎn)率47％。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。