[發明專利]一種雙三唑并五苯醌類化合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201710219181.0
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106883237B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 師自法;許年勝;滿濤
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C07D487/04
• 分類號: C07D487/04
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 孫惠娜

本發明提供一種2,10?二（R）?并五苯[2,3?d:9,10?d']二([1,2,3]三唑)?6,14(2H,10H)?二酮類化合物，其結構通式如下：其中R所代表的基團選自：己基、辛基、癸基、十二烷基、2?辛基十二烷基、芐基，還提供式（Ⅰ）所示的化合物的制備方法。該化合物是一種并五苯醌類N型有機半導體材料。由于其有較長的烷基，具有良好的溶解性，在半導體器件制備中能夠采用溶液加工的方法，簡化制備過程。

技術領域

本發明屬于化工合成技術領域，尤其涉及一類雙三唑并五苯醌類化合物2,10-二(R)-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮類化合物及其制備方法。

背景技術

取代的并五苯醌LUMO軌道能量低，具有N型半導體的性質。如四氟取代的并五苯醌及雙噻二唑并五苯醌等都具有較高的電子遷移率。但這些并五苯醌類化合物在溶劑中的溶解度極差，給器件加工帶來了很大的不便。

本發明提供了一種性能優良且能溶解在有機溶劑中N型有機半導體材料及其合成方法。其能通過溶液加工的方法制成半導體器件。

發明內容

本發明所要解決的技術針對現有技術中的并五苯醌類有機N型半導體材料溶解度差而提供一種用于制作半導體器件且能溶解在有機溶劑中的雙三唑并五苯醌類化合物。

本發明的另一目的是提供雙三唑并五苯醌類化合物的制備方法。

一種雙三唑并五苯醌類化合物，其化學命名為：2,10-二(R)-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮類化合物，其結構通式如下：

其中R為：己基、辛基、癸基、十二烷基、2-辛基十二烷基、芐基。

上述雙三唑并五苯醌類化合物的制備方法如下：

1)合成如下結構式所示式(Ⅱ)化合物：

將5,6-二甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑、氫氧化鈉和四丁基溴化銨溶于DMSO中；排除體系內空氣，向體系中充入氬氣保護；再加入溴代烷烴，室溫下攪拌反應；反應1–18h后，加入乙酸乙酯萃取，用水洗有機相三次，接著用飽和食鹽水洗滌，然后用無水硫酸鎂干燥，濃縮，柱層析提純產物，得到式(Ⅱ)化合物。

2)合成如下結構式所示式(Ⅲ)化合物：

將式(Ⅱ)所示化合物、N-溴代丁二酰亞胺和過氧化苯甲酰加入到四氯化碳中，將混合物回流2–14小時；將反應混合物抽濾，減壓下除去溶劑得到式(Ⅲ)化合物。

3)合成如下結構式所示式(Ⅳ)化合物：

將式(Ⅲ)化合物加入到乙腈中，完全溶解后加入N-甲基氧化嗎啉；室溫下攪拌反應2–24小時；減壓下除去溶劑，再用水洗、二氯甲烷萃取，用飽和食鹽水洗滌有機相，然后干燥，濃縮，柱層析提純產物，得到式(Ⅳ)化合物。

4)合成如下結構式所示式(Ⅴ)化合物：

將式(Ⅳ)化合物加入到無水乙醇中，使之溶解；向反應體系中加入環己二酮，攪拌，加熱至20-70℃，于此溫度下加入氫氧化鉀的乙醇溶液至恰好變色，在20-70℃攪拌反應1–24個小時；將固體濾出，加入乙醇，超聲1-50分鐘，然后再抽濾，重復此過程三次，最后，利用甲醇二氯甲烷混合溶液重結晶得到式(Ⅰ)化合物。