[發明專利]一種碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物及合成方法和基于其的傳感陣列及制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710758160.6
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107698614B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 房喻;劉科
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C07F5/05
• 分類號: C07F5/05;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王霞

1.一種碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物，其特征在于，其結構式如下：

其中，結構式中n為3～9；碳硼烷與苝二酰亞胺連接為對苯或間苯。

2.權利要求1所述的碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)合成化合物1

稱取碘苯胺、Pd(PPh₃)₄、CuI和乙炔基苯胺置于反應容器中，在氮氣保護下，向反應容器中依次加入三乙胺和四氫呋喃，加熱至60～90℃，攪拌反應8～12小時，冷卻至室溫，旋干，進行柱色譜分離，得到棕色固體即為化合物1，所得化合物1在40～60℃下真空干燥，備用；

化合物1的結構式如下：

2)合成化合物2

稱取烷基酮、鹽酸羥胺，置于反應容器中，依次加入吡啶和乙醇，加熱至60～80℃，攪拌反應2～4小時，冷卻至室溫，旋去乙醇，水洗得到白色固體，將該白色固體溶于無水乙醇，加熱至60～80℃，再加入鈉，攪拌反應2～4小時，冷卻至室溫，旋干，加入水并冷卻，得白色固體即為化合物2；

化合物2的結構式如下：

其中，n＝3～9；

3)合成化合物3

分別稱取化合物2、苝酐和咪唑，置于反應容器中，加熱至120～160℃，攪拌反應2～4小時，得反應液1，將反應液1倒于水中，過濾得紅色固體，取紅色固體、氫氧化鉀于反應容器中，加入叔丁醇，加熱至80～100℃，攪拌反應2～4小時，冷卻至室溫，加入冰醋酸、鹽酸，攪拌8～12小時，過濾，進行柱色譜分離，得到紅色固體即為化合物3，所得化合物3在40～60℃下真空干燥，備用；

化合物3的結構式如下：

其中，n＝3～9；

4)合成化合物4

稱取化合物3、化合物1和咪唑于反應容器中，加熱至120～160℃，攪拌反應2～4小時，得反應液2，將反應液2倒入水中，然后過濾，進行柱色譜分離，得到紅色固體即為化合物4；

化合物4的結構式如下：

其中，n＝3～9；

5)合成碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物

稱取十硼烷于反應容器中，在氮氣氛下，加入無水甲苯，再加入N，N-二甲基苯胺，室溫攪拌20～40分鐘，再升溫至80～100℃，攪拌20～40分鐘，冷卻至室溫，加入化合物4，再升溫至100～120℃，攪拌8～10小時，冷卻至室溫，過濾，收集濾液，進行柱色譜分離，得到紅色固體即為碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物。

3.根據權利要求2所述的碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物的合成方法，其特征在于：

步驟1)中，碘苯胺、Pd(PPh₃)₄、CuI、乙炔基苯胺、三乙胺和四氫呋喃的用量摩爾比為1:(0.02～0.05):(0.02～0.05):(1～1.2):(5～15):(30～60)；

步驟2)中，烷基酮、鹽酸羥胺、吡啶和乙醇的用量摩爾比為1:(2～4):(10～30):(40～60)，中間物1、無水乙醇和鈉的用量摩爾比為1:(80～120):(30～40)；

步驟3)中，化合物2、苝酐、咪唑、水、氫氧化鉀、叔丁醇、冰醋酸和鹽酸的用量摩爾比為1:(0.5～0.8):(20～40):(1000～2000):(1～1.5):(500～1000):(600～1200):(65～100)；

步驟4)中，化合物3、化合物1、咪唑和水的用量摩爾比為1:(0.4～0.5):(20～40):(1000～2000)；

步驟5)中，十硼烷、無水甲苯、N，N-二甲基苯胺和化合物4的用量摩爾比為1:(200～500):(0.5～1):(0.5～1)。

4.根據權利要求2所述的碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物的合成方法，其特征在于：

步驟1)中，進行柱色譜分離是以二氯甲烷和石油醚為洗脫液，其中，二氯甲烷和石油醚的體積比為1:1；

步驟5)中，進行柱色譜分離是以二氯甲烷和石油醚為洗脫液，其中，二氯甲烷和丙酮的體積比為1:0.05。