[發(fā)明專利]一種甲氧基修飾的碳納米環(huán)及其合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810211723.4
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN110272332A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 叢歡;范洋洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;中國科學院大學
• 主分類號: C07C41/24
• 分類號: C07C41/24;C07C43/188
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發(fā)明公開一種甲氧基修飾的碳納米環(huán)及其合成方法。本發(fā)明的甲氧基修飾的碳納米環(huán)具有雙孔結構，且每個分子都含有16個甲氧基官能團，分布在構成納米環(huán)分子的苯環(huán)上，同時并非每個苯環(huán)上都含有甲氧基。分子整體上是對稱的結構，在局部位置上為非對稱的。由于含有多組甲氧基官能團，其極性相較于全芳構化的碳納米環(huán)極性大很多，改善了碳納米環(huán)的溶解性。本發(fā)明的合成方法通過溴原子和氯原子反應活性的差異，在交叉偶聯(lián)反應階段確定甲氧基的位置。合成中應用蒽的二聚反應，整個合成過程操作簡便，可以批量的合成得到最終目標產(chǎn)物。

技術領域

本發(fā)明涉及有機光化學合成領域，更具體地，涉及一種甲氧基修飾的碳納米環(huán)及其合成方法。

背景技術

近些年來碳納米環(huán)(electroencephalography；CPP)的研究和發(fā)展甚是迅速，應用前途十分廣泛。其合成方法有多種，包括利用有機化學的方法精準合成碳納米環(huán)，這樣能高效的得到穩(wěn)定的，結構單一的碳納米環(huán)。大部分的碳納米環(huán)都是由完全芳構化的，很多溶解性都不是很好。經(jīng)過甲氧基修飾后能有效改善其溶解性，同時理化性質也會發(fā)生改變。

因此，需要涉及合成一種甲氧基修飾的碳納米環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種甲氧基修飾的碳納米環(huán)及其合成方法。本發(fā)明的甲氧基修飾的碳納米環(huán)具有雙孔結構，且每個分子都含有16個甲氧基官能團，分布在構成納米環(huán)分子的苯環(huán)上，同時并非每個苯環(huán)上都含有甲氧基。分子整體上是對稱的結構，在局部位置上為非對稱的。由于含有多組甲氧基官能團，其極性相較于全芳構化的碳納米環(huán)極性大很多，改善了碳納米環(huán)的溶解性。本發(fā)明的合成方法通過溴原子和氯原子反應活性的差異，在交叉偶聯(lián)反應階段確定甲氧基的位置。合成中應用蒽的二聚反應，整個合成過程操作簡便，可以批量的合成得到最終目標產(chǎn)物。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明一方面提供一種甲氧基修飾的碳納米環(huán)，其結構式如式1所示：

本發(fā)明另一方面還提供上述氧基修飾的碳納米環(huán)的制備方法，包括以下步驟：

S1、將2,6-二溴蒽經(jīng)Maura Borylation Reaction得到式2化合物，

S2、式2化合物以甲苯作溶劑經(jīng)氙燈，>320nm照射反應，得到的產(chǎn)物重結晶得到單一構型的頭碰尾結構的二聚產(chǎn)物式3，

S3、將式4化合物與氫化鈉以四氫呋喃作溶劑在-78℃下反應兩小時；式5與正丁基鋰以四氫呋喃作溶劑在-78℃下反應一小時；然后在-78℃下混合兩反應體系繼續(xù)反應兩小時；加入N,N-二甲基甲酰胺攪拌五分鐘，加入碘甲烷常溫下反應十二小時，加水淬滅反應，粗產(chǎn)物提純后得到Suzuki Coupling Reaction所需要的中間體式6，

S4、式3與式6化合物以在醋酸鈀作催化劑，1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵做配體，碳酸鉀做堿，甲苯和水為溶劑的條件下，加熱反應，經(jīng)提純得式7化合物，

S5、將式7化合物經(jīng)Miyaura Borylation Reaction，醋酸鈀做催化劑，2-雙環(huán)己基膦-2',6'-二甲氧基聯(lián)苯1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵做配體，磷酸鉀做堿，二氧六環(huán)作溶劑，85℃加熱反應一天，粗產(chǎn)物提純得到式8化合物，