[發明專利]一種分叉型鹵代烷基鏈化合物的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201810324811.5
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108821937A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 羅佳;楊紅光;范云龍;江泱;許亮亮
• 申請（專利權）人: 九江德思光電材料有限公司
• 主分類號: C07C19/01
• 分類號: C07C19/01;C07C19/07;C07C19/075;C07C17/16;C08G61/12
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 黃利平

本發明公開了一種分叉型鹵代烷基鏈化合物的制備方法及其應用，該方法為：溴代烷烴和丙二酸二甲酯反應得到單支鏈丙二酸二甲酯；溴代烷烴和所得單支鏈丙二酸二甲酯反應得到雙支鏈丙二酸二甲酯；所得雙支鏈丙二酸二甲酯選擇性水解脫羧得到水解產物；所得水解產物還原得到伯醇；所得伯醇進行溴代反應得到溴代物；所得溴代物與環氧乙烷反應得到碳鏈延長的伯醇化合物；所得碳鏈延長的伯醇化合物再次進行鹵代反應，得到R為相應鹵原子的分叉鹵代烷基鏈化合物。該方法為成本低、收率高、操作簡便，易于實現產業化的制備工藝。通過在有機共軛聚合物上引入不同分叉長度的烷基鏈，有效的減少了聚合物間的π?π堆積距離，提高了聚合物的遷移率。

技術領域

本發明涉及有機共軛分子增溶劑的制備技術，具體來說，涉及一種分叉型鹵代烷基鏈化合物的制備方法及其應用。

背景技術

有機共軛分子結構中由離域的π電子組成的共軛體系，使得有機共軛化合物體現出豐富的光、電、磁等方面的特性。基于有機共軛分子合成的有機共軛聚合物材料的研究引起了科學家們的廣泛關注，并在近二十年來取得了長足的進展。由于有機共軛分子結構易于設計，使得其性能具有可調性。因此，有機共軛聚合物在作為功能材料方面具有很好的發展及應用前景，同時其也是化學未來發展的重要方向之一。

有機功能聚合物作為一種新型的功能材料，人們已經認識到其豐富的功能特性。從小分子到高分子，其光、電、磁等特性越來越明顯。其技術性優點也很突出：具有柔性，可做成大面積器件如柔性屏；制備簡便，成本低；分子結構多樣，易于設計；容易光電集成；可做大規模集成電路等。如有機發光二極管(OLED)是有機功能材料的一個重要應用。此外，在有機太陽能電池(OPV)、有機場效應晶體管(OFET)等領域也取得了一系列引人注目的成果。

為保證有機共軛聚合物良好的溶解度和溶液可加工性，需要在聚合物在結構中的芳香單元上引入增溶基團，以增加其溶解度。在報道的研究中(Chem.Mater.,2012,24(10),1762–1770)顯示，增溶基團(烷基鏈)的特性及分布會影響聚合的π-π堆積，從而影響有機共軛聚合物中載流子的遷移率，對有機功能材料的性能產生相應的影響。對此，新型有機共軛聚合物增溶劑的研發及制備在有機場效應晶體管、有機太陽能電池和有機發光二極管等光電器件中的有機半導體材料方面有良好的應用價值。

發明內容

針對相關技術中的上述技術問題，本發明提出一種分叉鹵代烷基鏈化合物的制備方法，以這種分叉鹵代烷基鏈化合物作為增溶劑，提升有機共軛聚合物中載流子的遷移率，改善有機功能材料的性能。

為實現上述技術目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種分叉型鹵代烷基鏈化合物，其結構如式(Ⅰ)所示，

其中，m和n為大于1的整數，m和n相同或不同。R為鹵原子(Cl、Br、I)。

優選地，式(Ⅰ)中，m和n優選為2～15的整數。

優選地，式(Ⅰ)中，m和n優選為3～10的整數。

所述分叉型鹵代烷基鏈化合物的制備步驟如下：

(1)由碳數為m的溴代烷烴(化合物2)和丙二酸二甲酯在堿作用下，在二甲基甲酰胺(DMF)中反應2小時，發生縮合反應生成單支鏈丙二酸二甲酯(化合物3)，反應如下：

(2)碳數為n的溴代烷烴和步驟(1)得到的單支鏈丙二酸二甲酯(化合物3)在堿作用下，在DMF中反應2小時進行第二次縮合反應得到雙支鏈丙二酸二甲酯(化合物4)，反應如下：

(3)在氯化鋰的作用下步驟(2)所得雙支鏈丙二酸二甲酯(化合物4)在DMF與水的混合溶劑中加熱反應24小時，發生水解脫羧得到水解產物(化合物5)，反應如下：