[發明專利]一種在環對苯撐中插入蒽單元的碳納米環及其合成方法

有效

• 申請號: 201810341052.3
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108586187B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 從歡;郭利峰
• 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: C07C15/20
• 分類號: C07C15/20;C07C4/22;B82Y30/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

1.一種在環對苯撐中插入蒽單元的碳納米環的合成方法，其特征在于，其結構式如式1所示：

所述合成方法包括以下步驟：

將2,6-二溴蒽經Miyaura Borylation Reaction得到式2化合物，

式2化合物與蒽進行光反應，得到蒽二聚結構衍生物式3，

式3化合物與式4化合物進行交叉偶聯反應得到式5化合物；

式5化合物進行關環反應得到式6化合物；

式6化合物經還原芳構化反應得到式7化合物；

將式7化合物經加熱解聚反應得到目標產物式1。

2.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述光反應的條件為：以甲苯作溶劑，氙燈光照反應十二小時。

3.根據權利要求2所述的合成方法，其特征在于，反應結束后經過提純得到式2化合物；所述提純為用乙酸乙酯和石油醚體系柱層析。

4.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述交叉偶聯反應的條件為：以醋酸鈀作催化劑，1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵作配體，碳酸鉀及氧化銀作堿，甲苯和水作溶劑的條件下，在80℃下反應二十四小時。

5.根據權利要求4所述的合成方法，其特征在于，反應結束后經過提純得到式5化合物，所述提純方法為先經硅膠短柱過濾，乙酸乙酯和二氯甲烷的體系沖硅膠短柱，再用乙酸乙酯和石油醚體系柱層析。

6.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述關環反應的具體過程為：將雙-(1,5-環辛二烯)鎳與2,2'-聯吡啶的四氫呋喃溶液在50℃下攪拌半小時后，將式5化合物的四氫呋喃溶液加入其中，在65℃下反應二十小時。

7.根據權利要求6所述的合成方法，其特征在于，反應結束后經提純得式6化合物，所述提純為先經硅膠短柱過濾，乙酸乙酯和二氯甲烷的體系沖硅膠短柱，再用乙酸乙酯和石油醚體系柱層析。

8.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述還原芳構化反應的具體過程為：將式6化合物的四氫呋喃溶液降溫至-78℃，將新制的萘基鈉溶液逐滴加入其中，-78℃下反應一小時，將1M碘單質的四氫呋喃溶液加入其中，淬滅反應，反應回復至室溫。

9.根據權利要求8所述的合成方法，其特征在于，反應結束后經后處理提純得到式7化合物，所述后處理提純為加入飽和硫代硫酸鈉水溶液，反應液用二氯甲烷萃取，收集有機相用飽和食鹽水洗，無水硫酸鈉干燥，過濾，溶劑旋蒸，再用乙酸乙酯和石油醚體系柱層析。

10.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述加熱解聚反應的具體過程為：將式7化合物的鄰二氯苯溶液在175℃下反應四十八小時；反應結束后，后處理得到目標產物式1；所述后處理為向體系中加入石油醚，經硅膠短柱過濾，石油醚沖硅膠短柱，再經石油醚、二氯甲烷的體系柱層析。

11.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，反應均在氮氣保護條件下進行。