[發(fā)明專利]一種二噻吩并苯二酰亞胺的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910490488.3 | 申請日： | 2019-06-06 |
| 公開（公告）號： | CN110105370B | 公開（公告）日： | 2020-12-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 賴文勇;薛軼博;李祥春;黃維 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京郵電大學(xué) |
| 主分類號： | C07D495/14 | 分類號： | C07D495/14 |
| 代理公司： | 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 陳國強 |
| 地址： | 210000 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 噻吩 苯二酰 亞胺 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開一種二噻吩并苯二酰亞胺的制備方法，該制備方法原料簡單易得、反應(yīng)條件容易控制、反應(yīng)產(chǎn)率高。該制備方法包括以下步驟：首先通過2?乙醛酸與氫氧化鉀80~100℃水溶液中制備乙醛酸鉀，接著與2?乙酸噻吩在乙酸酐中脫水縮合并形成酸酐，然后光照催化下合環(huán)，最后酰亞胺化，合成二噻吩并苯二酰亞胺。該方法使用分步法合成得到二噻吩并苯二酰亞胺，不需要無水無氧條件，不需要劇毒的三丁胺/四氯化鈦體系，反應(yīng)產(chǎn)率高，易于純化，為拓展其在生物、化學(xué)及材料等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于有機化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種二噻吩并苯二酰亞胺的制備方法。
背景技術(shù)
n型結(jié)構(gòu)單元是開發(fā)n型半導(dǎo)體的根本。芳烴酰亞胺是經(jīng)典的n型結(jié)構(gòu)單元之一，可以表現(xiàn)出相對較高的電子親和力、高電子遷移率以及優(yōu)異的化學(xué)、熱學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性。芳香核被一組或兩組相互共軛的缺電子酰亞胺基取代，這類材料具有缺電子性，例如廣泛使用的萘二甲酰亞胺包括苝二酰亞胺和萘二酰亞胺，還有最簡單的芳族酰亞胺體系是鄰苯二甲酰亞胺和噻吩酰亞胺等。二噻吩并苯二酰亞胺，作為噻吩類酰亞胺，具有簡單，緊湊，對稱和平面的結(jié)構(gòu)。它可以促進平面化合物分子間或者聚合物鏈間的相互作用，而稠環(huán)系統(tǒng)可以通過限制分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)來最大化π軌道重疊，促進分子間電荷傳輸。但是，目前二噻吩并苯二酰亞胺在有機光電領(lǐng)域的應(yīng)用研究較少。已報道的合成方法，例如一步法(Journal ofHeterocyclic Chemistry.DOI 10.1002/jhet)，產(chǎn)率較低，需要氮氣保護，而且使用四氯化鈦/三丁基胺體系有劇毒，這限制了二噻吩并苯二酰亞胺在有機光電領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用。本發(fā)明公開一種二噻吩并苯二酰亞胺的制備方法。該制備方法使用分步法合成二噻吩并苯二酰亞胺，反應(yīng)條件容易控制，不需要苛刻條件就可以獲得高產(chǎn)率，為其在材料、生物領(lǐng)域更廣泛應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種二噻吩并苯二酰亞胺的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種二噻吩并苯二酰亞胺的制備方法，該制備方法包含如下式I所示的反應(yīng)步驟：
其中，R為氫、直鏈烷基、支鏈烷基或烷氧基鏈中的一種；O為氧原子，N為氮原子，S為硫原子，K為鉀原子。
優(yōu)選地，R為C1～C30的直鏈烷基或支鏈烷基或烷氧基。
該制備方法包括以下步驟：
1)將2-噻吩乙醛酸(A)和氫氧化鉀溶解在水溶液中，控溫80～120℃，回流攪拌加熱7～11h，反應(yīng)結(jié)束干燥后獲得噻吩乙醛酸鉀(B)；
2)將噻吩乙醛酸鉀(B)和乙酸噻吩(C)溶解在乙酸酐溶劑中，控溫100～120℃，回流攪拌加熱8～12h，反應(yīng)結(jié)束后分離提純獲得二噻吩酸酐(D)；
3)將二噻吩酸酐(D)溶解于二氯甲烷溶液，加入單質(zhì)碘作為催化劑，于125～500 W高壓汞燈下照射8～15小時，反應(yīng)結(jié)束后分離提純獲得稠環(huán)二噻吩酸酐(E)；
4)將稠環(huán)二噻吩酸酐(E)、烷基胺和咪唑加入反應(yīng)器，100～140℃回流攪拌加熱2～4h，反應(yīng)結(jié)束后分離提純獲得二噻吩并苯二酰亞胺(F)。
優(yōu)選地，所述2-噻吩乙醛酸(A)和氫氧化鉀的摩爾比為1:0.8～1.5，乙醛酸鉀噻吩(B)和乙酸噻吩(C)的摩爾比為1:1.2～1.4，二噻吩酸酐(D)與單質(zhì)碘的摩爾比為 1:0.1～0.02，稠環(huán)二噻吩酸酐(E)與烷基胺的摩爾比為1:1.2～1.5，稠環(huán)二噻吩酸酐(E) 與咪唑的摩爾比為1:10～40。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明提出的二噻吩并苯二酰亞胺的制備方法產(chǎn)率高、反應(yīng)時間短。
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