[發明專利]六氟苯并四苯和四氟四苯并四苯盤狀液晶半導體的合成

在審

• 申請號: 202110668481.3
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN115477574A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 趙可清;曾情;趙可孝;胡平;汪必琴
• 申請（專利權）人: 四川師范大學
• 主分類號: C07C43/225
• 分類號: C07C43/225;C07C41/30;C09K19/32
• 代理公司: 暫無信息
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發明專利設計合成兩類多氟苯并四苯以及四苯并四苯盤狀液晶化合物。通過2,2’?二溴?4,4’,5,5’?四烷氧基?1,1'?聯苯與丁基鋰反應，再與全氟萘反應，得到六氟苯并四苯衍生物；之后再與聯苯二鋰試劑反應，得到四氟四苯并四苯衍生物，其特征在于具有通式(Ⅰ)、(Ⅱ)所示的結構。其中在(Ⅰ)R為?C_nH_2n+1，n表示碳原子數為6?16的整數。在(Ⅱ)R為C₆~C₁₆的烷基鏈，上述通式(Ⅰ)和(Ⅱ)化合物在較寬的溫度范圍內且在室溫下自組裝成六方柱狀液晶中間相。

技術領域

本發明涉及兩類六氟苯并四苯和四氟四苯并四苯盤狀液晶半導體的合成。

背景技術

盤狀液晶是一類獨特的具有顯著電導和光導性能的有機半導體材料，它的分子結構含有大π鍵共軛稠環芳烴和柔性烷基鏈，由于其一維分子間柱狀堆積，使其能夠自組裝成柱狀液晶相，這為電荷載流子遷移提供獨特的一維通道，因此，盤狀液晶半導體在分子電子學、光電子學、復印機、太陽能電池和電致發光裝置等有應用前途，富電子的盤狀液晶分子的研究已經非常廣泛，而貧電子含氟盤狀液晶化合物因合成困難而少有報道，而氟原子在芳核上的引入對盤狀液晶分子的柱狀相穩定性以及載流子種類和遷移速率有重要影響。

發明內容

基于此, 本發明專利設計合成一類多氟苯并四苯(benzo[f]tetraphene)以及四苯并四苯(tetrabenzo[a,c,j,l]tetracene)盤狀液晶化合物，通過2,2’-二溴-4,4’,5,5’-四烷氧基-1,1'-聯苯與丁基鋰反應， 再與全氟萘反應，得到六氟苯并四苯衍生物；之后再與聯苯二鋰試劑反應，得到四氟四苯并四苯衍生物，經研究表明：該兩類化合物可以在較寬的溫度范圍(包括室溫)形成穩定的六方柱狀液晶相，本發明專利提供這兩類含氟芳烴的合成方法。

一類六氟四烷氧基苯并四苯或者(2,3,6,7-四烷氧基苯并[f]四苯)盤狀液晶化合物，其特征在于具有通式(I)所示的結構：

其中，R為 -C_nH_2n+1，n表示碳原子數為6-16的整數。

一種四氟八烷氧基四苯并四苯其特征在于具有通式(II)所示的結構：

其中R為 -C_nH_2n+1，n表示碳原子數為6-16的整數。

一種權利要求1所述的通式(I)，9,10,11,12,13,14-六氟-2,3,6,7-四烷氧基苯并[f]四苯其特征結構制備方法為：

步驟一：9,10,11,12,13,14-六氟-2,3,6,7-四烷氧基苯并[f]四苯化合物的制備；

第一步是在50 mL反應管中加入a，用THF將其溶解，再加入n-BuLi，然后在氬氣保護 -78 ℃下反應3 h，升至室溫攪拌4 h，第二步是在-78 ℃下加入全氟萘試劑反應，升至室溫再反應12 h，第三步是用二氯甲烷和飽和食鹽水進行萃取，有機相用無水MgSO₄干燥，過濾，旋干，用硅膠柱層析提純[洗脫劑：V_二氯甲烷：V_石油醚=1:3]，最后用乙酸乙酯和乙醇進行重結晶，得到黃色固體(I)，其中R 為-C_nH_2n+1，n表示碳原子數為6-16的整數。

步驟二:一種四氟八烷氧基四苯并四烯盤狀液晶化合物的制備：