[发明专利]四苯乙烯基双咔唑化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种咔唑类化合物及其制备方法，特别涉及四苯乙烯基双咔唑化合物，属于精细化工领域。

技术背景

近年来诸多文献和专利报告说明，兼有蓝色发光功能、空穴传输功能和供给电子功能的咔唑基团出现在有机小分子或有机聚合物中，作为有机光电功能材料的几率高，主要参见CN200580044718、CN200610166539、WO2006070912、US20050031899、US7272027、US7105258、Chemical Physics Letters447(2007)300-304以及Polymer48(2007)6481-6490等。因为咔唑不仅具有多功能性，而且其化学结构可修饰性强，原料来源方便。咔唑的9号位的活泼氢原子，可以进行烷基化反应、芳基化反应等；3和6号位可以直接进行溴化反应、羰基化反应或氯甲基化反应等，上述反应都为构建新型的咔唑化合物提供了方便条件，参见WO2005031891、WO2005016882以及安徽大学学报自然科学版1(2006)61-65等。

目前研究结果已证实，同时含有电荷给体和电荷受体的电荷转移分子结构是改善有机光电功能材料电子和空穴平衡注入速度的关键因素，因此一些专利报道了电子传输基与咔唑共轭相连的分子内电荷转移型材料；另外从分子结构的角度来看，将含有咔唑基团的有机光电功能材料分子设计成为成对偶联结构、星形结构、螺形结构或超支化结构等，这些拓扑空间构型可以消除材料分子间的集聚和分子间相互作用，提高材料的玻璃化转变温度以及改善材料的形态稳定性，进而提高有机光电功能器件效率的条件，参见US6562982、US6982330、WO2005021678、JP2007137829、JP2007254297、US7011871、WO2008020611以及Organic Electrons8(2007)529-534等。

鉴于此，利用咔唑功能基与电子亲和能力强的苯并噁唑基团共轭连接，构筑具有支化结构的电荷转移分子结构的新型有机光电功能材料是本发明的目的。

发明内容

本发明提供一种四苯乙烯基双咔唑化合物，具有通式(I)所示结构：

其中通式(I)所示结构的四苯乙烯基双咔唑化合物分子中，R₁分别选取H、C₁～C₂₀烷基、C₁～C₂₀烷氧基、C₆～C₂₀芳基、Cl或Br中的一种。

Z分别选自下述结构式(a)～(h)所表示中的一种：

式(b)和式(h)所示结构中的R₂、R₃、R₄和R₅分别选自C₁～C₂₀烷基或C₆～C₂₀芳基中的一种。

式(f)和式(g)中的n分别选自1、2或3中的一种。

本发明提供的通式(I)四苯乙烯基双咔唑化合物的制备方法是采用烷基链、醚链或亚芳基等将两个咔唑基连在一起，形成通式(II)所示结构的双咔唑结构，为后一步构筑拓扑空间构型建立基础；通式(II)的双咔唑结构中的咔唑环上的3、3’、6和6’四个位置同时进行甲酰化反应，制备通式(III)所示结构的双咔唑四甲醛中间体；2-[4-(O，O-二乙基膦酰基甲基)苯基]苯并噁唑是生产双苯并噁唑荧光增白剂OB-1等商业产品的原料，在此借用，与通式(III)所示结构的双咔唑四甲醛完成Wittig-Horner反应，进而制备具有四支化结构和拓扑空间构型的通式(I)四苯乙烯基双咔唑化合物。

进一步的制备方法包括三个步骤：

步骤一：通式(II)所示结构的双咔唑中间体的制备，见反应式①：

本发明所述的步骤一中Z的等效剂是指下述式(a)～(h)所示化合物中的一种：