[发明专利]均三氮杂蒄化合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于多环芳烃类化合物技术领域，具体涉及到均三氮杂蒄化合物。

背景技术

多环芳烃化合物因其具有独特的分子结构，以及突出的电子性质而在场效应晶体管，有机半导体材料，光伏电池和光电二极管有着及其广泛的应用。蒄是一种非常重要的多环芳烃，1932年由Barth和Lawton合成的。蒄是非常有应用前景的具有D_6h对称的纳米石墨烯。之后对蒄的一系列研究表明该化合物具有良好的光致发光效应，近年来发现它是制作UV-CCD(Ultraviolet Charge Coupled Device)的优良有机材料。

当氮原子取代蒄结构里碳原子时，这种结构叫氮杂蒄，随着氮原子的引入，不仅可以改变蒄的物理化学性质、超分子行为，还可以增强电子输送能力，将会在电致发光发面的应用发挥更大的作用。

目前报道氮杂蒄合成方法有：日本学者用一系列二烷基偶氮二酯与不同的苝的衍生物在苯或二甲苯中进行Diels-Alder反应，然后在碱性条件下水解脱羧合成了几种新型的哒嗪类多环芳烃。其中经过两次Diels-Alder反应合成了四氮杂蒄(TheChemical Society of Japan.，1982，55：3933-3944)。该课题组用相类似的方法合成了二氮杂蒄(Synth.Comm.，1982，229-231)。到目前为止，合成氮杂蒄的方法仅有两例，且设计路线较长，步骤繁琐，条件苛刻，温度甚至达到350℃，产率较低等不利条件制约了该领域的科研发展。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种均三氮杂蒄化合物。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种合成步骤简捷、环境污染小、产物收率高的均三氮杂蒄化合物的合成方法。

本发明所要解决的还有一个技术问题在于为均三氮杂蒄化合物提供一种用途。

解决上述技术问题所采用的技术方案是用结构式(1)

表示的化合物，式中R¹为H、C1或C3或C6或C11的烷基、苯基、联苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对溴苯基、对氯苯基、对叔丁基苯基、1-萘基、苄基、环己基、2，4，6-三甲基苯基、对乙酰胺苯基、对氟苯基、全氟苯基、对氰基苯基、对三氟甲基苯基、乙酰基苯基中的任意一种。

上述化合物的合成方法如下：

1、合成2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲

将邻苯二甲醚溶解于盛有二氯甲烷的烧瓶中，加入无水三氯化铁和浓硫酸，邻苯二甲醚与二氯甲烷、无水三氯化铁、硫酸的摩尔比为1∶16∶3∶0.04，25℃搅拌反应4小时，过滤，用甲醇洗涤至固体呈灰白色，置于真空干燥箱内100℃干燥5小时，制备成2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲。

2、合成1，5，9-三硝基-2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲

将2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲溶解于二氯甲烷与冰乙酸、乙醚的混合液中，搅拌，以1～2滴/秒的速度滴加质量分数为98％的硝酸，2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲与二氯甲烷、冰乙酸、乙醚、硝酸的摩尔比为1∶32∶36∶20∶10，50℃反应6小时，旋转蒸发除去二氯甲烷和乙醚，用蒸馏水洗至中性，以三氯甲烷为展开剂用柱层析法分离产物，制备成1，5，9-三硝基-2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲。

3、合成1，5，9-三氨基-2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲

将1，5，9-三硝基-2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲溶解于无水乙醇中，加入催化剂拉尼镍，1，5，9-三硝基-2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲与无水乙醇、拉尼镍的摩尔比为1∶112∶20，在H₂气氛中50℃反应2小时，用三氯甲烷溶解生成的产物，过滤去除拉尼镍，旋转蒸发三氯甲烷和无水乙醇，用无水乙醇重结晶，制备成1，5，9-三氨基-2，3，6，7，10，11-六甲氧基苯并菲，其化学反应方程式如下：

4、合成均三氮杂蒄化合物