[发明专利]侧链含硫醚的六苯并蔻化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种侧链含硫醚的六苯并蔻化合物及其制备方法，具体地为一种侧链为-(CH₂)₂SR(R为烷基)的六苯并蔻电子传输化合物及其制备方法，该化合物的分子结构为如下：

背景技术

有机电荷传输材料具有材料来源丰富、成本低、毒性小、易于加工成型和进行化学修饰、可以制作大面积全柔性薄膜器件、废弃处理容易等优点，成为今天光导体(如复印机、激光印字机、数字印刷机等)、太阳能电池、场效应管和电致发光等光电器件的主流材料体系。

盘状液晶是由盘状刚性硬核和周边柔性侧链组成的一类化合物，因为能够通过π-π堆积形成柱状超结构，从而为电荷沿柱轴传输提供了条件，因此在有机电子器件构建方面有十分良好的应用前景。

六苯并蔻类盘状液晶化合物在近几年受到了较为广泛的研究。它提供给体系一个具有13个相互内嵌的苯环刚性盘状核，使所形成的柱状结构重叠面积更大，重组能明显降低，更加有利于电荷沿轴向传输。因此，六苯并蔻在研究盘状液晶以及在有机电子器件的应用方面成为研究热点。

然而对于盘状液晶在器件中的应用，仍然还存在着一些挑战，例如，如何解决盘状液晶分子取向的可控性问题，至今依然是研究者十分困惑的难题。最近的相关研究表明，在盘状液晶侧链中嵌入杂原子(如S原子等)对盘状液晶的垂直取向有显著的影响，同时也开辟了一条研究盘状液晶的新方向，即杂原子距盘状核的距离对其液晶性能、取向和电荷传输性能的影响。

六苯并蔻(Hexa-peri-hexabenzocoronene，HBC)类盘状液晶，是目前具有最大并且高度对称的全苯环稠环芳烃中心核的一类化合物[Kumar，S.Chem.Soc.Rev.2006，35，83-109.]。此类化合物的发现要追溯到上世纪50年代末。六苯并蔻分子包含42个碳原子和13个苯环，因此可被视为一种纳米级石墨烯。由于其分子结构的高度对称以及形成的共轭大π键，六苯并蔻也被认为是“超大型苯环”。因此，在这一“大苯环”外围连接不同取代基，就扩充了六苯并蔻衍生物的种类与数目，同时丰富了此类盘状液晶的物理性能。

1、侧链含有杂原子对六苯并蔻液晶性能的影响

近年来，盘状分子硬核外围侧链中含有的杂原子和硬核边缘含有的杂原子对其液晶性能(特别是电荷传输率和堆积轴向)的影响引起了国内外同行的注意。从一些最新的关于杂原子的存在对芳香族硬核中心的影响的报道来看，特别是对П电子云的影响，甚至可以导致分子硬核中心由原来的富电性转为缺电性[Kikuzawa Y.；Mori T.and Takeuchi H.Org.Lett.2007，9(23)，4817-4820.]，这样的分子构筑的盘状液晶在载流子的传输上可能由空穴传输转为电子传输。

关于分子硬核中心外围含杂原子的蔻类化合物的研究处于初步探索阶段，由于杂原子的原子半径、电负性和碳原子有着明显的不同，对于盘状液晶分子层与层之间的间距、作用力的不同会明显影响层与层之间的堆积方式，会对大环内的电子云分布产生很大影响[a)Feng X.；Pisula W.；Takase M.；Dou X.；Enkelmann V.；Wagner M.；Ding N.and Mullen K.Chem.Mater.，2008，20(9)，2872-2874.b)Weiss K.；Beernink G.；Dotz F.；Birkner A.；Mullen K.and Woll C.H.，Angew.Chem，Int.Ed.1999，38(24)，3748-3752.]，研究侧链含有杂原子的盘状液晶分子对于其堆积轴向方式和传输性能之间的关系有重大意义。

2、中心核外围取代基对六苯并蔻液晶性能的影响