[发明专利]并四苯及并五苯类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过过渡金属钯催化合成取代并四苯及并五苯的方法，主要用来简捷、高效地合成芳基取代或烷基取代的并四苯和并五苯类化合物。 

背景技术

芳烃化学是整个有机化学的重要组成部分，也是分子工程、晶体工程、药物设计、分子电子学以及无机、有机金属化学等方面的主要构建单元。随着材料科学研究的不断发展，多环芳烃类化合物逐渐成为有机材料研究的热点。多苯芳香稠环化合物由于其共轭体系中π电子的高度离域化，在许多功能材料中显示良好的性能，如光致发光材料、光敏剂、有机超导材料、液晶材料。其中尤为引人注目的是并四苯及并五苯类化合物。目前该类化合物主要应用于以下两种电子材料：1.场效应晶体管或称薄膜半导体晶体管（Field-effect transistors;FETs,also known as thin-film transistors,TFTs）；2.有机发光二极管（organic light-emitting diodes;OLEDs）。由于不同取代形式的并四苯及并五苯类化合物可以提供调节聚集态中分子之间的相互作用，从而为进一步改善整体器件的光电性能提供了可能。因此如何有效地合成多并四苯及并五苯类化合物也成为化学家关注的热点领域之一。目前此类化合物常见的合成方法如更迭法，Diels-Alder反应，多苯醌类化合物的还原氧化，以及炔基金属对并多苯醌类化合物的亲核加成等。但大多数方法存在步骤多、收率低、对底物局限性大以及难于在并四苯或并五苯环上的多个位置上引入特定的取代基等缺点。（有关并四苯或并五苯类化合物的合成方法，见a)Lin,C.;Lin,K-H.;Pal,B.;Tsouz,L.Chem.Commun.,2009,803-805.b)Takahashi,T.;Kitamura,M.;Shen,B.J.;Nakajima,K.J.Am.Chem.Soc.2000,122,12876-12877.c)Wan,Y.;Jing,G.;Yan,L.;Wei,J.;Simone,D.;Fabrizia,N.;Zhaohui,W.J.Am.Chem.Soc.2011,133,18054-18057.d)Mondal,R.;Shah,B.K.;Neckers,D.C.J.Org.Chem，2006,71,4085-4091.e)Jens,R.;Henning,H.;Andre,D.G.;Colette,B.;Henri,B.L.;Jean-Pierre,D.Org.Lett.2005,7,971-974.f)Gribble,G.W.; Perni,R.B.;Onan,K.D.J.Org.Chem.,1985,50,2934-2939.g)Miao,Q.;Chi,X.;Xiao,S.;Zeis,R.;Lefenfeld,M.;Siegrist,T.;Steigerwald,M.L.;Nuckolls,C.J.Am.Chem.Soc.,2006,128,1340-1345.h)Kuninobu,Y.;Seiki,T.;Kanamaru,S.;Nishina,Y.;Takai,K.org.Lett.2010,12,5287-5289.i)Lin,Y-C.;Lin,C-H,Org.Lett.2007,9,2075-2078.)鉴于此类化合物重要的应用价值，因此发展简捷、高效的并四苯及并五苯类化合物的合成方法非常必要。本发明从简单、易得的邻苯二醛以及炔基金属等试剂出发，首先合成了多种双炔基双碳酸酯类化合物，然后在钯试剂的催化与芳基或烷基硼酸偶联环化高收率地得到了并四苯或并五苯类化合物。该反应最大的特点是反应条件温和、反应速度快，收率高，一锅内完成所有串联步骤。该类化合物有望进一步应用于有机光电材料等领域。 

发明内容

本发明的目的是提供一种线性并四苯以及并五苯类化合物的高效合成方法。 

本发明的多环芳烃类化合物的结构式如下： 

其中，R¹、R²为H或者R¹和R²之间连接成苯并环； 

R³为C_1-8的烷基、叔丁基、苯基、Z取代的苯基、噻吩基；所述的Z是C_1-8的烷基、C_1-8的烷氧基、三氟甲基、苯基、硝基、氨基、酯基、酰基或卤。