[发明专利]十二烷氧基苯基卟啉苯甲酰癸烷氧基桥连苝四酯二元化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种十二烷氧基苯基卟啉苯甲酰癸烷氧基桥连苝四酯二元化合物的合成方法。

背景技术

卟啉类分子是一种具有大π共轭体系的化合物，有着类似盘状液晶分子的盘状中心。同时卟啉盘状液晶由于其芳香核中π-π轨道间的相互作用，能够在一维方向上自组装堆积成柱状相，从而使电荷载流子沿着主体方向的迁移率要远远高于沿柱间方向的迁移。此外，高度对称的盘状液晶还有着较大的折射指数，较宽的相变行为和较高的焓变等特征使得卟啉液晶的研究有着重要的意义。

苝酰亚胺类盘状液晶材料是一类具有特殊稠环结构的化合物，具有良好的光、热稳定性和抗氧化性，同时拥有较宽的光谱吸收范围，以及高荧光量子产率等优良的光学性质。由于苝核呈缺电子体系性质，具有较高的电子亲和能，这使得苝酰亚胺类衍生物成为一种典型的n型有机半导体材料，因此在有机光伏领域得到了广泛研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种十二烷氧基苯基卟啉苯甲酰癸烷氧基桥连苝四酯二元化合物的合成方法。

本发明合成路线分为以下三个部分：第一部分，首先将3,4,9,10-苝四甲酸二酐先经过水解后单边缩合为苝单酐二己酯，然后再水解合成一个带羟基支链的不对称苝四酯化合物；第二部分是首先通过一锅法合成卟啉酯，再经水解和酸化后得到卟啉酸；第三部分是将上述两部分得到的中间体通过酯化反应合成目标化合物。

本发明设计并合成了以烷氧基卟啉为电子给体（Donor），柔性烷氧基链为桥体（Bridge），苝四酯单元为电子受体（Acceptor）的有D-B-A型结构的二元化合物，这类化合物作为材料可以应用在有机光伏材料、液晶材料、有机太阳能电池、有机发光二极管等领域。

附图说明

图1为十二烷氧基苯基卟啉苯甲酰癸烷氧基桥连苝四酯二元化合物的结构式。

图2为合成十二烷氧基苯基卟啉苯甲酰癸烷氧基桥连苝四酯二元化合物的路线图。

图中标记为：1-化合物1，2-化合物2，3-化合物3，4-化合物4，5-化合物5，6-化合物6，7-化合物7。

具体实施方式

实施例：

实施例中所使用的化学试剂和溶剂均为分析纯。

(1) 对十二烷氧基苯甲醛（化合物1）的合成：

将2.44克对羟基苯甲醛、6.73克溴代十二烷和5.52克无水碳酸钾，溶于20毫升经CaH₂干燥的N,N-二甲基甲酰胺溶剂。氮气保护下，加热至80℃搅拌12小时。冷却至室温，将反应液倒入100毫升水中，用20毫升二氯甲烷萃取，用无水硫酸钠进行干燥有机层，经旋转蒸发仪除去溶剂后，用200-300目硅胶柱层析提纯（淋洗液是二氯甲烷：石油醚体积比为1:5-1:2)，得到淡黄色液体即化合物1（5.75克，产率98%）。bp >300℃, IR(KBr) ν_max (cm^-1):1610,1380,1260, 841; ¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ/ppm: 9.87(s, H), 7.68(t, J = 6.9 Hz,2H), 6.89 (d, J = 8.4 Hz,2 H), 3.99 (t, J = 6.9 Hz, 2 H), 1.83-1.76 (m, J = 6.9 Hz, 4 H), 0.96-1.31 (m, J = 5.4 Hz, 10 H)。

(2) 5-对苯甲酸甲酯基-10, 15, 20-三对十二烷氧基苯基卟啉（化合物2）的合成：