[发明专利]一种碟烯-苝二酰亚胺衍生物及其合成方法和对气相挥发性芳香烃的传感应用

权利要求书

1.一种碟烯-苝二酰亚胺衍生物，其特征在于，所述碟烯-苝二酰亚胺衍生物为荧光化合物，结构式如下：

其中，n＝2～16；碟烯与苝二酰亚胺的连接为对苯或间苯。

2.权利要求1所述的碟烯-苝二酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备化合物1

将苝四甲酸酐、碘苯胺和咪唑依次加入烧瓶中，惰性气氛保护下，加热至咪唑溶解并强力搅拌24-30小时，待反应液冷却至室温，加入二氯甲烷，将得到的悬浮液抽滤，依次用甲醇和三氯甲烷淋洗，得到的产物进行干燥，制得化合物1；

所述碘苯胺为对碘苯胺或间碘苯胺；

其中，所述化合物1的结构式为：

2)制备化合物2

将蒽、苯醌和均三甲苯依次加入到烧瓶中，回流搅拌1-2天，冷却至室温后过滤，将得到的固体加入至热的二甲苯中，搅拌后趁热过滤；将过滤得到的固体溶于热的冰醋酸中，加入热的溴酸钾水溶液，得到橙色沉淀物，继续煮沸数分钟后加入热水，然后停止加热；反应液冷却后过滤，依次用冰醋酸和水洗涤，得到的橙色固体继续溶于三氯甲烷中，依次用饱和碳酸氢钠和食盐水萃取，干燥有机层并减压浓缩，柱色谱分离，制得化合物2；

其中，所述化合物2的结构式为：

3)制备化合物3

在惰性气氛保护和-10℃以下的条件下，将正丁基锂的正己烷溶液加入至三甲基硅基乙炔的四氢呋喃溶液中在低温下保持30-60分钟；将反应液加至化合物2的四氢呋喃溶液中，低温条件下搅拌3-6小时，然后依次加入三甲基氯硅烷、锌粉和醋酸，室温搅拌10-24小时；反应完成后减压除去溶剂，加入二氯甲烷并用饱和食盐水萃取，干燥有机层并减压浓缩，柱色谱分离，制得化合物3；

其中，所述化合物3的结构式为：

4)制备化合物4

将化合物3、溴代烷烃、碳酸钾和碘化钾依次加入烧瓶中，加入丙酮并回流搅拌3-5天，减压除去溶剂，得到的固体溶解于二氯甲烷并用饱和食盐水萃取，干燥有机层，减压浓缩后加入四氢呋喃和氢氧化钾的甲醇-水溶液，室温下搅拌3-6小时，反应液用盐酸淬灭，减压除去溶剂，加入二氯甲烷并用饱和食盐水萃取，干燥有机层并减压浓缩，使用二氯甲烷/甲醇进行重结晶，制得化合物4；

其中，所述化合物4的结构式为：

其中，结构式中n为2～16；

5)制备目标产物

在惰性气氛保护下，将化合物1、化合物4、双(三苯基膦)二氯化钯和碘化亚铜混合后，再加入无水四氢呋喃和无水二异丙胺，在60-80℃下反应2-3天，将反应液过滤，减压浓缩，柱色谱分离，制得目标产物碟烯-苝二酰亚胺衍生物。

3.根据权利要求2所述的碟烯-苝二酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，方法中各步骤的反应物用量配比如下：

步骤1)中，苝四甲酸酐、碘苯胺和咪唑的摩尔比为1：(20～25)：(250～300)；

步骤2)中，蒽、苯醌、均三甲苯、冰醋酸和溴酸钾的摩尔比为1：(1.2～1.3)：(25～30)：(250～300)：(0.5～0.8)；

步骤3)中，正丁基锂、三甲基硅基乙炔、四氢呋喃、化合物1、三甲基氯硅烷、锌粉和醋酸的摩尔比为1：(0.8～1)：(10～12)：(0.5～0.8)：(0.5～0.8)：(1.8～2):(7.5～8)；

步骤4)中，化合物3、溴代烷烃、碳酸钾、碘化钾、无水丙酮、无水四氢呋喃和氢氧化钾的摩尔比为1:(1.2～1.5):(2～2.5):(1.2～1.5)：(200～250)：(120～150)：(1.5～2)；

步骤5)中，化合物1、化合物4、双(三苯基膦)二氯化钯、碘化亚铜、无水四氢呋喃和无水二异丙胺的摩尔比为1：(3～5)：(0.05～0.1):(0.05～0.1)：(100～150)：(10～20)。