一种双三唑并五苯醌类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种双三唑并五苯醌类化合物，其化学命名为：2,10‑二（R）‑并五苯[2,3‑d:9,10‑d']二([1,2,3]三唑)‑6,14(2

BIS three azole five quinone compound and preparation method thereof

The invention provides a double three triazole and five benzoquinone derivatives, its chemical name: 2,10 two (R) and five [2,3 d:9,10 benzene d'] two ([1,2,3] three 6,14 2 (tetrazolium)

【技术实现步骤摘要】
一种双三唑并五苯醌类化合物及其制备方法
本专利技术属于化工合成
，尤其涉及一类双三唑并五苯醌类化合物2,10-二(R)-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮类化合物及其制备方法。
技术介绍
取代的并五苯醌LUMO轨道能量低，具有N型半导体的性质。如四氟取代的并五苯醌及双噻二唑并五苯醌等都具有较高的电子迁移率。但这些并五苯醌类化合物在溶剂中的溶解度极差，给器件加工带来了很大的不便。本专利技术提供了一种性能优良且能溶解在有机溶剂中N型有机半导体材料及其合成方法。其能通过溶液加工的方法制成半导体器件。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术针对现有技术中的并五苯醌类有机N型半导体材料溶解度差而提供一种用于制作半导体器件且能溶解在有机溶剂中的双三唑并五苯醌类化合物。本专利技术的另一目的是提供双三唑并五苯醌类化合物的制备方法。一种双三唑并五苯醌类化合物，其化学命名为：2,10-二(R)-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮类化合物，其结构通式如下：其中R为：己基、辛基、癸基、十二烷基、2-辛基十二烷基、苄基。上述双三唑并五苯醌类化合物的制备方法如下：1)合成如下结构式所示式(Ⅱ)化合物：将5,6-二甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑、氢氧化钠和四丁基溴化铵溶于DMSO中；排除体系内空气，向体系中充入氩气保护；再加入溴代烷烃，室温下搅拌反应；反应1–18h后，加入乙酸乙酯萃取，用水洗有机相三次，接着用饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩，柱层析提纯产物，得到式(Ⅱ)化合物。2)合成如下结构式所示式(Ⅲ)化合物：将式(Ⅱ)所示化合物、N-溴代丁二酰亚胺和过氧化苯甲酰加入到四氯化碳中，将混合物回流2–14小时；将反应混合物抽滤，减压下除去溶剂得到式(Ⅲ)化合物。3)合成如下结构式所示式(Ⅳ)化合物：将式(Ⅲ)化合物加入到乙腈中，完全溶解后加入N-甲基氧化吗啉；室温下搅拌反应2–24小时；减压下除去溶剂，再用水洗、二氯甲烷萃取，用饱和食盐水洗涤有机相，然后干燥，浓缩，柱层析提纯产物，得到式(Ⅳ)化合物。4)合成如下结构式所示式(Ⅴ)化合物：将式(Ⅳ)化合物加入到无水乙醇中，使之溶解；向反应体系中加入环己二酮，搅拌，加热至20-70℃，于此温度下加入氢氧化钾的乙醇溶液至恰好变色，在20-70℃搅拌反应1–24个小时；将固体滤出，加入乙醇，超声1-50分钟，然后再抽滤，重复此过程三次，最后，利用甲醇二氯甲烷混合溶液重结晶得到式(Ⅰ)化合物。本专利技术提供的式(Ⅰ)化合物是一种并五笨醌类N型有机半导体材料。由于其有较长的烷基，具有良好的溶解性，在半导体器件制备中能够采用溶液加工的方法，简化制备过程。附图说明图1是本专利技术制备方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施举例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。实施例12,10-二辛基-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮(A4)上述式(A4)化合物的制备方法如下S101：制取5,6-二甲基-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(A1)：将5,6-二甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(2.94g，20mmol)、氢氧化钠(960mg，24mmol)和催化量的四丁基溴化铵溶于DMSO(250mL)中；排除反应体系内的空气，充入氩气；加入1-溴辛烷(3.86g，20mmol)，室温下搅拌反应；反应16小时后，加入乙酸乙酯萃取混合物，再用水洗，有机相用饱和食盐水洗涤，然后干燥(无水硫酸镁)，浓缩。再用柱层析(石油醚/乙酸乙酯，15∶1)提纯产物，得到产物(A1)(2.07g，40％)。S102：制取5,6-二(溴甲基)-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(A2)：将5,6-二甲基-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(A1)(0.81g，3.14mmol)、N-溴代丁二酰亚胺(1.29g，7.22mmol)和过氧化苯甲酰(75mg，0.31mmol)加入到四氯化碳(40mL)中，77℃下搅拌回流12小时；将反应混合物抽滤，在减压条件下除去溶剂得到粗产物(A2)。S103：制取2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-5,6-二醛(A3)：将粗产物5,6-二(溴甲基)-2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(A2)(1.31g，3.14mmol)加入到乙腈(100mL)中使之溶解，待体系溶清后加入N-甲基氧化吗啉(2.57g，22mmol)；室温下搅拌反应10小时，用TLC检测反应程度；反应完全后，在减压条件下除去溶剂，水洗，再用二氯甲烷萃取，用饱和食盐水洗涤有机相，干燥(无水硫酸镁)，浓缩。再用柱层析提纯产物，得到产物(A3)(478mg，S102到S103的总产率为53％)。S104：制取2,10-二辛基-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮(A4)：将2-辛基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-5,6-二醛(A3)(0.95g，3.3mmol)加入到适量无水乙醇中至恰好溶解，加入1,4-环己二酮(190mg，1.7mmol)，搅拌，加热至60℃；滴加新制氢氧化钾的乙醇溶液至反应混合物恰好变色，在此温度下反应1小时。将固体滤出，加入少量乙醇，超声10分钟，然后再抽滤，重复此过程三次。得到产物(A4)(1.01g，50％)。实施例22,10-二己基-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮(B4)上述式(B4)化合物的制备方法如下S201：制取5,6-二甲基-2-己基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(B1)：将5,6-二甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(2.94g，20mmol)、氢氧化钠(960mg，24mmol)和催化量的四丁基溴化铵溶于DMSO(250mL)中；排除反应体系内的空气，充入氩气；加入1-溴己烷(3.30g,20mmol)，室温下搅拌反应；反应1小时后，加入乙酸乙酯萃取混合物，再用水洗，有机相用饱和食盐水洗涤，然后干燥(无水硫酸镁)，浓缩。再用柱层析(石油醚/乙酸乙酯，15:1)提纯产物，得到产物(B1)(1.94g，42％)。S202：制取5,6-二(溴甲基)-2-己基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(B2)：将5,6-二甲基-2-己基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(B1)(725mg，3.14mmol)、N-溴代丁二酰亚胺(1.29g，7.22mmol)和过氧化苯甲酰(75mg，0.31mmol)加入到四氯化碳(40mL)中，77℃下搅拌回流14小时；将反应混合物抽滤，在减压条件下除去溶剂得到粗产物(B2)。S203：制取2-己基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-5,6-二醛(B3)：将粗产物5,6-二(溴甲基)-2-己基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双三唑并五苯醌类化合物，其化学命名为：2,10‑二(R)‑并五苯[2,3‑d:9,10‑d']二([1,2,3]三唑)‑6,14(2H,10H)‑二酮类化合物，其结构通式如下：

【技术特征摘要】
1.一种双三唑并五苯醌类化合物，其化学命名为：2,10-二(R)-并五苯[2,3-d:9,10-d']二([1,2,3]三唑)-6,14(2H,10H)-二酮类化合物，其结构通式如下：其中R为：己基、辛基、癸基、十二烷基、2-辛基十二烷基、苄基。2.根据权利要求1所述的一种双三唑并五苯醌类化合物的制备方法，其特征在于制备方法如下：1)将5,6-二甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑、氢氧化钠和四丁基溴化铵溶于DMSO，在氩气保护下与溴代烷烃反应合成如下结构式所示式(Ⅱ)化合物：2)将式(Ⅱ)所示化合物、N-溴代丁二酰亚胺和过氧化苯甲酰加入到四氯化碳中反应，合成如下结构式所示式(Ⅲ)化合物：3)式(Ⅲ)化合物加入到乙腈中，完全溶解后加入N-甲基氧化吗啉合成如下结构式所示式(Ⅳ)化合物：4)将式(Ⅳ)化合物加入到无水乙醇中，使之溶解；向反应体系中加入环己二酮和氢氧化钾的乙醇溶液至恰好变色，利用甲醇二氯甲烷混合溶液重结晶得到式(Ⅰ)化合物：3.根据权利要求2所述的一种双三唑并五苯醌类化合物的制备方法，其特征在于：步骤1)具体方法为，将5,6-二甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑、氢氧化钠和四丁基溴化铵溶于DMSO中；排除体系内空气，向体系中充入氩气保护；再加入溴代烷烃，室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：师自法，许年胜，满涛，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62