System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种新型二噻唑酰亚胺单体及其衍生物的合成方法技术_技高网

一种新型二噻唑酰亚胺单体及其衍生物的合成方法技术

技术编号:43754155 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-20 13:10
本发明专利技术提供一种新型二噻唑酰亚胺单体及其衍生物的合成方法,该化合物的结构式为式中其中R1为C1~18烷基;R2为卤素原子、烯基、芳烃或杂环芳烃等给/吸电子基团不同比例的取代。本发明专利技术以硫脲和二溴丁二酮为原料经六步合成二溴二噻唑酰亚胺单体,再通过Suzuki或stille反应偶联烯基、芳基或杂环芳基等不饱和烃类得到一系列小分子发光材料。这类小分子可应用于识别与传感、生物成像、防伪技术和有机发光二极管等光电子器件领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机半导体材料领域,具体涉及一种新型二噻唑酰亚胺单体的合成,以及一系列功能化二噻唑酰亚胺类化合物的合成方法及性质。所述化合物具有发光性质,可以作为有机发光二极管的发光层或电子/空穴传输层,也可应用于识别与传感、生物成像、防伪技术等领域。


技术介绍

1、近年来,随着对有机光电材料的深入研究,大量新型的共轭电子受体分子被研究者们开发。芳香酰亚胺是其中一类重要的电子受体,由于其强吸电子能力,n取代基可以提高溶解度并影响分子聚集行为,以及芳香核的衍生化易于功能化,在柔性光电器件、化学传感器和超分子组装中具有广泛应用。

2、芳香酰亚胺的性质在很大程度上取决于其π共轭核心,通过引入不同的基团,调整芳香酰亚胺的最低未占用分子轨道(lumo),使其具有不同的电学特性。由于七元环芳香酰亚胺具有较好的灵活性,可以与不同的芳香环熔融,进而调节分子内相互作用和前线轨道能级,逐渐引起人们的关注。2008年,marks课题组设计并合成了二噻吩酰亚胺(bti)。与萘二酰亚胺(ndi)和苝二酰亚胺(pdi)等六元环酰亚胺构建单元相比,bti受体构建单元不仅有效降低了空间位阻,具有良好的平面性和紧密的分子间距,而且具有很强的吸电子能力。因此,新型bti基聚合物的设计和合成为开发高性能n型半导体提供了绝佳的机会,并开启了七元环芳香酰亚胺的设计热潮。其中,二噻唑酰亚胺(btzi)自2018年被首次合成出来后,得到了广泛的关注,并被应用于各类有机光电器件中,其结构为

3、

4、目前基于btzi衍生物的应用主要集中于btzi基聚合物在有机场效应晶体管(ofet)和有机太阳能电池(osc)方面的研究,而基于btzi的小分子作为发光材料的应用却很少报道。通过将btzi结构单元中的氮元素和硫元素位置异构化形成单体新型二噻唑酰亚胺(ibtzi),氮原子相较于硫原子体积更小,有利于芳香酰亚胺更加平面,有利于分子间堆积和电荷传输,以此可有望填补它在发光材料领域应用的空白。ibtzi的结构为

5、其中r1为c1~18烷基。

6、本专利技术实现了ibzti结构单元的合成,并开发出一系列功能化ibtzi类化合物,有望成为一类有潜力的新型发光功能材料。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供ibtzi单体及其衍生物的合成方法。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术提供了以下技术方案:

3、本专利技术通过六步合成了二溴二噻唑酰亚胺单体,再以二噻唑酰亚胺单体为主体进行结构修饰,通过引入柔性的烷基链,以改善其溶解性;通过引入芳香环等助色基团或发色基团增加共轭长度,以增大其π体系电子云的离域能力,从而提高电子传输能力和荧光量子效率,改变其化学特性、溶解性、发光性能及电子学特性,改善其应用性能,设计合成得到一系列ibtzi衍生物。其反应通式如下:

4、

5、其中r1为c1~18烷基;ibtzi单体的x为卤素原子,优选为溴;ibtzi衍生物的r2为卤素原子、烯基、芳基或杂环芳基等给/吸电子基团不同比例的取代,优选结构如下:

6、

7、本专利技术的ibtzi单体及其衍生物的合成方法具体步骤是:以硫脲和二溴丁二酮为原料经1)hantzsch噻唑合成法合成噻唑环、2)sandmeyer反应将氨基取代为溴、3)通过使用knochel-hauser碱引入酯基、4)酯基水解、5)二羧酸脱水缩合和6)酰亚胺化反应六步合成二溴二噻唑酰亚胺单体,再通过suzuki或stille反应偶联烯基、芳基或杂环芳基等不饱和烃类得到一系列ibtzi衍生物。

8、有益效果:本专利技术的合成方法具有原料易得、成本低、产率高和可进行克级大量制备等优点。所合成的系列ibtzi衍生物具有高的热稳定性,高的发光强度,在识别与传感、生物成像、防伪技术和有机发光二极管等光电子器件领域具有较大的发展前景。

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【技术保护点】

1.一种新型二噻唑酰亚胺类化合物,其特征在于结构通式如下:

2.一种如权利要求1所述的新型二噻唑酰亚胺类小分子化合物的应用,可用于有机发光二极管的发光层或电子传输层,以及识别与传感、生物成像、防伪技术等领域。

3.权利要求1所述的新型二噻唑酰亚胺单体的制备方法,其特征在于该方法的具体步骤为:

4.权利要求1所述的新型二噻唑酰亚胺的衍生化方法,其特征在于该方法的具体步骤为:

【技术特征摘要】

1.一种新型二噻唑酰亚胺类化合物,其特征在于结构通式如下:

2.一种如权利要求1所述的新型二噻唑酰亚胺类小分子化合物的应用,可用于有机发光二极管的发光层或电子传输层,以及识别与传感、生物成像、防...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐婷魏岚恩
申请(专利权)人:中国科学院大学
类型:发明
国别省市:

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