一种2-硝基-4,4′-二(2-噻吩基)联苯的制备方法，先以4,4′-二溴联苯为原料，通过硝化反应制备2-硝基-4,4′-二溴联苯，所述硝化剂为硝酸、硝酸与浓硫酸混合物或硝酸与冰醋酸混合物；然后再与2-噻吩硼酸在有机溶剂中进行催化反应制得，所述催化剂为四（三苯基膦）钯Pd(PPh3)4。本发明专利技术的优点是：该化合物将硝基引入共轭链的苯环中，有利于共轭链中形成推-拉电子效应，制备得到低带隙、高吸收波长聚噻吩衍生物；本发明专利技术制备工艺简单、易于实施，该化合物可用做单体制备聚噻吩衍生物。
【技术实现步骤摘要】
,4′-二(2-噻吩基)联苯的制备方法
本专利技术涉及聚噻吩类功能高分子单体的制备，特别是，4 ‘ -二噻吩基)联苯的制备方法。
技术介绍
聚噻吩衍生物作为功能高分子化合物具有广阔应用前景，特别是在光伏电池方面的应用日益引起重视。聚噻吩衍生物的合成一般采用FeCl3氧化聚合法、电化学聚合法、金属催化偶联法。2-硝基_4，4' -二(2-噻吩基)联苯可用作制备聚噻吩衍生物的原料，其作为单体经FeCl3氧化聚合法或电化学聚合法制备得到共轭链中含有苯环、噻吩环交替的聚噻吩衍生物，或与其它噻吩衍生物共聚制备共轭链中含有苯环、噻吩环交替的聚噻吩衍生物。硝基引入共轭链的苯环中，有利于形成推-拉电子效应，提高聚合物吸收波长，降低聚合物带隙。降低聚噻吩衍生物的带隙已成为聚噻吩类光伏材料研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术分析，提供一种2-硝基_4，4' -二(2-噻吩基)联苯的制备方法，该化合物可用做单体制备聚噻吩衍生物。本专利技术的技术方案一种2-硝基_4，4' -二(2-噻吩基)联苯的制备方法，先以4，4' -二溴联苯为原料， 通过硝化反应制备2-硝基-4，4 ‘ - 二溴联苯，然后再与2-噻吩硼酸进行催化反应制得，具体步骤如下1)将4，4'- 二溴联苯溶解于酸液中，冰浴降温后滴加硝化剂，在0-30°C温度下反应4 h，然后将反应液倒入冰水中，析出黄色沉淀，抽滤，滤饼经水洗、烘干得到淡黄色粉末，用石油醚与二氯甲烷体积比为3:1的混合物为洗脱剂，经柱色谱分离得到2-硝基4，4' -二溴联苯；2)氮气保护下，将2-硝基-4，4'- 二溴联苯、2-噻吩硼酸和催化剂四(三苯基膦)钯 Pd(PWl3)4溶解于有机溶剂中，加入无机碱性化合物水溶液在30°C至120°C下进行反应M h，冷却至室温后加水、抽滤，然后将所得固体烘干，用苯为溶剂重结晶，得黄色片状固体即为2-硝基-4，4 ‘ -二(2-噻吩基)联苯。所述硝化剂为硝酸、硝酸与浓硫酸混合物或硝酸与冰醋酸混合物，其中硝酸的质量百分比浓度为30-65%，浓硫酸的质量百分比浓度大于98%，硝酸与浓硫酸混合物中硝酸的体积百分比为5-20%，硝酸与冰醋酸混合物中硝酸的体积百分比为5-20%。所述4，4' - 二溴联苯与硝化剂中硝酸的摩尔比为1:1-1. 3。所述2-硝基-4，4' - 二溴联苯、2-噻吩硼酸和催化剂四(三苯基膦)钯的摩尔比为 1:2-4:0. 015-0. 05。所述有机溶剂为乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、四氢呋喃、甲苯或N、N- 二甲基甲酰胺，有机溶剂与2-硝基-4，4' - 二溴联苯的用量比为3-7L :1.0 mol。所述无机碱性化合物为碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂或碳酸铯，无机碱性化合物水溶液的浓度为2 mol/L, 2 mol/L无机碱性化合物水溶液与2-硝基-4，4' - 二溴联苯的用量比为 0. 3-1. 0 L:l. 0 molo所述2-硝基-4，4' - 二溴联苯的合成反应路线如下权利要求1.一种2-硝基_4，4' -二(2-噻吩基)联苯的制备方法，其特征在于先以4，4' -二溴联苯为原料，通过硝化反应制备2-硝基-4，4 ‘ - 二溴联苯，然后再与2-噻吩硼酸进行催化反应制得，具体步骤如下1)将4，4'- 二溴联苯溶解于酸液中，冰浴降温后滴加硝化剂，在0-30°C温度下反应4 h，然后将反应液倒入冰水中，析出黄色沉淀，抽滤，滤饼经水洗、烘干得到淡黄色粉末，用石油醚与二氯甲烷体积比为3:1的混合物为洗脱剂，经柱色谱分离得到2-硝基4，4' -二溴联苯；2)氮气保护下，将2-硝基-4，4'- 二溴联苯、2-噻吩硼酸和催化剂四(三苯基膦)钯 Pd(PWl3)4溶解于有机溶剂中，加入无机碱性化合物水溶液在30°C至120°C下进行反应M h，冷却至室温后加水、抽滤，然后将所得固体烘干，用苯为溶剂重结晶，得黄色片状固体即为2-硝基-4，4' -二噻吩基)联苯。2.根据权利要求1所述2-硝基-4，4'-二(2-噻吩基)联苯的制备方法，其特征在于所述硝化剂为硝酸、硝酸与浓硫酸混合物或硝酸与冰醋酸混合物，其中硝酸的质量百分比浓度为30-65%，浓硫酸的质量百分比浓度大于98%，硝酸与浓硫酸混合物中硝酸的体积百分比为5-20%，硝酸与冰醋酸混合物中硝酸的体积百分比为5-20%。3.根据权利要求1所述2-硝基-4，4'- 二(2-噻吩基)联苯的制备方法，其特征在于所述4，4' -二溴联苯与硝化剂中硝酸的摩尔比为1:1-1.3。4.根据权利要求1所述2-硝基-4，4'-二(2-噻吩基)联苯的制备方法，其特征在于所述2-硝基-4，4' - 二溴联苯、2-噻吩硼酸和催化剂四(三苯基膦)钯的摩尔比为 1:2-4:0. 015-0. 05。5.根据权利要求1所述2-硝基-4，4'-二 (2-噻吩基)联苯的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、四氢呋喃、甲苯或N、N-二甲基甲酰胺，有机溶剂与2-硝基-4，4' - 二溴联苯的用量比为3-7L :1.0 mol。6.根据权利要求1所述2-硝基_4，4'-二(2-噻吩基)联苯的制备方法，其特征在于 所述无机碱性化合物为碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂或碳酸铯，无机碱性化合物水溶液的浓度为 2 mol/L,2 mol/L无机碱性化合物水溶液与2-硝基-4，4' - 二溴联苯的用量比为0. 3-1. 0 L: 1. 0 mol ο全文摘要,4′-二(2-噻吩基)联苯的制备方法，先以4,4′-二溴联苯为原料，通过硝化反应制备2-硝基-4,4′-二溴联苯，所述硝化剂为硝酸、硝酸与浓硫酸混合物或硝酸与冰醋酸混合物；然后再与2-噻吩硼酸在有机溶剂中进行催化反应制得，所述催化剂为四(三苯基膦)钯Pd(PPh3)4。本专利技术的优点是该化合物将硝基引入共轭链的苯环中，有利于共轭链中形成推-拉电子效应，制备得到低带隙、高吸收波长聚噻吩衍生物；本专利技术制备工艺简单、易于实施，该化合物可用做单体制备聚噻吩衍生物。文档编号C07D333/12GK102285960SQ201110281320公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日专利技术者乌海燕, 刘福德, 王娟, 王春英 申请人:天津理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种２－硝基－４，４′－二（２－噻吩基）联苯的制备方法，其特征在于：先以４，４′－二溴联苯为原料，通过硝化反应制备２－硝基－４，４′－二溴联苯，然后再与２－噻吩硼酸进行催化反应制得，具体步骤如下：１）将４，４′－二溴联苯溶解于酸液中，冰浴降温后滴加硝化剂，在０－３０℃温度下反应４ ｈ，然后将反应液倒入冰水中，析出黄色沉淀，抽滤，滤饼经水洗、烘干得到淡黄色粉末，用石油醚与二氯甲烷体积比为３：１的混合物为洗脱剂，经柱色谱分离得到２－硝基４，４′－二溴联苯；２）氮气保护下，将２－硝基－４，４′－二溴联苯、２－噻吩硼酸和催化剂四（三苯基膦）钯Ｐｄ（ＰＰｈ３）４溶解于有机溶剂中，加入无机碱性化合物水溶液在３０℃至１２０℃下进行反应２４ ｈ，冷却至室温后加水、抽滤，然后将所得固体烘干，用苯为溶剂重结晶，得黄色片状固体即为２－硝基－４，４′－二（２－噻吩基）联苯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘福德，王娟，乌海燕，王春英，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：12
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