一种新型醌类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型醌类化合物及其制备方法。其结构式为：其中n＝4～28；以1，4，5，8-四羟基-9，10-蒽醌为原料，与催化剂在溶剂中经过一步反应制备出一种多醌低聚物。该低聚物可用于高比能电池的正极材料，也可用于光电器件材料。该制备方法简单易行，无需提纯即可得到纯净产物，产率高达80％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型有机化合物及其制备方法。该化合物可用于高比能电池的正极材料，也可用于光电器件材料。
技术介绍
近年来，锂离子电池因其高比能量和良好的循环性能而被广泛应用，对用于正极材料的无机过渡金属化合物的研究也成为热点。而从可持续发展的角度看，这类正极材料用于未来的电源尚有如下缺点一是理论比容量偏低，二是原料在自然界中储量有限， 三是其中有的重金属元素污染环境。相对无机材料而言，原料取材于自然界的有机物正极材料则可有理论比容量高、原料丰富、环境友好的优点，因此逐渐受到关注(Armand，Μ.； Tarascon, J. Μ. Nature,2008,451 :652 ；Gall, Τ. L. ；Reiman, K. H. ；Grossel, Μ. C. ；Owen, J. R. J. Power Sources,2003,119—121 :316)。醌类化合物可以快速可逆地得失电子，是一种良好的储能材料。其电化学反应机制是放电时每个羰基上的氧原子得一个电子，同时嵌入锂离子生成烯醇锂盐；充电时锂离子脱出，羰基还原，通过羰基和烯醇结构之间的转换实现锂离子可逆地嵌入和脱出 (Song, Ζ. ；Zhan, H. ；Zhou, Y. Chem. Commun. , 2009 :448 ；Tarascon, J. Μ. ；Armand, Μ. Nature, 2001,414 35 Jeftic, L. ；Manning, G. J. Electroanal. Chem.，1970,26 :195)。该类化合物往往具有良好的晶体结构，可方便锂离子的脱嵌，因此循环性能较好。由于在醌类化合物中起氧化还原作用的官能团为羰基，其含量越多，材料的容量越高。此外作为电极材料，希望其在电解液中的溶解度小，以保证在充放电循环过程中电极结构的稳定，提高电池的循环性能。基于以上考虑，我们设计并制备了一种新型多醌化合物，该化合物具有下列结构式权利要求1. ，其特征是该化合物的结构式为2.根据权利要求1所述的新型醌类化合物及其制备方法，其特征是溶剂为二甲基亚砜，乙腈，N-甲基吡咯烷酮，N, N- 二甲基甲酰胺，环丁砜，乙酸乙酯或石油醚。3.根据权利要求1所述的新型醌类化合物及其制备方法，其特征是反应催化剂为 (NH4)2S2O8, H2O2，KMnO4, FeCl3, MnO2, KClO3, HClO4, AlCl3, PbO2, SnCl4 或 Na2&03。全文摘要本专利技术涉及。其结构式为其中n＝4～28；以1，4，5，8-四羟基-9，10-蒽醌为原料，与催化剂在溶剂中经过一步反应制备出一种多醌低聚物。该低聚物可用于高比能电池的正极材料，也可用于光电器件材料。该制备方法简单易行，无需提纯即可得到纯净产物，产率高达80％以上。文档编号C07C50/36GK102311534SQ20101021387公开日2012年1月11日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日专利技术者余仲宝, 杨裕生, 王安邦, 王维坤, 苑克国 申请人:中国人民解放军63971部队本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新型醌类化合物及其制备方法，其特征是该化合物的结构式为：其中ｎ＝４～２８；制备方法是以１，４，５，８－四羟基－９，１０－蒽醌为原料，与催化剂在溶剂中经过一步反应制得；催化剂的加入量是原料量的１０％～２０００％（ｗｔ）；反应温度是０～２００℃；反应时间是０．５～２４ｈ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王安邦，王维坤，苑克国，余仲宝，杨裕生，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九七一部队，
类型：发明
国别省市：11