技术领域
本发明涉及有机半导体技术领域,具体涉及一种2,6-二芳基萘类化合物及其制备方法。
背景技术
近年来,有机半导体的发展极为迅速,在光电及电子器件的应用潜力极为广泛,目前有 机半导体主要应用领域包括有机光电导体、有机电致发光二极管、有机太阳能电池、有机场 效应晶体管、光电探测以及传感器等。
在有机场效应晶体管器件中起关键作用的是有机半导体材料,按载流子传输特性可分为 p型和n型材料,其载流子分别为空穴和电子。其中,p型材料以并五苯为代表,发展较早。 然而,由于其氧化稳定性很差,不能用于实际应用。而减少其苯环数量,从而消除其氧化反 应中心,已经成为目前研究的热点。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前有机半导体材料的不足,提供一种2,6-二芳基萘类化合物。 以解决
及其制备方法。
为了达到上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种2,6-二芳基萘类化合物,所述2,6-二芳基萘类化合物的结构式为:
所述2,6-二芳基萘类化合物的结构式中,R为芳基。
作为优选,所述芳基的碳原子的总数为4-30。
本发明的另一个目的是提供这种2,6-二芳基萘类化合物的制备方法,
为了达到上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种2,6-二芳基萘类化合物的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(1)在无水无氧的低温条件下,将卤代芳烃与硼酸脂反应,得到芳基硼酸酯;
(2)在催化剂存在的条件下,将2,6-二溴萘与芳基硼酸酯混匀进行Suzuki反应,反应 完毕后得到2,6-二芳基萘类化合物。
作为优选,步骤(1)和步骤(2)的反应均在溶剂中进行,所述溶剂均为四氢呋喃。
作为优选,步骤(1)中,所述芳基硼酸酯的具体制备过程为:首先,在氮气保护下,于 -78℃的低温条件下,将卤代芳烃与有机锂试剂反应,生成芳基锂盐,再加入异丙醇频哪醇硼 酸酯,反应完毕得到芳基硼酸酯,所述芳基硼酸酯的结构式为:
所述芳基硼酸酯中,R为芳基。
作为优选,所述催化剂为四(三苯基膦)钯;所述2,6-二溴萘、芳基硼酸酯和催化剂的 摩尔比为1:2-3:0.1-0.2。
作为优选,所述2,6-二溴萘、芳基硼酸酯和催化剂的摩尔比为1:2:0.15。
作为优选,Suzuki反应时,温度为90-110℃,时间为20-30小时。
本发明与现有技术相比,有益效果是:
本发明合成的2,6-二芳基萘类化合物的合成路线简单、有效、原料为商业化产品,合成 成本低、合成方法具有普适性,可推广到其他各种取代基取代的2,6-二芳基萘类化合物的合 成,同时本发明合成的2,6-二芳基萘类化合物在场效应晶体管等有机半导体器件中有良好的 应用前景,实用性强,具有较强的推广与应用价值。
附图说明
图1是本发明的2,6-二芳基萘类化合物的合成路线图;
图2是本发明的2,6-二芳基萘类化合物的图谱。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
如果无特殊说明,本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料,实施例中所 采用的方法,均为本领域的常规方法。
实施例1:
一种2,6-二芳基萘类化合物的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(1)在无水无氧的低温条件下,将卤代芳烃与硼酸脂反应,得到芳基硼酸酯;反应在四 氢呋喃中进行;(具体反应过程采用本领域对该类化合物的基本参数进行)
具体制备过程为:首先,在氮气保护下,于-78℃的低温条件下,将卤代芳烃与有机锂试 剂反应(正丁基锂或叔丁基锂),生成芳基锂盐,再加入异丙醇频哪醇硼酸酯,反应24小时 候,反应完毕得到芳基硼酸酯,所述芳基硼酸酯的结构式为:
所述芳基硼酸酯中,R为芳基。
溶剂的使用量以能够溶解溶质为最低要求。
(2)在催化剂存在的条件下,将2,6-二溴萘与芳基硼酸酯混匀进行Suzuki反应,反应 完毕后得到2,6-二芳基萘类化合物,催化剂为四(三苯基膦)钯;所述2,6-二溴萘、芳基 硼酸和催化剂的摩尔比为1:3:0.2,Suzuki反应时,温度为110℃,时间为30小时。
反应在四氢呋喃中进行,溶剂的使用量以能够溶解溶质为最低要求。
得到的2,6-二芳基萘类化合物的结构式为:
所述2,6-二芳基萘类化合物的结构式中,R为芳基。
实施例2:
一种2,6-二芳基萘类化合物的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(1)在无水无氧的低温条件下,将卤代芳烃与硼酸脂反应,得到芳基硼酸酯;反应在四 氢呋喃中进行;(具体反应过程采用本领域对该类化合物的基本参数进行)
具体制备过程为:首先,在氮气保护下,于-78℃的低温条件下,将卤代芳烃与有机锂试 剂反应(正丁基锂或叔丁基锂),生成芳基锂盐,再加入异丙醇频哪醇硼酸酯,反应24小时 候,反应完毕得到芳基硼酸酯,所述芳基硼酸酯的结构式为:
所述芳基硼酸酯中,R为芳基。
溶剂的使用量以能够溶解溶质为最低要求。
(2)在催化剂存在的条件下,将2,6-二溴萘与芳基硼酸酯混匀进行Suzuki反应,反应 完毕后得到2,6-二芳基萘类化合物,催化剂为四(三苯基膦)钯;所述2,6-二溴萘、芳基 硼酸和催化剂的摩尔比为1:2:0.15,Suzuki反应时,温度为90℃,时间为20小时。
反应在四氢呋喃中进行,溶剂的使用量以能够溶解溶质为最低要求。
得到的2,6-二芳基萘类化合物的结构式为:
所述2,6-二芳基萘类化合物的结构式中,R为芳基。
实施例3:
一种2,6-二芳基萘类化合物的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(1)在无水无氧的低温条件下,将卤代芳烃与硼酸脂反应,得到芳基硼酸酯;反应在四 氢呋喃中进行;(具体反应过程采用本领域对该类化合物的基本参数进行)
具体制备过程为:首先,在氮气保护下,于-78℃的低温条件下,将卤代芳烃与有机锂试 剂反应(正丁基锂或叔丁基锂),生成芳基锂盐,再加入异丙醇频哪醇硼酸酯,反应24小时 候,反应完毕得到芳基硼酸酯,所述芳基硼酸酯的结构式为:
所述芳基硼酸酯中,R为芳基。
溶剂的使用量以能够溶解溶质为最低要求。
(2)在催化剂存在的条件下,将2,6-二溴萘与芳基硼酸酯混匀进行Suzuki反应,反应 完毕后得到2,6-二芳基萘类化合物,催化剂为四(三苯基膦)钯;所述2,6-二溴萘、芳基 硼酸和催化剂的摩尔比为1:2.5:0.1,Suzuki反应时,温度为90-110℃,时间为20-30小时。
反应在四氢呋喃中进行,溶剂的使用量以能够溶解溶质为最低要求。
得到的2,6-二芳基萘类化合物的结构式为:
所述2,6-二芳基萘类化合物的结构式中,R为芳基。
实施例4:
一种2,6-二芳基萘类化合物的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(1)在氮气保护的条件下,将3-溴苯并噻吩先与有机锂试剂反应,生成苯并噻吩锂盐, 再加入异丙醇频哪醇硼酸酯,反应完毕得到苯并噻吩-3-硼酸频哪酯;反应温度为-78℃,反应 时间为20小时;
(2)在催化剂存在的条件下,将2,6-二溴萘与苯并噻吩-3-硼酸频哪酯混匀进行Suzuki 反应,反应完毕后得到2,6-二(苯并噻吩基)萘化合物,催化剂为四(三苯基膦)钯;所述2, 6-二溴萘、芳基硼酸和催化剂的摩尔比为1:2:0.1-0.2,Suzuki反应时,温度为90℃,时间为 24小时。
反应在四氢呋喃中进行,溶剂的使用量以能够溶解溶质为最低要求。
2,6-二(苯并噻吩基)萘化合物化学式为:
实施例5:
在溶解有2,6-二溴萘的四氢呋喃溶液中(286mg,1mmol,溶于100mL四氢呋喃),除 气,加入200mgPd(PPh3)4,氩气中搅拌,加入苯并噻吩-2-硼酸(391mg,2.2mmol),再加入 2Mol/L的碳酸钠水溶液20mL,升温至回流进行Suzuki反应,反应24小时;冷却后直接过 滤,滤饼用石油醚、二氯甲烷洗,进一步用氯苯重结晶得到白色固体352mg,产率90%。
2,6-二(苯并噻吩基)萘化合物化学式为:
结构表征数据如下:
质谱:[MALID-TOF-MS]m/s392;
核磁:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):8.19(s,2H),8.0-7.85(m,8H),7.72(s,2H),7.4 (t,4H);
元素分析:Anal.CalcdforC38H18S4:C,79.55;H,4.11;S,16.34.Found:C,78.04;H,4.01; S,16.20。