專(zhuān)利名稱(chēng)：含叉式聯(lián)苯中心的化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含叉式聯(lián)苯中心的化合物及其制備方法，屬于小分子、齊聚物的制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
材料的結(jié)構(gòu)決定其性能，對(duì)結(jié)構(gòu)的控制和改性，可獲得不同特性的材料。由于芳香族化合物特有的結(jié)構(gòu)，由其組成的材料比大多數(shù)脂肪族化合物具有更高的耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度和諸多光電活性。因此從高性能材料領(lǐng)域到有機(jī)光電材料領(lǐng)域，人們普遍采用芳香族化合物作為材料的主體結(jié)構(gòu)。但芳香族化合物剛性的平面結(jié)構(gòu)和分子間強(qiáng)烈的η-η相互作用，使得材料呈現(xiàn)結(jié)晶度較高、粘流溫度較高、粘度大、溶解性差等缺點(diǎn)，使其難于加工；同時(shí)在有機(jī)光電材料領(lǐng)域，芳香族化合物分子間的肩并肩的堆砌方式是導(dǎo)致小分子發(fā)光層熒光淬滅的主要原因。所以長(zhǎng)期以來(lái)人們都在尋找保持芳香族材料優(yōu)秀耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度以及功能性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)材料由晶態(tài)向無(wú)定形態(tài)轉(zhuǎn)化進(jìn)而提高其加工性的方法。對(duì)于改變芳香族材料的強(qiáng)結(jié)晶性，抑制其分子偶極的強(qiáng)烈相互作用，最常用的方法是引入長(zhǎng)的飽烷烴鏈，一方面增大了相鄰分子和偶極間的空間距離，另一方面可以改善材料的溶解性，使其更易于被加工。但改性后由于飽和烷基鏈的空間有序排列仍然具有較強(qiáng)的結(jié)晶性，而且柔性側(cè)鏈的引入，會(huì)在一定程度上降低分子的熱穩(wěn)定性。Shirota 等研究者的報(bào)道SHIR0TA Y. J. Mater. Chem. 2005 ；15 :75，破壞芳香族材料的平面化結(jié)構(gòu)使分子呈現(xiàn)叉式空間支化構(gòu)象，可以抑制材料在固態(tài)中的結(jié)晶行為，而且還可能實(shí)現(xiàn)材料由結(jié)晶態(tài)向無(wú)定形的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變。迄今為止，研究者們主要采用五種方式使分子平面扭曲形成叉式空間構(gòu)象以降低材料結(jié)晶性。第一類(lèi)是以碳原子、硅原子、金剛烷等Sp3雜化四面體結(jié)構(gòu)為中心構(gòu)建分子。第二類(lèi)是以[2，2]對(duì)環(huán)芳環(huán)結(jié)構(gòu)為中心構(gòu)建分子。第三類(lèi)是以多取代苯環(huán)為中心構(gòu)建分子。第四類(lèi)是以螺芴等螺旋結(jié)構(gòu)為中心構(gòu)建分子。 第五類(lèi)則是以可旋轉(zhuǎn)的多取代聯(lián)芳基結(jié)構(gòu)為中心構(gòu)建分子，如聯(lián)苯、聯(lián)萘和聯(lián)噻吩等。在以上幾種分子設(shè)計(jì)理念中，以可旋轉(zhuǎn)的多取代聯(lián)苯中心構(gòu)建分子的路線兼具分子結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定好、原材料廉價(jià)易得、合成工藝簡(jiǎn)單適于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。含叉式聯(lián)苯中心的化合物是一類(lèi)以聯(lián)苯結(jié)構(gòu)為中心的多取代支化物，其中以四取代占大多數(shù)。由于相鄰基團(tuán)空間位阻影響，聯(lián)苯的兩個(gè)苯環(huán)扭曲呈現(xiàn)一定的二面角，中心 δ鍵在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得取代基向四個(gè)方向伸展，形成“X ”式空間結(jié)構(gòu)，如結(jié)構(gòu)式1所示?？尚D(zhuǎn)的聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，可以賦予分子一定的柔韌性；同時(shí)叉式構(gòu)象可以降低相鄰分子間平行堆砌幾率，減少分子間的相互作用，增大其自由體積，降低其結(jié)晶性；使得材料由結(jié)晶態(tài)向無(wú)定形態(tài)轉(zhuǎn)變；與同種類(lèi)的線性分子相比，其所形成的材料結(jié)晶度下降，可加工溫度(熔點(diǎn)或軟化點(diǎn))降低，同時(shí)在有機(jī)溶劑中的溶解度增大。
權(quán)利要求
1.含叉式聯(lián)苯中心的化合物，其特征在于該化合物的結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求1所述含叉式聯(lián)苯中心的化合物，其特征在于該化合物的化學(xué)反應(yīng)式如下
3.如權(quán)利要求2所述含叉式聯(lián)苯中心的化合物的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟將1重量份2，2’，5，5’-聯(lián)苯四甲酰氯、1. 2 2. 8重量份組分B和10 20重量份溶劑及1 2重量份催化劑加入帶有攪拌器、溫度計(jì)和氮?dú)庵脫Q裝置的反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，分別在溫度0°C反應(yīng)1 3小時(shí)，在室溫下反應(yīng)10 20小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后倒入水中沉淀，過(guò)濾干燥，獲得化合物II ；
4.如權(quán)利要求3所述含叉式聯(lián)苯中心的化合物的制備方法，其特征在于組分B為含有 R2基團(tuán)的苯胺或者苯酚衍生物中的任一種。
5.如權(quán)利要求3所述含叉式聯(lián)苯中心的化合物的制備方法，其特征在于溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、二氧六環(huán)或二氯甲烷中的任一種。
6.如權(quán)利要求3所述含叉式聯(lián)苯中心的化合物的制備方法，其特征在于催化劑為吡啶或環(huán)氧丙烷。
7.如權(quán)利要求1所述含叉式聯(lián)苯中心的化合物在電致發(fā)光、有機(jī)太陽(yáng)能電池和特種膠粘劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含叉式聯(lián)苯中心的化合物及其制備方法，其特點(diǎn)是以2，2’，5，5’-聯(lián)苯四甲酰氯為中心單元通過(guò)縮合方法與側(cè)鏈單元反應(yīng)，制備得到了新的含叉式聯(lián)苯中心的化合物。這種可旋轉(zhuǎn)的叉式聯(lián)苯結(jié)構(gòu)減少了分子間的相互作用，在保持材料耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度和功能性的同時(shí)，使材料由結(jié)晶態(tài)向無(wú)定形態(tài)轉(zhuǎn)變，加工溫度降低，在有機(jī)溶劑中的溶解度增大。改善了材料的加工性能，同時(shí)賦予其新的功能和用途。
文檔編號(hào)C07C233/80GK102249944SQ20111012502
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者曾科, 李黎, 楊剛, 武迪蒙, 申曉華, 趙永超, 郭喬, 高帥, 魯東奎 申請(qǐng)人:四川大學(xué)