四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115028627A(43)申请公布日2022.09.09(21)申请号202210689420.X(22)申请日2022.06.16(71)申请人复旦大学地址200433上海市杨浦区邯郸路220号(72)发明人赵岩陈华杰杨鑫吴锃刘云圻(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200专利代理师陆飞陆尤(51)Int.Cl.C07D471/06(2006.01)C09K11/06(2006.01)H01L51/30(2006.01)H01L51/40(2006.01)H01L51/05(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图7页(54)发明名称四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明属于有机光电材料技术领域，具体为四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料及其制备方法与应用。本发明的四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料，利用苊醌酰亚胺的二酮碳基与乙腈基的活性亚甲基通过Knoevenagel缩合反应引入氰基而得到，是一种有机小分子电子传输材料；可提高目标分子的电子亲和力以及调控材料的能级和光谱吸收；拓宽分子π‑共轭骨架并对称引入四个氰基，以增强分子间作用力，并保持分子骨架的平面性以改善分子间的堆积模式。该有机小分子材料具有吸电能力强、骨架共轭大、溶解性良好、热稳定性优异以及吸光能力强等优点，制备方法简单高效、重复性好和普适性高，可用于制备有机场效应晶体管等，具有广泛应用前景。CN115028627ACN115028627A权利要求书1/3页1.四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料，是一种小分子电子传输材料，其特征在于，其结构式为：其中，R选自C6‑C30支链烷基。2.根据权利要求1所述的四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料，其特征在于，所述R为2‑乙基己基、2‑丁基己基、2‑己基辛基、4‑己基癸基、3‑己基十一烷基、2‑辛基癸基、2‑辛基十二烷基、3‑辛基十三烷基、2‑癸基十二烷基、2‑癸基十四烷基、3‑癸基十五烷基、2‑十二烷基十六烷基、4‑辛基十四烷基、4‑癸基十六烷基、4‑己基癸基、4‑辛基十二烷基、4‑癸基十四烷基或4‑十二烷基十六烷基。3.根据权利要求1或2所述的四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料，其特征在于，为如下X1、X2、X3之一种，具体结构式为：X1X2X34.一种如权利要求1‑3中任意一项所述的四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：(1)在氮气保护下，将苊‑5，6‑二羧酸酐和烷基伯胺进行酰胺化反应，得到中间体a，其结构式为：2CN115028627A权利要求书2/3页其中，R为C6‑C30支链烷基；(2)在氮气保护下，中间体a与三氧化铬发生氧化反应，得中间体b，其结构式为：(3)在氮气保护下，将中间体b与1,2,4,5‑四乙氰基苯在碱催化下发生Knoevenagel缩合反应，得到目标产物：5.根据权利要求4所述的四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)的具体流程为：在氮气保护下，将苊‑5，6‑二羧酸酐、烷基伯胺和溶剂混合，在70～150℃搅拌反应10～20个小时，二氯甲烷和饱和食盐水萃取，分离有机相，无水硫酸镁干燥，过滤后旋除溶剂，粗产物经硅胶柱层析纯化，得到中间体化合物a，所述苊‑5，6‑二羧酸酐、烷基伯胺的投料摩尔比为1.0：(1.0～1.5)；步骤(2)的具体流程为：氮气保护下，将中间体a、三氧化铬和溶剂混合，在50～80℃搅拌反应10～15个小时，待混合物溶液冷却至室温后，二氯甲烷和饱和食盐水萃取，分离有机相，无水硫酸镁干燥，过滤后，旋除溶剂，粗产物经硅胶柱层析纯化，得到中间体化合物b，所述中间体a、三氧化铬的投料摩尔比为1.0：(2.0～3.0)：步骤(3)的具体流程为：氮气保护下，将中间体b、1,2,4,5‑四乙氰基苯、碱和溶剂混合，在40～80℃搅拌反应8～10个小时，停止反应后，二氯甲烷和饱和食盐水萃取，分离有机相，无水硫酸镁干燥，过滤后，旋除溶剂，粗产物经硅胶柱层析纯化，得到目标产物，所述中间体b、1,2,4,5‑四乙氰基苯与碱的投料摩尔比为1.0：(0.4～0.6)：(1.0～1.2)。6.根据权利要求5所述的四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料的制备方法，其特征在于，所述碱为碳酸钠、碳酸钾、三甲胺、三乙胺、二乙烯三胺、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠和吡啶中至少一种。7.根据权利要求5所述的四氰基取代双缩苊醌酰亚胺有机材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为N,N′‑二甲基甲酰胺、N,N′‑二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、乙酸、乙酸酐、氯苯、二氯苯、三氯苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、甲醇、乙醇和叔丁醇中至少一种。3CN115028627A权利要求书3/3页8.一种如权利要