专利名称：一种多加成含茚富勒烯衍生物受体材料的制备方法
技术领域：
本发明属于新能源、新材料领域，涉及一种多加成含茚富勒烯衍生物受体材料的制备方法。
背景技术：
富勒烯及其衍生物由于具有良好的电子迁移率、溶解性能和可加工性能等优良特点而被广泛用于有机聚合物太阳能电池、场效应晶体管和有机光电导体等电子器件中，其中C60和其衍生物B，6]-苯-碳61-丁酸甲酯[PCBM]是应用最多的富勒烯电子受体材料。在利用PCBM的同时，人们又开发了各种新型结构的富勒烯衍生物作为受体材料应用到有机聚合物太阳能电池，来提高其光电转换效率。其中含茚的富勒烯衍生物作为电子受体材料应用于聚合物太阳能电池，由于得到了较高的转换效率而被广泛的关注.
申请号为CN200910086711. 4、名称为“一种含茚富勒烯衍生物受体材料及其制备方法和用途”的中国专利公开了一种含茚富勒烯衍生物受体材料及其制备方法和用途，但其制备工艺较为复杂，不适合大规模工业化生产的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供适合大规模工业化生产要求的多加成含茚富勒烯衍生物受体材料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为
一种多加成含茚富勒烯衍生物受体材料的制备方法，它包括以下步骤 (1 )·将茚和C60及溶剂三氯苯加热至回流温度回流反应5 M小时，其中C60与茚的摩尔比为1 :2 20 ；反应液冷却到室温，在3 15mmHg的真空条件下进行减压处理；将减压处理后剩余的固体进行硅胶柱分离，柱分离流动相为二氯甲烷与有机溶剂的混合溶剂， 其体积比为1:3 1:10.，得到单加成茚富勒烯衍生物受体材料和多加成含茚富勒烯衍生物受体材料；
(2).将茚和步骤(1)得到的单加成茚富勒烯衍生物受体材料及溶剂三氯苯加热至回流温度回流反应3 16小时，其中单加成茚富勒烯衍生物受体材料与茚的摩尔比为1 2 10 ；反应液冷却到室温，在3 15mmHg的真空条件下进行减压处理；将减压处理后剩余的固体进行硅胶柱分离，柱分离流动相为二氯甲烷与有机溶剂的混合溶剂，其体积比为 1:3 1:10.，得到多加成含茚富勒烯衍生物受体材料。所述流动相中的有机溶剂为正己烷、环己烷、甲苯、石油醚中的一种。与现有技术相比，本发明具有如下优点与积极效果
(1)本发明提供的制备方法，其工艺简单，适宜大规模工业化生产。( 2 )产品的收率高，纯度高，成本低。(3)产品的溶解性和可加工性能优良，保证了材料具有高的电子迁移率，有利于有机太阳能光电材料的制备。
图1是双加成产物(ICBA)的HPLC图； 图2是双加成产物(ICBA)的IH-NMR图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不应看作是对本发明的限定。实施例1
(1)在反应瓶中加入604mg (0. 84mmol)的 C60、2. 068g (17. 8mmol)的茚和 30ml 的溶剂三氯苯，全部溶解后，在氮气保护下，加热回流12小时后，反应混合物冷却至室温，然后在3mmHg柱的真空度下，减压蒸馏除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，，流动相为二氯甲烷/正己烷(1:3)的混合溶剂，最终得到149. 2mg的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率21. 3% ；465. 5mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率
55.6% ；
(2)将得到的149.aiig (0. 18mmol)的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料，166mg (1. 43mmol)茚和3ml的三氯苯混合，氮气保护下加热回流12小时，冷却至室温后，在5mmHg 柱的真空度下，减压除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，流动相为二氯甲烷/正己烷(1:8)的混合溶剂，得到107. 6mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率59. 6%ο实施例2
(1)在反应瓶中加入604mg (0. 84mmol)的 C60、2. 068g (17. 8mmol)的茚和 30ml 的溶剂三氯苯，全部溶解后，在氮气保护下，加热回流20小时后，反应混合物冷却至室温，然后在IOmmHg柱的真空度下，减压蒸馏除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，，流动相为二氯甲烷/正己烷(1:10)的混合溶剂，最终得到80. 3mg的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率11. 4% ；595. 5mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率 70. 9% ；
(2)将得到的80.3mg (0. Immol)的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料，58mg (0. 5mmol) 茚和2ml的三氯苯混合，氮气保护下加热回流6小时，冷却至室温后，在3mmHg柱的真空度下，减压除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，流动相为二氯甲烷/环己烷(1:6)的混合溶剂，得到61. 6mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率 50. 6%.
实施例3
(1)在反应瓶中加入300mg (0. 42mmol)的 C60、800mg (6. 90mmol)的茚和 20ml 的溶剂三氯苯，全部溶解后，在氮气保护下，加热回流16小时后，反应混合物冷却至室温，然后在15mmHg柱的真空度下，减压蒸馏除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，，流动相为二氯甲烷/环己烷(1:4)的混合溶剂，最终得到75. 3mg的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率21. 4% ；235. 7mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率
56.4% ；
(2)在反应瓶中加入IOOmg(0. 12mmol)的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料和70mg
4(0. 60 mmol)的茚及3ml的三氯苯，全部溶解后，氮气保护下，加热回流6小时，冷却至室温后，在3mmHg柱的真空度下，减压除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，流动相为二氯甲烷/正己烷(1:3)的混合溶剂，得到61. 9mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率61. 1%.
实施例4
(1)在反应瓶中加入200mg(0. 28mmol)的C60、65mg (0. 56mmol)的茚和15ml的溶齐[J 三氯苯，全部溶解后，在氮气保护下，加热回流12小时后，反应混合物冷却至室温，然后在 5mmHg柱的真空度下，减压蒸馏除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，流动相为二氯甲烷/石油醚(1:4)的混合溶剂，得到41. 3mg的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率17. 8% ；50. 7mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率18. 6% ；
(2)在反应瓶中加入IOOmg(0. 12mmol)的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料和140mg (1. 21 mmol)的茚及3ml的三氯苯，全部溶解后，氮气保护下，加热回流10小时，冷却至室温后，在IOmmHg柱的真空度下，减压除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，流动相为二氯甲烷/环己烷(1:5)的混合溶剂，最终得到78. 6mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率64. 7%.
实施例5
(1)在反应瓶中加入200mg(0. 28mmol)的C60、325mg (2. 8mmol)的茚禾口 15ml的溶剂三氯苯，全部溶解后，在氮气保护下，加热回流12小时后，反应混合物冷却至室温，然后在 3mmHg柱的真空度下，减压蒸馏除去过量的原料茚及溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，，流动相为二氯甲烷/正己烷(1:6)的混合溶剂，得到58. 3mg的单加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率25. 1%；120. 9mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率44. 0% ；
(2)在反应瓶中加入IOOmg(0. 12mmol)的单加成产物ICMA和2&iig (0.24 mmol)的茚及3ml的三氯苯，全部溶解后，氮气保护下，加热回流16小时，冷却至室温后，在15mmHg柱的真空度下，减压除去溶剂三氯苯，剩余的固体残渣用硅胶柱分离，流动相为二氯甲烷/石油醚(1:3)的混合溶剂，最终得到46. 6mg多加成含茚富勒烯衍生物受体材料，收率39. 0%.
权利要求
1.一种多加成含茚富勒烯衍生物受体材料的制备方法，其特征在于，它按如下步骤进行(1)将茚和C60及溶剂三氯苯加热至回流温度回流反应5 M小时，其中C60与茚的摩尔比为1 :2 20 ；反应液冷却到室温，在3 15mmHg的真空条件下进行减压处理；将减压处理后剩余的固体进行硅胶柱分离，柱分离流动相为二氯甲烷与有机溶剂的混合溶剂， 其体积比为1:3 1:10，得到单加成茚富勒烯衍生物受体材料和多加成含茚富勒烯衍生物受体材料；(2)将茚和步骤(1)得到的单加成茚富勒烯衍生物受体材料及溶剂三氯苯加热至回流温度回流反应3 16小时，其中单加成茚富勒烯衍生物受体材料与茚的摩尔比为1 2 10 ；反应液冷却到室温，在3 15mmHg的真空条件下进行减压处理；将减压处理后剩余的固体进行硅胶柱分离，柱分离流动相为二氯甲烷与有机溶剂的混合溶剂，其体积比为 1:3 1:10.，得到多加成含茚富勒烯衍生物受体材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的流动相中的有机溶剂为正己烷、环己烷、甲苯或石油醚中的一种。
全文摘要
一种多加成含茚富勒烯衍生物受体材料的制备方法，它包括以下步骤(1)将茚和C60及溶剂三氯苯加热至回流温度回流反应5～24小时，得到单加成茚富勒烯衍生物受体材料和多加成含茚富勒烯衍生物受体材料；(2)将茚和步骤(1)得到的单加成茚富勒烯衍生物受体材料及溶剂三氯苯加热至回流温度回流反应3～8小时，得到多加成含茚富勒烯衍生物受体材料。本发明工艺简单，适合大规模工业化生产，得到的产品纯度高，收率高，有利于有机太阳能光电材料的制备。
文档编号C07C2/00GK102381926SQ201110250850
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者刘贤豪, 张希堂, 李保民, 武士威, 赵玉翠, 韩爱鸿 申请人:中国乐凯胶片集团公司, 沈阳师范大学