一种二茚并苝的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电子器件制备技术领域，尤其涉及一种二茚并茈的合成方法。
【背景技术】
[0002] 稠环茈及其衍生物因其结构上的特性具有持久的荧光寿命、高效荧光量子迀移 率、独特的荧光带，使该类化合物具有特殊的识别微环境变化的光谱敏感性，从而逐渐应用 于有机光电材料中，在光学领域中占有及其重要地位。近些年来，茈类衍生物二茚并茈尤其 受到了更多的研究与关注。
[0003]二茚并茈，化学名为二茚并（1,2, 3-CD:l'，2'，3'-LM)茈，其CAS号为 188-94-3。 纯品为深红色的固体粉末，不溶于水，难溶于有机溶剂。该化合物具有平面分子结构，有两 个吲哚环分别对称的连接在茈环上，为非极性化合物。其结构式如下：
[0004]
[0005] 二茚并茈是一种有机半导体，不同于传统的半导体材料，二茚并茈在电子加工领 域展现出明显的加工优势，易于旋涂加工，能级便于调节，用于构建有机光电材料结构单 元。同时二茚并茈也是一种红色染料，目前被用来作为光储介质中的活性物质。最新的研 究发现，二茚并茈还可以作为彩色液晶显示器用化学品。近十年来，随着人们对有机电子领 域的研究，二茚并茈在有机太阳能电池、有机致电发光二极管、有机场效应晶体管、光电探 测及生物传感器等方面有着巨大的应用潜力。
[0006] 二讳并花的合成报道最早见于1934年Braun和Manz，以焚蒽为主原料，在强碱氨 基钠的作用下，高温脱氢，得到二茚并茈粗品。并用三氯化苯重结晶。其合成方程式如下：
[0008] 该制备方法仍存在如下缺点：1、反应体系温度要求较高，操作危险；2、后处理困 难；3、产品不易纯化。
【发明内容】
[0009] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种二茚并茈的合成方法，工艺操 作简单、安全，后处理简便。
[0010] 本发明提出的一种二茚并茈的合成方法，包括如下步骤：
[0011] SI、将荧蒽、氨基钠和有机溶剂加入反应容器中，向反应容器中充入惰性气体，然 后加热以进行合成反应得到含二茚并茈的混合溶液；
[0012] S2、将含二茚并茈的混合溶液冷却后，滴加无水乙醇，再滴加水，过滤得到二茚并 花粗品。
[0013] 本发明的化学反应方程式如下：
[0015] 优选地，Sl的具体操作如下：将荧蒽、氨基钠和有机溶剂加入反应容器中，向反应 容器中充入惰性气体，然后加热至150~165°C，保温8~12h得到含二茚并茈的混合溶液。
[0016] 荧蒽、氨基钠作为原料易得，而氨基钠优选粉末状，由于反应为非均相反应，粉末 状的氨基钠增大了接触面积，反应更加均匀，效果好。
[0017] 优选地，Sl中，荧蒽和氨基钠的摩尔比为1 :2~4,例如1:2. 1、1:2. 2、1:2. 3、 1:2. 4、1:2. 6 ~3、1 :3 ~3. 2、1:3. 5、1:3. 8、1:3. 9,优选为I:2. 5。
[0018] 优选地，Sl中，有机溶剂和荧蒽的质量比为2~5:1，例如2. 2~2. 8:1、3. 2~ 3. 4:1、3. 5:1、3. 6:1、4 ~4. 5:1、4. 7:1、4. 8:1，优选为 3:1。
[0019] 优选地，Sl中，有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺，优选为 N，N-二甲基乙酰胺。
[0020] 优选地，Sl中，惰性气体为氮气、氦气、氩气中的一种或两种以上的组合物，优选为 氮气。
[0021] 优选地，S2中，无水乙醇和水的滴加过程中温度彡20 °C。
[0022] 优选地，S2的具体操作为：将含二茚并茈的混合溶液冷却至5~KTC，向混合溶 液中滴加无水乙醇以淬灭未反应的氨基钠，滴加过程中温度< 20°C，待温度稳定后，再滴加 水，滴加过程中温度< 20°C，室温搅拌5~7h，过滤，将滤饼水洗至中性，干燥得到二茚并茈 粗品。
[0023] 优选地，S2中的无水乙醇与Sl中的氨基钠的质量比为5~10:1，例如5. 3~ 5. 8:1、6. 2:1、6. 4:1、6. 5 ~7:1、7. 2:1、7. 3 ~7. 6:1、8:1、8. 4 ~8. 8:1、8. 9:1、9:1、9. 5 ~ 9. 7:1，优选为 6 :1。
[0024] 优选地，S2中的水与Sl中的氨基钠的质量比为5~10:1，例如5. 3~5. 8:1、 6.2:1、6.4:1、6.5 ~7:1、7.2:1、7.3 ~7.6:1、8.2:1、8.4 ~8.8:1、8.9:1、9:1、9.5 ~ 9. 7:1，优选为 8 :1。
[0025]优选地，S2 中，干燥温度为 78 ~82°C，例如 79°C、79. 2 ~79. 8°C、80. 5 ~80. 8°C、 81°C、81. 3 ~81. 7°C，优选为 80°C。
[0026] 优选地，还包括S3 :将二茚并茈粗品提纯得到二茚并茈。
[0027] 优选地，S3的具体操作为：将二茚并茈粗品粉碎至粉末状，加入载体溶剂中，加热 至载体溶剂的回流温度后，进行加热回流，然后趁热过滤，将滤饼干燥得到二茚并茈。
[0028] 在实际生产过程中，往往重复S3的操作，不断进行提纯，得到纯度更高的二茚并 茈，但往往会增加成本和能耗，生产厂家会对纯度和成本做出平衡。
[0029] 优选地，S3中，载体溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、甲苯、氯苯或二甲苯，优选为甲苯。
[0030] 优选地，S3中，载体溶剂与二茚并茈粗品的质量比为3~10:1，例如3. 2~3. 6:1、 4:1、4. 4 ~4. 6:1、5:1、5. 3 ~5. 8:1、6:1、6. 2:1、6. 4:1、6. 5 ~7:1、7. 2:1、7. 3 ~7. 6:1、 8. 2:1、8. 4 ~8. 8:1、8. 9:1、9:1、9. 5 ~9. 7:1，优选为 8:1。
[0031] 优选地，S3中，加热回流的时间为1~3h，例如1. 7~I. 9h、2h、2. 3h、2. 5~2. 8h， 优选为3h。
[0032] 优选地，S3中，滤饼干燥温度为78~82°C，例如79°C、79.2~79.8°C、80.5~ 80. 8。(：、81。(：、81. 3 ~81. 7。(：，优选为 8(TC。
[0033] 本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明的反应路线原料易得，成本 低，收率高，工艺要求低，操作简单，反应过程及后处理安全，而且易于纯化，利于工业化生 产。
【具体实施方式】
[0034] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0035]实施例1
[0036] 本发明提出的一种二茚并茈的合成方法，包括如下步骤：
[0037]S1、将荧蒽、氨基钠和N，N-二甲基甲酰胺加入反应容器中，向反应容器中充入氦 气，然后加热至150°C，保温12h得到含二茚并茈的混合溶液，其中荧蒽和氨基钠的摩尔比 为1 :2,N，N-二甲基甲酰胺和荧蒽的质量比为5:1;
[0038]S2、将含二茚并茈的混合溶液降至5°C，向混合溶液中滴加无水乙醇以淬灭未反应 的氨基钠，滴加过程中温度< 20°C，待温度稳定后，再滴加水，滴加过程中温度< 20°C，室 温搅拌7h，过滤，将滤饼水洗至中性，78°C干燥得到二茚并茈粗品，其中S2中的无水乙醇与 Sl中的氨基钠的质量比为10:1，S2中的水与Sl中的氨基钠的质量比为5:1;
[0039]S3、按重量份将1份二茚并茈粗品粉碎至粉末状，加入10份氯苯中，加热至氯苯的 回流温度后，进行加热回流lh，然后趁热过滤，将滤饼干燥得到二茚并茈，滤饼干燥温度为 82。。。
[0040] 实施例2
[0041] 本发明提出的一种二茚并茈的合成方法，包括如下步骤：
[0042]S1、将荧蒽、氨基钠和N，N-二甲基乙酰胺加入反应容器中，向反应容器中充入氦 气和氩气的混合气体，然后加热至165°C，保温8h得到含二茚并茈的混合溶液，其中荧蒽和 氨基钠的摩尔比为1 :4,N，N-二甲基乙酰胺和荧蒽的质量比为2:1;
[0043] S2、将含二茚并茈的混合溶液降至KTC，向混合溶液中滴加无水乙醇以淬灭未反 应的氨基钠，