专利名称：双噻吩并芴及衍生物和制备方法
技术领域：
本发明属于有机半导体材料领域，具体地说是一类双噻吩并芴衍生物及制备方法和应用。
背景技术：
有机场效应晶体管具有材料来源广、制备工艺简单、成本低、适合大量生产的特点，且可以与柔性衬底兼容，这是无机场效应晶体管无法比拟的。近年来受到越来越多的关注，并成为了有机光电子功能材料与器件研究领域中的热点。它可以广泛应用于全有机主动显示、大规模和超大规模集成电路、互补逻辑电路、记忆组件、传感器、有机激光和超导材料制备等众多领域。在众多的有机场效应晶体管材料中，并五苯是最有前途的材料之一。2007年Jurchescu报道了利用并五苯单晶制得的场效应晶体管的空穴迁移率(有机场效应晶体管的三个主要性能指标空穴迁移率、阈值电压和电流开关比)可达(谢吉鹏，马朝柱，杨汀.有机场效应晶体管最新实验研究进展，微纳电子技术2012，49(5)，291-301)。然而，并五苯作为场效应晶体管材料存在溶解性差、易氧化不稳定性等缺点，不利于器件制备和实际应用。而噻吩环/硒环的引入可以增加化合物的稳定性。因此出现了大量含噻吩/硒环的稠环芳香化合物如苯并二噻吩、萘并二噻吩、蒽并二噻吩等作为有机场效应晶体管。Katz等合成了苯并二噻吩二聚体化合物(figure I (I)),该化合物显示出很高的稳定性(400°C未见分解)，用其制作成的有机场效应晶体管的迁移率为0.04 CmVV-1S-1 (J.G.Laquindanum, H.E.Katz, A.J.Lovinger, etc.Adv.Mater., 1997, 9(1)，36-39)。噻吩并二噻吩二聚体(figurel(2))化合物具有较大的H0M0-LUM0能级差，空穴迁移率达到 0.05cm2/V 1S S 电流开关比为 IO8 (J.E.Anthony.Chem.Rev., 2006, 106(12)，5028-5048)。 2006年Takimiya等合成了苯并二噻吩/硒环/锑环化合物及其苯基衍生物(figurel(3))，其中苯并二硒环的二苯基衍生物具有最好的空穴迁移率为0.17 cm2/V-1S-1 (K.Takimiya, Y.Kunugi, Y.Konda, ect.J.Am.Chem.Soc., 2004, 126(16)，5084-5085)。
权利要求
1.一类双噻吩并芴及其衍生物2，8- 二取代基双噻吩并[3，2-b:6, 7-b’]芴，其特征在于将芴与两个噻吩并环连接，且噻吩的2-位接有基团，具有下式结构:
2.—种权利要求1所述双噻吩并芴及其衍生物的制备方法，其特征在于该方法是以2，7-二羟基-9-芴酮为原料，与磺酰氯(SO2Cl2)在乙酸中进行氯代反应，在3，6-位取代制得3，6- 二氯-2，7- 二羟基-9-芴酮；用吡啶作碱在0°C至室温下3，6- 二氯-2，7- 二羟基-9-芴酮与三氟甲磺酸酐在二氯甲烷中的酯化反应，制得3，6- 二氯-2，7- 二(三氟甲磺酰氧基)-9-芴酮；然后将3，6- 二氯-2，7- 二(三氟甲磺酰氧基)-9-芴酮与一系列烷基或芳基取代的端炔经Sonogashira偶联反应得到系列的2，7- 二取代炔基_3，6- 二氯-9-芴酮；最后经九水硫化钠一步增环且同时发生还原得到双噻吩并芴及其衍生物2，8- 二取代基双噻吩并[3，2-b:6, 7-b，]芴；其中: a、所述系列的2，7-二取代乙炔基_3，6- 二氯-9-芴酮具有以下结构:
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于所述的还原是以九水硫化钠为还原剂将芴酮类衍生物的羰基直接还原成亚甲基。
全文摘要
本发明公开了一种双噻吩并芴及衍生物和制备方法，其化合物的特点是芴环与噻吩环并环连接，且噻吩的2位有一取代基团，其取代基团为氢、烷基或芳基；其制备方法是以2,7-二羟基-9-芴酮为原料，经磺酰氯氯代，合成3,6-二氯-2,7-二羟基-9-芴酮；再由三氟磺酸酐酯化、Sonogashira偶联反应得到系列的2,7-二取代乙炔基-3,6-二氯-9-芴酮，最后经硫化钠关环且还原得到双噻吩并芴及其衍生物。本发明的系列化合物为有机场效应晶体管材料提供了一种新的选择，其制备方法为芳香酮羰基的还原提供了新方法。
文档编号C07D495/04GK103145730SQ20131004681
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者刘乾才, 熊小丽 申请人:华东师范大学