本发明专利技术公开一种2,3,5,6‑四氟‑7,7’,8,8’‑四氰二甲基对苯醌的合成方法，涉及有机电致发光材料技术领域，以在简化合成方法的基础上，减少后处理所产生的废水，提高合成过程中的安全性，使其适用于工业化生产。该合成方法首先以2,3,5,6‑四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷为原料在无氧无水环境下进行缩合反应，得到中间体，然后脱除中间体中的三烷基硅氧基，得到F4‑TCNQ。本发明专利技术提供的2,3,5,6‑四氟‑7,7’,8,8’‑四氰二甲基对苯醌的合成方法用于合成有机电致发光材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机电致发光材料
，尤其涉及一种2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法。
技术介绍
2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌是一种p型掺杂体系的有机半导体材料，其在OLED屏的电洞注入层和传输层中具有广泛的应用，该有机半导体材料的英文名称为2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane，简称F4-TCNQ，化学分子结构如下所示：而F4-TCNQ分子由于具有加高的电子亲和能，当其应用于OLED屏的空穴注入层和/或传输层时，能够使有机半导体的电导率提高到10S/cm-5S/cm，以达到改善有机半导体中空穴的注入与传输的目的。目前，F4-TCNQ的合成方法一般是先以丙酮和丙二腈为原料合成叔丁基丙二腈，然后将六氟苯作为反应原料，以叔丁基丙二腈为亲核试剂，以氢化钠作为碱，使得叔丁基丙二腈和六氟苯发生偶联反应，得到中间体脱去叔丁基，最后用溴素脱去与氰基相连的亚甲基上的α-H，得到最终产物F4-TCNQ(参见J.Org.Chem.,Vol.40,No.21,1975 3101)；但是，该合成方法需要经过四步反应才能得到F4-TCNQ，使得合成方法复杂，且所使用的氢化钠对使用环境要求比较高，如果使用环境湿度较大，极易发生危险，使得F4-TCNQ在放大反应中的危险系数大大增加，而溴素易挥发，且毒性很大，这不仅增加了合成操作的危险系数，而且，由于在后处理过程中，需要使用大量水去 除F4-TCNQ粗产品中含有的过量溴素，因此，后处理过程中较多的废水。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，以在简化合成方法的基础上，减少后处理所产生的废水，提高合成过程中的安全性，使其适用于工业化生产。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，包括：第一步，以2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷为原料，以有机碱为催化剂，在无氧无水环境下进行缩合反应，得到中间体；所述中间体的化学结构通式为：其中，R1、R2、R3、R4为烷基；第二步，将中间体中的三烷基硅氧基脱除，得到2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌。优选的，进行所述缩合反应时，所述三烷基氰硅烷过量。优选的，进行所述缩合反应后，将所述三烷基氰硅烷过量的部分去除。优选的，进行所述缩合反应时，通过薄层色谱法监控缩合反应的反应进程，并利用紫外光显示硅胶板上测试结果。优选的，所述2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷的摩尔比为1：(12-20)。优选的，进行所述缩合反应的温度为室温-110℃。优选的，所述三烷基氰硅烷为三甲基氰硅烷、三乙基氰硅烷、二甲基正丙基氰硅烷、二甲基异丙基氰硅烷、二甲基乙基氰硅烷、甲基二乙基氰硅烷、二甲基正丁基氰硅烷中的一种或多种。较佳的，R1为甲基或乙基，R2为甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基；R3为甲基或乙基，R4为甲基、乙基、正丙基、异丙基或正丁基。优选的，所述2,3,5,6-四氟对苯二甲酰采用如下方法制得：以2,3,5,6-四氟对苯二甲酸为原料进行酰化反应，得到2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯。较佳的，进行所述酰化反应时，所使用的酰化试剂为二氯亚砜、三氯氧磷、五氯化磷、HCl中的一种或多种。较佳的，进行所述酰化反应时，所使用的酰化试剂过量；进行所述酰化反应后，将所述酰化试剂剩余的过量去除。优选的，将所述中间体中的三烷基硅氧基脱除的方法为：将中间体、磷化物和有机碱混合后进行脱除三烷基硅氧基的反应，得到2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌；其中，所述磷化物为氯化氧磷、三氯化磷、五氯化磷、溴化磷中的一种或多种。较佳的，将所述中间体中的三烷基硅氧基脱除反应温度为室温-100℃。较佳的，所述有机碱为吡啶或三乙胺。较佳的，脱除所述三烷基硅氧基的反应时，通过监控反应体系的颜色监控反应进程，当所述反应体系的颜色变为黄绿色时，反应达到反应终点较佳的，脱除所述三烷基硅氧基的反应时，通过薄层色谱法监控反应进程，并利用紫外光显示硅胶板上测试结果。与现有技术相比，本专利技术提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法具有以下有益效果：本专利技术提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法中，以2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷为原料，通过缩合反应，使得2,3,5,6-四氟苯基的1,4对位分别引入两个氰基，且由于三烷基氰硅烷中含有三烷基硅基，使得到的中间体结构为：上述中间体的结构与F4-TCNQ的结构相比，只是多了三烷基硅氧基，因此，通过第二步反应脱除中间体的分子结构中的三烷基硅氧基，即可得到F4-TCNQ，即2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌。通过上述分析可知，本专利技术提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法仅通过两步反应就能够得到F4-TCNQ，极大的简化了2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，避免了反应步骤过多时，因每个反应步骤后处理所带来的产品收率低以及纯度低的问题；而且，这两步反应均为现有的有机化学反应类型，易于操作；而且，由于在合成2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的过程中，避免使用易挥发，且毒性很大的溴素，因此，本专利技术提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法安全性比较高，避免产生过多废水。另外，本专利技术提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法中，所使用的2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷稳定性好，对使用环境要求低，极大提高了合成操作的安全性，使其适用于工业化生产。具体实施方式为了进一步说明本专利技术实施例提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，下面对本专利技术进行详细描述。本专利技术实施例提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法包括：第一步，以2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷为原料，以有机碱为催化剂，在无水无氧条件下进行缩合反应，得到中间体；所述中间体的化学结构通式为：其中，R1、R2、R3、R4为烷基；第二步，将中间体中的三烷基硅氧基脱除，得到2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌。本专利技术实施例提供的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法中，以2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷为原料，在无水无氧的条件下通过缩合反应，使得2,3,5,6-四氟苯基的1,4对位分别引入两个氰基，且由于三烷基氰硅烷中含有三烷基硅基，使得到的中间体结构为：上述中间体的结构与F4-TCNQ的结构相比，只是多了三烷基硅氧基，因此，通过第二步反应脱除中间体的分子结构中的三烷基硅氧基，即可得到F4-TCNQ，即2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌。通过上述分析可知，本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种2,3,5,6‑四氟‑7,7’,8,8’‑四氰二甲基对苯醌的合成方法，其特征在于，包括：第一步，以2,3,5,6‑四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷为原料，以有机碱为催化剂，在无氧无水环境下进行缩合反应，得到中间体；所述中间体的化学结构通式为：其中，R1、R2、R3、R4为烷基；第二步，将中间体中的三烷基硅氧基脱除，得到2,3,5,6‑四氟‑7,7’,8,8’‑四氰二甲基对苯醌。
【技术特征摘要】
1.一种2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，其特征在于，包括：第一步，以2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷为原料，以有机碱为催化剂，在无氧无水环境下进行缩合反应，得到中间体；所述中间体的化学结构通式为：其中，R1、R2、R3、R4为烷基；第二步，将中间体中的三烷基硅氧基脱除，得到2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌。2.根据权利要求1所述的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，其特征在于，所述2,3,5,6-四氟对苯二甲酰氯和三烷基氰硅烷的摩尔比为1：(12-20)。3.根据权利要求1所述的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，其特征在于，进行所述缩合反应的温度为室温-110℃。4.根据权利要求1-3中任一项所述的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，其特征在于，所述三烷基氰硅烷为三甲基氰硅烷、三乙基氰硅烷、二甲基正丙基氰硅烷、二甲基异丙基氰硅烷、二甲基乙基氰硅烷、甲基二乙基氰硅烷、二甲基正丁基氰硅烷中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰二甲基对苯醌的合成方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜坤，
申请(专利权)人：阜阳欣奕华材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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