本发明专利技术公开了一种N‑2,6‑二异丙基苯胺苝单酰亚胺的制备方法，包括：（a）将3,4,9,10‑苝四甲酸酐、醋酸锌、水、2,6‑二异丙基苯胺溶于咪唑中，混合均匀，在微波合成仪中反应，得反应液；（b）将反应液冷却至室温，加入二氯甲烷溶液溶解，滤掉不溶物，将滤液分液，取有机相用盐酸、水、饱和氯化钠溶液依次洗涤，硅胶柱分离，得目标化合物。本发明专利技术首次以特定的原料比例、反应环境及反应条件，高产率合成了芳香胺修饰苝单酰亚胺化合物—N‑2,6‑二异丙基苯胺苝单酰亚胺，同时实现了反应时间短、反应温度低、产物产率高三者兼优的目的，并且本发明专利技术反应得到的化合物的分离提纯方便，制备工艺简单，操作容易，适于工业化生产，在染料工业中将具有非常广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及染料的制备工艺领域，具体地说是一种N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺的制备方法。
技术介绍
苝单酰亚胺化合物具有优良的光热稳定性、高量子产率等特点，广泛用于单分子荧光技术（T. D. M. Bell, A. Stefan, V. Lemaur, S. Bernhardt, K. Müllen, J. Cornil, D. Beljonne, J. Hofkens, M. V. der Quweraer, F. C. D. Schryver. Photochem.Photobiol. Sci., 2007, 6, 406-415.）、太阳能电池（M. Sekita, Á. J. Jiménez, M. L. Marcos, E. Caballero, M. S. Rodríguez-Morgade, D. M. Guldi, T. Torres. Chem. Eur. J., 2015, 21, 19028-19040；R. T. Cheriya, J. Joy, A. P. Alex, A. Shaji, M. Hariharan. J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 12489-12498.）、和荧光探针分子（L. Huang, S. W. Tam-Chang. Chem. Commun., 2011, 47, 2291-2293.）等领域。并且苝单酰亚胺化合物是合成具有近红外吸收和荧光的酰亚胺类化合物，如terrylenebisimides, quaterrylenebisimides和pentarylenebisimides等的必要中间体分子（T. Weil, T. Vosch, J. Hofkens, K. Peneva, K. Müllen. Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 9068-9093；L. Chen, C. Li, K. Müllen. J. Mater. Chem. C., 2014, 2, 1938-1956.）。苝单酰亚胺化合物的产品目前在德国巴斯夫染料公司已经出售，但是我国苝单酰亚胺化合物研究很少。目前，国外苝单酰亚胺化合物的合成主要采用高温高压反应釜一步合成或多步合成。一步法合成通常是按一定投料比投入原料，在高温高压反应釜中，高温长时间反应获得目标产物。多步合成是指将部分原料进行预反应，然后再置于高温高压反应釜中，高温长时间反应获得目标产物。这两种反应中一步合成的反应温度高达190℃，反应时间长达23小时，其产率仅在20-51%之间（R. T. Cheriya, J. Joy, A. P. Alex, A. Shaji, M. Hariharan.J. Phys. Chem. C., 2012, 116, 12489-12498；C. Li, H. Yan, G. F. Zhang, W. L. Gong, T. Chen, R. Hu, M. P. Aldred,M. Q. Zhu.Chem. An Asian J., 2014, 9, 104-109；H. Wei, N. Jiang, N. Zhao, Y. Zhang, B. Gao. Chinese J. Chem., 2014, 32, 356-360.）。与一步合成相比，多步合成的产率相对要更高点，但是其反应总时间需25小时，反应温度高达230℃，且需要多步对产物进行提纯，提纯步骤繁琐复杂。可见，现有技术中苝单酰亚胺化合物的合成方法存在反应温度和压力要求较高、反应历时太长、产率相对较低、生产危险系数高、能耗高、步骤繁琐复杂等诸多缺陷。因此，进一步研究更为理想的苝单酰亚胺化合物的制备方法具有重要的应用价值和社会意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺的制备方法，以解决现有技术中苝单酰亚胺化合物的合成方法存在反应温度和压力要求较高、反应历时太长、产率相对较低、生产危险系数高、能耗高、步骤繁琐复杂等诸多缺陷的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：（a）将3,4,9,10-苝四甲酸酐、醋酸锌、水、2,6-二异丙基苯胺溶于咪唑中，混合均匀，在160-180℃下、设定功率为80瓦的微波合成仪中反应20-60min，得反应液；所述3,4,9,10-苝四甲酸酐、醋酸锌、2,6-二异丙基苯胺的摩尔比为：1:1-4:5-10；所述3,4,9,10-苝四甲酸酐、水、咪唑的质量体积比为1g : 2-4 mL : 5.1-10.2g；（b）将所述反应液冷却至室温，加入二氯甲烷溶液溶解，滤掉不溶物，将滤液分液，取有机相用盐酸、水、饱和氯化钠溶液依次洗涤，硅胶柱分离，得N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺。本专利技术提供的制备方法中步骤（a）中所述3,4,9,10-苝四甲酸酐与2,6-二异丙基苯胺的摩尔比优选为1: 7-8。本专利技术提供的制备方法中步骤（a）中所述3,4,9,10-苝四甲酸酐与2,6-二异丙基苯胺的摩尔比更优选为1: 7。本专利技术提供的制备方法中3,4,9,10-苝四甲酸酐、水、咪唑的质量体积比优选为1g : 3mL : 10.2g。本专利技术提供的制备方法中所述步骤（a）中优选的反应温度为170℃，反应30min。最为优选地，本专利技术提供的制备方法中所述3,4,9,10-苝四甲酸酐、醋酸锌、2,6-二异丙基苯胺的摩尔比为：1:3:7；所述3,4,9,10-苝四甲酸酐、水、咪唑的质量体积比为1g : 3 mL :10.2g。本专利技术提供的制备方法中所述步骤（b）中所述硅胶柱分离的洗脱剂为体积比为2:1的二氯甲烷和石油醚的混合物。本专利技术提供的制备方法中所述步骤（b）中加入二氯甲烷溶液溶解，其中所述二氯甲烷溶液的体积比浓度为50%，所述3,4,9,10-苝四甲酸酐与所述二氯甲烷溶液的质量体积比为1g:400mL。本专利技术提供的制备方法中所述步骤（b）中用盐酸、水、饱和氯化钠溶液依次洗涤的具体步骤为按1g所述3,4,9,10-苝四甲酸酐用300mL的1.0mol/L盐酸溶液、用300mL的蒸馏水、用300mL的饱和氯化钠溶液依次洗涤；用所述盐酸溶液洗涤2次、用蒸馏水洗涤1次、用饱和氯化钠溶液洗涤1次。采用本专利技术提供的制备N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺的化学方程式如下所示：。本专利技术以3,4,9,10-苝四甲酸酐和2,6-二异丙基苯胺为主要反应原料，在特定的原料比例、反应环境及微波条件下，高产率合成了芳香胺修饰苝单酰亚胺化合物——N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺，这与现有的制备方法相比，克服了在高温高压反应釜中反应温度高、时间长和产率低的缺点，能够使现有技术的反应时间从23-25小时降低到20-60分钟，提高效率约46倍，反应产率从报道的最高51%的产率提高到了最高64%，反应温度从190-230℃降低到160-170℃。本专利技术提供的制备方法中原料3,4,9,10-苝四甲酸酐与醋酸锌的当量、2,6-二异丙基苯胺的当量、水的体积、咪唑的质量、反应的温度和时间对反应的产率具有重要的影响，尤其是3,4,9,10-苝四甲酸酐与2,6-二异丙基苯胺的投料比例至关重要。因本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种N‑2,6‑二异丙基苯胺苝单酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将3,4,9,10‑苝四甲酸酐、醋酸锌、水和2,6‑二异丙基苯胺溶于咪唑中，混合均匀，在160‑180℃下、设定功率为80瓦的微波合成仪中反应20‑60min，得反应液；所述3,4,9,10‑苝四甲酸酐、醋酸锌、2,6‑二异丙基苯胺的摩尔比为：1:1‑4:5‑10；所述3,4,9,10‑苝四甲酸酐、水、咪唑的质量体积比为1g : 2‑4 mL : 5.1‑10.2g；（b）将所述反应液冷却至室温，加入二氯甲烷溶液溶解，滤掉不溶物，将滤液分液，取有机相用盐酸、水、饱和氯化钠溶液依次洗涤，硅胶柱分离，得N‑2,6‑二异丙基苯胺苝单酰亚胺。
【技术特征摘要】
1.一种N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将3,4,9,10-苝四甲酸酐、醋酸锌、水和2,6-二异丙基苯胺溶于咪唑中，混合均匀，在160-180℃下、设定功率为80瓦的微波合成仪中反应20-60min，得反应液；所述3,4,9,10-苝四甲酸酐、醋酸锌、2,6-二异丙基苯胺的摩尔比为：1:1-4:5-10；所述3,4,9,10-苝四甲酸酐、水、咪唑的质量体积比为1g : 2-4 mL : 5.1-10.2g；（b）将所述反应液冷却至室温，加入二氯甲烷溶液溶解，滤掉不溶物，将滤液分液，取有机相用盐酸、水、饱和氯化钠溶液依次洗涤，硅胶柱分离，得N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺。2.根据权利要求2所述的N-2,6-二异丙基苯胺苝单酰亚胺的制备方法，其特征在于，步骤（a）中所述3...
【专利技术属性】
技术研发人员：王克让，李小六，王雅楠，徐琦，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：河北;13
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