一类氰基羧酸酯基团修饰的端基分子的合成方法技术

本发明专利技术公开了一类氰基羧酸酯基团修饰的端基分子的合成方法，属于有机化合物制备技术领域。所述端基分子的结构式如式Ⅰ所示：其中：R为C2‑

【技术实现步骤摘要】
一类氰基羧酸酯基团修饰的端基分子的合成方法


[0001]本专利技术属于有机化合物制备
，具体涉及一类氰基羧酸酯基团修饰的端基分子的合成方法。

技术介绍

[0002]有机太阳能电池的活性层由电子给体材料和电子受体材料组成。在电子受体材料中，自2015年占肖卫课题组设计合成出一系列高性能A
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D
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A型稠环电子受体材料以来(Y.Lin,Z.
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G.Zhang,H.Bai,J.Wang,Y.Yao,Y.Li,D.Zhu,X.Zhan,Energy Environ.Sci.,2015,8,610；Y.Lin,J.Wang,Z.
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G.Zhang,H.Bai,Y.Li,D.Zhu,X.Zhan,Adv.Mater.,2015,27,1170)，此类受体材料在有机光伏材料中逐渐占据主流位置。该类材料的结构如图1所示。此类材料可以通过优化分子中的给电子单元、侧链以及拉电子端基的化学结构来调控分子的溶解性、结晶性、能级及吸收光谱等基本物化性质。
[0003]近几年来给电子单元(D)的化学结构变化多样，相对于给电子单元的迅速发展，拉电子端基(A)的发展却严重滞后，拉电子端基也是这类材料中的关键组成部分，端基可以来调节分子的LUMO能级及吸收光谱。目前常用的氰基茚酮类端基分子结构相对固定，尤其是分子中起到关键拉电子作用的双氰基基团化学结构的可变性少，目前关于该部分化学结构变化对端基乃至整个材料性能的影响的研究还是一片空白。

技术实现思路

>[0004]本专利技术的目的是提供一类含有不同长度的烷基侧链的氰基羧酸酯基团修饰的茚酮类端基分子的合成方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一类氰基羧酸酯基团修饰的茚酮类端基分子，其结构式如式Ⅰ所示：
[0007][0008]其中：R为C2‑
C8烷基。
[0009]上述氰基羧酸酯基团修饰的茚酮类端基分子的合成路线，如下式所示：
[0010][0011]具体的：
[0012]以乙醇做溶剂，1,3
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二氢茚二酮与氰基羧酸酯以1:2～8摩尔比在乙酸钠(2～2.5当量)的碱性条件下常温反应1～12小时，反应结束后通过柱色谱分离提纯得到化合物。
[0013]本专利技术将具有拉电子作用的氰基羧酸酯与茚酮类端基分子相结合，通过氰基羧酸酯中酯基基团的可变性提高端基分子结构的可修饰性，使端基在调控分子的溶解性、结晶性及薄膜形貌中发挥出更大的作用。
附图说明
[0014]图1为A
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D
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A型电子受体材料的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法及未说明配方的试剂均为按照本领域常规条件。
[0016]实施例1
[0017]氰基乙酸乙酯基团修饰的茚酮类端基分子的合成
[0018][0019]取1,3
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二氢茚二酮(585mg,4.00mmol)和氰基乙酸乙酯(905mg,8.00mmol)溶于乙醇(12mL)中，缓慢加入乙酸钠(1.09g,8.00mmol)，常温搅拌反应1小时，反应浓缩，加入去离子水(10mL)，加入浓盐酸调节pH至1，过滤得到粗产品，粗产品通过柱色谱分离提纯(二氯甲烷/石油醚(v/v)＝1:2)，得到白色固体(334mg，收率33％)。
[0020]将产物溶于CDCl3中(约0.4mL)，封管，室温下于Unity Inova
‑
400型NMR仪上测定表征：1H NMR(400MHz,CDCl3):8.90(d,J＝8.1Hz,1H),7.96(d,J＝7.5Hz,1H),7.88
–
7.83(m,1H),7.80
–
7.75(m,1H),4.39(q,J＝7.1Hz,2H),3.96(s,2H),1.42(t,J＝7.1Hz,3H).
[0021]实施例2
[0022]氰基乙酸丁酯基团修饰的茚酮类端基分子的合成
[0023][0024]取1,3
‑
二氢茚二酮(585mg,4.00mmol)和氰基乙酸丁酯(2.26g,16.00mmol)溶于乙醇(12mL)中，缓慢加入乙酸钠(1.36g,10.00mmol)，常温搅拌反应3小时，反应浓缩，加入去离子水(10mL)，加入浓盐酸调节pH至1，过滤得到粗产品，粗产品通过柱色谱分离提纯(二氯
甲烷)，得到浅黄色固体(291mg，收率27％)。
[0025]将产物溶于CDCl3中(约0.4mL)，封管，室温下于Unity Inova
‑
400型NMR仪上测定表征：1H NMR(400MHz,CDCl3):1H NMR(400MHz,CDCl3):8.90(d,J＝8.0Hz,1H),7.96(d,J＝7.5Hz,1H),7.84(t,J＝7.6Hz,1H),7.79(t,J＝7.4Hz,1H),4.34(t,J＝6.7Hz,2H),3.96(s,2H),1.42
–
1.39(m,2H),1.25
–
1.19(m,2H),0.89(t,J＝6.5Hz,3H).
[0026]实施例3
[0027]氰基乙酸辛酯基团修饰的茚酮类端基分子的合成
[0028][0029]取1,3
‑
二氢茚二酮(585mg,4.00mmol)和氰基乙酸丁酯(3.95g,20.00mmol)溶于乙醇(12mL)中，缓慢加入乙酸钠(1.36g,10.00mmol)，常温搅拌反应5小时，反应浓缩，加入去离子水(10mL)，分液，二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，通过柱色谱分离提纯(二氯甲烷/石油醚(v/v)＝1:1)，得到白色固体(390mg，收率27％)。
[0030]将产物溶于CDCl3中(约0.4mL)，封管，室温下于Unity Inova
‑
400型NMR仪上测定表征：1H NMR(400MHz,CDCl3):8.89(d,J＝8.0Hz,1H),7.96(d,J＝7.5Hz,1H),7.85(t,J＝7.6Hz,1H),7.77(t,J＝7.4Hz,1H),4.31(t,J＝6.7Hz,2H),3.96(s,2H),1.82
–
1.72(m,2H),1.47
–
1.25(m,10H),0.89(t,J＝6.5Hz,3H).
[0031]实施例4
[0032]氰基乙酸(2
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乙基己基)酯基团修饰的茚酮类端基分子的合成
[0033][0034]取1,3
‑
二氢茚二酮(5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类氰基羧酸酯基团修饰的茚酮类端基分子，其结构式如式Ⅰ所示：其中：R为C2‑
C8烷基。2.权利要求1所述的氰基羧酸酯基团修饰的茚酮类端基分子的制备方法，其特征在于：以乙醇做溶剂，1,3
‑
二氢茚二酮与氰基羧酸酯在碱性条件下进行反应，反应结束后经分离提纯得到化合物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢冰，姚勇，张哲成，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：