四氰基对苯醌二甲烷的脂类衍生物及其合成方法技术

一种四氰基对苯醌二甲烷的脂类衍生物及其合成方法，四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，即为2，5-二丙酸酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷，其分子结构式如上：本发明专利技术的制备方法是一种高效实用的制备7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的方法。既适合于实验室制备，也适合工业化生产。本发明专利技术具有反应条件易于控制、产率高，对反应体系无特别要求等优点。采用本发明专利技术合成的7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物在乙腈中的溶解度大于30mg/ml，在一般有机溶剂中溶解度比TCNQ在一般溶剂中的溶解度提高10～100倍。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物及其合成方法，特别是关于2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷的脂类衍生物和它的合成方法，本专利技术的方法可广泛用于2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类化合物的合成。
技术介绍
7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ)是一个具有强电子亲合能力的活性电子受体。TCNQ和不同的电子供体结合时，表现出许多优良的性质。四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ)在超导材料、光电导材料、压电材料、磁性材料、温度传感器、高密度光存储等领域具有重要应用前景(参见文献[1]华一中 陈国荣 蓝光DVD-R用光信息存贮材料公开号CN 1178794A。文献[2]Martin R.Bryce & Lynne C.MurphyOrganic metals NATURE 1984(309)119-126)。然而，该化合物在常用有机溶剂中的溶解度极低(只微溶于乙腈等少数非常用溶剂，在乙腈中的溶解度为0.55mg/ml)，难以采用易实用化且成本低廉的旋涂法成型，因此极大地阻碍了该化合物在上述领域中的应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服上述现有技术中的困难，提供了一种四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物及其合成方法。本专利技术的技术解决方案如下本专利技术设计了可溶性四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物分子结构，并成功地合成得到溶解性良好、适于采用旋涂法成膜的四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，这不但为TCNQ新衍生物的获得提供了新的思路和实用的合成方法，同时对这类化合物的研究和应用开发具有重要的实际意义。四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，即为2，5-二丙酸酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷，其分子结构式如下 结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCCH2CH2-中的R代表烷基-CnH2n+1，n＝1～10。上述四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物可溶于一般的有机溶剂，是应用前景广泛的TCNQ衍生物。上述分子结构式的2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的合成方法如下把2，5-二丙酸-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷脂类衍生物溶于乙腈或丙酮中，在碱性环境下2，5-二丙酸-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷脂类衍生物和NBS反应可生成2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物。其反应式如下 结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCCH2CH2-中的R代表烷基-CnH2n+1，n＝1～10。NBS代表N-溴代丁二酰亚胺。本专利技术的具体合成步骤如下<1>称取如下重量百分比的原料2，5-二丙酸酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷10％～15％乙腈(或丙酮)64％～76％NBS10％～15％吡啶4％～6％；<2>按上述比例，先将2，5-二丙酸酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷溶于乙腈(或丙酮)中，在常温至85℃温度范围内，同时加入NBS和吡啶反应10分钟～60分钟。<3>反应完全后，滤出所得的粗产物，提纯，干燥后获得2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物。所说的酯类衍生物可以是甲酯、或乙酯、或丙酯、或丁酯、或戊酯、或己酯、或环己酯、或癸酯等含1～10个碳原子的酯类。本专利技术的技术效果本专利技术的四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，能够用本专利技术的简单高效的方法合成；本专利技术具有反应条件易于控制、产率高，对反应体系无特别要求等优点；本专利技术的制备方法既适合于实验室制备，也适合工业化生产。采用本专利技术合成的7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物在乙腈中的溶解度大于30mg/ml，在一般有机溶剂中的溶解度比TCNQ在一般溶剂中的溶解度提高10～100倍，比如采用本专利技术合成的7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物在丙酮中的溶解度大于22mg/ml。具体实施例方式下面以实施例对本专利技术作进一步说明实施例1具体合成步骤<1>称取如下重量百分比的合成原料2，5-二丙酸-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷酯类衍生物选2，5-二丙酸甲酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷，2，5-二丙酸甲酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷10％；NBS10％；吡啶4％；溶剂选乙腈，乙腈76％。<2>在85℃下15分钟，反应式如上述。<3>反应完全后，冷却反应混合物，滤出所得的粗产物。提纯，干燥后可得2，5-二丙酸甲酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷。产率为90％，熔点为167℃。分子式如下 红外光谱的特征吸收峰为3050cm-1，2960cm-1，2215cm-1，1740cm-1，1550cm-1，1515cm-1，1200cm-1，1175cm-1，915cm-1，900cm-1。元素分析结果C63.7％ N14.9％ H4.2％质谱M/e＝376实施例2具体合成步骤<1>称取如下重量百分比的合成原料2，5-二丙酸-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷酯类衍生物选2，5-二丙酸乙酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷，2，5-二丙酸乙酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷12％；NBS10％；吡啶5％；溶剂选丙酮，丙酮73％。<2>在60℃下反应16分钟，反应式如上述。<3>反应完全后，冷却反应混合物，滤出所得的粗产物。提纯，干燥可得2，5-二丙酸乙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷。产率为92％，熔点148℃。分子式如下 红外光谱的特征吸收峰为3045cm-1，2217cm-1，1736cm-1，1551cm-1，1519cm-1，1198cm-1，1175cm-1，915cm-1。元素分析结果C65.1％ N13.9％ H4.9％质谱M/e＝404实施例3具体合成步骤<1>称取如下重量百分比的合成原料2，5-二丙酸-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷酯类衍生物选2，5-二丙酸乙酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷，2，5-二丙酸乙酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷10％；NBS10％；吡啶5％；溶剂选丙酮，丙酮75％。<2>在常温下反应1小时，反应式如上述。<3>反应完全后，滤出所得的粗产物。提纯，干燥后可得2，5-二丙酸乙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷。产率为91％实施例4具体合成步骤<1>称取如下重量百分比的合成原料2，5-二丙酸-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷酯类衍生物选2，5-二丙酸丙酯-1，4-二<二氰基甲撑&a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四氰基对苯醌二甲烷的脂类衍生物，其特征在于它是2，5-二丙酸酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷，其分子结构式如下 结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCCH2CH2-中的R代表烷基-CnH2n+1，n＝1～10。2.根据权利要求1所述的2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的合成方法包括下列步骤<1>称取如下重量百分比的原料2，5-二丙酸酯-1，4-二<二氰基甲撑>环己烷10％～15％；乙腈(或丙酮)64％～76％；NBS10％～15％；吡啶4％～6％；&l...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伍桥，吴谊群，顾冬红，干福熹，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：