α-四(4-羧基苯氧基)酞菁及其制备方法和在分子自组装领域的应用，它涉及酞菁羧酸衍生物及其制备方法和应用。本发明专利技术解决了现有的β-四(4-羧基苯氧基)酞菁自组装时共轭性低的技术问题。α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的结构式如图所示。方法：将3-(4-甲酯基苯氧基)邻苯二甲腈、1，8-二氮杂二环[5，4，0]十一碳烯-7和正戊醇加热回流反应，得到α-四(4-甲酯基苯氧基)酞菁粗产品，提纯后，溶于四氢呋喃中，先与氢氧化钠甲醇水溶液反应，再与稀盐酸反应，析出的沉淀经抽滤、干燥后得到α-四(4-羧基苯氧基)酞菁。该产品用于分子自组装。自组装后在酞菁环内及层间存在π共轭键。可用于有机场效应晶体管领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酞菁羧酸衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
酞菁类化合物具有良好的光化学、光物理和电子学特性，是一种具有多种用途的有机化合物，可用于构造功能化的纳米结构，应用于新型分子器件。构造和调控分子功能纳米结构是实现纳米器件的第一步，也是构造分子器件的核心，用物理和化学的方法修饰酞菁环，调整其性能，可以得到可满足各种不同需要的功能材料。现有的β-四(4-羧基苯氧基)酞菁在石墨表面自组装时形成单层组装结构，仅是同层的分子间存在η键，共轭性低， 成膜性差，在自组装时溶解性差。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的β-四(4-羧基苯氧基)酞菁在石墨表面自组装时共轭性低的技术问题，而提供α-四(4-羧基苯氧基)酞菁及其制备方法和在分子自组装领域的应用。本专利技术的α -四羧基苯氧基)酞菁的结构式如下权利要求1. α-四(4-羧基苯氧基)酞菁，其特征在于α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的结构式为2.如权利要求1所述α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于α-四 (4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法按以下步骤进行一、按3- -甲酯基苯氧基)邻苯二甲腈与1，8_ 二氮杂二环十一碳烯-7的摩尔比为1 1 2,3- -甲酯基苯氧基) 邻苯二甲腈与正戊醇的摩尔比为1 40 50称取3- -甲酯基苯氧基)邻苯二甲腈、1， 8-二氮杂二环十一碳烯-7与正戊醇加入到具有回流装置的反应器中，在氮气保护下搅拌并加热至回流，保持回流24h 36h ；二、减压蒸馏去除正戊醇，冷却至常温后，加入甲醇，搅拌均勻，静置12h Mh，然后过滤，得到的固相物甲醇洗涤，得到α-四甲酯基苯氧基)酞菁粗产品；三、将步骤二得到的α -四甲酯基苯氧基)酞菁粗产品提纯，得至IJ α -四甲酯基苯氧基)酞菁纯品；四、按水与甲醇的体积比为1 2 2. 5的比例分别称取水和甲醇，先向称取的水中加入氢氧化钠使溶液达到饱和，再将称取的甲醇加入，混合均勻，得到氢氧化钠甲醇水溶液；五、按α -四甲酯基苯氧基)酞菁与氢氧化钠甲醇水溶液中的氢氧化钠的摩尔比为1 4 6、α-四甲酯基苯氧基)酞菁与盐酸的摩尔比为1 4 6、α-四甲酯基苯氧基)酞菁与四氢呋喃的摩尔比为1 40 50称取步骤三得到的α-四甲酯基苯氧基)酞菁纯品、步骤四得到的氢氧化钠甲醇水溶液、浓度为4mol/L的稀盐酸和四氢呋喃；六、将步骤五称取的α -四甲酯基苯氧基)酞菁纯品和四氢呋喃加入到反应器中，待α-四甲酯基苯氧基)酞菁纯品溶解后，再加入步骤五称取的氢氧化钠甲醇水溶液，升温至50°C 60°C保持18h 36h ；七、减压蒸馏去除甲醇和四氢呋喃，然后向反应器中加入蒸馏水，其中蒸馏水的体积为反应器内液体体积的1 2 倍，再将步骤五称取的稀盐酸加入到反应器中，析出沉淀，得到混合物；八、将步骤七得到的混合物抽滤，将得到的滤饼放在真空干燥箱中，在真空度为0. 085MPa 0. 095MPa、温度为 40°C 50°C的条件下干燥4h 乩，得到α -四(4-羧基苯氧基)酞菁。3.根据权利要求2所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于步骤一中3- -甲酯基苯氧基)邻苯二甲腈与1，8_ 二氮杂二环十一碳烯-7的摩尔比为1 1. 1 1.8,3- -甲酯基苯氧基)邻苯二甲腈与正戊醇的摩尔比为1 41 49。4.根据权利要求2或3所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于步骤一中保持回流时间为^h 34h。5.根据权利要求2或3所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于步骤二中静置时间为14h 22h。6.根据权利要求2或3所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于步骤三中α -四甲酯基苯氧基)酞菁粗产品的提纯是按以下步骤进行的a、将α -四 (4-甲酯基苯氧基)酞菁粗产品放在真空干燥箱中，在真空度为0. 085MPa 0. 095MPa、温度为45°C 55°C的条件下真空干燥4h 他；b、将三氯甲烷与石油醚的体积比为1 3的混合液与200 300目的硅胶混合做为分离介质加入到层析柱中，α -四甲酯基苯氧基)酞菁粗产品用四氢呋喃溶解，加入到层析柱中，用三氯甲烷做为淋洗剂进行柱层析分离，将洗下的第一带液体收集，得到收集液，再将收集液中的四氢呋喃和三氯甲烷除去后， 在真空度为0. 085MPa 0. 095MPa、温度为45°C 55°C的条件下真空干燥4h Mi干燥， 得到固体；C、将步骤b中得到的固体用三氯甲烷和乙醇体积为1 15的混合溶液重结晶， 过滤后的固相物在真空度为0. 085MPa 0. 095MPa、温度为40°C 50°C的条件下真空干燥 4h 他，得到α -四甲酯基苯氧基)酞菁纯品。7.根据权利要求2或3所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于步骤四中水与甲醇的体积比为1 2. 1 2. 4。8.根据权利要求2或3所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于步骤五中α-四(4-甲酯基苯氧基)酞菁与氢氧化钠甲醇水溶液中的氢氧化钠的摩尔比为 1 4. 2 5. 8、α -四(4-甲酯基苯氧基)酞菁与盐酸的摩尔比为1 4. 2 5. 8、α -四甲酯基苯氧基)酞菁与四氢呋喃的摩尔比为1 42 48。9.根据权利要求2或3所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的制备方法，其特征在于步骤六中升温至52°C 58°C保持20h !Mh。10.如权利要求1所述的α-四(4-羧基苯氧基)酞菁在分子自组装领域的应用，其特征在于α-四(4-羧基苯氧基)酞菁用于分子自组装。全文摘要α-四(4-羧基苯氧基)酞菁及其制备方法和在分子自组装领域的应用，它涉及酞菁羧酸衍生物及其制备方法和应用。本专利技术解决了现有的β-四(4-羧基苯氧基)酞菁自组装时共轭性低的技术问题。α-四(4-羧基苯氧基)酞菁的结构式如图所示。方法将3-(4-甲酯基苯氧基)邻苯二甲腈、1，8-二氮杂二环十一碳烯-7和正戊醇加热回流反应，得到α-四(4-甲酯基苯氧基)酞菁粗产品，提纯后，溶于四氢呋喃中，先与氢氧化钠甲醇水溶液反应，再与稀盐酸反应，析出的沉淀经抽滤、干燥后得到α-四(4-羧基苯氧基)酞菁。该产品用于分子自组装。自组装后在酞菁环内及层间存在π共轭键。可用于有机场效应晶体管领域。文档编号C07D487/22GK102276614SQ201110164249公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日专利技术者赵伊博 申请人:赵伊博本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．α－四（４－羧基苯氧基）酞菁，其特征在于α－四（４－羧基苯氧基）酞菁的结构式为：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵伊博，
申请(专利权)人：赵伊博，
类型：发明
国别省市：93
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