[发明专利]氧化石墨烯/苝酰亚胺给受体复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯/苝酰亚胺给受体复合材料，其特征在于：结构式如下：

其中：RX：R₁为支链或直链烷基或芳香基，R₂为苯氧基或芳香基。

2.权利要求1氧化石墨烯/苝酰亚胺给受体复合材料的制备方法，其特征 在于：具体如下：

(1)溴化反应合成中间体M1：

采用3，4，9，10-苝四酸二酐为原料，将1当量3,4,9,10-苝四羧酸基二 酐(PTDA)加入到盛有40-80当量浓H₂SO₄(1.836g/mL)的容器中，经35Hz超声波 震荡10min溶解，再将其置于集热式恒温磁力搅拌器上并加冷凝装置，室温下 搅拌6h后，将温度调至80℃，回流反应，其间加入0.5-10当量I₂作为催化剂 并用恒压滴液漏斗向其内缓慢滴加1.2-12当量液溴，待反应24h后，用蒸馏 水将浓硫酸反应液稀释到60％后抽滤得到滤饼，将滤饼放在90℃真空干燥箱 中24h，滤饼中主要含有a,b,c三种化合物其中a:b:c＝7:2:1；

(2)酰胺化反应合成中间体M2：

aRX为支链或直链烷基

分别称取步骤(1)获得的1当量(物质的量)溴代苝四酸酐，1-10当量 催化剂醋酸，2-5当量异辛胺加入到盛有30-60当量N-甲基吡咯烷酮(NMP)的 容器中，在氩气保护下，在80℃反应6小时，并且反应过程中，用CH₂C1₂点板 观察反应程度，待反应结束后，放置至室温，然后将产物倒入装有去离子水的 200mL的烧杯中，析出暗红色絮状沉淀，然后抽滤，用甲醇洗涤，将得到的滤饼 于80℃真空干燥得深红色固体，最后用二氯甲烷:石油醚(v:v)＝5:1作洗脱 剂硅胶柱层析纯化得红色粉末M2-1；

bRX为芳香基

分别称取步骤(1)获得的1当量(物质的量)溴代苝四酸酐，1-12当量 催化剂醋酸，2-10当量环己胺加入到盛有30-60当量N-甲基吡咯烷酮(NMP) 容器中，在氩气保护下，在80℃反应约4.5小时，并且反应过程中，用CH₂C1₂点板观察反应程度。待反应结束后，放置至室温，然后将产物倒入装有去离子 水的200mL的烧杯中，析出暗红色絮状沉淀，然后抽滤，用甲醇洗涤，将得到 的滤饼于80℃真空干燥得深红色固体，最后用乙酸乙酯作洗脱剂硅胶柱层析纯 化得红色粉末M2-2；

(3)亲核取代反应合成苝酰亚胺类衍生物中间体M3：

aM2-1及M2-2与五氟苯酚反应

取步骤(2)获得的1当量的中间体M2,0.8-5当量的无水碳酸钾和1-3当 量五氟苯酚加入到盛有30-60当量除水的DMF的反应容器中，氩气保护下缓慢 升温至80℃，TLC检测反应进程，至走板原料点消失停止反应，反应4.5h结束， 减压(真空度小于133Pa)蒸馏，在80℃时除去DMF，然后用二氯甲烷:石油醚 (v:v)＝3:1溶解，并用其作洗脱剂，硅胶柱层析分离提纯,得到最终粉红色产 物M3-1；

bM2-1及M2-2与硼酸酯反应

取步骤(2)获得的1当量的中间体M2,1-6当量的无水碳酸钾和2-5当量 硼酸酯，2-10当量四三苯基磷钯作为Suzuki反应的催化剂加入到盛有30-60当 量除水的THF的反应容器中，氩气保护下缓慢升温至85℃，TLC检测反应进程， 至走板原料点消失停止反应，反应8h结束，减压(真空度小于133Pa)蒸馏， 在45℃时除去THF，然后用乙酸乙酯:石油醚(v:v)＝3:1溶解，并用其作洗脱 剂，硅胶柱层析分离提纯,得到最终粉红色产物M3-2；

(4)复合材料的合成：氧化石墨烯与M3-1、2反应

将1当量的中间体M3-1和M3-2，0.8-10当量的三乙胺与1-10当量的氧化 石墨烯加入到盛有除水的30-66当量的DMF中，氩气保护下缓慢升温至85℃， TLC检测反应进程，至走板原料点消失停止反应，反应24h结束，减压蒸馏除去 DMF，然后用用四氢呋喃:石油醚(v:v)＝1:3溶解，并用其作洗脱剂，柱层析分 离提纯,得到最终为暗红色产物。