[发明专利]一种苯并菲类电荷转移复合物及其合成方法

说明书

本发明涉及一种苯并菲类电荷转移复合物及其合成方法，其特征在于，它是以3，6‑二乙酯基‑2,7,10,11‑四戊氧基苯并菲和2,4,7‑三硝基‑9‑芴酮复合而成的电荷转移复合物。该复合物具有体心立方相(BCCphase)、Frank‑KasperA15相、双螺旋相(DGphase)、柱状相等复杂自组装结构。该电荷转移复合物可以由简单分子形成复杂相态转变，且可以通过调节温度改变其相态结构，从而改变其电荷传输效率，在作为有机薄膜晶体管、有机发光二极管、有机太阳能电池等光电器件中的电荷传输材料中，具有潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及一种苯并菲类电荷转移复合物及其合成方法，属于液晶材料和电荷传输材料领域。

背景技术

作为超分子自组装体系的一个重要分支，盘装液晶于1979年被印度科学家S.Chandrasekhar发现。苯并菲类盘装液晶一般由刚性部分和柔性部分组成。作为一类特定的分子自组装材料，其能够通过氢键，静电力和π-π堆积作用及其协同作用自发的形成有序聚集体，并且其自组装结构可以通过调节柔性链长度，种类等参数进行精确地调控。

具有复杂自组装结构的超分子体系中的相互作用多呈现出加和与协同性，并具有一定的方向性和选择性，其总的结合力可以不亚于化学键。分子自识别就是这种弱相互作用结合的体现，它是形成高级有序分子组装体的关键。同时，大多数超分子体系具有内部调整能力以便进行错误校正，这是通常纯粹共价体系所达不到的，因而分子自组装在超分子体系中具有非常重要的作用和地位。促使材料形成自组装的热力学因素与动力学途径使其在分子电子学、催化剂、药物传递和生物材料等领域具有潜在的应用前景。不仅如此，这种复杂自组装结构特殊的拓扑性质，甚至可以将这类研究拓展到拓扑绝缘体乃至拓扑光子晶体的研究领域。

当前，国内外关于苯并菲类电荷转移复合物液晶的种类相对较少或者相态结构单一，且大都采用了较为复杂的制备工艺，因此获得具有优异性能具有复杂自组装结构的苯并菲类盘状液晶材料及其简便高效的制备方法，已经成为了该领域发展的迫切需要。

发明内容

本发明的目的在于提供苯并菲类具有复杂自组装结构的电荷转移复合物及其合成方法，可作为有机薄膜晶体管、有机发光二极管、有机太阳能电池等光电器件中的电荷传输材料。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种苯并菲类电荷转移复合物，其特征在于具有如图9所示的化学结构：

所述的一种苯并菲类电荷转移复合物，其特征在于，以3，6-二乙酯基-2,7,10,11-四戊氧基苯并菲(TPE)作为形成电荷转移复合物的给体(Donor)，以2,4,7-三硝基-9-芴酮(TNF)作为形成电荷转移复合物受体(Acceptor)，二者的摩尔比为4：1～1：4。

所述一种苯并菲类电荷转移复合物的合成方法，包含以下步骤：

第一步：4,4’-二戊氧基联苯的合成

氮气保护下，将4,4'-二羟基联苯、碳酸钾、碘化钾及十六烷基三甲基溴化铵依次加入乙醇/丙酮溶剂中。升温至60℃后搅拌1小时，加入溴代正戊烷，温度升至80℃，反应24h后，将产物倒入在冰水中反复洗涤、过滤、重结晶即可获得白色鳞片固体。

第二步：3,3’-二碘-4,4’-二戊氧基联苯的合成

将冰醋酸、碘、碘酸和第一步产物在氮气保护下加入去离子水和三氯甲烷混合溶液中，然后加入浓硫酸，升温至85℃，反应24h后经过萃取，干燥，过滤，真空干燥，重结晶可得到白色晶体。

第三步：3,3’-二羟基-4,4’-二戊氧基联苯的合成