[发明专利]一种二芳香甲酰基四卤代苯类化合物及制备方法与应用

说明书

本发明属于有机光电材料领域，具体涉及一种二芳香甲酰基四卤代苯类化合物及制备方法与应用。所述的二芳香甲酰基四卤代苯类化合物是四卤代苯二甲酸通过酰氯化、傅‑克酰基化合成得到，该类新型化合物能有效进行光生电荷分离促进激发态电子或氢进行高效地传递，提高光量子效率和催化效率，可作为光敏材料、光电材料、荧光探针等应用于发光材料、光催化、光固化、荧光探针等方向领域，例如应用于光催化碳氢键活化反应，具有广阔的市场应用前景。同时，本发明提供的制备方法操作简单、条件温和，试剂和底物简单经济廉价易得，且反应高效，底物适用性广，具有广阔的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于有机光电材料领域，具体涉及一种二芳香甲酰基四卤代苯类化合物及制备方法与应用。

背景技术

二芳基甲酮类化合物是结构最为简单的、价格最低的有机光电材料，它们突出的特点是在吸收光能后，羰基部分可以被直接激发，经历系间穿越过程，到达三重激发态。光激发的酮类催化剂具有相对较高的氧化电位和三重激发态能量，低的键解离能。因此，它们可以通过氢原子转移(HAT)、能量转移(ET)或单电子转移(SET)途径促使许多有机反应的顺利转化，在有机光化学领域发挥了重要的作用，特别是在光聚合方向已实现大规模工业化应用。而在光催化C-H键活化反应方向，近十几年的研究发现二芳基甲酮类化合物完全可以替代贵金属光敏剂和其他有机光敏剂，实现C-H键的脱氢官能化反应和偶联反应，具有非常广阔的应用前景。

但是在已有的二芳基甲酮类光敏剂催化C-H键活化反应中普遍存在以下问题：1、C-H键底物需要大大过量，甚至只有底物作为溶剂时才能进行反应；2、光催化剂加入量通常为底物的20％以上，甚至有时需要高达1.5倍。这些数据说明目前的二芳基甲酮类光敏剂光量子效率较低，只有通过增加底物浓度和光敏剂浓度来提高光能的利用率，已严重限制光催化C-H活化的普适性，同时造成光催化剂浪费。因此，研究和开发高效价廉二芳基甲酮类光敏染料仍然是当前光催化研究的重点课题，通过光催化剂的结构设计和优化，有效进行光生电荷分离促进激发态电子或氢进行高效地传递，是提高光催化反应的量子效率的关键。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术问题，提供一种高效价廉二芳基甲酮类光敏染料，能有效进行光生电荷分离促进激发态电子或氢进行高效地传递，提高光催化反应的量子效率，应用于光催化碳氢键活化反应。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的目的之一是提供一种二芳香甲酰基四卤代苯类化合物，所述的二芳香甲酰基四卤代苯类化合物的结构式如式(I)所示：

式(I)中，X为氟、氯的至少一种，R为芳香甲酰基，Ar为取代基取代或未取代的苯基、取代基取代或未取代的萘基、取代基取代或未取代的噻吩基，所述取代基选自C1～C12烷基、C1-C6烷氧基、羟基、卤素基团(包括氟、氯、溴、碘)的至少一种；R与所述的化合物苯环上另一芳香甲酰基的位置关系为邻位、间位或对位并单独存在，构成邻、间、或对-二芳香甲酰基的四卤代苯类化合物。

优选的，所述的二芳香甲酰基四卤代苯类化合物为间-二芳香甲酰基四氟苯类化合物，其结构如式(II)所示：

式(II)中，Ar为苯基、C1～C12烷基取代苯基、萘基。

优选的，所述的二芳香甲酰基四卤代苯类化合物为间-(2,4,6-三烷基苯基)甲酰基四氟苯类化合物，其结构如式(III)所示：

式(III)中，R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基的一种。