[发明专利]一种芴[n]芳烃大环及其制备方法与在功能共轭带状化合物构建中的应用

说明书

本发明公开了一种新型芴[n]芳烃大环及其制备方法与在功能共轭带状化合物构建中的应用。芴[n]芳烃大环的结构式如式B所示，功能共轭带状化合物的结构式如式C所示。本发明提供的制备新型芴[n]芳烃大环和功能共轭带状化合物的合成方法简单，原料廉价，产物产率高；本发明提供的新型芴[n]芳烃大环具有易衍生化的特点，且稳定性好，在超分子材料科学领域具有很好的应用前景，此外，本发明提供的功能共轭带状化合物具有易衍生化的特点，且共轭环状结构可以络合溶剂分子，同样在超分子材料科学领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种新型芴[n]芳烃大环及其制备方法与在功能共轭带状化合物构建中的应用，属于超分子化学领域。

背景技术

超分子化学的发展伴随着一系列新型大环主体的发现，大环芳烃作为超分子大环主体的核心组成，其设计合成是创新的源头。近期，将大环芳烃主体进一步功能化，可以实现碳纳米管片段的合成，这为大环芳烃的应用打开一道新的窗口。因此，设计合成新型的、方便构建碳纳米管片段的大环芳烃前驱体，是该研究方向快速发展的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型芴[n]芳烃大环，并进一步合成了功能共轭带状化合物。

本发明提供的芴[n]芳烃大环如式B所示，

式B中，R¹和R²独立地选自C1～C10的烷基或C6～C18的芳基，且至少一个取代基为C1～C10的烷基；

其中，烷基优选为C1～C3的烷基，如甲基、乙基或丙基；

芳基优选为C6～C10的芳基，进一步优选C6～C7的芳基，如苄基；

R³为氢、C1～C10的烷基或C6～C18的芳基；

其中，烷基优选为C1～C5的烷基，进一步优选C1～C3的烷基，如甲基；

芳基优选为C6～C10的芳基，进一步优选C6～C7的芳基，如苄基；

n表示重复单元的个数，为3～10之间的自然数。

n优选为3～5，最优选为3，如式B-1所示：

本发明提供的芴[n]芳烃大环更优选为：

本发明提供了所述芴[n]芳烃大环的制备方法，包括如下步骤：

式A所示化合物与多聚甲醛进行反应，即得到式B所示芴[n]芳烃大环；

式A中，R¹、R²和R³的定义同式B。

上述的方法中，式A所示化合物与所述多聚甲醛的摩尔比可为1：5～10；

所述反应在非质子性溶剂中进行；

所述非质子性溶剂可为氯苯、二氯甲烷、氯仿和1，2-二氯乙烷中至少一种。

上述的方法中，所述反应的温度可为0～30℃，所述反应的时间可为0.1～3小时。

本发明还提供了式C所示功能共轭带状化合物，

式C中，R₁和R₂独立地选自氢、C1～C10的烷基或C6～C18的芳基，且至少一个取代基为C1～C10的烷基；

其中，烷基优选为C1～C3的烷基，如甲基、乙基或丙基；