一种环丙烷富勒烯羧酸衍生物的脱羧方法
【专利摘要】本发明涉及一种环丙烷富勒烯羧酸衍生物的脱羧方法，所述脱羧方法反应式如下所示：，其中，n为1、2、3、4、5或6；R选自氢原子、烷基、苯基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、联苯基、联噻吩基、并噻吩基、萘基、喹啉基、芴基、噻吩嗪基、噻唑基、咔唑基、吲哚基、蒽基或苯并二噻吩基中的任意一种或者至少两种的组合。本发明所述方法得到的亚甲基或次甲基型环丙烷富勒烯衍生物在有机光电功能材料方面具有非常重要的潜在用途。
【专利说明】一种环丙烷富勒烯羧酸衍生物的脱羧方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环丙烷富勒烯羧酸衍生物的脱羧方法，所得亚甲基或次甲基型环 丙烷富勒烯衍生物在有机光电功能材料领域具有潜在应用价值。
【背景技术】
[0002] 由于富勒烯具有独特的分子结构和物理化学性质，富勒烯衍生物在有机光电功能 材料领域如有机太阳能电池和有机场效应晶体管等方面展现出很大的潜力。近年来，亚 甲基或次甲基型环丙烷富勒烯衍生物作为有机太阳能电池受体材料表现出优异的性能， 如刘辉彪等报道了一种次甲基环丙烷富勒烯衍生物t-BCB-M，实现了 2. 43%的能量转换 效率（Synthesis of Novel Acceptor Molecules of Mono-and Multiadduct Fullerene Derivatives for Improving Photovoltaic Performance. H. Liu et al,ACS Appl. Mater. Interfaces2013, 5,1061?1069);丁黎明等报道了一种基于亚甲基环丙烧富勒烯的衍生物 0(3/07，实现了5.74%的能量转换效率（〇-( >)11；[110(1；[11161：113116-11161：113110[60]；1!\1116代116 311(11111 en〇-〇-quinodimethane-methano[60]fullerene as Efficient Acceptor Materials for Polymer Solar Cells. L. Ding et al，J. Mater. Chem. 2012, 22, 22374 ?22377)。然而目前 亚甲基或次甲基型环丙烷富勒烯衍生物的合成主要是通过富勒烯与重氮化合物的加成反 应，这类反应产率低，选择性差，分离提纯困难，并且使用重氮化合物存在爆炸危险。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中所存在的问题，本发明开发了一种从环丙烷富勒烯羧酸衍生物出 发，利用银促进的脱羧反应制备亚甲基或次甲基型环丙烷富勒烯衍生物的新方法，该方法 具有选择性好，分离提纯容易，安全和可放量操作等优点。
[0004] -种环丙烷富勒烯羧酸衍生物的脱羧方法，所述脱羧方法反应式如下所示：
【权利要求】
1. 一种环丙烷富勒烯羧酸衍生物的脱羧方法，其特征在于，所述脱羧方法反应式如下 所示：
其中，η为1、2、3、4、5或6 ;R选自氢原子、烷基、苯基、噻吩基、呋喃基、批啶基、联苯基、 联噻吩基、并噻吩基、萘基、喹啉基、芴基、噻吩嗪基、噻唑基、咔唑基、吲哚基、蒽基或苯并二 噻吩基中的任意一种或者至少两种的组合。
2. 如权利要求1所述的脱羧方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 以环丙烷富勒烯羧酸衍生物为起始物，在光照、加热和惰性气体保护下，与银盐或氧化 银和配体发生脱羧反应，得到相应的亚甲基或次甲基型环丙烷富勒烯衍生物。
3. 如权利要求2所述的脱羧方法，其特征在于，所述惰性气体选自氮气、氦气、氩气、氙 气、氖气或氡气中的任意一种或者至少两种的混合物，优选氮气。
4. 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述脱羧反应所用溶剂为苯甲腈、邻二 氯苯或1，2, 4-三氯苯中的任意一种或者至少两种的混合物。
5. 如权利要求2-4之一所述的方法，其特征在于，所述脱羧反应的反应温度为160? 220°C，反应时间为8?36h。
6. 如权利要求2-5之一所述的方法，其特征在于，所述光照所用的灯为日光灯、LED灯 或高压汞灯中的任意一种或者至少两种的组合。
7. 如权利要求2-6之一所述的方法，其特征在于，所述银盐为碳酸银、对甲苯磺酸银、 三氟乙酸银或醋酸银中的任意一种或者至少两种的混合物。
8. 如权利要求2-7之一所述的方法，其特征在于，所述配体具有如下结构：
其中，R1和R2独立地选自氢原子、卤原子、烯基、炔基、C「C2(I的烷基、C「C 2(I的烷氧基、 芳基、羟基、氨基、酯基、氰基或硝基中的任意一种。
9. 如权利要求2-8之一所述的方法，其特征在于，所述银盐或氧化银的用量与环丙烷 富勒烯羧酸衍生物中羧基数目等当量，所述配体的用量与环丙烷富勒烯羧酸衍生物中羧基 数目等当量。
【文档编号】C07D333/08GK104370670SQ201310354313
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】何旦, 肖作, 丁黎明, 左啓群 申请人:国家纳米科学中心, 苏州佳宏光电有限公司