铜－四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物及其合成方法

专利名称：铜－四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物及其合成方法技术领域：本发明与电子转移复合物有关，特别是一种铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物及其合成方法，具体地说，是关于2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的铜类电子转移复合物及其合成方法。本发明的技术解决方案是采用可溶性四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物作电子受体，合成溶解性良好、适于采用旋涂法成膜的铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的电子转移复合物。本发明采用的四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，即为2，5-二丙酸酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ(CH2CH2COOR)2)，其分子结构式如下 结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCH2CH2-中的R代表烷基-CnH2n+1，n＝1～10。上述TCNQ脂类衍生物的电子转移复合物的合成方法是把铜(Cu)放到溶有TCNQ脂类衍生物的乙腈溶液中，在常温至85℃温度范围内，搅拌反应四至八小时即可得电子转移复合物铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物。其反应式如下 结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCH2CH2-中的R代表烷基-CnH2n+1，n＝1～10。CuI代表碘化亚铜，Cu代表铜，I代表碘。本发明的具体合成步骤如下<1>按如下重量百分比称取原料TCNQ(CH2CH2COOR)21-10％CuI 3％乙腈90-98％<2>按上述比例，先将TCNQ(CH2CH2COOR)2溶于乙腈中，在常温至85℃温度范围内，加入铜(Cu)或碘化亚铜(CuI)，在氮气保护下反应4～8小时；<3>反应完全后，滤出所得的粗产物，提纯，干燥后获得铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的电子转移复合物。所说的酯类衍生物可以是甲酯、或乙酯、或丙酯、或丁酯、或戊酯、或己酯、或环己酯、或癸酯等含1～10个碳原子的酯类。本发明的技术效果本发明提供了一种铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物及其合成方法，能够用简单高效的方法合成四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物电子转移复合物。本发明具有反应条件易于控制、产率高，对反应体系无特别要求等优点。本发明的制备方法是一种高效实用的制备铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的方法。既适合于实验室制备，也适合工业化生产。采用本发明合成的7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物电子转移复合物在乙腈中的溶解度大于1.4mg/ml。在一般有机溶剂中的溶解度比TCNQ在一般溶剂中的溶解度提高10～100倍。红外光谱的特征吸收峰为2960cm-1，2193cm-1，1735cm-1，1637cm-1，1512cm-1，1364cm-1，1198cm-1，1171cm-1。元素分析结果C54.61％N12.74％H3.64％Cu 14.45％ 产率为91％。实施例3具体合成步骤如下<1>称取如下重量百分比的合成原料TCNQ脂类衍生物选2，5-二丙酸乙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ(CH2CH2COOCH2CH3)2)4％乙腈96％<2>选用纯度为99.999％的铜片，对铜片表面打磨后，放到50％的HNO3水溶液中一分钟，然后再依次用水和无水丙酮洗涤；<3>在室温下，TCNQ脂类衍生物溶解于乙腈中，通入氮气保护；<4>加入处理过的高纯铜片，搅拌反应八小时；<5>反应完全后，滤出所得的粗产物，提纯，干燥后获得2，5-二丙甲酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物电子转移复合物Cu(TCNQ(CH2CH2COOCH2CH3)2)。产率为89％，熔点为261℃。红外光谱的特征吸收峰为2976cm-1，2192cm-1，1731cm-1，1635cm-1，1500cm-1，1360cm-1，1200cm-1，1180cm-1。元素分析结果C56.47％N11.98％H4.28％Cu 13.58％实施例4合成步骤如下<1>称取如下重量百分比的合成原料TCNQ脂类衍生物选2，5-二丙酸丙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ(CH2CH2COOCH2CH2CH3)2)10％乙腈90％<2>选用纯度为99.999％的铜片，对铜片表面打磨后，放到50％的HNO3水溶液中一分钟，然后再依次用水和无水丙酮洗涤；<3>在室温下，TCNQ脂类衍生物溶解于乙腈中，通入氮气保护；<4>加入处理过的高纯铜片。搅拌，回流反应八小时；<5>反应完全后，滤出所得的粗产物。提纯，干燥后获得2，5-二丙甲酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物电子转移复合物Cu(TCNQ(CH2CH2COOCH2CH2CH3)2)。产率为92％，熔点为250℃。红外光谱的特征吸收峰为2968cm-1，2191cm-1，1730cm-1，1638cm-1，1498cm-1，1360cm-1，1200cm-1，1191cm-1。元素分析结果C58.20％N11.30％H4.80％Cu 12.85％。上述实施例所制成的铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物电子转移复合物在乙腈中的溶解度大于1.4mg/ml，在一般有机溶剂中的溶解度比TCNQ在一般溶剂中的溶解度提高10～100倍。权利要求1.一种铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，其特征在于其分子式为Cu(TCNQ(CH2CH2COOR)2)其中TCNQ(CH2CH2COOR)2，为四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，即2，5-二丙酸酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷，其分子结构式如下 结构式中C和N分别代表碳和氮，ROOCH2CH2-中的R代表烷基-CnH2n+1，n＝1～10。2.根据权利要求1所述的铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的合成方法，其特征是把铜(Cu)放到溶有TCNQ脂类衍生物的乙腈溶液中，在常温至85℃温度范围内，搅拌反应四至八小时即得铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，其反应式如下或结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCH2CH2-中的R代表烷基-CnH2n+1，n＝1～10，CuI代表碘化亚铜，Cu代表铜，I代表碘。3.根据权利要求2所述的铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的合成方法，其特征在于其具体合成步骤如下<1>按如下重量百分比称取原料TCNQ(CH2CH2COOR)21-10％CuI 3％乙腈90-98％<2>按上述比例，先将TCNQ(CH2CH2COOR)2溶于乙腈中，在常温至85℃温度范围内，加入铜(Cu)或碘化亚铜(CuI)，在氮气保护下反应4～8小时；<3>反应完全后，滤出所得的粗产物，提纯，干燥后获得铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物。4.根据权利要求2或3所述的铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的合成方法，其特征在于所说的酯类衍生物可以是甲酯、或乙酯、或丙酯、或丁酯、或戊酯、或己酯、或环己酯、或癸酯等含1～10个碳原子的酯类。全文摘要一种铜－四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物及其合成方法，铜－四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物的分子式为Cu(TCNQ(CH文档编号C07F1/08GK1448396SQ03116630公开日2003年10月15日 申请日期2003年4月25日 优先权日2003年4月25日发明者黄伍桥, 吴谊群, 顾冬红, 干福熹 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所