1.一种苝二酰亚胺肩位四取代衍生物,其特征在于,其结构式如下:其中,X选自C或O;n为0~3;R1、R2、R3、R4分别独立地选自供电子基;
所述供电子基结构如下:
*代表取代基团接入键位置。
2.根据权利要求1所述的苝二酰亚胺肩位四取代衍生物,其特征在于,该苝二酰亚胺肩位四取代衍生物具体包括如下结构的化合物:在化合物P1、P2、P3、P4和P5中,X选自C、O;n为0~3。
3.权利要求2所述的苝二酰亚胺肩位四取代衍生物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)制备化合物1
将反应物苝四甲酸酐、胺、无水醋酸锌和咪唑混合后,在惰性气氛保护下,加热至咪唑溶解并充分搅拌反应5‑8小时,待反应液冷却至室温后,采用四氢呋喃溶解,然后将反应体系加入至盐酸和甲醇的混合液中形成沉淀,过滤收集沉淀,清洗、干燥滤饼,柱色谱分离,制得化合物1;
其中,所述化合物1的结构式为:
其中,X选自C、O;n为0~3;
2)制备化合物2
将二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体、六氟锑酸银和二氯乙烷混合后,在惰性气氛保护下室温搅拌反应0.5‑1小时,随后加入化合物1、N‑碘代丁二酰亚胺、醋酸铜和二氯乙烷,密封,然后在80‑100℃下搅拌反应120‑135小时,待反应液冷却至室温后,加入二氯甲烷,依次用饱和硫代硫酸钠溶液和饱和食盐水萃取,干燥有机层并减压浓缩,柱色谱分离,制得化合物2;
其中,所述化合物2的结构式为:
其中,X选自C、O;n为0~3;
3)制备目标化合物P1、P2、P3、P4和P5
将化合物2、芳基杂环化合物、碘化亚铜、邻菲罗啉、碳酸钾和N,N‑二甲基甲酰胺混合后,在惰性气氛保护下,搅拌回流反应8‑10小时,待反应液冷却至室温后倒入氯化铵溶液中,过滤并用蒸馏水对滤饼进行清洗,干燥滤饼,柱色谱分离,制得目标产物P2、P4、P5;
或者,
将化合物2、含硼酸频哪醇酯的芳基化合物、四三苯基膦钯、碳酸钾、甲苯、水和乙醇混合后,在惰性气氛保护下,加热至80‑90℃搅拌反应20‑24小时,待反应液冷却至室温后加入水,用二氯甲烷萃取后减压除去溶剂,柱色谱分离,制得目标产物P1、P3;
步骤1)中,苝四甲酸酐、相应的胺、醋酸锌和咪唑的摩尔比为1:(3~4):(0.7~0.9):(250~300),使用的盐酸浓度为2mol/L,盐酸和甲醇的混合液中盐酸与甲醇以2:1体积进行混合;
步骤2)中,化合物1、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体、六氟锑酸银、N‑碘代丁二酰亚胺、醋酸铜和二氯乙烷的摩尔比为1:(0.1~0.2):(0.8~1):(160~200):(1~
1.1):(500~600);
步骤3)中,制备化合物P2、P4、P5时,化合物2、芳基杂环化合物、碘化亚铜、邻菲罗啉、碳酸钾和N,N‑二甲基甲酰胺的摩尔比为1:(6~7):(0.4~0.6):(0.4~0.6):(4.5~5):(50~
60);
制备化合物P1和P3时,化合物2、含硼酸频哪醇酯的芳基化合物、四三苯基膦钯、碳酸钾、甲苯、水和乙醇的摩尔比为1:(1~1.2):(0.1~0.2):(6~8):(200~250):(200~250):(60~80)。
4.根据权利要求3所述的苝二酰亚胺肩位四取代衍生物的制备方法,其特征在于,步骤
1)中,柱色谱分离是以二氯甲烷‑正己烷体系为洗脱液,其中,二氯甲烷与正己烷的体积比为1:1;
步骤2)中,柱色谱分离是以二氯甲烷‑正己烷体系为洗脱液,其中,二氯甲烷与正己烷的体积比为1:2;
步骤3)中,制备化合物P2、P4、P5时,柱色谱分离是以二氯甲烷‑正己烷体系为洗脱液,其中,二氯甲烷与正己烷的体积比为1:1;制备化合物P1和P3时,柱色谱分离是以二氯甲烷‑正己烷体系为洗脱液,其中,二氯甲烷与正己烷的体积比为2:1。
5.权利要求1或2所述的苝二酰亚胺肩位四取代衍生物在制备用于太阳能净化水的光热剂中的应用。
6.权利要求1或2所述的苝二酰亚胺肩位四取代衍生物在制备光热杀菌剂中的应用。
7.权利要求1或2所述的苝二酰亚胺肩位四取代衍生物在制备抑制肿瘤生长的药物中的应用。
8.权利要求1或2所述的苝二酰亚胺肩位四取代衍生物在制备用于光动力杀菌的光敏剂中的应用。