本發(fā)明涉及一種化合物，特別涉及一種含氰基苯的雙萘酚芴衍生物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、含芴基的光學(xué)樹脂具有高耐熱性以及高折射率等特性，廣泛應(yīng)用于光學(xué)透鏡、薄膜、塑料光纖、光盤基片、耐熱性樹脂或工程塑料等。如日本專利(2018年，jp?2018028010a)報道了利用雙酚芴與丙烯酰氯制備的單體，其折光率達到1.6。專利us4810771提出了一種9,9-雙-(4-羥基苯基)芴作為單體制備的可用于光學(xué)透鏡的高折射聚酯樹脂材料，折射率可達1.64左右。為滿足需求，仍需不斷開發(fā)折射率高、流動性和拉伸強度優(yōu)異的熱塑性樹脂。有鑒于此，進一步提高芴基聚合物單體的折射率是目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明第一目的為提供一種折射率高的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物；本發(fā)明第二目的為提供所述含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物，其化學(xué)名稱為4,4'-(9,9-雙(6-((4-乙烯基芐基)氧基)萘-2-基)-9h-芴-2,7-叉基)二苯甲腈衍生物(英文名稱：4,4'-(9,9-bis(6-((4-vinylbenzyl)oxy)naphthalen-2-yl)-9h-fluorene-2,7-diyl)dibenzonitrile)，分子結(jié)構(gòu)式如下式ι所示：

3、

4、所述4,4'-(9,9-雙(6-((4-乙烯基芐基)氧基)萘-2-基)-9h-芴-2,7-叉基)二苯甲腈衍生物在25℃時的折射率為1.69。

5、本發(fā)明所述含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，包括以下步驟：

6、(1)由原料1與對氯甲基苯乙烯在堿催化劑與溶劑條件下，通過取代反應(yīng)得到中間體2；

7、(3)由中間體2和原料3在堿性條件和鈀催化劑的作用下，于溶劑中進行偶聯(lián)反應(yīng)得到目標化合物ι；

8、合成路線如下：

9、

10、其中，r為氫或烷基。

11、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述取代反應(yīng)的溫度為50℃～140℃，反應(yīng)時間為8～24h。

12、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述化合物1與對氯甲基苯乙烯的摩爾比為:(2.0～4.0)。

13、優(yōu)選的，步驟(2)中，所述中間體2與原料3的摩爾比為1.0:(2.0～4.0)。

14、優(yōu)選的，步驟(2)中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度為60～140℃，反應(yīng)時間為2～24h。

15、優(yōu)選的，步驟(2)中，所述原料3為4-氰基苯硼酸或其酯中的一種。

16、優(yōu)選的，步驟(2)中，所述鈀催化劑為鈀配合物。進一步優(yōu)選的，所述鈀配合物為四(三苯基膦)鈀配合物、二氯[二(三苯基膦)]鈀配合物、二氯[二(三環(huán)己基膦)]鈀配合物、二氯[二(三苯基膦)二茂鐵]鈀配合物、氯化鈀/三苯基膦配合物、醋酸鈀/三苯基膦配合物中的至少一種。

17、步驟(1)或步驟(2)中所述堿性條件所用的堿性試劑為堿金屬化合物、堿土金屬化合物、有機堿中的至少一種。優(yōu)選的，所述堿金屬化合物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鋰、乙醇鈉、乙醇鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、異丙醇鈉、異丙醇鉀、叔丁醇鉀、叔丁醇鈉中的至少一種，所述堿土金屬化合物選自氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇中的至少一種，所述有機堿選自三乙胺、三丙胺、三異丙胺、n-乙基二異丙胺、吡啶、哌啶、四氫吡咯中的至少一種。

18、步驟(1)或步驟(2)中所述溶劑為酮類溶劑、醚類溶劑、醇類溶劑、芳烴溶劑、乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的至少一種。優(yōu)選的，所述酮類溶劑選自丙酮、丁酮、甲基異丁酮、n-甲基吡咯烷酮中的至少一種，所述醚類溶劑選自1,4-二氧六環(huán)、四氫呋喃、甲基叔丁基醚、苯甲醚、乙二醇二甲(乙)醚、二乙二醇二甲(乙)醚中的至少一種，所述醇類溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的一種，所述芳烴溶劑選自甲苯、二甲苯、乙苯中的至少一種。

19、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述對氯甲基苯乙烯與所述堿催化劑的摩爾比范圍為1.0:(1.0～3.0)。

20、優(yōu)選的，步驟(2)中，所述中間體2與與所述堿性條件所用的堿性試劑的摩爾比為1.0:(0.2～4.0)；所述中間體2與所述鈀催化劑的摩爾比為1.0:(0.005～0.1)。

21、發(fā)明機理：本發(fā)明提供的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物及其制備方法，與雙酚芴衍生物相比折射率得到了提升。引入摩爾折射率較大的苯環(huán)可有效提高單體的折射率，但是在不同位置引入苯環(huán)對折射率的效果不同。本發(fā)明將苯基替換為萘基，由醚鍵代替酯鍵，在醚鍵上引入苯乙烯基，并且通過suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在另一苯環(huán)上引入含氰基的苯環(huán)，折射率得到了提升，達到1.69。同時本發(fā)明合成的4,4'-(9,9-雙(6-((4-乙烯基芐基)氧基)萘-2-基)-9h-芴-2,7-叉基)二苯甲腈衍生物在常見有機溶劑中有較大的溶解度，可以通過重結(jié)晶方法獲得高純度的單體，從而使得以4,4'-(9,9-雙(6-((4-乙烯基芐基)氧基)萘-2-基)-9h-芴-2,7-叉基)二苯甲腈衍生物(化合物i)為單體的聚合物在光學(xué)透鏡、光學(xué)膜等方面具有更為廣大的應(yīng)用前景。

22、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點：(1)所述含氰基苯的雙萘酚芴衍生物將苯基替換為萘基，由醚鍵代替酯鍵，在醚鍵上引入苯乙烯基，另外在另一苯環(huán)上引入含氰基的苯環(huán)，折射率得到了提升，達到1.69；(2)制備方法條件溫和，無高溫高壓等苛刻反應(yīng)條件，收率高，三廢少，制備方法簡便安全，易于工業(yè)化。

技術(shù)特征：

1.一種含氰基苯的雙萘酚芴衍生物，其特征在于，其化學(xué)名稱為4,4'-(9,9-雙(6-((4-乙烯基芐基)氧基)萘-2-基)-9h-芴-2,7-叉基)二苯甲腈衍生物，分子結(jié)構(gòu)式如下式ι所示：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物，其特征在于，所述4,4'-(9,9-雙(6-((4-乙烯基芐基)氧基)萘-2-基)-9h-芴-2,7-叉基)二苯甲腈衍生物在25℃時的折射率為1.69。

3.一種權(quán)利要求1或2所述含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述取代反應(yīng)的溫度為50℃～140℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述化合物1與對氯甲基苯乙烯的摩爾比為1:(2.0～4.0)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，中間體2與原料3的摩爾比為1.0:(2.0～4.0)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度為60～140℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述原料3為4-氰基苯硼酸或其酯中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述鈀催化劑為鈀配合物。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物的制備方法，其特征在于，所述鈀配合物為四(三苯基膦)鈀配合物、二氯[二(三苯基膦)]鈀配合物、二氯[二(三環(huán)己基膦)]鈀配合物、二氯[二(三苯基膦)二茂鐵]鈀配合物、氯化鈀/三苯基膦配合物、醋酸鈀/三苯基膦配合物中的至少一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)如式Ι的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物及其制備方法，所述衍生物制備方法包括以下步驟：(1)由原料1與對氯甲基苯乙烯在堿催化劑與溶劑條件下，通過取代反應(yīng)得到中間體2；(2)由中間體2和原料3在堿性條件和鈀催化劑的作用下，于溶劑中進行偶聯(lián)反應(yīng)得到目標化合物Ι。本發(fā)明的含氰基苯的雙萘酚芴衍生物在醚鍵上引入苯乙烯基，引入含氰基的苯環(huán)，折射率得到了提升，達到1.69；以其為單體的聚合物在光學(xué)透鏡、光學(xué)膜等方面具有更為廣大的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：賈照麗,陳強
受保護的技術(shù)使用者：常州南京大學(xué)高新技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15