并五苯的合成与表征

随着信息产业化的飞速发展，迎来了璀璨的电子信息时代的到来，而半导体材料是构成现代电子产业的基础，半导体技术的进步给人们的生活带来了翻天覆地的变化，被广泛应用于国防、工业、医疗、通讯等领域。半导体材料包含有机半导体材料和无机半导体材料,无机半导体材料自二十世纪50年代起就得到了飞速的发展，其领域研究历史悠久，技术较为成熟。由无机半导体材料制成的半导体器件性能好、效率高，但其成本高、机械脆性、难以大面积加工等缺点使无机半导体材料的进一步发展受到了阻碍，而有机半导体由于其材料来源广、价格低廉、能够与柔性衬底较好的兼容、可低温且大面积加工等优点脱颖而出。在有机半导体材料中，并五苯及其衍生物具有较高的载流子迁移率，近年来成为人们研究的明星分子，并五苯出色的稠环线性体系保证了载流子在分子内的顺利传输而应用到有机场效应晶体管。并五苯的合成方法较多，合成过程中使用铝汞齐催化对环境造成污染。本文以邻苯二甲醛和1,4-环己二酮价廉易得的原料，避免使用铝汞齐，用四氢铝锂作还原催化剂合成了并五苯。

合成方法

先合成中间体并五苯二醌:将5.6g1,4-环己二酮(0.05mol)和13.4g(0.1mol)邻苯二甲醛一起加到1500mL乙醇，加入20mL的氢氧化钾溶液(20%)，常温搅反应拌1h,出现大量黄褐色固体，升温至50℃静置2h。将黄褐色固体抽滤，用少量乙醇洗涤2次，抽滤固体干燥后升华备用，将4g并五苯二醌加到200mL除水四氢呋喃中，冰浴，氩气保护，1.95克四氢铝锂溶于50mL除水四氢呋喃，加入上面冰浴反应系统中，冰浴回流40min，冷却后加入120mL 6M盐酸，再冰浴回流4h,将混合物抽滤，用去少量离子水洗涤两次，用少量二氯甲烷和甲醇洗涤各两次，最后用二乙醚洗涤两次，真空干燥24h并升华提纯,得1.4g深蓝色固体并五苯,产率39.2 %,沸点达到290~300℃时升华[1]。

结构表征

1、并五苯的红外光谱分析

用美国PE Spectrum One型傅里叶红外光谱仪测并五苯的红外光谱，3048cm^-1、2099cm^-1峰是并五苯的芳环=C-H的伸缩振动，1400~1600cm^-1的一组峰芳环C=C骨架震动，1642、1672cm^-1的吸收峰有可能是少量杂质并五苯二醌C=O的吸收峰。

2、并五苯的紫外可见光谱分析

并五苯的紫外可见光谱图采用Shimadzu UV-265型紫外-可见分光光度计测定。在250~290nm有强吸收峰，说明化合物有苯环结构存在，吸收强度比苯大，说明形成了稠环结构，共轭效应增强所致，并五苯共轭体系比苯大，也体现出吸收波长红移。其中300nm左右的吸收峰对应于并五苯的E₁带，410nm的吸收峰对应于并五苯的B带。

3、并五苯的氢谱分析

用400MHz的VarianGemini 400超导核磁共振仪测得并五苯¹HNMR。¹HNMR(400MHz,TDF,δ):7.40(4H),7.92(6H),8.22(4H)[1]。

参考文献

[1] 肖尊宏. 并五苯的合成及转光性能[J]. 广东化工,2020,47(13):5-6. DOI:10.3969/j.issn.1007-1865.2020.13.004.