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引言 1 研究设想 3 结果讨论 2 实验部分 4 结论
试剂与仪器
试剂
3,4:9,10-苝四羧酸二酐（A.R）, 环己胺（A.R), 硝酸铈铵（CAN, A.R.） 发烟硝酸（A.R.）二氯甲烷，四氢呋喃，石油醚，乙酸乙酯，甲醇， 三氯甲烷碳酸钾，无水乙醇，醋酸锌，N-甲基吡咯烷酮，三氯甲烷， 4-甲基苯酚，4-氯苯酚，4-羟基苯甲醛，4-硝基苯酚，3-羟基苯甲醛，2-氯苯酚
取 1-硝基-N,N’-二（环己基）3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺 2 （300mg, 0.5mmol），4-氯苯酚 (321mg,2.5mmol)，碳酸钾于 (345mg,2.5mmol) 25mL圆底烧瓶中， 加入 10mL NMP 室温搅拌，Ar 保 护，TLC 跟踪。约搅7h，无原料， 反应结束。将溶液缓慢倒入 50mL 浓盐酸：乙醇：水=1:2:5 的混合溶 液中，静置，抽滤，乙醇洗涤，晾 干。所得深红色固体用柱色谱分离， 二氯甲烷做淋洗剂，真空旋干，得 深红色固体310mg，产率91%。
山东师范大学 毕业答辩
之
单酚代苝酰亚胺化合物的合成及其 交换机理的研究
指导教师：石志强教授
答辩人：马振华 专 业：应用化学
学号：201001020309
摘要
苝系化合物是一类光电转换效率高和光热稳定性好，光谱吸
收可见区的吸收峰位于 450-600 nm 之间的新型颜料和染料，
苝系衍生物广泛的应用于液晶材料、光电导材料、激光染料等 领域。苝酰亚胺的 N,N’位置以及湾位很容易被修饰，所以可以 在这些位置引入结合基团，而达到分子识别的作用。本文在研 究了不同种类的酚对1-硝基-N,N-二环己基-3,4:9,10-苝四羧酸二 酰亚胺在比较温和条件下的一系列取代反应，同时选取对位不 同取代的酚与1-酚氧基-N,N’-二环己基-3,4:9,10-苝四羧酸二酰 亚胺进行系统的研究，探讨他们之间一系列不同的交换反应后， 讨论反应中改变的条件时，发现酚的对位上的取代基的电子效 应是影响单酚代苝酰亚胺之间交换反应顺利进行的重要因素。
仪器 TU-1901 双光束紫外分光光度计 BRUKER AVANCE 300 核磁共振仪（内标采用 TMS） VARIAN Cary Eclipse 荧光仪 MALDI-TOF 质谱仪
引言要 1 研究设想 2 实验部分 3 结果讨论 4 结论
4 结论 引言1 研究设想3 结果讨论
在 250mL 圆底烧瓶中加入N,N’-二（环己基）3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺 1(2.0g, 3.61mmol)， 向 100mL 圆底烧瓶中加入 3,4:9,10-苝四羧酸二酐 (5g, 13mmol),50mL 环己胺，超声振荡5分钟后， 室温下搅拌 30 分钟，加入乙酸锌（1.3g, 0.01mmol), 剧烈搅拌，氩气保护，加热回流，固体逐渐溶解， 然后反应物变粘稠，继续剧烈搅拌至固体完全溶解， 反应约 1 周，减压蒸馏出过量的环己胺（环己胺回 收）,产物水洗抽滤，干燥得产物 1（N,N’-二（环己 基）-3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺）约 6.8g, 产率 96.2%。 160mL 二氯甲烷，搅拌下使其溶解，再向其中 加入硝酸铈铵(0.4g, 0.73mmol)，2mL发烟硝酸， 12℃室温搅拌，氩气保护，TLC 跟踪反应,约8h 后原料消失，停止反应。溶液用水洗至中性，取 有机层，用无水硫酸钠干燥，真空旋干。粗产品 用二氯甲烷做淋洗剂，柱色谱分离，得深红色固
取 1-硝基-N,N’-二（环己基）3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺 2 （300mg, 0.5mmol），4-硝基苯 甲醛(348mg, 2.5mmol)，碳酸钾于 (345mg,2.5mmol) 25mL 圆底烧瓶 中，加入 10mL NMP 室温搅拌， Ar 保护，TLC 跟踪。约搅拌 20h， 无原料，停止反应。将溶液缓慢倒 入 50mL 浓盐酸：乙醇：水=1:2:5 的混合溶液中，静置，抽滤，乙醇 洗涤，晾干。所得深红色固体用柱 色谱分离，二氯甲烷做淋洗剂，真 空旋干，得深红色固体 298mg,产 率 86%。
3.2 实验讨论
温度
在本实验中，温度过高会引发 酯分解的副反应，另外，温度较 高时，回流速度过快，无法观察 到小水珠沉入分水器底部的现象， 使无分水。 因此，反应的温度控制118128 ℃为宜。且此时可得到稳定 的分水量0.8 mL。
引言1 研究设想 2 实验部分 4 结论 3 结果讨论
3.2 实验讨论
测其折光率平均值为1.4880， 室温28.4 ℃。 20 校正到20 ℃时 n D =1.4918。 20 文献值 n D =1.4920。
折光率
பைடு நூலகம்
1H
NMR
δH 7.50-7.55 (m,5 H, Ph), 4.54 (s,2 H, Ph-CH2), 3.14-3.22 (q, 6 H, CH2), 1.26-1.30 (t, 9 H, CH3) ppm.
1 滴/
118128℃
最 佳 反 应 温 度
秒
最 佳 回 流 速 度
感谢在做论文期间 帮助我的老师和同学! 特别感谢刘老师的悉心指导！
Any more information
please give some questions
体 2 （1-硝基-N,N’-二（环己基）-3,4:9,10-苝四
羧酸二酰亚胺）约1.9g,产率90%。
取 1-硝基-N,N’-二（环己基） -3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺 (300mg,0.5mmol)，4-甲基苯酚 (270mg,2.5mmol)，碳酸钾于 (345mg,2.5mmol) 25mL 圆底烧 瓶中，加入 10mL NMP 室温搅 拌，氩气保护，TLC 跟踪。约 搅拌 3h,无原料,反应结束。将溶 液缓慢倒入 50mL 浓盐酸：乙 醇：水=1:2:5 的混合溶液中， 静置，抽滤，乙醇洗涤，晾干。 所得深红色固体用柱色谱分离， 二氯甲烷做淋洗剂，真空旋干， 得深红色固体 297mg,产率 90%。
4 结论 引言 1 反应设想3 结果讨论
。
4 结论 引言1 研究设想3 结果讨论
蒸馏装置
将干燥的粗产品先在常压下 蒸出过量的正丁醇，然后在水 泵减压下（如右图），收集馏 分，得到纯邻苯二甲酸二丁酯。 测定其折光率和1H NMR谱。
引言 1 研究设想 3 结果讨论 4 结论
2 实验部分
3.1 结构表征
反应时间
在实验中发现回流开始半 个小时原料邻苯二甲酸酐 已消失，一个半小时邻苯 二甲酸单丁酯基本消失， 但是分水量两个小时达到 0.8 mL。 故，反应时间2 h为宜。
2 实验部分 引言 1 研究设想
4 结论
3 结果讨论
浓硫 酸
首 选 催 化 剂
1:5
最 佳 投 料 2000 最 2 hr 比 佳 反 应 时 间
引言1 研究设想 2 实验部分 4 结论 3 结果讨论
3.2 实验讨论
催化剂种类
本实验中采用浓硫酸和对甲基 苯磺酸，在该实验用量下我们 通过TLC跟踪及分水量发现， 浓硫酸与TsOH的催化效率基 本一致，无明显差别。 浓硫酸为常用试剂，且该实验 下用量少，可知浓硫酸为首选 催化剂。
引言1 研究设想 2 实验部分 4 结论 3 结果讨论
目录
引言 1试剂与仪器 2 实验部分 3 结果讨论 4 结论
2 实验部分 3 结果讨论 4 结论 引言1 研究设想
引言
硝基取代的苝四羧酸二酰亚胺，由于硝基的强的吸 电子作用，使得反应可以被控制在单硝基取代的苝酰亚 胺产物上。单硝化的苝酰亚胺可以在室温这样温和的条 件下进行，而且产率大于 90%，不仅如此，硝基取代的 苝酰亚胺在有机溶剂中有良好的溶解性，使得产物的分 离提纯问题迎刃而解。 固然这样，很少有报道研究硝基 取代的苝酰亚胺的进一步衍生化。到现在，只有一个对 硝基取代的苝酰亚胺进行还原，得到氨基取代的苝酰亚 胺的相关报道。 在之前研究的基础上，进一步研究了通过一系列取代基 不同的酚对单硝化的苝酰亚胺的硝基进行取代，得到相 应的单酚代的苝酰亚胺产物。进而研究取代基不同的酚 对另一种酚氧基取代的苝酰亚胺进行交换反应的规律及 性质。
引言1 研究设想 2 实验部分 4 结论 3 结果讨论
3.2 实验讨论
投料比
1：5时，正丁醇回收约14 mL，产率58.9%；1：6中， 约10 mL，产率59.6%。可 知，对于1：5的投料比，已 经足够为反应所用。结合实 验室试剂用量，则酸酐与正 丁醇比例为1：5时对于该反 应是合适的。
取1-硝基-N,N’-二（环己基） -3,4:9,10-苝四羧酸二酰亚胺 2 （300mg, 0.5mmol），4-羟基 苯甲醛(305mg, 2.5mmol)，碳 酸钾于(345mg,2.5mmol) 25mL 圆底烧瓶中，加入 10mL NMP 室温搅拌，Ar 保护，TLC 跟踪。 约搅拌 16h，无原料，停止反 应。将溶液缓慢倒入 50mL 浓 盐酸：乙醇：水=1:2:5 的混合 溶液中，静置，抽滤，乙醇洗 涤，晾干。所得深红色固体用 柱色谱分离，二氯甲烷做淋洗 剂，真空旋干，得深红色固体 270mg，产率 80%。
