一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法与流程

本发明属于有机化合物纯化，具体涉及一种高效分离氰基茚酮类同分异构体的方法。

背景技术：

1、有机光伏（opv）在满足清洁，低成本和可再生能源不断增长的需求方面显示出巨大潜力。大多数有机光伏研究都基于所谓的“本体异质结”（bhj）活性层，相应活性层是通过将π-共轭供体与受体溶液共混而制备。具有扩展π-共轭骨架小分子半导体已成为该领域的下一个热点。这很大程度上归因于其明确的结构，这种结构可最大程度地减少批次间的差异并提供可重现的器件特性，这对于商业的可行性至关重要。

2、以氰基茚酮类为结构单元的聚合物和小分子在受体材料中发展迅速，对于这种非稠环类小分子受体结构单元相对简单，是一类良好的光敏材料，有良好的稳定性和高的摩尔消光系数，在合成步骤与合成成本方面有特定的优势。但芳香环中单卤取代氰基茚酮类小分子存在同分异构体，且这类同分异构体比例在合成时基本不收控制，如果将上述混合物直接用来构建共轭受体材料，则最终显示的为混合物作用。近期科学家们发现不同结构的氰基茚酮类单体在合成共轭受体材料时对材料的最终性能有决定性的影响，最终体现在器件的光电转化效率上。

3、单卤取代氰基茚酮类小分子的同分异构体，结构基本一致，分离十分困难。有科研工作者采用重结晶的方法进行分离，但重结晶的混合物必须是所需结构为主要成分时会有明显效果，且此类化合物稳定性相对较差，采用乙醇或者三氯甲烷重结晶时会产生新的杂质，最终很难得到高纯度的单一结构化合物，相应此类单一结构化合物的价格也非常高。本发明则基于上述情况，发明了一种非常高效精准分离单卤取代氰基茚酮类小分子同分异构的方法。

技术实现思路

1、为解决单卤取代氰基茚酮类小分子的同分异构体分离纯化问题，本发明公开了一种简单高效单卤取代氰基茚酮类小分子同分异构体的分离方法。在同分异构体结构微弱区别下，利用同分异构体微结构区别导致的溶解度和极性微区别进行精准放大，本发明优选新型多段式层析技术，精准控制氰基茚酮类同分异构体在层析柱中的洗脱分布状态，进而将同分异构体结构的微区别在层析过程中进行放大，最终达到分离要求。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，包括以下步骤：

4、将单卤取代氰基茚酮类固体化合物（同分异构体摩尔比例在1:1~1.5）溶解在洗脱溶剂中，采用5~8段的多段式层析柱，湿法上样，然后调节负压状态进行慢速洗脱，根据同分异构体区别进行微调压，如洗脱开始阶段、进行阶段及结尾分别采用不同负压水平进行洗脱，待产品在层析柱中完全分散后，将层析柱上端和下端分别溶解过滤后再次进行上柱，再次进行多分段式层析，再次取层析柱上端产品便可得到卤代取代基与氰基距离近的氰基茚酮类化合物，具体结构如下：

5、

6、其中x为f、br、cl。

7、同样下端产品采用洗脱剂溶解过滤得到的产品再次进行多分段式层析，再次取下端得到了卤代取代基与氰基距离远的茚酮类化合物具体结构如下：

8、

9、其中x可以是f、br、cl。

10、层析柱柱中间部分产品同样溶解后过滤洗涤，继续采用多分段式层析，结合无级负压调节，层析过程中让同分异构体微区别进行再次放大，重复2~3次得到单一结构的同分异构体。层析洗脱出溶剂和产品，经过减压旋蒸得到固体产品。

11、然后上述固体产品在石油醚、二氯甲烷溶液中热洗涤（pe:dcm=5:1~10:1）后进行nmr测试，得到单一结构的氰基茚酮类化合物。

12、单卤取代氰基茚酮类化合物包括但不局限于以上化合物。

13、进一步地，步骤（1）中，无极调节负压状态为：采用负压抽滤，可无极调压电磁阀进行控制，压力从-0.06mpa~-0.02mpa进行调节。通过不同负压对同分异构体微区别再次进行放大。

14、进一步地，步骤（1）中，慢速洗脱的速度为6~10cm/h。

15、进一步地，步骤（1）中，洗脱溶剂为二氯甲烷和石油醚的混合物，洗脱过程中，二氯甲烷和石油醚体积比为1:0~3:1。根据不同结构进行极性调整。

16、进一步地，步骤（1）中，多段式层析柱的装柱高度为25~40cm。

17、本发明的有益效果为：

18、本发明中巧妙利用了单卤取代氰基茚酮类化合物同分异构体的极性区别，再结合溶解度的微弱区别。利用新型多段式层析技术和无级负压调节技术，分离了单卤取代氰基茚酮类化合物同分异构体，放大了同分异构体微弱的极性和溶解度区别。本发明分离工艺简单高效，可以得到纯度98%以上的单一结构的氰基茚酮类化合物，极大地降低了此类化合物的成本。

技术特征：

1.一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，步骤（1）中，无极调节负压状态为：采用负压抽滤，采用无极调压电磁阀进行控制，压力为-0.06mpa~-0.02mpa。

3.根据权利要求1所述的一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，步骤（1）中，洗脱的速度为6~10cm/h。

4.根据权利要求1所述的一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，步骤（1）中，洗脱溶剂为二氯甲烷和石油醚的混合物，洗脱过程中，二氯甲烷和石油醚体积比从1:0~3:1。

5.根据权利要求1所述的一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，步骤（1）中，多段式层析柱的装柱总高度为25~40cm。

6.根据权利要求1所述的一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，步骤（3）中，得到单一结构的氰基茚酮类化合物包括：上端得到的卤代取代基与氰基距离近的氰基茚酮类化合物、下端得到的卤代取代基与氰基距离远的茚酮类化合物。

7.根据权利要求6所述的一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，上端得到的卤代取代基与氰基距离近的氰基茚酮类化合物，包括以下结构的化合物：

8.根据权利要求6所述的一种高效分离单卤取代氰基茚酮类同分异构体的方法，其特征在于，下端得到的卤代取代基与氰基距离远的茚酮类化合物，包括以下结构的化合物：

技术总结
本发明涉及有机化学品纯化领域，具体涉及到氰基茚酮类化合物同分异构体分离纯化方法；其特征在于本发明能高效分离氰基茚酮类化合物的同分异构体，本发明涉及到的提纯方法能高效分离提纯氰基茚酮类同分异构体，解决了此类化合物分离提纯困难问题。

技术研发人员：张慧丽,王浩
受保护的技术使用者：南京欧纳壹有机光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22