简介
四氯苝酐为深红色针状结晶，熔点> 300 ℃，易溶于氯代烃、硝基苯、热二甲苯等高沸点溶剂，微溶于醇类，几乎不溶于水；该化合物广泛用于荧光探针、有机光电器件的发光核心材料的构筑。
四氯苝酐的性状
合成
方法一：2.02 g（0.005 mol）苝-3,4,9,10-四羧酸二酐和13.5 ml氯磺酸在室温下搅拌1小时。在混合物中加入0.35 g（0.0014 mol）碘。缓慢升温至65-68℃。保持温度22小时。冷却混合物。将混合物倒入50毫升冰水混合物中。将反应混合物搅拌2小时。过滤沉淀产物。用清水清洗残留物。在120-130℃下干燥残渣，得到标题化合物四氯苝酐[1]。
方法二：将1,6,7,12-四氯过二烯-3,4,9,10-四羧基四丁基酯（2.0 g, 2.53 mmol）和对甲苯磺酸一水（p-TsOH·H2O）（4.8 g, 25.5 mmol）放入装有回流冷凝器的圆底烧瓶中。随后在反应混合物中加入庚烷（35 mL）。回流搅拌反应混合物（约24小时），直到庚烷溶液变得完全透明。通过TLC分析确认反应完成。让反应混合物冷却到室温。通过过滤收集固体残渣。用甲醇和水冲洗滤液数次。将混合物干燥，得到四氯苝酐[2]。
用途
四氯苝酐与丙胺高温缩合生成N-丙基萘酰亚胺红光染料，用作荧光探针或有机光电器件的发光核心。例如：将丙胺（543 μL, 8.49 mmol，3当量）加入到四氯苝酐（1.50 g, 2.83 mmol，1当量）异丙醇（180 mL）混悬液中。将混合物在90℃下加热20小时。将混合物倒入水中（500毫升）。过滤悬浮液，收集红色固体。用水（2×50 mL）洗涤至pH值中性，再用甲醇（2×50 mL）洗涤。用CH2Cl2 （50 mL）收集残留物。用CH2Cl2（50ml）蒸发残留物。把溶剂蒸发掉得到产物[3]。
此外，四氯苝酐与丙胺回流缩合制得N-取代苝酰亚胺，用作红色荧光染料或光电器件发光单元。例如：将四氯苝酐（5.00 g）放入圆瓶烧瓶中。从烧瓶中抽出，并多次补充氮气。将乙醇（60 mL）和丙胺（2.08 g）加入反应混合物中。将反应混合物回流（90°C） 24小时。将反应混合物冷却至室温。在减压下除去溶剂。过滤剩余沉淀物。用乙醚和甲醇洗涤剩余沉淀物。在真空下干燥剩余的沉淀物[4]。
参考文献
[1] New perylene dyes, derivatives of 1,6,7,12-tetrachloroperylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid: synthesis and application. By: Paluszkiewicz, Joanna; et al. Coloration Technology (2016), 132(6), 449-459.
[2] Novel derivatives of 1,6,7,12-tetrachloroperylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid: synthesis, electrochemical and optical properties. By: Dubey, Rajeev K.; et al. Organic Chemistry Frontiers (2016), 3(11), 1481-1492.
[3] Perylenediimide-based glycoclusters as high affinity ligands of bacterial lectins: synthesis, binding studies and anti-adhesive properties. By: Donnier-Marechal, Marion; et al. Organic & Biomolecular Chemistry (2017), 15(47), 10037-10043.
[4] Thermally Sensitive Self-Assembly of Glucose-Functionalized Tetrachloro-Perylene Bisimides: From Twisted Ribbons to Microplates. By: Sun, Kai; et al. Langmuir (2014), 30(37), 11040-11045.