芘- 4,5,9,10 -四酮是一种芳香芘的衍生物，常温常压下为黄色至橙色固体，具有显著的荧光性质和较好的化学稳定性，它不溶于水但是可溶于乙酸乙酯和二氯甲烷。芘- 4,5,9,10 -四酮可由芘通过一步氧化制备得到，该物质常用作有机光电材料的合成原料，有研究报道它可用于有机电致发光器件的制备。
制备方法
芘- 4,5,9,10 -四酮可由其二酮的衍生物出发，通过区域选择性地氧化反应制备得到，在该类氧化反应中，常用的氧化剂为三氧化铬。
图1 芘- 4,5,9,10 -四酮的制备方法
将装有搅拌磁子和回流冷凝管的250 mL圆底烧瓶中投入芘-4,5-二酮（5.0 g，21.6 mmol）和150 mL冰醋酸，搅拌下将所得橙色浆液在回流条件下（油浴温度维持130°C）加热10分钟，随后在3分钟内分批加入固体三氧化铬（12.0 g，0.12 mol），加毕后回流过夜。反应结束后，将暗绿色溶液倒入300 mL水中，抽滤收集粗产物，并将其溶解于15 mL 96%浓硫酸中，再将此硫酸溶液倾入300 mL水中，析出四酮产物，抽滤并用大量水洗涤滤饼至中性，于120°C烘箱中干燥。所得四酮粗品可进一步用回流苯甲腈重结晶（每1 g四酮需40 mL苯甲腈），得到长针状晶体芘- 4,5,9,10 -四酮，再于120°C烘箱中除去残留结晶溶剂；由于该产物在高温下易升华，故无法测定其熔点。[1]
硝基化反应
图2 芘- 4,5,9,10 -四酮的硝基化反应
在一个干燥的反应烧瓶中将45 mL浓硫酸与浓硝酸的混合液加入装有844 mg（3.22 mmol）芘- 4,5,9,10 -四酮的烧瓶中，于90°C下搅拌反应2小时。反应结束后，将反应混合物小心倾倒在约300 g碎冰上，减压抽滤所得悬浊液以收集沉淀，用200 mL水洗涤该亮橙色沉淀，即得2,7-二硝基芘-4,5,9,10-四酮。[2]
参考文献
[1] Balogun, Omolola; et al, Syntheses of Pyrene-4,5-dione and Pyrene-4,5,9,10-tetraone, Journal of Organic Chemistry (2025), 90(41), 14835-14838.
[2] Wang, Zirui ; et al, Automated Redox Titrations via Interdigitated Electrode Arrays: Application to the Mediated Electron Transfer Interrogation of Charge and Rate on Electrodeposited Polymers, ACS Measurement Science Au (2026), 6(1), 68-80.