简介
C8-BTBT是典型的p型有机小分子半导体，常温下为白色至淡黄色固体，结晶性优异，自组装与电荷传输性能良好；该化合物易溶于二氯甲烷、氯仿、甲苯等有机溶剂，在醇类等极性溶剂中溶解性较差。需密封避光、低温干燥保存，远离氧化剂。
C8-BTBT的性状
合成
方法一：将500 mL三颈烧瓶和回流冷凝器在150°C的干燥箱中初步干燥。在氩气流中趁热组装混合物。向烧瓶中装入2.34 g（4.7 mmol）1,1'-（苯并[b]苯并[4,5]噻吩并[2,3-d]噻吩-2,7-二基）双（辛烷-1-酮）和150 mL乙二醇的溶液。在搅拌下向混合物中加入0.91g（16mmol）氢氧化钾。将混合物加热至沸点（197°C）。向混合物中滴加3.5 mL（59 mmol）80%水合肼。将混合物在氩气下回流4小时。监控反应的完成情况。将混合物冷却至室温。将混合物倒入300 mL冰水、16 mL（16 mmol）1 M HCl水溶液和300 mL乙醚的混合物中。分离有机相。用蒸馏水（3x200 mL）洗涤有机相。用Na2SO4干燥有机相。在旋转蒸发器上减压蒸发有机相。使用甲苯作为洗脱剂，通过硅胶柱色谱法纯化粗品，得到标题化合物C8-BTBT[1]。
方法二：向50 mL圆底烧瓶中加入2,7-二氧杂环丁烷-1-基[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩（1 mmol）、10%Pd/C（基于底物量的20 wt%）和蒸馏甲苯（33 mL）。小心地抽真空。用氢气吹扫容器数次。在室温下搅拌混合物。通过薄层色谱分析追踪氢化过程。在TLC板上的起始材料消失后（通常需要12小时以上），过滤催化剂。浓缩滤液。用硅胶柱色谱法纯化残留物，用己烷洗脱。通过从己烷中重结晶进一步纯化残渣得到标题化合物C8-BTBT[2]。
用途
C8-BTBT作为反应底物，经球磨固相反应、氧化及分离纯化等步骤用于制备目标有机功能产物。例如：将C8-BTBT（0.863 mmol）和氧酮（1.599 g，2.598 mmol）放入装有四个ZrO2球体（d=15 mm）的ZrO2研磨罐（V=45 mL）中。用PTFE垫片和ZrO2盖密封罐子，并将其安装在行星式球磨机上。将混合物研磨4.5小时。打开罐子。拆下球。向混合物中加入10%NaHSO3水溶液（40mL）。过滤混合物。在60°C下减压干燥固体（427 mg）。通过柱色谱法（SiO2，洗脱剂DCM/庚烷1:1至DCM）纯化粗产物。将剩余的215mg粗混合物溶解在10mL DCM中。在室温下逐步向混合物中加入间氯过苯甲酸（748 mg，3.34 mmol）。搅拌溶液24小时。通过过滤去除白色沉淀物。用10%NaHSO3水溶液洗涤有机溶液。减压蒸发溶剂。通过结晶纯化粗产物（溶剂：乙醇）[3]。
参考文献
[1] Gudkova, I. O.; et al. Peculiar Features of the Reduction of Keto Group in the Synthesis of Mono- and Dialkyl-Substituted Benzo[b]benzo[4,5]thieno[2,3-d]thiophene. Russian Journal of Organic Chemistry (2024), 60(6), 1074-1085.
[2] Ebata, Hideaki; et al. Highly Soluble [1]Benzothieno[3,2-b]benzothiophene (BTBT) Derivatives for High-Performance, Solution-Processed Organic Field-Effect Transistors. Journal of the American Chemical Society (2007), 129(51), 15732-15733.
[3] Mattiello, Sara; et al. Chemically Sustainable Large Stokes Shift Derivatives for High-Performance Large-Area Transparent Luminescent Solar Concentrators. Joule (2020), 4(9), 1988-2003.