苯并菲分子由三個(gè)亞苯基構(gòu)成，是具有軸對(duì)稱性和平面結(jié)構(gòu)的稠環(huán)芳烴。其中每個(gè)碳原子未參與雜化的p軌道側(cè)向重疊，形成一個(gè)含有十八個(gè)電子的離域大π鍵。因此，具有較好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性，以及在紫外光區(qū)域較強(qiáng)的光吸收能力。通常在苯并菲分子的β位分別引入由醚鍵、硫醚鍵或酯鍵連接的六條柔性烷基側(cè)鏈時(shí)，可賦予這類盤狀分子熱致液晶性。當(dāng)這類液晶分子自組裝形成柱狀液晶相時(shí)，分子柱內(nèi)相鄰的苯并菲單元間通過π?π相互作用，沿分子柱軸向形成電荷傳輸通道，具有較高的載流子遷移率；而存在于分子柱之間的柔性烷基鏈具有絕緣效果，因此，取向后的柱狀相液晶可以作為一維的納米導(dǎo)體，在光電器件領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。

苝類衍生物是有機(jī)電子領(lǐng)域中重要的n型半導(dǎo)體，具有優(yōu)異的光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性，以及可見光區(qū)較高的熒光量子產(chǎn)率。其中苝單酰亞胺二甲酸二酯類液晶材料具有較寬的液晶態(tài)溫度區(qū)間，且表現(xiàn)出明顯的電子受體特征和良好的光吸收性能，因此，在有機(jī)光伏和發(fā)光二極管等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

當(dāng)柔性橋連接的苯并菲三聚體分子呈現(xiàn)液晶柱狀相時(shí)，苯并菲單元通過π?π相互作用自組裝成分子柱，由于分子間柔性橋的偶聯(lián)作用，能夠減少缺陷，提高載流子遷移率。

本發(fā)明提供一種苝單酰亞胺二甲酸二酯?柔性橋?苯并菲樹枝狀化合物及其制備方法。這類化合物含有三個(gè)β位烷氧基取代的苯并菲單元、一個(gè)苝單酰亞胺二甲酸二酯單元和三個(gè)柔性橋體。研究結(jié)果表明，該類化合物具有優(yōu)良的紫外?可見光吸收性能，易調(diào)節(jié)的液晶相變溫度和液晶態(tài)溫度區(qū)間，在有機(jī)太陽能電池和發(fā)光二極管等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。

本發(fā)明的目的是提供一種苝單酰亞胺二甲酸二酯?柔性橋?苯并菲樹枝狀化合物及其制備方法。

制備苝單酰亞胺二甲酸二酯?柔性橋?苯并菲樹枝狀化合物的具體步驟如下：

(1)以鄰甲氧基苯酚為原料，與苯磺酸烷基酯衍生物或鹵代烷反應(yīng)，生成化合物1；

(2)以步驟(1)制備的化合物1與無水三氯化鐵反應(yīng)，生成苯并菲中間體2；

(3)以步驟(2)制備的苯并菲中間體2與三甲基碘硅烷反應(yīng)，生成苯并菲中間體3；

(4)以鄰苯二酚為原料，與苯磺酸烷基酯衍生物或鹵代烷反應(yīng)，生成化合物4；

(5)以鄰苯二酚為原料，與苯磺酸烷基酯衍生物或鹵代烷反應(yīng)，生成化合物5；

(6)以步驟(4)制備的化合物4和步驟(5)制備的化合物5為原料，與無水三氯化鐵反應(yīng)，生成苯并菲中間體6；

(7)以步驟(6)制備的苯并菲中間體6與ω?溴代羧酸甲酯在碳酸鉀與相轉(zhuǎn)移催化劑存在時(shí)反應(yīng)，生成的苯并菲羧酸甲酯衍生物進(jìn)一步在堿性條件下水解、酸化，生成苯并菲類羧酸7；

(8)以苝四甲酸二酐為原料，與苯磺酸烷基酯衍生物或鹵代烷反應(yīng)，生成苝四甲酸四酯8；

(9)以步驟(8)制備的化合物8為原料，與對(duì)甲苯磺酸反應(yīng)，生成苝單酐二甲酸二酯9；

(10)以步驟(9)制備的苝單酐二甲酸二酯9為原料，與ω?氨基酸反應(yīng)生成N?(ω?羧基)烷基苝單酰亞胺二甲酸二酯10；

(11)以步驟(10)制備的苝中間體10為原料，與步驟(3)制備的中間體3在4?二甲氨基吡啶(DMAP)和1?乙基?(3?二甲氨基丙基)碳酰二亞胺(EDC) 存在時(shí)反應(yīng)，生成苯并菲酯基烷基橋接苝單酰亞胺二甲酸二酯(11)；

(12)以步驟(11)制備的中間體11為原料，與步驟(7)制備的苯并菲類羧酸7在DMAP和EDC存在時(shí)反應(yīng)，生成苝單酰亞胺二甲酸二酯?柔性橋?苯并菲樹枝狀化合物。

本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物，可以通過苯并菲及苝單元外圍的側(cè)鏈長度，以及柔性橋的長度調(diào)節(jié)液晶相變溫度，具有光學(xué)和電子學(xué)目的的用途，特別是制備有機(jī)發(fā)光二極管和太陽能電池等。