一種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物及其合成方法
2023-07-29 18:19:56 2
專利名稱：一種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物及其合成方法
技術領域：
本發明屬於材料化學和精細化工技術領域，涉及ー種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物及其合成方法。
背景技術：
液晶作為ー種特殊的物質狀態，廣泛用於顯示器、檢測器、傳感器以及化學分析檢測等領域，亦可利用它的有序性實現物質的分離、純化等。液晶分子具有旋光性，具有棒狀或盤狀結構的液晶分子在電場中可呈現有序排列，從而實現液晶顯示或其它應用性能。各國科學家在不斷探索保留分子液晶性的同時，期望可以通過分子改造和設計，合成出性能更優越、用途更廣泛的多功能材料。特別是如何使液晶分子在保持其光電性能的同時兼有磁學性能，已引起液晶學術界的關注，這是由於該類化合物具有的順磁性可以使分子在磁場中有序排列，有可能實現磁數據的存儲及磁條件下的顯示(Chem.Rev. ,Vol. 102,P2303-2345, 2002.)。而對於分子中同時具有磁性基團和光敏基團的小分子液晶的系統合成和性能研究未見報導。
發明內容
本發明解決的問題在於提供一種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物及其合成方法，該化合物能夠將液晶性、磁性及光敏性集於一身，能夠通過光控、磁控實現材料液晶性轉變的新型液晶材料。本發明是通過以下技術方案來實現一種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物，該化合物的名稱為2，2，6，6-四甲基-4- (4- (4- (4- (4-烷基苯基)苯醯氧)苯偶氮)苄叉亞氨基)哌啶氧自由
基，化學結構如下
權利要求
1.一種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物，其特徵在於，該化合物的名稱為2，2，6，6-四甲基-4-(4-(4-(4-(4-烷基苯基)苯醯氧)苯偶氮)苄叉亞氨基)哌啶氧自由基，化學結構如下
2.如權利要求I所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物，其特徵在於，所述的R為C1 C5的直鏈烷基。
3.一種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物的合成方法，其特徵在於，包括以下步驟 將4』 -烷基聯苯-4-甲酸通過亞硫醯氯進行醯氯化，醯氯化的產物與4』 -羥基偶氮苯-4-甲醛發生酯化反應，酯化反應得到的產物與4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-I-氧自由基進行希夫鹼反應，得到烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物。
4.如權利要求3所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物的合成方法，其特徵在於，包括以下步驟 1)將4』-烷基聯苯-4-甲酸和亞硫醯氯按照1:1 2.5的摩爾比置於反應容器中，再加入DMF和甲苯作為溶劑，在室溫下反應至少2h，醯氯化反應結束後減壓蒸餾除去反應液中的混合溶劑，得到4』 -烷基聯苯-4-甲醯氯； 2)將與4』-烷基聯苯-4-甲酸摩爾比為1:0. 8 I. 2的4』 -羥基偶氮苯-4-甲醛溶解於二氯甲烷後加入到反應容器中，並加入三乙胺，然後在冰浴條件下加入步驟I)製備的4』-烷基聯苯-4-甲醯氯，然後室溫條件下攪拌反應至少8h，酯化反應結束後減壓蒸餾除去二氯甲烷，得到4』 _(4』 -(4』 -烷基苯基)苯醯氧)偶氮苯-4-甲醛； 3)將步驟2)得到的4』-(4』-(4』_烷基苯基)苯醯氧)偶氮苯-4-甲醛和4-NH2-TEMPO按照1:0. 8 1.2的摩爾比到加入反應容器中，加入甲苯作為溶劑，並加入乙酸催化，加熱至100 120°C回流反應至少2h，反應完成後，減壓蒸餾除去甲苯，得到2，2，6，6-四甲基-4-(4-(4-(4-(4-烷基苯基)苯醯氧)苯偶氮)苄叉亞氨基)哌啶氧自由基。
5.如權利要求4所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物的合成方法，其特徵在於，所述步驟I)中DMF和甲苯的體積比為I 1.5 50 ;每O. Olmol的4』-烷基聯苯-4-甲酸加入40 80mL的甲苯； 所述的4』 -烷基聯苯-4-甲酸為4』 -甲基聯苯-4-甲酸、4』 -乙基聯苯-4-甲酸、4』 -丙基聯苯-4-甲酸、4』 - 丁基聯苯-4-甲酸或4』 -戊基聯苯-4-甲酸。
6.如權利要求4所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物的合成方法，其特徵在於，所述的步驟2)的4』 -羥基偶氮苯-4-甲醛的製備為 1)將對硝基甲苯溶解在含有DMF的乙醇溶液後，攪拌加熱至75 85°C加入Na2Sx,繼續攪拌升溫至90 95°C，保溫反應3 5h ;除去未反應完的原料，得到對氨基苯甲醛； 2)將對氨基苯甲醛、濃度2mol/L的鹽酸以及水置於反應器中，冰浴條件下向反應體系加入亞硝酸鈉，冰浴6h ；然後再加入苯酚和質量濃度為5%的NaOH溶液，反應Ih ;再用鹽酸調節PH值至7，待反應液中析出橙色粉末，過濾，濾餅用水進行重結晶後乾燥，得到4』 -羥基偶氮苯-4-甲醛。
7.如權利要求4所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物的合成方法，其特徵在於，所述的步驟2)中每O. Olmol的4』-羥基偶氮苯-4-甲醛加入I 5mL的三乙胺； 4』 -烷基聯苯-4-甲醯氯先溶解到二氯甲烷後再加入進行反應； 在步驟2)得到4』_(4』_(4』_烷基苯基)苯醯氧)偶氮苯-4-甲醛之後還將其分別用質量濃度為2 5%的氫氧化鈉溶液和水洗滌,再用四氫呋喃重結晶。
8.如權利要求4所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物的合成方法，其特徵在於，所述的步驟3)中每O. Olmol的4』 _(4』 -(4』 -烷基苯基)苯醯氧)偶氮苯-4-甲醛加入100 120mL的甲苯； 在回流反應中還補充加入乙酸。
9.如權利要求4所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物的合成方法，其特徵在於，所述的步驟3)得到2，2，6，6-四甲基-4-(4-(4-(4-(4-烷基苯基)苯醯氧)苯偶氮)苄叉亞氨基)哌啶氧自由基之後，還用四氫呋喃重結晶。
10.權利要求I所述的烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物在製備液晶材料中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物及其合成方法，該化合物為2,2,6,6-四甲基-4-(4-(4-(4-(4-烷基苯基)苯醯氧)苯偶氮)苄叉亞氨基)哌啶氧自由基。該化合物的合成方法是將4』-烷基聯苯-4-甲酸通過亞硫醯氯進行醯氯化，然後與4』-羥基偶氮苯-4-甲醛發生酯化反應，反應得到的產物與4-NH2-TEMPO(4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)進行希夫鹼反應，得到烷基聯苯端基含希夫鹼結構光磁可控液晶化合物。該化合物在結構上將液晶性、磁性及光敏性集於一身，能夠通過光控、磁控實現材料液晶性轉變。
文檔編號C09K19/34GK102850263SQ20121038126
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月10日 優先權日2012年10月10日
發明者魏永生, 鄭敏燕, 郭乃妮, 張萍, 古元梓 申請人:鹹陽師範學院