含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法
2023-12-03 09:50:16 1
專利名稱：：含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法
技術領域：
：本發明屬離子型手性摻雜劑的製備領域，特別是涉及一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法。
背景技術：
：手性是自然界和生命體中普遍存在的現象。手性問題對生命科學、藥物化學、(高分子)材料科學等相關學科的發展具有重要意義。將手性摻雜劑引入液晶中，大大促進了新型液晶材料及非線性光學材料的發展和應用。手性摻雜劑由於具有手性基團，可以誘導向列相液晶形成膽甾相或手性向列相液晶，誘導液晶分子形成螺旋狀的排列，從而使液晶材料具有獨特的光學性能，在非線性光學、快速光開關、微電子等領域具有廣闊的應用前旦豕。現在發明和使用的手性摻雜劑具有極性或離子性的化合物分子很少，而具有極性或離子性的手性摻雜劑對極性液晶分子具有重要影響，對組合物體系的表面性能也能產生重要影響。本發明以異山梨醇為手性基團設計合成了含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑:二-[(S)4-三乙氨基甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯(C4);化合物結構如下:
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，該方法簡單，成本低廉，適合於工業化生產。本發明的化學反應方程式如下formulaseeoriginaldocumentpage3formulaseeoriginaldocumentpage4本發明的一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，包括取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酉旨(C3)和乙腈於三口燒瓶中，室溫下加入三乙胺，攪拌升溫至反應溫度60-85t:，反應3-5h，將反應物倒入丙酮中，產物析出，用丙酮洗滌，蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體。所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酉旨(C3)與乙腈的摩爾比為i:io-30。所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酯(C3)與三乙胺的摩爾比為1:2-5。採用薄層色譜檢測反應進程，展開劑為甲苯丙酮=20:i。所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯、乙腈、三乙胺的摩爾比為i:io:2.4。所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯、乙腈、三乙胺的摩爾比為i:20:3。所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯、乙腈、三乙胺的摩爾比為i:30:5。本發明在非線性光學、快速光開關、微電子、液晶等領域具有廣闊的應用前景。本發明通過IR、NMR、UV和元素分析等對摻雜劑化合物的結構進行表徵。通過旋光度和圓二色譜研究了合成的手性摻雜劑的光化學性能。由圖1可以看出，以異山梨醇為手性原料合成的摻雜劑C4出現明顯的正康頓效應和負康頓效應。C3在227nm處出現正的CD吸收峰，在245nm處出現負的CD吸收峰；C4在222nm中出現正的CD吸收峰，在240nm處出現負的CD吸收峰。說明，陽離子結構會影響化合物的旋光性。在分子中引入陽離子基團後，摻雜劑最大吸收峰處的波長向短波長方向移動。摻雜劑的圓二色性表明，所合成的摻雜劑具有良好的手性。有益效果本發明的製備方法簡單，成本低廉，適合於工業化生產。圖1含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的圓二色光譜；圖2C4化合物的紅外光譜圖。具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例1稱取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酯(C3)0.015mo1和O.15mol的乙腈於150ml三口燒瓶中，室溫下加入3.63g(0.036mol)三乙胺，攪拌升溫至85t:，反應3h。用薄層色譜檢測反應進程，展開劑為甲苯丙酮=20:i。反應完成後，將反應物倒入丙酮中，產物析出。再用丙酮洗兩次。蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體7.59g，熔點為118.9°C(見附圖2)，收率為82.0%。產物的紅外光譜表明，1719cm—1為羰基碳氧雙鍵C=0的反對稱伸縮振動，1637cm—\1484cm—1為苯環上的C=C骨架振動，1273cm—1左右為醚鍵的振動吸收峰。實施例2稱取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酯(C3)0.015mo1和0.30mol的乙腈於150ml三口燒瓶中，室溫下加入3.63g(0.045mol)三乙胺，攪拌升溫至85t:，反應3h。用薄層色譜檢測反應進程，展開劑為甲苯丙酮=20:i。反應完成後，將反應物倒入丙酮中，產物析出。再用丙酮洗兩次。蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體8.12g，熔點為118.9°C(見附圖2)，收率為87.7%。產物的紅外光譜表明，1719cm—1為羰基碳氧雙鍵C=0的反對稱伸縮振動，1637cm—\1484cm—1為苯環上的C=C骨架振動，1273cm—1左右為醚鍵的振動吸收峰。實施例3稱取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酯(C3)0.015mo1和0.45mol的乙腈於150ml三口燒瓶中，室溫下加入3.63g(0.075mol)三乙胺，攪拌升溫至85t:，反應3h。用薄層色譜檢測反應進程，展開劑為甲苯丙酮=20:i。反應完成後，將反應物倒入丙酮中，產物析出。再用丙酮洗兩次。蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體8.22g，熔點為118.9°C(見附圖2)，收率為88.8%。產物的紅外光譜表明，1719cm—1為羰基碳氧雙鍵C=0的反對稱伸縮振動，1637cm—\1484cm—1為苯環上的C=C骨架振動，1273cm—1左右為醚鍵的振動吸收峰。實施例4稱取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯(C3)0.015mo1和0.15mol的乙腈於150ml三口燒瓶中，室溫下加入3.63g(0.036mol)三乙胺，攪拌升溫至6(TC，反應12h。反應完成後，將反應物倒入丙酮中，產物析出。再用丙酮洗兩次。蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體6.58g，熔點為118.9°C(見附圖2)，收率為71.1%。產物的紅外光譜表明，1719cm—1為羰基碳氧雙鍵C=0的反對稱伸縮振動，1637cm—\1484cm—1為苯環上的C=C骨架振動，1273cm—1左右為醚鍵的振動吸收峰。實施例5稱取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酯(C3)0.015mo1和0.15mol的乙腈於150ml三口燒瓶中，室溫下加入3.63g(0.036mol)三乙胺，攪拌升溫至7(TC，反應9h。反應完成後，將反應物倒入丙酮中，產物析出。再用丙酮洗兩次。蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體6.88g，熔點為118.9°C(見附圖2)，收率為74.3%。產物的紅外光譜表明，1719cm—1為羰基碳氧雙鍵C=0的反對稱伸縮振動，51637cm—\1484cm—1為苯環上的C=C骨架振動，1273cm—1左右為醚鍵的振動吸收峰。實施例6稱取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酯(C3)0.015mo1和0.45mol的乙腈於150ml三口燒瓶中，室溫下加入3.63g(0.075mol)三乙胺，攪拌升溫至65t:，反應10h。反應完成後，將反應物倒入丙酮中，產物析出。再用丙酮洗兩次。蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體8.12g，熔點為118.9°C(見附圖2)，收率為87.7%。產物的紅外光譜表明，1719cm—1為羰基碳氧雙鍵C=0的反對稱伸縮振動，1637cm—\1484cm—1為苯環上的C=C骨架振動，1273cm—1左右為醚鍵的振動吸收峰。本發明的離子型手性摻雜劑(C4)的光譜特徵二-[(S)4-三乙氨基甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2_b]呋喃-酯(C4)採用PERKINELMER公司生產的341型旋光儀，管長lOOmm，波長589nm，溫度20°C，以DMF作溶劑。二-[(S)4-三乙氨基甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯(C4)的旋光度見表l。表1含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑(C4)的旋光度數據tableseeoriginaldocumentpage6採用JASC0公司生產的J-810型圓二色譜儀，溫度20°C，以乙腈作溶劑。含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的圓二色光譜見圖1。權利要求一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，包括取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯和乙腈於三口燒瓶中，室溫下加入三乙胺，攪拌升溫至反應溫度60-85℃，反應3-5h，將反應物倒入丙酮中，產物析出，用丙酮洗滌，蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體。2.根據權利要求1所述的一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，其特徵在於所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯與乙腈的摩爾比為i:10-30。3.根據權利要求1所述的一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，其特徵在於所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯與三乙胺的摩爾比為1:2-5。4.根據權利要求1所述的一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，其特徵在於採用薄層色譜檢測反應進程，展開劑為甲苯丙酮=20:i。5.根據權利要求1所述的一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，其特徵在於所述的二_[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯、乙腈、三乙胺的摩爾比為i:io:2.4。6.根據權利要求1所述的一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，其特徵在於所述的二_[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯、乙腈、三乙胺的摩爾比為i:20:3。7.根據權利要求1所述的一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，其特徵在於所述的二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯、乙腈、三乙胺的摩爾比為i:30:5。全文摘要本發明涉及一種含異山梨醇基元的離子型手性摻雜劑的製備方法，包括取二-[(S)-4-氯甲基苯甲酸)]六氫呋喃並[3，2-b]呋喃-酯和乙腈於三口燒瓶中，室溫下加入三乙胺，攪拌升溫至反應溫度60-85℃，反應3-5h，將反應物倒入丙酮中，產物析出，用丙酮洗滌，蒸去丙酮，將產物烘乾，經氯仿重結晶後得白色固體。本發明簡單，成本低廉，適合於工業化生產；所得物質在非線性光學、快速光開關、微電子、液晶等領域具有廣闊的應用前景。文檔編號C07D493/04GK101775024SQ20101002296公開日2010年7月14日申請日期2010年1月19日優先權日2010年1月19日發明者於豔紅,侯愛芹,王玉燕,謝孔良申請人:東華大學