[發明專利]含氟苯并噁唑類液晶化合物的制備方法

有效

• 申請號: 201310226906.0
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103304506A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 陳新兵;陳沛;安忠維;徐亦為
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C07D263/57
• 分類號: C07D263/57
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及含氟苯并噁唑類液晶化合物的制備方法。

背景技術

隨著液晶顯示器的飛速發展，新型液晶材料的開發研究受到越來越多的重視。在眾多液晶材料領域中，芳雜環類液晶材料是重要的液晶研究領域之一。芳雜環化合物由于其結構中帶有雜原子，使得化合物極性以及分子間的作用力等發生改變，進而影響材料的液晶性和光物理性能。

目前，雜環液晶材料，尤其是苯并雜環類液晶材料由于其特殊的物理化學性能，受到廣泛關注，諸如：苯并呋喃、苯并噻唑、黃酮、苯并噻二唑、苯并噁唑等苯并雜環類液晶。研究發現苯并噁唑類液晶化合物具有較大的光學各向異性（△n）和介電各向異性（△ε），也有專利報道向苯并噁唑類化合物結構中引入氟原子以改善其液晶性能，這些苯并噁唑類化合物在液晶顯示等領域表現出潛在的應用前景。

苯并噁唑類化合物的合成方法主要有兩種，經典的制備方法主要是利用羧酸或者酰氯與鄰氨基酚在強酸條件下反應來構建苯并噁唑結構，但該方法存在反應步驟多、成本較高、污染較大、后處理復雜、產品收率低等問題，不適合批量生產。改進方法主要利用芳醛與鄰氨基酚在氧化條件下反應得到苯并噁唑結構，相對而言改進方法反應條件溫和，易于操作，但是該改進方法仍舊存在步驟多、收率低的問題。而且在經典方法或者改進方法中，所使用的芳基羧酸或者芳基酰氯或者芳醛中間體基本上沒有市售，而合成需要多步反應，存在條件苛刻、步驟多、收率低等問題。

發明人所在的研究小組曾以取代苯并噁唑基團作為末端基團和致晶單元的系列苯并噁唑類液晶化合物，利用對羥基硼酸與對溴苯甲醛的Suzuki偶聯反應，進而采用親核取代、親核加成和分子內環化等四步反應得到目標產物，并研究了苯并噁唑基團上不同極性取代基對化合物性能的影響規律，該方法便捷、條件溫和、易于操作（Liquid?Crystals,2013,40(2),197-215）。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述液晶材料制備方法的缺點，提供一種工藝步驟簡單、收率高、生產成本低的含氟苯并噁唑類液晶化合物的制備方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案是它由下述步驟組成：

1、制備4′-烷氧基氟取代聯苯甲醛

在惰性氣體保護下，將4-羥基氟取代溴苯、1-溴代烷、碳酸鉀加入N,N-二甲基甲酰胺中，攪拌，70℃反應6小時，再加入4-甲酰苯硼酸、鈀催化劑和蒸餾水，4-羥基氟取代溴苯與1-溴代烷、碳酸鉀、4-甲酰苯硼酸、鈀催化劑、N,N-二甲基甲酰胺、蒸餾水的摩爾比為1:1.1:3:1.1:0.01:30:22，升溫至100℃反應5小時，反應結束后，將反應液倒入蒸餾水中，攪拌、過濾，用乙醇重結晶，制備成4′-烷氧基氟取代聯苯甲醛，反應方程式如下：

式中R代表C_2～16的直鏈烷烴，X、Y、Z各自獨立的代表氟或氫，其中X、Y、Z不同時為氫；上述的鈀催化劑為四（三苯基膦）合鈀或鈀/碳。

2、制備含氟苯并噁唑類液晶化合物

將步驟1中得到的4′-烷氧基氟取代聯苯甲醛、氨基酚加入溶劑中，攪拌，回流反應5小時，再加入氧化劑，4′-烷氧基氟取代聯苯甲醛與氨基酚、氧化劑、溶劑的摩爾比為1:1.1:1.0～1.5:38～76，10～50℃反應3～8小時，反應結束后，將反應液倒入蒸餾水中，用1，2-二氯乙烷萃取，濃縮有機相，用乙醇重結晶，得到含氟苯并噁唑類液晶化合物，反應方程式如下：

式中M代表氫、氯或硝基。

上述的溶劑為1，2-二氯乙烷、苯、三氯甲烷或丙酮；氧化劑為2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌、醋酸碘苯或四乙酸鉛。

本發明的制備含氟苯并噁唑類液晶化合物步驟2中，將步驟1中得到的4′-烷氧基氟取代聯苯甲醛、氨基酚加入溶劑中，攪拌，回流反應5小時，再加入氧化劑，4′-烷氧基氟取代聯苯甲醛與氨基酚、氧化劑、溶劑的摩爾比優選為1:1.1:1.1～1.3:50～63，優選在20～40℃反應4～6小時，反應結束后，將反應液倒入蒸餾水中，用1，2-二氯乙烷萃取，濃縮有機相，用乙醇重結晶，得到含氟苯并噁唑類液晶化合物。