[發(fā)明專利]苯并菲類手性二聚體盤狀液晶化合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310368655.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN103484129A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春秀;吳昊;張銘霞;王藝飛;蒲嘉陵
• 申請（專利權(quán)）人: 北京印刷學(xué)院
• 主分類號(hào): C09K19/34
• 分類號(hào): C09K19/34;C07D493/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 耿小強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種盤狀液晶及其合成方法，特別涉及一種基于苯并菲手性橋接二聚體盤狀液晶化合物及其制備方法。

背景技術(shù)

通常，物質(zhì)分為三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。1888年，奧地利植物學(xué)家F.Reinitzer在研究膽甾醇苯甲酸酯時(shí)首先觀察到了液晶（liquid?crystal）現(xiàn)象。液晶是處于晶體和各向同性的液態(tài)之間的中間相（mesophase），它既有液體的流動(dòng)性，又保留了晶體的部分有序性。

1977年，印度科學(xué)家Chandrasekhar在對均六苯酯的研究中首次發(fā)現(xiàn)盤狀的分子也能形成液晶相，開辟了盤狀液晶研究的全新領(lǐng)域。盤狀液晶分子處于液晶相時(shí)，通過分子間的自組裝形成柱狀相，單個(gè)柱子中盤狀分子之間強(qiáng)烈的π-π堆砌作用，使得其在沿柱子方向上具有非常高的電荷傳輸率，在一維導(dǎo)線，有機(jī)電子傳輸器件、場發(fā)射晶體管、光電太陽能器件等方面具有很好的應(yīng)用前景。

帶有手性基團(tuán)的液晶化合物是目前國內(nèi)外液晶研究的熱點(diǎn)之一。手性液晶（chiral?liquid?crystal）最主要的結(jié)構(gòu)特征是液晶分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)或一個(gè)以上不對稱碳原子的液晶化合物。分子有無旋光性是分子結(jié)構(gòu)的重要特征，和分子結(jié)構(gòu)的對稱性有密切的聯(lián)系。由于手性原子特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，會(huì)對盤狀液晶形成的柱狀相的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，也會(huì)對柱內(nèi)分子的堆砌形式有一定的影響。手性在盤狀液晶中起到很重要的作用，不僅是因?yàn)槟軌蛐纬赡戠尴嘁壕Ш丸F電性液晶，而且手性是研究這些分子在溶液或固態(tài)是時(shí)自聚集的有效工具。

發(fā)明內(nèi)容

為了探索手性基團(tuán)對盤狀液晶分子自組裝特性的細(xì)微內(nèi)部微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，本發(fā)明提供了一種基于苯并菲手性二聚體盤狀液晶化合物及其制備方法。

一種苯并菲類手性二聚體盤狀液晶化合物，為異甘露醇系列化合物或異山梨醇系列化合物，系列化合物結(jié)構(gòu)式如下：

1、異甘露醇系列化合物：

其中，m＝1，3，4，5，6，7，即m＝1，3-7。

2、異山梨醇系列化合物：

其中，n＝1，3，4，5，6，7，即n＝1，3-7。

本發(fā)明還提供了上述苯并菲類手性二聚體盤狀液晶化合物的制備方法。

1、異甘露醇系列化合物的合成方法

（1）反應(yīng)路線為：

（2）合成方法，包括如下步驟：

i）化合物1（2-（3,6,7,10,11-五戊氧基苯并菲-2-氧）烷基羧酸乙酯）的制備

其中，m=1,3,4,5,6,7

在氮?dú)鈿夥障拢谘b有磁力攪拌的三口燒瓶中依次加入2-羥基-3,6,7,10,11-五戊氧基苯并菲和丙酮，待固體完全溶解后，再加入無水碳酸鉀，室溫?cái)嚢瑁缓蠹尤脘宕榛人嵋阴ィ郎刂?0℃回流反應(yīng)（24h），反應(yīng)完成后，待反應(yīng)液冷卻至室溫，抽濾，取濾液，旋干濾液，柱層析提純，乙醇重結(jié)晶后得淡黃色粉末；

ii）化合物2（2-（3,6,7,10,11-五戊氧基苯并菲-2-氧）烷基羧酸）的制備

其中，m=1,3,4,5,6,7

在裝有磁力攪拌的三口燒瓶中依次加入步驟i）得到的淡黃色粉末（化合物1）和乙醇，待固體完全溶解后再加入氫氧化鈉的水溶液，出現(xiàn)白色沉淀，升溫至80℃，回流（2h）后反應(yīng)液變澄清，待反應(yīng)液冷卻至室溫，倒入去離子水的冰水混合物中，加入稀鹽酸酸化至pH值約為2-3，生成乳白色沉淀，抽濾，用去離子水多次洗濾餅，濾餅真空干燥后，乙醇重結(jié)晶得到白色固體；

iii）化合物3（2-（3,6,7,10,11-五戊氧基苯并菲-2-氧）烷基羧酸異甘露醇雙酯）的制備

其中，m=1,3,4,5,6,7

在裝有磁力攪拌的三口燒瓶中依次加入步驟ii）得到的白色固體（化合物2），異甘露醇及除水的二氯甲烷，待固體完全溶解后，再加入脫水劑DCC（二環(huán)己基碳二亞胺）與催化劑DMAP（4-二甲氨基吡啶）到反應(yīng)液中，然后升溫至60℃回流反應(yīng)（24h），反應(yīng)完成后，待反應(yīng)液冷卻至室溫，抽濾，濾液依次用5wt%的氫氧化鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、去離子水各洗一遍，有機(jī)層用無水硫酸鈉干燥過夜，抽濾，濾液旋干得白色固體，柱層析提純，乙醇重結(jié)晶后得淡黃色粉末。

2、異山梨醇系列化合物的合成方法

（1）反應(yīng)路線為：

（2）合成方法，包括如下步驟：