[發(fā)明專利]一類含有4-(對羥基哌啶基)-1,8-萘二腈的熒光二向色性染料，其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410363124.6
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104194398A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉蓮;劉亞;史鳳麗;趙赫
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C09B69/00
• 分類號: C09B69/00;G02F1/13
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一類含4-(對羥基哌啶基)-1,8-萘二腈的熒光二向色性染料及其應(yīng)用，屬于顯示材料領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

伴隨著全球信息化、數(shù)字化的進(jìn)程，電子信息產(chǎn)業(yè)正迎來平板化浪潮，一場顯示領(lǐng)域的革命正在發(fā)生。風(fēng)靡一時(shí)的陰極射線管顯示器正逐漸被以薄膜晶體管液晶顯示器件為代表的平板顯示器所取代，平板顯示技術(shù)和產(chǎn)品已居于顯示領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。理想的顯示器應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：低工作電壓、低能耗、體積小、質(zhì)量輕、對比度高、響應(yīng)速度快、廣視角等。“賓-主”液晶顯示是近代科學(xué)發(fā)展的新領(lǐng)域之一。?

“賓-主”型液晶顯示器之所以能成為一類有應(yīng)用前景的顯示器，正是因?yàn)槠洳粌H顯示信息色彩鮮艷、亮度高、對比度好、視角寬，而且在組裝時(shí)只需要使用一片偏光片甚至不使用偏光片，這就大大提高了背光源的光利用率。尤其近年來熒光二向色性液晶染料的發(fā)展，將其應(yīng)用于“賓-主”顯示中，能將發(fā)射型顯示器的鮮艷色光和高亮度與液晶顯示器的特點(diǎn)結(jié)合起來，可以成為一種能耗更低的便攜電子產(chǎn)品顯示器。目前所研究的二向性染料的結(jié)構(gòu)和品種不少，但應(yīng)用性能良好的、具有實(shí)際意義的并不多。因此對于性能優(yōu)異滿足實(shí)際應(yīng)用條件的新型二向色性染料設(shè)計(jì)合成及研究值得深入地進(jìn)行。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少性能良好的熒光二向色性染料的問題，本發(fā)明提供一種呈現(xiàn)藍(lán)色熒光、具有高熒光量子產(chǎn)率、在液晶E7中表現(xiàn)出較好的二向色比以及有序參數(shù)、適用于液晶顯示產(chǎn)品的熒光二向色性染料。?

本發(fā)明的技術(shù)目的之一在于提供一類新型的熒光二向性染料：?

一類含有4-(對羥基哌啶基)-1,8-萘二腈的熒光二向色性染料，所述染料具有以下的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)通式：?

其中R選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基中的一種。?

進(jìn)一步地，所述R優(yōu)選自甲基、正丁基、正己基和正辛基中的一種。?

本發(fā)明的另一技術(shù)目的在于提供上述熒光二向色性染料的制備方法，包括以下步驟：?

以苊醌為原料，先與液溴反應(yīng)生成4-溴苊醌，4-溴苊醌與硫酰胺反應(yīng)生成3-溴-8-硫雜-7,9-二氮雜-環(huán)戊[а]苊8,8-二氧化物，再通過加熱分解反應(yīng)得到4-溴-1,8-萘二腈，4-溴-1,8-萘二腈與對羥基哌啶發(fā)生取代反應(yīng)生成4-(對羥基哌啶基)-1,8-萘二腈，再與相應(yīng)的對烷氧基苯甲酰氯反應(yīng)生成所述熒光二向色性染料；?

所述對烷氧基苯甲酰氯選自對甲氧基苯甲酰氯、對乙氧基苯甲酰氯、對正丙氧基苯甲酰氯、對正丁氧基苯甲酰氯、對正戊氧基苯甲酰氯、對正己氧基苯甲酰氯、對正庚氧基苯甲酰氯和對正辛氧基苯甲酰氯中的一種。?

具體的合成線路如下：?

進(jìn)一步地，苊醌與液溴反應(yīng)時(shí)，一般加入過量液溴，反應(yīng)完成后以飽和Na₂SO₃溶液除去過量的溴和溴化氫，產(chǎn)品經(jīng)抽濾、洗滌和干燥后，以冰乙酸重結(jié)晶，即得到4-溴苊醌(化合物1)。?

進(jìn)一步地，化合物1與硫酰胺反應(yīng)反應(yīng)時(shí)，二者的最佳混合摩爾比為1:1.5，?以無水乙醇作為反應(yīng)溶劑。在反應(yīng)初期，先通入干燥的HCl氣體至反應(yīng)溶液，待反應(yīng)物完全溶解，溶液呈深黃色至有黃色沉淀析出時(shí)，停止通入HCl氣體，回流攪拌條件下反應(yīng)。反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)過濾、洗滌和干燥后，以甲苯重結(jié)晶，即得到3-溴-8-硫雜-7,9-二氮雜-環(huán)戊[а]苊8,8-二氧化物(化合物2)。?

進(jìn)一步地，化合物2加熱分解的過程是以甲基吡咯烷酮為溶劑，氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，最佳溫度為185℃，時(shí)間為15min，產(chǎn)物經(jīng)抽濾、洗滌和干燥后，通過過硅膠層析柱，二氯甲烷作為洗脫液，得到4-溴-1,8-萘二腈(化合物3)。?

進(jìn)一步地，化合物3與對羥基哌啶發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，二者的最佳摩爾比為1:1.2，以乙二醇單甲醚為溶劑，攪拌，加熱回流反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)沉淀、抽濾和干燥后過硅膠層析柱，用二氯甲烷作為洗脫液，得到4-(對羥基哌啶基)-1,8-萘二腈(化合物4)。?

進(jìn)一步地，相應(yīng)的對烷氧基苯甲酰氯可通過反應(yīng)新制備，具體方法為：將相應(yīng)的對烷氧基苯甲酸與CHCl₃、SOCl₂、0.5％體積比的DMF(以CHCl₃體積為參照)在室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，減壓除去溶劑，粗產(chǎn)品不純化直接用于下一步反應(yīng)。?