[發(fā)明專利]苯并菲癸烷基橋連苝四甲酸乙酯二元化合物盤(pán)狀液晶材料的合成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710268030.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107099303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔翔飛;宮宏康;姚威;夏勵(lì)婷;王桂霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K19/32
• 分類號(hào): C09K19/32;C07C67/10;C07C69/76
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種苯并菲癸烷基橋連苝四甲酸乙酯二元化合物盤(pán)狀液晶材料的合成方法。

背景技術(shù)

Chandrasekhar于1977年合成出均六苯酯類化合物并首次發(fā)現(xiàn)了其盤(pán)狀液晶的性質(zhì)，盤(pán)狀液晶分子大多由具有大π鍵的共軛多環(huán)芳香核和核周邊三條至八條柔性側(cè)鏈組成。被報(bào)道出來(lái)的盤(pán)狀液晶分子核單元有苯環(huán)類核、苯并菲類核、酞菁類核、卟啉類核和苝類核。

苯并菲及其衍生物是具有π-π電子共軛結(jié)構(gòu)的一類物質(zhì)，這類物質(zhì)擁有良好的液晶性質(zhì)，能夠在π-π作用力下堆疊成柱狀相，使得電荷能夠在一維通道進(jìn)行傳輸，苯并菲類化合物具有良好的光學(xué)性質(zhì)和熱穩(wěn)定性，且合成此類化合物的原料易得，產(chǎn)品易于提純，因此富含柔性烷氧基側(cè)鏈的苯并菲類化合物可以作為電子給體單元。苝類衍生物具有優(yōu)異的光電性質(zhì)，同時(shí)也是很好的電子受體單元，其合成方法成熟，擁有液晶性質(zhì)。

在本發(fā)明中將苯并菲衍生物作為電子給體單元，苝衍生物作為電子受體單元，將電子給體單元和電子受體單元通過(guò)柔性橋鏈連接，形成具有光誘導(dǎo)分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的性質(zhì)的盤(pán)狀液晶二元化合物。此類化合物未來(lái)可以應(yīng)用在有機(jī)光伏材料如太陽(yáng)能電池、液晶材料等分子器件中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種苯并菲癸烷基橋連苝四甲酸乙酯二元化合物盤(pán)狀液晶材料的合成方法。

本發(fā)明合成路線分為以下三個(gè)部分：第一部分先以苝四甲酸二酐、碘乙烷為原料合成苝四甲酸乙酯，在反應(yīng)生成苝單酐二乙酯；第二部分在三氯化鐵的氧化作用下鄰己氧基苯酚和鄰二己氧基苯發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成單羥基-五己氧基苯并菲，再以單羥基-五己氧基苯并菲與1,10-二溴癸烷為原料合成具有一個(gè)ω-溴支鏈的烷氧基苯并菲；第三部分將上述兩部分得到的中間體合成烷氧基橋連苯并菲-苝二元化合物。

苯并菲及其衍生物擁有良好的液晶性質(zhì)，具有一維方向上的電荷傳輸和能量遷移性能，且合成苯并菲類化合物的原料易得，產(chǎn)品易于提純；而苝衍生物具有大的共軛體系，同時(shí)也是很好的電子接受體，其合成方法成熟，擁有液晶性質(zhì)。在本發(fā)明中將苯并菲衍生物作為電子給體單元，苝衍生物作為電子受體單元，將它們通過(guò)柔性橋鏈連接，形成具有光誘導(dǎo)分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的性質(zhì)的盤(pán)狀液晶二元化合物。此類化合物未來(lái)可以應(yīng)用在有機(jī)光伏材料、液晶材料等分子器件中。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明苯并菲癸烷基橋連苝四甲酸乙酯二元化合物盤(pán)狀液晶材料的結(jié)構(gòu)式。

圖2為本發(fā)明合成路線的化學(xué)反應(yīng)方程式。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

實(shí)施例中所使用的化學(xué)試劑和溶劑均為分析純。

(1)苝四甲酸乙酯(化合物1)的合成：

取1克苝四甲酸二酐，1.41克無(wú)水碳酸鉀，4毫升碘乙烷，9毫升無(wú)水乙醇放入反應(yīng)器，升溫至60℃反應(yīng)4天。待反應(yīng)液溫度降至室溫，抽濾，取濾餅。用二氯甲烷溶解濾餅，有部分不溶物，再次抽濾，用二氯甲烷洗滌濾餅兩次，收集濾液。減壓旋蒸后得到化合物1,1.00克亮黃色固體，產(chǎn)率72.46％。Mp:＞200℃.IR(KBr)ν_max(cm^-1):3430,2930,2850,1730,1630,1460,1400,1270,1170,1000,747.

(2)苝單酐二甲酸乙酯(化合物2)的合成：

取0.54克化合物1，12毫升甲苯和正庚烷混合液(甲苯與正庚烷體積比為1:5)加入反應(yīng)器，升溫至80℃攪拌30分鐘促進(jìn)化合物1溶解，再加入1.19克對(duì)甲苯磺酸，升溫至95℃冷凝回流攪拌反應(yīng)3小時(shí)。待反應(yīng)液溫度降至室溫，抽濾，收集濾餅為紅色固體粗產(chǎn)物，取粗產(chǎn)物采用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。一倍體積的二氯甲烷溶解粗產(chǎn)物，滴加兩倍體積的甲醇析出固體，重復(fù)三次，得到化合物2，0.36克紅色固體，產(chǎn)率80.23％。Mp:＞200℃.IR(KBr)ν_max(cm^-1):3430,2920,2850,1730,1630，1770,1700,1590,1510,1470,1290,1150,1130,1010,857,805,737.

(3)鄰己氧基苯酚(化合物3)的合成：