[發(fā)明專利]含氮盤狀離子液晶化合物及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811448548.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111253310A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代佳;趙可清;趙可孝;胡平;汪必琴
• 申請（專利權(quán)）人: 四川師范大學(xué)
• 主分類號: C07D221/18
• 分類號: C07D221/18;C09K19/34;C09K11/06;G01N33/00
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1.一種含氮盤狀離子液晶化合物，具有下述通式I的結(jié)構(gòu)，其中R₁=C_nH_2n+1，n=5，6，7，R₂=C_nH_2n+1，n=1-6，X為無機(jī)陰離子或者有機(jī)陰離子，如無機(jī)陰離子：F^-，Cl^-，Br^-，I^-，NO₃^-，BF₄^-，PF₆^-，SO₄^-，H₂PO₄^-，ClO₄^-，SCN^-，AsF₆^-，有機(jī)陰離子：

其中，無機(jī)陰離子優(yōu)選：Br-，I-，NO3-，BF4-，PF6-，有機(jī)陰離子優(yōu)選：

。

2.一種制備權(quán)利要求1所述的通式為I含氮盤狀離子液晶化合物的制備方法，其步驟是：

A、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)

將1摩爾份的3,4-二溴吡啶、2.5摩爾份的芳基硼酸、10摩爾份的碳酸鉀、0.25摩爾份的四（三苯基膦）合鈀加入到THF和H₂O的混合溶液中，在氬氣保護(hù)下， 70 ℃攪拌反應(yīng)24-36小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后用二氯甲烷萃取，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，過濾，濃縮，濃縮后的剩余物用硅膠柱層析分離提純，得到的粘稠狀化合物即為偶聯(lián)產(chǎn)物；

B、分子內(nèi)芳烴氧化偶聯(lián)反應(yīng)

將A步得到的1摩爾份的產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中，緩慢加入溶解在硝基甲烷中的3摩爾份的三氯化鐵溶液，滴加完后，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)2-3小時(shí)，反應(yīng)過程中用薄層色譜跟蹤至反應(yīng)物反應(yīng)完全，然后加入甲醇淬滅反應(yīng)，用飽和食鹽水洗滌，調(diào)節(jié)pH至堿性，二氯甲烷萃取，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，過濾，濃縮，濃縮后的剩余物用硅膠柱層析分離提純，石油醚重結(jié)晶，得到的白色固體化合物即為含氮苯并菲；

C、烷基化反應(yīng)

將1摩爾份的含氮苯并菲溶于甲苯中，加入3-5摩爾份的鹵代烴，40-80 ℃攪拌反應(yīng)24-36小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，蒸去甲苯，將剩余物用硅膠柱層析分離提純，用無水乙醇/無水甲醇重結(jié)晶，過濾，真空干燥，得到的黃色固體化合物即為烷基化產(chǎn)物；

D、離子交換反應(yīng)（復(fù)分解反應(yīng)）

將C步得到的1摩爾份的烷基化產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中，加入3-5摩爾份的無機(jī)鹽或有機(jī)鹽，室溫下攪拌反應(yīng)2-3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水洗滌有機(jī)相3次，無水硫酸鎂干燥，過濾，濃縮，濃縮后的剩余物用硅膠柱層析分離提純，重結(jié)晶，過濾，真空干燥，得到的黃色固體化合物即為含氮盤狀離子液晶化合物。

3.該含氮盤狀離子液晶化合物在液晶材料，光電材料，離子傳導(dǎo)材料，離子選擇性識(shí)別材料方面的應(yīng)用，含氮盤狀離子液晶化合物在-50—284oC呈現(xiàn)液晶性，中間相為六方柱狀相，可以用作液晶材料；含氮盤狀離子液晶化合物在溶液和薄膜時(shí)都發(fā)黃光，且它的前體含氮苯并菲發(fā)藍(lán)光，在溶液時(shí)的量子產(chǎn)率為75%，均可用作光電材料；含氮盤狀離子液晶化合物中的陰離子不同，它的量子產(chǎn)率不同，如陰離子為溴離子時(shí)量子產(chǎn)率只有2%，而為其它陰離子時(shí)則有20%左右，可用作離子選擇性識(shí)別。