[發明專利]含氮盤狀離子液晶化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201811448548.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111253310A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 代佳;趙可清;趙可孝;胡平;汪必琴
• 申請（專利權）人: 四川師范大學
• 主分類號: C07D221/18
• 分類號: C07D221/18;C09K19/34;C09K11/06;G01N33/00
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本發明公開了一種含氮盤狀離子液晶化合物。該類化合物具有液晶性能，其液晶溫度范圍寬，清亮點溫度高，熱穩定性良好，可作為良好的液晶材料。該類化合物還具有發光性能，在溶液中和薄膜時都發黃光，量子效率良好，可作為光學材料。而且該類化合物的前體含氮苯并菲在溶液中發藍光，量子產率為75%，也可以用作發光材料。本發明還公開了該類化合物的合成方法。該類化合物采用Suzuki偶聯反應，分子內芳烴氧化偶聯反應、離子化反應、離子交換反應（復分解反應）來合成。這種制備方法合成路線較短，而且產率高。

技術領域

本發明涉及一種含氮盤狀離子液晶化合物及其制備方法。

背景技術

離子液晶（ILC）是結合了液晶和離子液體部分性質的功能材料，僅由陽離子和陰離子組成。這樣獨特的性質使得離子液晶在離子傳導材料，有序反應介質，功能納米材料等方面有廣泛的應用前景。離子液晶可以通過改變陰陽離子的種類和大小來調節離子液晶的性質（如液晶范圍，發光性等）以適應不同功能的需求。在1938年首次報道了ILC，而到目前為止，大多數ILC的研究主要集中在棒狀ILC上，而具有柱狀中間相的盤狀ILC的有關報道還較少。其原因可能是盤狀離子液晶復雜的合成、表征和繁瑣的純化步驟。近年來，盤狀離子液晶的研究主要集中在具有軟間隔基連接的吡啶鎓或咪唑鎓單元的苯并菲核上，它們顯示出有限的化學結構變化和狹窄的中間相范圍。因此，亟待通過分子設計、合成新的液晶溫度應用范圍寬，發光性能好的盤狀離子液晶材料。

發明內容

本發明的發明目的就是提供一種新型的盤狀離子液晶材料：含氮盤狀離子液晶化合物，該類化合物在較寬的溫度范圍內呈現柱狀液晶相，且表現出良好的光學性質。

本發明實現其第一個發明目的，所采用的技術方案是：一種含氮盤狀離子液晶化合物，其特征在于，所述化合物具有如下通式I的結構，其中R₁=C_nH_2n+1，n=5，6，7，R₂=C_nH_2n+1，n=1-6，X為無機陰離子或者有機陰離子，如無機陰離子：F^-，Cl^-，Br^-，I^-，NO₃^-，BF₄^-，PF₆^-，SO₄^-，H₂PO₄^-，ClO₄^-，SCN^-，AsF₆^-，有機陰離子：

其中，無機陰離子優選：Br^-，I^-，NO₃^-，BF₄^-，PF₆^-，有機陰離子優選：

與現有技術相比，本發明的通式為I的含氮盤狀離子液晶化合物的有益效果是：

一、 化學結構變化多樣，可通過調節—R₁、—R₂的長度、陰陽離子的種類和大小 來調節液晶性質，以適應不同功能的需求；

二、 含氮盤狀離子液晶表現出與一般盤狀離子液晶不同的液晶行為，如易于呈現室溫液晶，具有較寬溫度應用范圍等。實驗證明，本發明的物質在常溫下呈液晶狀態，其相變溫度為78 ℃以上，是一種在較寬的溫度范圍內呈現液晶相的新型液晶材料，具有良好的應用價值和前景；

三、 含氮盤狀離子液晶表現出良好的發光性質，在THF溶液和薄膜中發黃光，可應用于發光材料。