[發(fā)明專利]非對稱二連體盤狀離子液晶化合物及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910070789.0
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109852398A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）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
• 主分類號: C09K19/34
• 分類號: C09K19/34;C07D221/18;C09K11/06
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1.一種非對稱二連體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=5，6，7，連接苯并菲和含氮苯并菲的間隔基的長度n=8，10，12，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(yōu)選：Br^-，I^-，NO₃^-，BF₄^-，PF₆^-，有機陰離子優(yōu)選：

。

2.一種制備權(quán)利要求1所述的通式為I非對稱二連體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，在氬氣保護下， 70 ℃攪拌反應(yīng)24-36小時，反應(yīng)結(jié)束后用二氯甲烷萃取，有機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，室溫攪拌反應(yīng)2-3小時，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、單取代醚化反應(yīng)

將1摩爾份的單羥基苯并菲，10摩爾份碳酸鉀溶于丁酮中，在攪拌加熱回流的條件下，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加溶于丁酮的2摩爾份的1,12-二溴十二烷，滴加完后，在100 ℃的加熱回流環(huán)境中攪拌反應(yīng)24-36小時，反應(yīng)結(jié)束后用布氏漏斗過濾，拾取濾液，旋干有機溶劑，硅膠柱層析分離提純，得到在室溫下呈乳白色固體的單醚化反應(yīng)產(chǎn)物；

D、烷基化反應(yīng)

將1摩爾份的含氮苯并菲溶于甲苯中，加入1.5摩爾份的C步反應(yīng)得到的產(chǎn)物，80-120℃的加熱環(huán)境下攪拌回流反應(yīng)36-48小時，反應(yīng)結(jié)束后旋干溶劑，硅膠柱層析分離提純，用乙酸乙酯/無水乙醇重結(jié)晶，過濾，真空烘干，得到的黃色固體化合物即為烷基化產(chǎn)物；

E、離子交換反應(yīng)（復(fù)分解反應(yīng)）

將D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摩爾份的無機鹽或有機鹽，室溫下攪拌反應(yīng)3-5小時，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水洗滌有機相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非對稱二連體盤狀離子化合物。

3.該非對稱二連體盤狀離子液晶化合物在液晶材料，光電材料方面的應(yīng)用；非對稱二連體盤狀離子液晶化合物在-50—223oC呈現(xiàn)液晶性，中間相為六方柱狀相，可以用作液晶材料；非對稱二連體盤狀離子液晶化合物在溶液和薄膜時都發(fā)黃光，可用作光電材料；此外非對稱二連體盤狀離子液晶化合物還可以作為離子傳輸材料，離子電池和太陽能電池的電解質(zhì)材料。