[發明專利]一種紫外光誘導的1-環己基-2,3-二氟苯的轉位方法

有效

• 申請號: 202011182050.8
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112174783B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 國麗;葉永
• 申請（專利權）人: 江蘇創拓新材料有限公司
• 主分類號: C07C41/18
• 分類號: C07C41/18;C07C43/225
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 張衛武

公開了一種紫外光誘導的1?環己基?2,3?二氟苯類化合物的轉位方法，在該方法中，以紫外光照射原料溶液。轉位方法尤其適用于1?環己基?2,3?二氟苯醚類化合物，相對于現有技術，不僅在轉化步驟中提供了更高的反式異構體比例；進一步結合重結晶步驟，能夠提供幾乎100％的反式異構體；同時又能改善最終產物收率。

技術領域

本發明屬于液晶材料技術領域；涉及一種液晶化合物的轉位方法，尤其涉及一種紫外光誘導的1-環己基-2,3-二氟苯類化合物的轉位方法。

背景技術

1-環己基-2,3-二氟苯類化合物是較為常見的一類負性液晶單體化合物，這類化合物存在1個與苯環直接相連的環己基，同時在該苯環的側位(2,3位)具有2個氟原子。

這類化合物具有較低的粘度、高的電壓保持率、較寬的向列相溫度范圍以及優異的耐化學和光化學穩定性，因此廣泛用于電光顯示器件，尤其是VA模式以及其它類型(例如IPS或FFS模式)的TFT顯示器件，從而改善顯示器件的響應時間、對比度和可視角度等性能指標。

這類化合物通常采用的制備方法包括格式反應、脫水反應和催化加氫。以下列化合物為例，制備方法如下：

在最后一步的催化加氫過程中，產物實際上是順式(環己烷)異構體和反式(環己烷)異構體的混合物，并且順反比例約為7:3。但順式異構體的結構不穩定，同時也不具備液晶性能，因而無法用于TFT顯示器件。因此，通常需要多次結晶提純除去順式異構體，得到高純度的反式異構體；而結晶后母液中剩余的大部分是順式異構體。這部分異構體只能當作有機廢物廢棄，不但增加了生產成本，造成物料浪費，也給自然環境帶來嚴重的負擔。

為了減少物料浪費和環境負擔，人們逐漸發展了一些將順式異構體轉位成反式異構體的方法。

日本專利申請JP特開平5-201881A公開了使用路易斯酸(AlCl₃、ZnCl₂和FeCl₃)能夠實現含有苯取代基的1,4-二取代的環己烷化合物順式異構體的轉位。但該方法存在缺陷，在轉位的同時，路易斯酸同時會導致環己烷化合物的其它基團發生復雜的異構化反應，從而使部分原料轉變成無使用價值的副產物。尤其是，當應用于本申請的1-環己基-2,3-二氟苯類化合物時，氟原子會與上述路易斯酸形成更復雜的副產物，并且難以除去。

中國專利申請CN101560396A公開了一種乙基環己基苯的轉位方法，使用了二氧化硅負載的對甲苯磺酸催化劑，收率為92％。但對甲苯磺酸催化劑容易電離，同時容易與O、S或N原子等進行絡合，從而大幅損失催化活性，難以甚至無法引發轉位反應。

中國專利申請CN102408284A公開了一種將順式取代環己基轉化為反式取代環己基的方法，該方法使用了弱化添加劑(如含硝基的化合物、堿金屬鹵化物或有機堿的鹽類)減弱了活性的弱化三氯化鋁或者四氯鋁酸鹽作為催化劑。該催化劑能夠獲得50％以上的反式取代環己基，但催化劑的活性較差，同時反應溫度不能太高，導致反應時間至少滿足10個小時以上才能達到稍微理想的轉化率。

中國專利申請CN103709017A公開了一種1-環己基-2,3-二氟苯衍生物順反異構體的轉化方法，該方法在氫氣氣氛中與催化劑混勻進行催化反應。所使用的催化劑為Pd/C和Pt/C催化劑，并且需要在高溫(200度以上)和高壓(一般5atm)條件下才能進行，反應條件較為苛刻。

進一步地，發明人此前在中國專利申請CN110964538A公開了一種1-環己基-2,3-二氟苯醚類化合物的轉位方法，通過滴加以二氯甲烷溶液的形式存在的鹵素作為催化劑，能夠將順位異構體轉位成反式異構體，并且可以提供相當高的反式異構體收率，又能改善產物純度。然而，該方法的轉化步驟自身所獲得的產物仍然含有不低于20mol％的順位異構體，同時其收率也較低。在進一步結合重結晶步驟將反式異構體比例提高至接近100mol％之后，最終收率低于70％。