[發(fā)明專(zhuān)利]全氟苯基三氟苯并菲與六氟二苯并菲盤(pán)狀液晶的合成

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110668478.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115477573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙可清;何佼;趙可孝;胡平;汪必琴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C43/225
• 分類(lèi)號(hào): C07C43/225;C07C41/30;C09K19/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及全氟苯基三氟苯并菲衍生物與六氟二苯并菲盤(pán)狀液晶化合物合成與用途的研究.其特征在于具有通式(Ⅰ)與(Ⅱ).其中R為C₃,C₄,C₆,C₈,C₁₀,C₁₂的烷基鏈，上述通式(Ⅰ)化合物在較寬的溫度范圍內(nèi)能自組裝成六方柱狀液晶中間相。本發(fā)明還提供了一種全氟苯基三氟苯并菲衍生物與六氟二苯并菲盤(pán)狀液晶化合物制備方法，其合成路線簡(jiǎn)單快捷且條件較溫和。通式(Ⅰ)中化合物可通過(guò)2,2'?二溴?4,4',5,5'?四(烷氧基)?1,1'?聯(lián)苯與正丁基鋰發(fā)生反應(yīng)后再與化合物全氟聯(lián)苯反應(yīng)獲得。通式(Ⅱ)中化合物可通過(guò)2,2'?二溴?4,4',5,5'?四(烷氧基)?1,1'?聯(lián)苯與正丁基鋰發(fā)生反應(yīng)后再與化合物(Ⅰ)反應(yīng)獲得。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全氟苯基三氟苯并菲與六氟二苯并菲盤(pán)狀液晶化合物的合成與用途。

背景技術(shù)

由稠環(huán)芳烴核和多條柔性烷基鏈構(gòu)成的盤(pán)裝液晶分子通過(guò)分子間π-π相互作用,自組裝形成柱狀液晶相, 平行于柱軸方向有高的電荷遷移速率, 是一類(lèi)新型有機(jī)半導(dǎo)體材料. 研究表明, 在盤(pán)狀分子的芳香核上引入吸電子基團(tuán)可改善其π-π堆積相互作用從而導(dǎo)致柱狀中間相的穩(wěn)定. 芳環(huán)上氟原子與其他取代基相比, 體積上較接近氫原子， 同時(shí)氟原子有較高的電負(fù)性, 能降低芳環(huán)上π電子云密度, 增強(qiáng)π-π相互作用, 穩(wěn)定柱狀液晶相。

發(fā)明內(nèi)容

基于此設(shè)計(jì)合成了全氟苯基三氟苯并菲與六氟二苯并菲盤(pán)狀液晶化合物. 該類(lèi)化合物在合成上主要是通過(guò)2,2'-二溴-4,4',5,5'-四(烷氧基)-1,1'-聯(lián)苯先與正丁基鋰反應(yīng)后, 再加入全氟聯(lián)苯反應(yīng)得到全氟苯基三氟苯并菲類(lèi)衍生物. 再將2,2'-二溴-4,4',5,5'-四(烷氧基)-1,1'-聯(lián)苯與正丁基鋰反應(yīng)后, 再加入全氟苯基三氟苯并菲類(lèi)衍生物反應(yīng)得到六氟二苯并菲化合物. 經(jīng)研究表明該類(lèi)化合物在較寬的溫度范圍內(nèi)形成穩(wěn)定的柱狀液晶相, 且是一種性能優(yōu)良的液晶半導(dǎo)體材料。

此外, 還有必要提供全氟苯基三氟苯并菲與六氟二苯并菲盤(pán)狀液晶化合物的制備方法.

一種全氟苯基三氟苯并菲盤(pán)狀液晶化合物, 其特征在于具有通式(Ⅰ)所示的結(jié)構(gòu):

其中R為C_nH_2n+1, n表示碳原子數(shù)為3, 4, 6, 8, 10, 12。

一種六氟二苯并菲盤(pán)狀液晶化合物，其特征在于具有通式(Ⅱ)所示的結(jié)構(gòu)：

其中R為C_nH_2n+1, n表示碳原子數(shù)為3, 4, 6, 8, 10, 12。

一種權(quán)利要求1所述的通式(Ⅰ)1,2,4-三氟-3-(全氟苯基)-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲其特征在于包括如下步驟：

步驟一: 1,2,4-三氟-3-(全氟苯基)-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲(Ⅰ)的合成:

在反應(yīng)管中加入化合物(a), 在氬氣保護(hù)下, 注入溶劑THF攪拌溶解; 將反應(yīng)管移入溫度為-78℃的冷阱中, 加入化合物(a)四倍量的n-BuLi, 冷阱中反應(yīng)0.5h后再置于室溫反應(yīng)4h; 再在低溫下, 加入化合物(a)四倍量的全氟聯(lián)苯, 緩慢升至室溫后反應(yīng)12h.反應(yīng)結(jié)束后, 用二氯甲烷和飽和食鹽水萃取, 有機(jī)相用無(wú)水MgSO₄干燥, 過(guò)濾, 旋干, 通過(guò)硅膠柱層析純化(洗脫劑: V二氯甲烷: V石油醚=1:4), 用乙酸乙酯和乙醇混合溶劑重結(jié)晶, 得淡黃色固體(Ⅰ)，其中, R為C_nH_2n+1, n表示碳原子數(shù)為3, 4, 6, 8, 10, 12。