苯并菲类盘状液晶二聚体及其合成方法
【专利摘要】本发明涉及一种苯并菲类盘状液晶二聚体及其合成方法，该二聚体的结构式如下：其中，n=4,5,6,7,8,9,10,11,12或者其中，m=4本发明得到的化学物质含有苯并菲盘状液晶基元，且具有二聚体结构，具有优秀的溶解性，能溶于二氯甲烷等常规溶剂。同时，成膜性优于苯并菲类液晶单体，能构筑大面积的均一取向。在作为有机薄膜晶体管、有机发光二极管、有机太阳能电池等光电器件的电荷传输材料的应用上，具有潜在的应用价值。同时本发明操作简单安全，原料经济易得，产品成本经济合理，具有重要的潜在商业价值。
【专利说明】苯并菲类盘状液晶二聚体及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种苯并菲类盘状液晶二聚体及其合成方法，具体是通过合成一种具 有单功能性基团的苯并菲类单体作为原料合成苯并菲类盘状液晶二聚体的制备方法。本发 明属于液晶材料及电荷传输材料领域。
【背景技术】
[0002] 1888年奥地利植物学家莱尼茨尔（F. Reinitzer)在研究胆留醇苯甲酸酯时首次 观察到了液晶现象，1989年德国科学家莱曼（Otto Lehmann)将这种处于液体和晶体之间的 中间状态的物质命名为"液晶"。研究表明，液晶态是介于晶态和液态之间的一种热力学稳 定的相态，它既具有液态的流动性，又保持了晶态的有序性。
[0003] 1954年，法国物理学家德然纳（de Gennes)预言了盘状分子中液晶相的存在。1977 年，印度科学家Chandrasehkar在对均六苯酯的研究中首次发现了盘状分子的液晶相，并 对"盘状液晶"做了最为清晰的论述。盘状液晶分子通常包括两个基本组成部分：刚性的具 有平面或近平面的芳香族中心核和外面围绕着的柔性脂肪侧链，中心硬核周围柔性脂肪链 可通过醚、硫醚、酯、苯甲酸酯、炔基等形式与其相连。这种独特的结构，使盘状分子在液晶 相时能通过分子自组装形成柱状相，并因为盘状分子自身的η -电子堆叠而具有卓越的 一维载流子传输性能。
[0004] 苯并菲于1907年由Mannich等人首次报道合成，1978年作为盘状液晶材料是首次 被提出。1994年D. Haarer在Nature上发表了一篇关于盘状液晶光电导性能的文章,首次 报道了六烷硫基苯并菲（HTT6)的光电导性能，这篇文章同时也点燃了对盘状液晶光电导性 能研究的热情。其后，由于其成本低廉、提纯简单、拥有丰富的结构变化和较多的相态，易于 在电极间自发有序排列，并且具有良好的热学稳定性和优秀的电荷传输性能以及巨大的应 用潜力，苯并菲一直是液晶半导体研究的热点领域。
[0005] 当前，获得更多的具有优秀性能的苯并菲盘状液晶材料以及其简便高效的制备方 法，已经成为该领域的发展的迫切需要。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种带有丁氧基侧链和柔性桥接链的苯并菲类二聚体及 其合成方法，这种物质可以用作有机场效应管、有机发光二极管、太阳能电池等光电器件的 电荷传输材料。
[0007] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
[0008] -种苯并菲类盘状液晶二聚体，为含有丁氧基侧链及柔性桥接链的苯并菲衍生 物，该苯并菲盘状液晶二聚体的结构式如下：
[0009]
【权利要求】
1. 一种苯并菲类盘状液晶二聚体，它的结构式如下：
其中，n=4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11，12 或者
其中，m=4〇
2. 权利要求1所述的苯并菲类盘状液晶二聚体的合成方法，包括如下步骤： (1) 1,2-二下氧基苯的合成 在机械揽拌下，在邻苯二酷中加入无水碳酸钟，然后在氮气保护下依次加入无水己醇 和丙丽，揽拌均匀后，加入漠代正下焼，升温至6(TC冷凝回流；薄板色谱监控反应进程，至 反应完全，抽滤取滤液，旋蒸溶剂，将所得液体减压精觸，得无色透明液体； (2) 2, 3, 6, 7, 10, 11-六下氧基苯并菲的合成 在揽拌下，在步骤（1)得到的无色透明液体中加入除水的二氯甲焼，然后在氮气保护 下，揽拌，加入无水H氯化铁，室温下继续反应；将反应液全部倒入冰甲醇中，抽滤，用己醇 多次冲洗，得到滤饼；在揽拌下，在氮气保护下，在滤饼中依次加入漠代正下焼、无水碳酸钟 和丙丽，升温至6(TC回流；反应完全后，待反应液冷却至室温，抽滤取滤液，旋蒸得浅黄色 固体，真空烘箱完全干燥后，用己醇重结晶，得浅黄色固体； (3) 2-轻基-3,6, 7,10, 11-五下氧基苯并菲的合成 在揽拌下，在邻苯二酷中加入除水的二氯甲焼，然后在氮气保护下，在冰盐浴、揽拌条 件下，用注射器通过恒压滴管注入H漠化测，加完后20-40min撤去冰盐浴，室温继续反应； 减压蒸觸，得白色针状晶体B-漠代邻苯二酷，将其配成0. 5M的二氯甲焼溶液备用； 在步骤（2)得到的浅黄色固体中加入除水的二氯甲焼，然后在氮气保护下，在室温、揽 拌条件下，用注射器通过恒压滴管注入B-漠代邻苯二酷的二氯甲焼溶液，升温至4(TC冷凝 回流；反应后，待反应液冷却至室温，将反应液倒入冰水中，用二氯甲焼多次萃取后，无水硫 酸轴干燥过夜，将混合溶液抽滤取滤液，旋蒸除去溶剂，采用柱层析提纯，己醇重结晶得到 白色固体； (4) 柔性链桥接的苯并菲離类二聚体的合成。 在氮气的保护下，在无水己醇和丙丽中，依次加入步骤（3)得到的白色固体和K2CO3,揽
拌，加热回流，加入二漠代焼姪，回流，冷却，过滤，水洗滤饼，滤液滤饼均用二氯甲焼萃取， 旋蒸除去溶剂，将所得物质柱色谱提纯，正己焼和己醇重结晶，得白色固体。
3.权利要求1所述的苯并菲类盘状液晶二聚体的合成方法，包括如下步骤： (1) 1,2-二下氧基苯的合成 在机械揽拌下，在邻苯二酷中加入无水碳酸钟，然后在氮气保护下依次加入无水己醇 和丙丽，揽拌均匀后，加入漠代正下焼，升温至6(TC冷凝回流；薄板色谱监控反应进程，至 反应完全，抽滤取滤液，旋蒸溶剂，将所得液体减压精觸，得无色透明液体； (2) 2, 3, 6, 7, 10, 11-六下氧基苯并菲的合成 在揽拌下，在步骤（1)得到的无色透明液体中加入除水的二氯甲焼，然后在氮气保护 下，揽拌，加入无水H氯化铁，室温下继续反应；将反应液全部倒入冰甲醇中，抽滤，用己醇 多次冲洗，得到滤饼；在揽拌下，在氮气保护下，在上述滤饼中依次加入漠代正下焼、无水碳 酸钟和丙丽，升温至6(TC回流；反应完全后，待反应液冷却至室温，抽滤取滤液，旋蒸得浅 黄色固体，真空烘箱完全干燥后，用己醇重结晶，得浅黄色固体； (3) 2-轻基-3,6, 7,10, 11-五下氧基苯并菲的合成 在揽拌下，在邻苯二酷中加入除水的二氯甲焼，然后在氮气保护下，在冰盐浴、揽拌条 件下，用注射器通过恒压滴管注入H漠化测，加完后20-40min撤去冰盐浴，室温继续反应； 减压蒸觸，得白色针状晶体B-漠代邻苯二酷，将其配成0. 5M的二氯甲焼溶液备用； 在步骤（2)得到的浅黄色固体中加入除水的二氯甲焼，然后在氮气保护下，在室温、揽 拌条件下，用注射器通过恒压滴管注入B-漠代邻苯二酷的二氯甲焼溶液，升温至4(TC冷凝 回流；反应后，待反应液冷却至室温，将反应液倒入冰水中，用二氯甲焼多次萃取后，无水硫 酸轴干燥过夜，将混合溶液抽滤取滤液，旋蒸除去溶剂，采用柱层析提纯，己醇重结晶得到 白色固体； (4) 柔性链桥接的苯并菲醋类二聚体的合成 在揽拌下，在二氯甲焼中加入步骤（3)得到的白色固体、己二酸，DCC，DMAP，橡胶塞密封 反应，反应完成后，将所得混合物抽滤，并用5wt%的化OH/NaHC^溶液及去离子水洗涂后萃 取，无水硫酸轴干燥过夜，抽滤，除去溶剂，色谱柱提纯，己醇重结晶得白色粉末。
【文档编号】C07C69/44GK104418714SQ201310397248
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】蒲嘉陵, 王艺飞, 张春秀, 吴昊, 张铭霞 申请人:北京印刷学院