一种液晶化合物及其制备方法

文档序号:3739305阅读:312来源:国知局
专利名称:一种液晶化合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种液晶化合物及其制备方法。

背景技术
随着技术的不断发展和人们对显示要求的不断提高,平板显示已经显示出其优越的性能并逐步走向生活,成为当今显示技术的主趋势。等离子显示器、液晶显示器、有机电致发光显示器,是目前平板显示技术的三大主流。其中,液晶显示器具有低耗电、寿命长的优点,有机电致发光显示器具有自主发光、宽视角、颜色丰富等优点。


发明内容
本发明的目的是一种液晶化合物及其制备方法。
本发明的提供的液晶化合物,具有“U”分子结构,为蒽的衍生物,其结构通式如式I所示,
(式I) 所述式I结构通式中,R1为C1-C15的烷基,R2为C1-C15的烷基或

其中,R3为C1-C15的烷基。
当R2为

时,该化合物的结构通式如式II所示,
(式II) 上述液晶化合物具体可为下述各化合物中的任意一种 4,5-二(4′-烷基联苯-4″-乙炔基)-9-烷氧基蒽



本发明提供的两种制备上述式I结构通式所示化合物的方法,方法一包括如下步骤在Pd(Ph3P)2Cl2及CuI的催化作用下,将4-烷基联苯-4-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽进行偶联反应,得到所述式I结构通式所示化合物。
上述式I结构通式所示液晶化合物的合成路线如下所示
上述方法中,4-烷基联苯-4-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽的摩尔比为2-3∶1,具体可为2-2.4∶1、2-2.45∶1、2.25-2.45∶1或2.45-2.5∶1,优选2.25~2.5∶1;反应温度为反应体系的回流温度,如80-150℃,具体可为80-100℃、80℃、100℃、150℃、100-150℃、90℃、110℃、120℃、130℃、140℃、110-150℃或120-140℃,反应时间为12-48小时,反应气氛为惰性气氛,优选氮气气氛。Pd(Ph3P)2Cl2及CuI的用量为9-烷氧基二碘代蒽摩尔用量的1-15%,具体可为1-10%、2-10%、5-10%、2-15%、10-15%、1-6%或3-4%,优选2~5%。所述有机溶剂选自三乙胺和甲苯中的至少一种,其用量只要能溶解反应物即可。该反应体系中还加入助催化剂三苯基膦,所述三苯基膦的用量为催化剂Pd(Ph3P)2Cl2质量的16-20倍,具体可为16倍、16.7倍、20倍、16-18倍或16.7-20倍。
本发明提供的制备上述式I结构通式所示化合物的方法,方法二包括如下步骤在Pd(Ph3P)2Cl2及CuI的催化作用下,将反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4″′-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽进行偶联反应,得到所述式I结构通式所示化合物。
上述式I结构通式所示液晶化合物的合成路线如下所示
上述方法中,所述反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4″′-乙炔中的烷基优选为戊基。反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4″′-乙炔4-烷基联苯-4-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽的摩尔比为2-3∶1,具体可为2-2.57∶1、2-2.6∶1、2.25-2.6∶1或2.5-2.6∶1,优选2.25~2.5∶1;反应温度为反应体系的回流温度,如80-150℃,具体可为80-100℃、80℃、100℃、150℃、100-150℃、90℃、110℃、120℃、130℃、140℃、110-150℃或120-140℃,反应时间为12-48小时,反应气氛为惰性气氛,优选氮气气氛。Pd(Ph3P)2Cl2及CuI的用量为9-烷氧基二碘代蒽摩尔用量的1-15%,具体可为1-10%、2-10%、5-10%、2-15%、10-15%、1-6%或3-4%,优选2~5%。所述有机溶剂选自三乙胺和甲苯中的至少一种,其用量只要能溶解反应物即可。该反应体系中还加入助催化剂三苯基膦,所述三苯基膦的用量为催化剂Pd(Ph3P)2Cl2质量的16-20倍,具体可为16倍、16.7倍、20倍、16-18倍或16.7-20倍。
另外,本发明提供的式I结构通式所示液晶化合物在制备液晶显示材料或有机发光二极管(OLED)材料中的应用,也属于本发明的保护范围。
本发明提供的液晶化合物,核磁和IR检测结构正确,具有“U”型分子结构,区别于一般液晶分子的线性棒状或多环盘状的结构;同时该化合物具有高清亮点,可作为液晶显示材料;由于该化合物具有较大的共轭体系,可作为OLED的发光材料。该材料还具有液晶相,可作为液晶单体使用。

具体实施例方式 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。
实施例1、化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽的制备 将化合物4-丁基-联苯-4-乙炔2g(8.5mmol)、化合物9-甲氧基二碘代蒽A1.6g(3.5mmol)、0.5g三苯基膦、0.3g Pd(Ph3P)2Cl2及0.2g CuI加入到100ml三口瓶中,再加入35ml三乙胺和20ml甲苯。在氮气保护下搅拌回流24小时。反应液由黄色混浊逐渐变为深褐色混浊液,硅胶板展开判定反应终点。反应完毕,抽滤反应液,得到橙黄色或棕黄色固体。用CHCl3过硅胶柱,旋除溶剂,用大量乙酸乙酯结晶,得到亮黄色固体,为化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽。液相色谱纯度为99%,收率为65%。
DSCCr 242.65℃N254.45℃I; IR3060,2924,2854,2202,1599,1497,1350,1136,814,742。可知,该化合物结构正确。
实施例2、化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽的制备 将化合物4-丁基-联苯-4-乙炔1.64g(7.0mmol)、化合物9-甲氧基二碘代蒽A1.6g(3.5mmol)、0.5g三苯基膦、0.3g Pd(Ph3P)2Cl2及0.2g CuI加入到100ml三口瓶中,加入35ml三乙胺和20ml甲苯。在氮气保护下搅拌回流24小时。反应液由黄色混浊逐渐变为深褐色混浊液,硅胶板展开判定反应终点。反应完毕,抽滤反应液,得到橙黄色或棕黄色固体。用CHCl3过硅胶柱,旋除溶剂,用大量乙酸乙酯结晶,得到亮黄色固体,为化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽。液相色谱纯度为98.5%,收率为55%。
IR3060,2920,2848,2202,1913,1599,1497,1350,1136,820,741。可知,该化合物结构正确。
实施例3、化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽的制备 将化合物4-丁基-联苯-4-乙炔2g(8.5mmol)、化合物9-甲氧基二碘代蒽A1.6g(3.5mmol)、0.5g三苯基膦、0.025g Pd(Ph3P)2Cl2及0.02g CuI加入到100ml三口瓶中,加入35ml三乙胺和20ml甲苯。在氮气保护下搅拌回流24小时。反应液由黄色混浊逐渐变为深褐色混浊液,硅胶板展开判定反应终点。反应完毕,抽滤反应液,得到橙黄色或棕黄色固体。用CHCl3过硅胶柱,旋除溶剂,用大量乙酸乙酯结晶,得到亮黄色固体,为化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽。液相色谱纯度为98.5%,收率为45%。
IR3060,2920,2848,2202,1913,1599,1497,1350,1136,820,741。可知,该化合物结构正确。
实施例4、化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽的制备 将化合物4-丁基-联苯-4-乙炔2g(8.5mmol)、化合物9-甲氧基二碘代蒽A1.6g(3.5mmol)、0.5g三苯基膦、0.3g Pd(Ph3P)2Cl2及0.2g CuI加入到100ml三口瓶中,加入35ml三乙胺和20ml苯,在氮气保护下搅拌回流(80℃)36小时。在氮气保护下搅拌回流24小时。反应液由黄色混浊逐渐变为深褐色混浊液,硅胶板展开判定反应终点。反应完毕,抽滤反应液,得到橙黄色或棕黄色固体。用CHCl3过硅胶柱,旋除溶剂,用大量乙酸乙酯结晶,得到亮黄色固体,为化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽。液相色谱纯度为98.5%,收率为62%。
IR3060,2920,2848,2202,1913,1599,1497,1350,1136,820,741。可知,该化合物结构正确。
实施例5、化合物4,5-二[反式-4′-(4″-戊基环己基)联苯-4″′-乙炔基)-9-甲氧基蒽的制备 将化合物反式-4′-(4″-戊基环己基)联苯-4″′-乙炔3g(9.0mmol)、化合物9-甲氧基二碘代蒽A1.6g(3.5mmol)、0.5g三苯基膦、0.3gPd(Ph3P)2Cl2及0.2g CuI加入到100ml三口瓶中,加入35ml三乙胺和20ml甲苯。在氮气保护下搅拌回流36小时。反应液由黄色混浊逐渐变为深褐色混浊液,硅胶板展开判定反应终点。反应完毕,抽滤反应液,得到橙黄色或棕黄色固体。用CHCl3过硅胶柱,旋除溶剂,用大量乙酸乙酯结晶,得到亮黄色固体,为化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽。液相色谱纯度为98.5%,收率为59%。
DSCCr 287.5℃N(>300℃)I; IR3060,2920,2848,2202,1913,1599,1497,1350,1136,820,741。可知,该化合物结构正确。
实施例6、化合物4,5-二[反式-4′-(4″-戊基环己基)联苯-4″′-乙炔基)-9-甲氧基蒽的制备 将化合物反式-4′-(4″-戊基环己基)联苯-4″′-乙炔3g(9.0mmol)、化合物9-甲氧基二碘代蒽A1.6g(3.5mmol)、0.35gPd(Ph3P)2Cl2及0.2g CuI加入到100ml三口瓶中,加入35ml三乙胺和20ml甲苯。在氮气保护下搅拌回流42小时。反应液由黄色混浊逐渐变为深褐色混浊液,硅胶板展开判定反应终点。反应完毕,抽滤反应液,得到橙黄色或棕黄色固体。用CHCl3过硅胶柱,旋除溶剂,用大量乙酸乙酯结晶,得到亮黄色固体,为化合物4,5-二(4′-丁基联苯-4″-乙炔基)-9-甲氧基蒽。液相色谱纯度为98.8%,收率为55%。
DSCCr 287.5℃N(>300℃)I; IR3060,2920,2848,2202,1913,1599,1497,1350,1136,820,741。可知,该化合物结构正确。
权利要求
1.式I结构通式所示液晶化合物,
(式I)
所述式I结构通式中,R1为C1-C15的烷基,R2为C1-C15的烷基或
R3为C1-C15的烷基。
2.一种制备权利要求1所述化合物的方法,包括如下步骤在Pd(Ph3P)2Cl2及CuI的催化作用下,将9-烷氧基二碘代蒽于有机溶剂中与下述化合物中的任意一种4-烷基联苯-4-乙炔或反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4″′-乙炔,进行偶联反应,得到权利要求1所述化合物。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述4-烷基联苯-4-乙炔和9-烷氧基二碘代蒽中的烷基均选自C1-C15的烷基,优选丁基;所述反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4″′-乙炔中的烷基为戊基。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于所述4-烷基联苯-4-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽的摩尔比为2~3∶1;所述反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4″′-乙炔4-烷基联苯-4-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽的摩尔比为2~3∶1。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于所述4-烷基联苯-4-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽的摩尔比为2.25~2.5∶1,所述反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4″′-乙炔4-烷基联苯-4-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽的摩尔比为2.25~2.5∶1。
6.根据权利要求2-5任一所述的方法,其特征在于所述偶联反应中,温度为80-150℃,时间为12-48小时,反应气氛为惰性气氛,优选氮气气氛;所述有机溶剂选自三乙胺和甲苯中的至少一种。
7.根据权利要求2-5任一所述的方法,其特征在于所述Pd(Ph3P)2Cl2及CuI的用量为9-烷氧基二碘代蒽摩尔用量的1-15%,优选2~5%。
8.根据权利要求2-7任一所述的方法,其特征在于所述偶联反应体系中还加入三苯基膦。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于所述三苯基膦的用量为催化剂Pd(Ph3P)2Cl2质量的16-20倍。
10.权利要求1所述化合物在制备液晶显示材料或有机发光二极管中的应用。
全文摘要
本发明公开一种液晶化合物及其制备方法。本发明提供的液晶化合物,具有“U”分子结构,为蒽的衍生物,其结构通式如式I所示,其中,R1为C1-C15的烷基,R2为C1-C15的烷基或R3为C1-C15的烷基。本发明提供的制备上述化合物的方法,是在Pd(Ph3P)2C12及CuI的催化作用下,将4-烷基联苯-4-乙炔或反式-4′-(4″-烷基环己基)联苯-4′″-乙炔与9-烷氧基二碘代蒽进行偶联反应,得到目标产物。本发明提供的液晶化合物具有“U”型分子结构,具有高清亮点,可作为液晶显示材料;由于该化合物具有较大的共轭体系,可作为OLED的发光材料。该材料还具有液晶相,可作为液晶单体使用。(式I)
文档编号C09K19/32GK101768055SQ201010034350
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者唐洪, 梁晓, 张伟, 张百哲 申请人:清华大学
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