一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物及其制备方法与流程

本发明属于液晶材料领域，特别涉及一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物及其制备方法。

背景技术：

液晶是一种介于液态和结晶态之间的物质状态，能像晶体一样发生双折射、衍射、布拉格反射、旋光效应等；也能在外场作用下产生热光、电光或磁光效应，例如，液晶材料在低的电场强度下就会有电流变效应。离子型液晶聚合物是既具有液晶性质又带有离子基团的一类聚合物，是一类结合了液晶以及离子聚合物特点的新型功能材料。由于离子基团的存在，离子液晶聚合物在一些方面的表现要优于单纯液晶聚合物，近年来该类材料获得了人们的广泛关注。

液晶也是一类智能流体，其流变性能在外加电场作用下可以发生快速、可逆和明显的改变，其表观粘度、屈服应力等流变学特性的可逆突变效应即是电流变效应。传统液晶及其聚合物的电流变效应不够强，表现为剪切应力较低、电流变液强度不够理想等。为了提高液晶材料的电流变效应，可以采取提高液晶材料极性的办法。本发明用以提高液晶材料极性的方法是制备一类含有咪唑离子与侧氟代苯基团的液晶聚合物，这类物质未见任何文献报道。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物及其制备方法，该方法制备出含有咪唑阳离子与侧氟代苯基团的液晶聚合物，是由含有咪唑阳离子与含有侧氟代苯基团的制备的向列相液晶。

本发明的一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，所述液晶聚合物的咪唑阳离子与含有侧氟代苯基团均与G相连，形成咪唑阳离子与侧氟代苯基团的主链液晶分子结构，其结构通式为：

其中，a+b＝c，a＞0，b＞0；a、b、c的关系基于摩尔数计算；

X^-为Br^-、BF₄^-、CF₃COO^-、(CF₃SO₂)₂N^-、PF₆^-、SCN^-、CH₃SO₃^-、CF₃SO₃^-或NO₃^-中的一种；

m＝1、2、3、4、5、6、7或8；

R为-CH₃、-CH(CH₃)₂、-Si(CH₃)₃、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃、-CH₂(CH₂)₂CH₃中的一种；

G为

n为聚合度，含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的数均分子量范围为0.5万～50万；

本发明的一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1，制备含侧氟代苯二酰氯中间体A：

(1)制备含羧基化合物A′：

①将脂肪族二酰氯溶解在四氢呋喃中，得到脂肪族二酰氯的四氢呋喃溶液；将2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺溶解在四氢呋喃中，得到2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液；

将脂肪族二酰氯的四氢呋喃溶液，滴加至2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液中，常温反应1～2h后，加热至60～66℃，回流反应16～72h，获得含羧基化合物A′的反应液；

其中，按摩尔比，脂肪族二酰氯∶2-氟-4-羟基苯甲酸∶三乙胺＝1∶(2～3)∶(1～6)；

②将含羧基化合物A′的反应液，常压蒸馏后，冷却至室温，加入水中，用稀盐酸调节pH值为3～4，有固体相析出，过滤，得到含羧基化合物A′的反应滤饼和含羧基化合物A′的滤液，其中，按体积比，水的量∶含羧基化合物A′的反应液＝(5～10)∶1；

③将含羧基化合物A′的反应滤饼用水洗涤后，将含羧基化合物A′的滤饼用乙醇重结晶，制得含羧基化合物A′；

(2)制备含侧氟代苯二酰氯中间体A：

向含羧基化合物A′中，滴加氯化亚砜，常温反应1～2h，加热到55～65℃，搅拌反应9～18h，减压蒸馏，制得含侧氟代苯二酰氯中间体A；其中，按质量比，氯化亚砜∶含羧基化合物A′＝(1～20)∶1；

步骤2，制备含溴二酰氯中间体B：

向2，3-二溴丁二酸中滴加氯化亚砜，常温反应1～2h后，加热到55～65℃，反应8～18h，减压蒸馏，得含溴二酰氯中间体B；其中，按质量比，氯化亚砜∶2，3-二溴丁二酸＝(1～20)∶1；

步骤3，制备含侧氟代苯基团溴代聚合物：

(1)将含侧氟代苯二酰氯中间体A和含溴二酰氯中间体B溶解在四氢呋喃中，制得混合酰氯溶液；将二酚原料和三乙胺溶解在四氢呋喃中，制得二酚混合溶液；

将混合酰氯溶液滴加至二酚混合溶液中，制得混合物料；其中，按摩尔比，二酚原料∶含侧氟代苯二酰氯中间体A∶含溴二酰氯中间体B∶三乙胺＝c∶a∶b∶(c～6c)，其中，a+b＝c，a＞0，b＞0；

(2)将混合物料，常温反应1～2h后，加热至60～70℃，回流反应24～72h，制得含侧氟代苯基团溴代聚合物的反应液；

(3)将含侧氟代苯基团溴代聚合物的反应液，冷却至室温，加入水中，用稀盐酸调节pH值为3～4，过滤，得到含侧氟代苯基团溴代聚合物的滤液和含侧氟代苯基团溴代聚合物的滤饼，其中，按体积比，水的量∶含侧氟代苯基团溴代聚合物的反应液＝(5～10)∶1；

(4)将含侧氟代苯基团溴代聚合物的滤饼用水洗涤后，再用乙醇洗涤，烘干，得到含侧氟代苯基团溴代聚合物；

步骤4，采用溴代聚合物与咪唑原料制备含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物：

(1)将咪唑原料加入含侧氟代苯基团溴代聚合物中，放入微波反应器中，微波5～20min；制得含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，咪唑原料∶含侧氟代苯基团溴代聚合物＝(5～10)∶1；其中，微波反应器的微波频率为300MHz～300KMHz；

(2)将含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物的反应液，加入乙醇中，有固体相析出，过滤，得到含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物的滤液与含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼，将含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼烘干，得到含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物；其中，按体积比，乙醇∶含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物的反应液＝(1～10)∶1；

步骤5，阴离子置换制备咪唑鎓盐聚合物：

(1)将含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物和阴离子置换剂加入丙酮中，加热至60～65℃，回流反应12～72h，得到咪唑鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物∶阴离子置换剂∶丙酮＝1∶(1～10)∶(50～200)；

(2)将咪唑鎓盐聚合物的反应液，冷却，得到NaBr固体和含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，过滤掉固体，将含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，减压蒸馏，得到粗咪唑鎓盐聚合物产品；

(3)将粗咪唑鎓盐聚合物产品用乙醚洗涤，过滤，得到咪唑鎓盐聚合物滤饼，将咪唑鎓盐聚合物滤饼用异丙醇重结晶，烘干，得到咪唑鎓盐聚合物。

其中，

所述步骤1中，所述的脂肪族二酰氯为丙二酰氯、丁二酰氯、戊二酰氯、己二酰氯、庚二酰氯、辛二酰氯、壬二酰氯或癸二酰氯中的一种。

所述步骤1(1)中，按质量比，四氢呋喃∶脂肪族二酰氯＝(1～50)∶1；按质量比，四氢呋喃∶2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺＝(1～50)∶1；

所述步骤1(1)中，稀盐酸的浓度为1～6mol/L；

所述步骤1(1)中，常压蒸馏的目的是除去过量的四氢呋喃；

所述步骤1(1)中，所述的将含羧基化合物A′的滤饼用水洗涤为用水洗涤含羧基化合物A′的滤饼3次以上；

所述步骤1(1)中，乙醇重结晶的具体过程为：含侧氟代苯二酰氯中间体A的滤饼置于乙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h以上；其中，按质量比，乙醇∶含侧氟代苯二酰氯中间体A的滤饼＝(1～3)∶1。

所述步骤1(2)中，减压蒸馏的目的是除去过量的氯化亚砜；

所述步骤1中，含羧基化合物A′为含侧氟代苯固相中间体；

所述步骤2中，减压蒸馏目的是除去过量的氯化亚砜；

所述步骤3中，所述的二酚原料为对苯二酚或4，4′-联苯二酚中的一种；

所述步骤3中，可以通过调节混合酰氯中，含侧氟代苯二酰氯中间体A与含溴二酰氯中间体B的摩尔数比例，从而制得不同组成的聚合物，但二者的摩尔数之和等于二酚原料的摩尔数；

所述步骤3(1)中，按质量比，四氢呋喃∶含侧氟代苯二酰氯中间体A和含溴二酰氯中间体B＝(1～50)∶1；按质量比，四氢呋喃∶二酚原料和三乙胺＝(1～50)∶1；

所述步骤3(4)中，所述的将含侧氟代苯基团溴代聚合物的滤饼用水洗涤为用去离子水洗涤含侧氟代苯基团溴代聚合物的滤饼3次以上；所述的将含侧氟代苯基团溴代聚合物的滤饼用乙醇洗涤为用乙醇洗涤含侧氟代苯基团溴代聚合物的滤饼3次以上；

所述步骤4中，所述的咪唑原料为1-甲基咪唑、1-异丙基咪唑、三甲基硅咪唑、1-乙基咪唑、1-丙基咪唑或1-正丁基咪唑中的一种。

所述步骤5中，所述的阴离子置换剂为四氟硼酸钠、三氟乙酸钠、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、六氟磷酸钾、硫氰酸钾、甲基磺酸钠、三氟甲烷磺酸钾或硝酸钾中的一种。

所述步骤5(2)中，减压蒸馏的目的是除去过量的丙酮；

所述步骤5(3)中，所述的将粗咪唑鎓盐聚合物产品用乙醚洗涤为用乙醚洗涤粗咪唑鎓盐聚合物产品3次以上；

所述步骤5(3)中，异丙醇重结晶的具体过程为：咪唑鎓盐聚合物滤饼置于异丙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h以上；其中，按质量比，异丙醇∶咪唑鎓盐聚合物滤饼＝(1～3)∶1。

其中，所述的步骤1中2-氟-4-羟基苯甲酸为含侧氟代苯原料；所述步骤2中，2，3-二溴丁二酸为含溴原料；

本发明含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物及其制备方法方法中，所述方法中涉及滴加过程的步骤，滴加速度为5～10mL/min，滴加时，搅拌速度为200～300rpm。

所述的含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物及其制备方法中，所述的水指去离子水。

所述的四氢呋喃的用量以能够溶解所有反应原料为标准控制；

本发明方法制备的含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物是由咪唑阳离子与侧氟代苯基团的制备的向列相液晶。

本发明的反应方程式为：

所述的步骤1，制备含侧氟代苯二酰氯中间体A时，发生的反应为：

(1)制备含羧基化合物A′：

(2)制备含侧氟代苯二酰氯中间体A：

所述的步骤2，制备含溴二酰氯中间体B时，发生的反应为：

所述的步骤3，制备含侧氟代苯基团溴代聚合物时，发生的反应为：

所述的步骤4，采用溴代聚合物与咪唑原料制备含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物时，发生的反应为：

所述的步骤5，阴离子置换制备咪唑鎓盐聚合物，采用上述咪唑溴鎓盐聚合物与阴离子置换剂制备咪唑鎓盐聚合物时，发生的反应为：

本发明的含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物及其制备方法，相比于现有技术，其有益效果为：

离子液晶聚合物是液晶聚合物中的一种，由聚合物主链结构、阴离子和阳离子三部分组成，离子液晶聚合物的特性是离子导电性与液晶取向性。离子液晶聚合物作为离子导电材料、液晶功能材料及功能性纳米材料已得到应用。本发明将咪唑盐基团与具有侧氟代苯液晶结构单元相结合，制备出了一类新型液晶材料，并且制备方法简单。该类新型液晶材料在具有离子聚合物特性基础上显示温度范围很宽(50～150℃)的液晶相，并具有良好的电流变性能，有望在汽车工程、液压工程、机器人、生产自动化等方面得到广泛应用。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的红外谱图；

图2为本发明实施例1制备的癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的¹H-NMR谱图；

图3为本发明实施例1制备的癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯的红外谱图；

图4为2，3-二溴丁二酰氯的红外光谱；

图5为本发明实施例1制备的溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的红外光谱；

图6为本发明实施例1制备的溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的DSC图；

图7为本发明实施例1制备的溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的偏光照片(200×)；

图8为本发明实施例1制备的[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的红外光谱图；

图9为本发明实施例1制备的[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的DSC图；

图10为本发明实施例1制备的[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的偏光照片(200×)；

图11为本发明实施例1制备的[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的红外谱图；

图12为本发明实施例1制备的[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的DSC图；

图13为本发明实施例1制备的[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的偏光照片(200×)；

图14为本发明实施例1制备的[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的流变学性能曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明实施例中采用的含侧氟代苯原料为2-氟-4-羟基苯甲酸(CAS：65145-13-3)，含溴原料为2，3-二溴丁二酸(CAS：608-36-6)，脂肪族二酰氯为丙二酰氯(CAS：1663-67-8)、丁二酰氯(CAS：543-20-4)、戊二酰氯(CAS：2873-74-7)、己二酰氯(CAS：111-50-2)、庚二酰氯(CAS：142-79-0)、辛二酰氯(CAS：10027-07-3)、壬二酰氯(CAS：123-98-8)、癸二酰氯(CAS：111-19-3)，二酚原料为对苯二酚(CAS：123-31-9)、4，4′-联苯二酚(CAS：92-88-6)，咪唑原料为1-甲基咪唑(CAS：616-47-7)、1-异丙基咪唑(CAS：4532-96-1)、三甲基硅咪唑(CAS：18156-74-6)、1-乙基咪唑(CAS：7098-07-9)、1-丙基咪唑(CAS：35203-44-2)、1-正丁基咪唑(CAS：4316-42-1)，阴离子置换剂为四氟硼酸钠(CAS：13755-29-8)、三氟乙酸钠(CAS：2923-18-4)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(CAS：90076-65-6)、六氟磷酸钾(CAS：17084-13-8)、硫氰酸钾(CAS：333-20-0)、甲基磺酸钠(CAS：2386-57-4)、三氟甲烷磺酸钾(CAS：2926-27-4)或硝酸钾(CAS：7757-79-1)。

本发明中实施例测试仪器及型号：

(1)红外光谱仪(FT-IR)采用美国PE公司的Spectrum One红外光谱仪，固体样品采用KBr压片。

(2)核磁分析采用美国Varian公司的WH-90PFT核磁共振仪，以TMS为内标，CDCl₃为溶剂，测试温度为室温，核磁共振的工作频率为300MHz。

(3)差示扫描量热(DSC)分析采用德国NETZSCH公司的DSC-204差示量热扫描仪，升温速率为20℃/min，降温速率为10℃/min，测试温度范围为0～400℃，N₂为保护气。

(4)偏光显微(POM)分析采用LEICADMRX型偏光显微镜，带有热台，可拍摄。热台为英国Linam公司的THMSE600。

(5)流变学性能分析采用成都仪器厂的NXS-11B型旋转粘度计，自配热台，施加电场所用仪器为立奥(天津)科技有限公司的HV-103P1型直流高压电源。

(6)凝胶渗透色谱采用美国Waters公司515型GPC分析仪，THF为流动相，测试温度为40℃，流速为1.0mL/min，以窄分布标准聚苯乙烯样品校正GPC曲线。

以下实施例中，bPh指的是对苯二酚或4，4′-联苯二酚的酚基中不含氢原子结构；

FB指的是含侧氟代苯二酰氯中间体A中不含氯原子结构；

dD指的是含溴二酰氯中间体B中不含氯原子结构；

Im+指的是1-烷基咪唑基阳离子结构；

实施例1

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1，制备含侧氟代苯二酰氯中间体癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯：

含侧氟代苯二酰氯中间体癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯的化学结构式为：

(1)制备含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯

①在装有搅拌子、冷凝管和温度计的250mL三口烧瓶中，加入2-氟-4-羟基苯甲酸(15.6g，0.1mol)、三乙胺(7mL，0.05mol)和100mL四氢呋喃，搅拌至全部溶解，然后在搅拌的条件下缓慢滴加50mL癸二酰氯(12.0g，0.05mol)的四氢呋喃，其中，滴加速度为5mL/min，滴加时，搅拌速度为200rpm；常温反应1h后，加热至65℃，回流反应28h，获得含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液；其中，按摩尔比，癸二酰氯∶2-氟-4-羟基苯甲酸∶三乙胺＝1∶2∶1；按质量比，四氢呋喃∶2-氟-4-羟基苯甲酸＝6.3∶1；四氢呋喃∶癸二酰氯＝4.1∶1；

②将含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液，常压蒸馏除去90mL四氢呋喃，冷却至室温，加入450mL去离子水中，用1mol/L稀盐酸调节pH值为3，有固体相析出，过滤，得到含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应滤饼和含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤液，其中，按体积比，去离子水的量∶含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的的反应液＝7.5∶1；

③用去离子水洗涤含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼3次以上后，将含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼置于乙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h；其中，按质量比，乙醇∶含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼＝1∶1；乙醇重结晶后，制得含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯；测得熔点为218～219℃，产率为72％。

癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的化学结构式为：

对癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯进行测试分析：

癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的红外光谱见图1，其红外数据如下：IR(KBr，cm^-1)：3103，2932，2851，2681，2574，1756，1689，1613，1501，1139，1013。

癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的氢核磁谱见图2，其氢核磁谱数据如下：

¹H-NMR(CDCl₃，δ，ppm)：1.02-1.23(m，8H)；1.42-1.52(m，4H)；2.36(t，J＝18Hz，4H)；7.10-7.13(m，2H)；7.32-7.36(m，2H)；7.80-7.84(m，2H)。

由图2可以看出，核磁谱图中的化学位移值与峰强度与其化学结构相符合，结合图1的红外光谱信息，确认所制备的物质为癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯。

(2)制备含侧氟代苯二酰氯中间体癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯

在装有搅拌子、球形冷凝管和酒精温度计的250mL三颈烧瓶中，加入含羧基化合物癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯(23.9g，0.05mol)中，滴加氯化亚砜(21.09mL，0.30mol)，其中，滴加速度为10mL/min，滴加时，搅拌速度为300rpm；常温反应1h，加热到60℃，反应9h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得含侧氟代苯二酰氯中间体癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯，为深灰色液体，产率92％；其中，按质量比，氯化亚砜∶含侧氟代苯二酰氯中间体癸二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯＝1.445∶1；

含侧氟代苯基二酰氯中间体癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯的化学结构式为：

癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯的红外光谱见图3，其红外数据如下：IR(KBr，cm^-1)：2941，2850，1758，1611，1498，1136，1010。与羧酸反应物相比，2681，2574及1689cm^-1处羧酸基团的特征吸收峰已消失，确认所制备的物质为二酰氯癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯。

步骤2，制备含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯：

含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯的化学结构式为：

在装有搅拌子、球形冷凝管和酒精温度计的250mL三颈烧瓶中，加入2，3-二溴丁二酸(27.6g，0.10mol)中，滴加氯化亚砜(32.9mL，0.45mol)，其中，滴加速度为8mL/min，滴加时，搅拌速度为150rpm；常温反应1h后，加热到60℃，反应8h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，得橙红色固体即为含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯，产率94％；其中，按质量比，氯化亚砜∶2，3-二溴丁二酸＝1.9525∶1；

2，3-二溴丁二酰氯的红外光谱见图4。其红外数据如下：IR(KBr，cm-1)：2937，2859，1788，1265，1050，649。

对其红外谱图进行分析，在波长2937cm^-1处和2859cm^-1处出现的是饱和碳氢(C-H)的伸缩振动峰，在波长1788cm^-1处出现了酰氯中的羰基(C＝O)的特征吸收峰，在波长649cm^-1处出现的吸收峰是碳溴键(C-Br)的吸收峰，确认所制备的物质为2，3-二溴丁二酰氯。

步骤3，制备含侧氟代苯基团溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5：

含侧氟代苯基团溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的化学结构式为：

(1)将癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯(25.7g，0.05mol)和2，3-二溴丁二酰氯(15.5g，0.05mol)溶解在150mL四氢呋喃中，制得混合酰氯溶液；

在装有搅拌子、球形冷凝管和温度计的500mL三颈烧瓶中，将4，4′-联苯二酚(18.6g，0.10mol)和三乙胺(14mL，0.1mol)溶解在200mL四氢呋喃中，制得二酚混合溶液；

将混合酰氯溶液缓慢滴加至搅拌的二酚混合溶液中，滴加速度为5mL/min，滴加时，搅拌速度为300rpm；制得混合物料；其中，按摩尔比，4，4′-联苯二酚∶癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯∶2，3-二溴丁二酰氯∶三乙胺＝1∶0.5∶0.5∶1；按质量比，四氢呋喃∶4，4′-联苯二酚＝10.42∶1；四氢呋喃∶癸二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯和2，3-二溴丁二酰氯＝3.59∶1；

(2)将混合物料，常温反应2h后，加热至60℃，回流反应32h，制得含侧氟代苯基团溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的反应液；

(3)将Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的反应液，冷却至室温，加入2000mL去离子水中，用6mol/L稀盐酸调节pH值为3，过滤，得到Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的滤液和Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的滤饼，其中，按体积比，去离子水的量∶Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的反应液＝5.71∶1；

(4)用大量去离子水洗涤Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的滤饼3次，再用乙醇洗涤Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5滤饼3次，烘干，得到白色粘稠固体，即为含侧氟代苯基团溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5；

Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的测试分析结果为：

Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的数均分子量为21.3万。

Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的红外光谱见图5。其红外数据如下：

IR(KBr，cm-1)：2933，2856，1731，1618，1502，1271，1150，1014。

Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5的DSC图见图6。相转变温度(℃)及对应的焓变(J/g)为：62.4℃至138.1℃显示向列相，清亮点温度(T_i)为138.1℃，焓变(J/g)为1.08。

Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5降温到128℃时偏光照片见图7，由图可以看出：该物质在降温过程中出现向列相液晶的球粒织构。

步骤4，采用溴代聚合物与咪唑原料制备含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物：

含侧氟代苯基团咪唑溴鎓盐聚合物[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的化学结构式为：

(1)在装有搅拌子、球形冷凝管和温度计的三颈烧瓶中，加入溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5(2.6g)和1-甲基咪唑(20g)，将装好物料的三颈烧瓶放入微波反应器中，微波15min；制得咪唑溴鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，1-甲基咪唑∶溴代聚合物Br-P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5＝7.69∶1；其中，微波反应器的微波频率为300MHz；

(2)将咪唑溴鎓盐聚合物的反应液，加入50mL乙醇中，有固体相析出，过滤，得到咪唑溴鎓盐聚合物的滤液与咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼，将咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼烘干，得到咪唑溴鎓盐聚合物[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]；其中，按体积比，乙醇∶咪唑溴鎓盐聚合物的反应液＝2.5∶1；

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的测试分析结果为：

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的红外光谱见图8。其红外数据如下：

IR(KBr，cm-1)：2931，2855，1732，1613，1502，1286，1126，726。

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的DSC图见图9。相转变温度(℃)及对应的焓变(J/g)为：32.8℃至132.2℃显示向列相，清亮点温度(T_i)为132.2℃，焓变为1.02J/g。

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]降温到127℃时偏光照片见图10，由图可以看出：该物质在降温过程中出现向列相液晶的球粒织构。

步骤5，阴离子置换制备含侧氟代苯基团咪唑三氟乙酸盐聚合物：

含侧氟代苯基团咪唑三氟乙酸盐聚合物[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的化学结构式为：

(1)在装有搅拌子、球形冷凝管和温度计的三颈烧瓶中，加入2.5g咪唑溴鎓盐聚合物[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]和8g三氟乙酸钠，加入250g丙酮中，加热至60℃，回流反应56h，得到咪唑鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，咪唑溴鎓盐聚合物∶三氟乙酸钠∶丙酮＝1∶3.2∶100；

(2)将咪唑鎓盐聚合物[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][Br^-]的反应液，冷却，得到NaBr固体和咪唑鎓盐聚合物的滤液，过滤掉固体，将咪唑鎓盐聚合物的滤液，减压蒸馏除去过量的丙酮，得到粗咪唑鎓盐聚合物产品；

(3)将粗咪唑鎓盐聚合物产品用乙醚洗涤3次，过滤，得到咪唑鎓盐聚合物滤饼，将咪唑鎓盐聚合物滤饼置于异丙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h；其中，按质量比，异丙醇∶咪唑鎓盐聚合物滤饼＝3∶1；异丙醇重结晶后，烘干，得到含侧氟代苯基团咪唑三氟乙酸盐聚合物[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]。

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的测试分析结果为：

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的数均分子量为25.5万；

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的红外光谱见图11。其红外数据如下：

IR(KBr，cm-1)：2931，2855，1732，1590，1499，1286，1126，725。

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]的DSC图见图12。相转变温度(℃)及对应的焓变(J/g)为：31.2℃至142.6℃显示向列相，清亮点温度(T_i)为142.6℃，焓变为1.17J/g。

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]升温到116℃时偏光照片见图13，由图可以看出：该物质在升温过程中出现向列相液晶的球粒织构。

[P(bPh)₁(FB)_0.5(dD)_0.5-Im⁺][CF3COO^-]与同等质量硅油配制成的电流变液体在80℃时及在不同电场条件下的流变学性能曲线见图14，由图可以看出：随着电压加大，剪切应力的数值也增加。

实施例2

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1，制备含侧氟代苯二酰氯中间体丙二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯：

(1)制备含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯

①将丙二酰氯溶解在四氢呋喃中，得到丙二酰氯的四氢呋喃溶液；将2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺溶解在四氢呋喃中，得到2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液；

将丙二酰氯的四氢呋喃溶液，滴加至2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液中，其中，滴加速度为5mL/min，滴加时，搅拌速度为200rpm；常温反应2h后，加热至66℃，回流反应16h，获得含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液；其中，按摩尔比，丙二酰氯∶2-氟-4-羟基苯甲酸∶三乙胺＝1∶3∶6；按质量比，四氢呋喃∶丙二酰氯＝50∶1；按质量比，四氢呋喃∶2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺＝50∶1；

②将含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液，常压蒸馏除去过量的四氢呋喃，冷却至室温，加入去离子水中，用1mol/L稀盐酸调节pH值为4，有固体相析出，过滤，得到含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应滤饼和含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤液，其中，按体积比，去离子水的量∶含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液＝10∶1；

③用去离子水洗涤含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼3次，含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼置于乙醇中，加热溶解，然后冷却静置2h；其中，按质量比，乙醇∶含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼＝3∶1；乙醇重结晶后，制得含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯；

(2)制备含侧氟代苯二酰氯中间体丙二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯：

向含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯中，滴加氯化亚砜，其中，滴加速度为6mL/min，滴加时，搅拌速度为250rpm；常温反应2h，加热到55℃，搅拌反应18h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得含侧氟代苯二酰氯中间体丙二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯；其中，按质量比，氯化亚砜∶含羧基化合物丙二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯＝1∶1；

步骤2，制备含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯：

向2，3-二溴丁二酸中，滴加氯化亚砜，其中，滴加速度为10mL/min，滴加时，搅拌速度为300rpm；常温反应2h后，加热到55℃，反应18h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，得含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯；其中，按质量比，氯化亚砜∶2，3-二溴丁二酸＝20∶1；

步骤3，制备溴代聚合物：

(1)将含侧氟代苯二酰氯中间体丙二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯和含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯溶解在四氢呋喃中，制得混合酰氯溶液；

将对苯二酚和三乙胺溶解在四氢呋喃中，制得二酚混合溶液；

将混合酰氯溶液滴加至搅拌的二酚混合溶液中，制得混合物料；滴加速度为8mL/min，滴加时，搅拌速度为250rpm；其中，按摩尔比，对苯二酚∶含侧氟代苯二酰氯中间体丙二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯∶含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯∶三乙胺＝1∶0.3∶0.7∶6；按质量比，四氢呋喃∶含侧氟代苯二酰氯中间体丙二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯和含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯＝50∶1；按质量比，四氢呋喃∶对苯二酚和三乙胺＝1∶1；

(2)将混合物料，常温反应1h后，加热至70℃，回流反应24h，制得溴代聚合物的反应液；

(3)将溴代聚合物的反应液，冷却至室温，加入去离子水中，用稀盐酸调节pH值为4，过滤，得到溴代聚合物的滤液和溴代聚合物的滤饼，其中，按体积比，去离子水的量∶溴代聚合物的反应液＝10∶1；

(4)用去离子水洗涤溴代聚合物的滤饼3次，再用乙醇洗涤溴代聚合物的滤饼3次，烘干，得到溴代聚合物；

步骤4，采用溴代聚合物与咪唑原料制备咪唑溴鎓盐聚合物：

(1)将1-异丙基咪唑加入溴代聚合物中，放入微波反应器中，微波5min；制得咪唑溴鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，1-异丙基咪唑∶溴代聚合物＝10∶1；其中，微波反应器的微波频率为300KMHz；

(2)将咪唑溴鎓盐聚合物的反应液，加入乙醇中，有固体相析出，过滤，得到咪唑溴鎓盐聚合物的滤液与咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼，将咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼烘干，得到咪唑溴鎓盐聚合物；其中，按体积比，乙醇∶咪唑溴鎓盐聚合物的反应液＝5∶1；

步骤5，阴离子置换制备咪唑鎓盐聚合物：

(1)将咪唑溴鎓盐聚合物和四氟硼酸钠加入丙酮中，加热至65℃，回流反应12h，得到咪唑鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，咪唑溴鎓盐聚合物∶四氟硼酸钠∶丙酮＝1∶10∶200；

(2)将咪唑鎓盐聚合物的反应液，冷却，得到NaBr固体和含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，过滤掉固体，将含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，减压蒸馏除去过量的丙酮，得到粗咪唑鎓盐聚合物产品；

(3)将粗咪唑鎓盐聚合物产品用乙醚洗涤3次，过滤，得到咪唑鎓盐聚合物滤饼，将咪唑鎓盐聚合物滤饼置于异丙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h；其中，按质量比，异丙醇∶咪唑鎓盐聚合物滤饼＝1∶1；异丙醇重结晶后，烘干，得到咪唑鎓盐聚合物。

实施例3

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例1的制备方法；

不同之处在于，步骤1中，将癸二酰氯替换为丁二酰氯，制得含侧氟代苯二酰氯中间体丁二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例4

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例1的制备方法；

不同之处在于，步骤1中，将癸二酰氯替换为己二酰氯，制得含侧氟代苯二酰氯中间体己二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例5

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例1的制备方法；

不同之处在于，步骤3中，将4，4′-联苯二酚替换成对苯二酚，制得以下结构的溴代聚合物；

对最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例6

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例1的制备方法；

不同点在于，将1-甲基咪唑替换成1-异丙基咪唑。对最终产物进行了红外光谱等分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例7

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例1的制备方法；

不同点在于，将1-甲基咪唑替换成三甲基硅咪唑。对最终产物进行了红外光谱等分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例8

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例1的制备方法；

不同点在于，将三氟乙酸钠替换成双三氟甲烷磺酰亚胺锂。对最终产物进行了红外光谱等分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例9

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例1的制备方法；

不同点在于，将三氟乙酸钠替换成三氟甲烷磺酸钾。对最终产物进行了红外光谱等分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例10

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1，制备含侧氟代苯二酰氯中间体辛二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯：

(1)制备含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯

①将辛二酰氯溶解在四氢呋喃中，得到辛二酰氯的四氢呋喃溶液，将2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺溶解在四氢呋喃中，得到2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液；

将辛二酰氯的四氢呋喃溶液，滴加至2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液中，其中，滴加速度为5mL/min，滴加时，搅拌速度为200rpm；常温反应1h后，加热至60℃，回流反应72h，获得含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液；

其中，按摩尔比，辛二酰氯∶2-氟-4-羟基苯甲酸∶三乙胺＝1∶3∶6；按质量比，四氢呋喃∶辛二酰氯＝1∶1；按质量比，四氢呋喃∶2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺＝1∶1；

②将含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液，常压蒸馏除去过量的四氢呋喃，冷却至室温，加入去离子水中，用1mol/L稀盐酸调节pH值为3，有固体相析出，过滤，得到含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应滤饼和含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤液，其中，按体积比，去离子水的量∶含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液＝5∶1；

③用去离子水洗涤含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼3次，含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼置于乙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h；其中，按质量比，乙醇∶含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼＝3∶1；乙醇重结晶后，制得含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯；

(2)制备含侧氟代苯二酰氯中间体辛二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯

向含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯中，滴加氯化亚砜，其中，滴加速度为5mL/min，滴加时，搅拌速度为200rpm；常温反应2h，加热到65℃，搅拌反应10h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得含侧氟代苯二酰氯中间体辛二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯；其中，按质量比，氯化亚砜∶含羧基化合物辛二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯＝20∶1；

步骤2，制备含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯：

向2，3-二溴丁二酸中，滴加氯化亚砜，其中，滴加速度为10mL/min，滴加时，搅拌速度为300rpm；常温反应1h后，加热到65℃，反应8h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，得含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯；其中，按质量比，氯化亚砜∶2，3-二溴丁二酸＝1∶1；

步骤3，制备溴代聚合物：

(1)将含侧氟代苯二酰氯中间体辛二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯和含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯溶解在四氢呋喃中，制得混合酰氯溶液；

将对苯二酚和三乙胺溶解在四氢呋喃中，制得二酚混合溶液；

将混合酰氯溶液滴加至搅拌的二酚混合溶液中，制得混合物料；滴加速度为5mL/min，滴加时，搅拌速度为200rpm；

其中，按摩尔比，对苯二酚∶含侧氟代苯二酰氯中间体辛二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯∶含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯∶三乙胺＝1∶0.6∶0.4∶5，按质量比，四氢呋喃∶含侧氟代苯二酰氯中间体辛二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯和含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯＝25∶1；按质量比，四氢呋喃∶对苯二酚和三乙胺＝25∶1；

(2)将混合物料，常温反应2h后，加热至65℃，回流反应72h，制得溴代聚合物的反应液；

(3)将溴代聚合物的反应液，冷却至室温，加入去离子水中，用稀盐酸调节pH值为4，过滤，得到溴代聚合物的滤液和溴代聚合物的滤饼，其中，按体积比，去离子水的量∶溴代聚合物的反应液＝5∶1；

(4)用去离子水洗涤溴代聚合物的滤饼3次以上，再用乙醇洗涤溴代聚合物的滤饼3次以上，烘干，得到溴代聚合物；

步骤4，采用溴代聚合物与咪唑原料制备咪唑溴鎓盐聚合物：

(1)将三甲基硅咪唑加入溴代聚合物中，放入微波反应器中，微波20min；制得咪唑溴鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，三甲基硅咪唑∶溴代聚合物＝5∶1；其中，微波反应器的微波频率为1000MHz；

(2)将咪唑溴鎓盐聚合物的反应液，加入乙醇中，有固体相析出，过滤，得到咪唑溴鎓盐聚合物的滤液与咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼，将咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼烘干，得到咪唑溴鎓盐聚合物；其中，按体积比，乙醇∶咪唑溴鎓盐聚合物的反应液＝10∶1；

步骤5，阴离子置换制备咪唑鎓盐聚合物：

(1)将咪唑溴鎓盐聚合物和六氟磷酸钾加入丙酮中，加热至60℃，回流反应72h，得到咪唑鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，咪唑溴鎓盐聚合物∶六氟磷酸钾∶丙酮＝1∶1∶50；

(2)将咪唑鎓盐聚合物的反应液，冷却，得到NaBr固体和含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，将含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，减压蒸馏除去过量的丙酮，得到粗咪唑鎓盐聚合物产品；

(3)将粗咪唑鎓盐聚合物产品用乙醚洗涤3次以上，过滤，得到咪唑鎓盐聚合物滤饼，将咪唑鎓盐聚合物滤饼置于异丙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h以上；其中，按质量比，异丙醇∶咪唑鎓盐聚合物滤饼＝3∶1；异丙醇重结晶后，烘干，得到咪唑鎓盐聚合物。

实施例11

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1，制备含侧氟代苯二酰氯中间体戊二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯：

(1)制备含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯

①将戊二酰氯溶解在四氢呋喃中，得到戊二酰氯的四氢呋喃溶液，将2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺溶解在四氢呋喃中，得到2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液；

将戊二酰氯的四氢呋喃溶液，滴加至搅拌的2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺的四氢呋喃溶液中，其中，滴加速度为5mL/min，滴加时，搅拌速度为200rpm；常温反应2h后，加热至65℃，回流反应24h，获得含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液；其中，按摩尔比，戊二酰氯∶2-氟-4-羟基苯甲酸∶三乙胺＝1∶2∶4；按质量比，四氢呋喃∶戊二酰氯＝10∶1；按质量比，四氢呋喃∶2-氟-4-羟基苯甲酸和三乙胺＝30∶1；

②将含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液，常压蒸馏除去过量的四氢呋喃，冷却至室温，加入去离子水中，用1mol/L稀盐酸调节pH值为4，有固体相析出，过滤，得到含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应滤饼和含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤液，其中，按体积比，去离子水的量∶含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的反应液＝10∶1；

③用去离子水洗涤含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼3次，含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼置于乙醇中，加热溶解，然后冷却静置2h；其中，按质量比，乙醇∶含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯的滤饼＝3∶1；乙醇重结晶后，制得含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯；

(2)制备含侧氟代苯二酰氯中间体戊二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯

向含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯中，滴加氯化亚砜，其中，滴加速度为8mL/min，滴加时，搅拌速度为250rpm；常温反应2h，加热到60℃，搅拌反应18h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得含侧氟代苯二酰氯中间体戊二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯；其中，按质量比，氯化亚砜∶含羧基化合物戊二酸双(4-羟基羰基-3-氟)苯酚酯＝15∶1；

步骤2，制备含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯：

向2，3-二溴丁二酸中，滴加氯化亚砜，其中，滴加速度为10mL/min，滴加时，搅拌速度为300rpm；常温反应2h后，加热到60℃，反应18h，减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，得含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯；其中，按质量比，氯化亚砜∶2，3-二溴丁二酸＝6∶1；

步骤3，制备溴代聚合物：

(1)将含侧氟代苯二酰氯中间体戊二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯和含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯溶解在四氢呋喃中，制得混合酰氯溶液；

将对苯二酚和三乙胺溶解在四氢呋喃中，制得二酚混合溶液；

将混合酰氯溶液滴加至搅拌的二酚混合溶液中，制得混合物料；滴加速度为8mL/min，滴加时，搅拌速度为250rpm；其中，按摩尔比，对苯二酚∶含侧氟代苯二酰氯中间体戊二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯∶含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯∶三乙胺＝1∶0.8∶0.2∶6；按质量比，四氢呋喃∶含侧氟代苯二酰氯中间体戊二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯和含溴二酰氯中间体2，3-二溴丁二酰氯＝40∶1；按质量比，四氢呋喃∶对苯二酚和三乙胺＝30∶1；

(2)将混合物料，常温反应1h后，加热至65℃，回流反应24h，制得溴代聚合物的反应液；

(3)将溴代聚合物的反应液，冷却至室温，加入去离子水中，用稀盐酸调节pH值为4，过滤，得到溴代聚合物的滤液和溴代聚合物的滤饼，其中，按体积比，去离子水的量∶溴代聚合物的反应液＝8∶1；

(4)用去离子水洗涤溴代聚合物的滤饼3次，再用乙醇洗涤溴代聚合物的滤饼3次，烘干，得到溴代聚合物；

步骤4，采用溴代聚合物与咪唑原料制备咪唑溴鎓盐聚合物：

(1)将1-丙基咪唑加入溴代聚合物中，放入微波反应器中，微波10min；制得咪唑溴鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，1-丙基咪唑∶溴代聚合物＝6∶1；其中，微波反应器的微波频率为600KMHz；

(2)将咪唑溴鎓盐聚合物的反应液，加入乙醇中，有固体相析出，过滤，得到咪唑溴鎓盐聚合物的滤液与咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼，将咪唑溴鎓盐聚合物的滤饼烘干，得到咪唑溴鎓盐聚合物；其中，按体积比，乙醇∶咪唑溴鎓盐聚合物的反应液＝1∶1；

步骤5，阴离子置换制备咪唑鎓盐聚合物：

(1)将咪唑溴鎓盐聚合物和四氟硼酸钠加入丙酮中，加热至65℃，回流反应48h，得到咪唑鎓盐聚合物的反应液；其中，按质量比，咪唑溴鎓盐聚合物∶四氟硼酸钠∶丙酮＝1∶5∶150；

(2)将咪唑鎓盐聚合物的反应液，冷却，得到NaBr固体和含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，过滤掉固体，将含有咪唑鎓盐聚合物的混合物，减压蒸馏除去过量的丙酮，得到粗咪唑鎓盐聚合物产品；

(3)将粗咪唑鎓盐聚合物产品用乙醚洗涤3次，过滤，得到咪唑鎓盐聚合物滤饼，将咪唑鎓盐聚合物滤饼置于异丙醇中，加热溶解，然后冷却静置1h；其中，按质量比，异丙醇∶咪唑鎓盐聚合物滤饼＝3∶1；异丙醇重结晶后，烘干，得到咪唑鎓盐聚合物。

实施例12

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例11的制备方法；

不同之处在于，步骤1中，将戊二酰氯替换为庚二酰氯，制得含侧氟代苯二酰氯中间体庚二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例13

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例11的制备方法；

不同之处在于，步骤1中，将戊二酰氯替换为壬二酰氯，制得含侧氟代苯二酰氯中间体壬二酸双(4-氯羰基-3-氟)苯酚酯；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例14

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例11的制备方法；

不同之处在于，步骤5中，将四氟硼酸钠替换为硫氰酸钾；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例15

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例11的制备方法；

不同之处在于，步骤5中，将四氟硼酸钠替换为甲基磺酸钠；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例16

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例11的制备方法；

不同之处在于，步骤5中，将四氟硼酸钠替换为硝酸钾；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例17

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例11的制备方法；

不同之处在于，步骤4中，将1-丙基咪唑替换为1-乙基咪唑；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。

实施例18

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物，其结构式为：

一种含侧氟代苯咪唑类液晶聚合物的制备方法，采用实施例11的制备方法；

不同之处在于，步骤4中，将1-丙基咪唑替换为1-正丁基咪唑；

对中间产物和最终产物进行了红外光谱、核磁分析，其结果显示所制备产物的表征分析结果与它们的化学结构相符合。