本发明涉及液晶材料的制备领域；具体地说，本发明涉及高纯度的反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)及其关键中间体反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的制备方法。
背景技术：
：液晶材料是液晶显示器件lcd产业重要组成部分。液晶材料是lcd的基础材料，是生产lcd器件的关键性光电子专用材料之一，它赋予lcd器件各种优良的性能。液晶材料是电子信息领域的特殊材料，它是一类具有各向异性的棒状有机化合物。氟原子具有较小的原子半径0.135nm与氢原子半径0.11nm相近，所以在分子长轴侧向上用氟原子取代氢原子，取代氢原子一般不会因位阻效应而影响液晶的有序排列。同时氟原子的引入将使分子的长径比产生变化，氟原子较高的电负性将影响到分子的偶极矩这都将赋予液晶分子新的性能。含氟高档液晶，即薄膜晶体管tft-lcd模式。tft(thinfilmtransistor)-lcd，即薄膜场效应晶体管lcd是有源矩阵类型液晶显示器am-lc中的一种。tft-lcd具有亮度高、响应快、颜色鲜、视觉效果好抗干忧、抗辐射能力强等优良性能。这是tn、stn型无法比拟的。但以往tft-lcd生产工艺复杂、价格高限制了它的应用。随着21世纪科学技术迅猛发展，新技术、新工艺、新材料的不断产生赋予了tft-lcd强大的生命力，其被广泛应用到笔记本电脑、液晶电视、数码摄像、手机彩屏和航空航天等显示器上，使得tft-lcd有强大的市场空间，在世界各国均广泛应用。反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)(分子式：c18h26f2；分子量：280.403)是这样一种重要的液晶分子，其结构以下式1所示：现有技术中，对它的合成文献报道极少。其中特开平5-279279(jph05279279a)报道了从4-丙基环己酮(式8)出发，经格式反应、脱水、硼氢化氧化、jones氧化、碳酸钾催化手性异构化、氟化、蒸馏等步骤得到反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)。据该文献报道，中间体酮体-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)混合物在甲醇溶液用碳酸钾进行手性异构化，得到的混合物中反式体:顺式体最高比例约5:1，再经氟化制备2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)的混合物，蒸馏得到反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)。该方法得到的手性异构化混合物中反式体和顺式体的比例不高，从而造成最终氟化产品混合物中反式体和顺式体的比例不高，很难通过蒸馏分离异构体产物，最终难以得到高纯度的反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯。因此，本领域急需高纯度的反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)的制备方法。技术实现要素：本发明的目的在于提供高纯度的反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)及其关键中间体反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的制备方法。在第一方面，本发明提供一种制备反式-2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)的方法，所述方法具有以下反应流程：所述方法包括以下步骤：1)在一定的反应温度下，2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)混合物在溶剂中，在路易氏酸催化剂c1催化下发生手性异构化反应，得到反式的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的化合物；2)步骤1)得到的反式2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的化合物经氟化得到反式-2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)。在具体的实施方式中，所述的路易斯酸催化剂c1为三氯化铝，氯化锌，三氟醋酸、三氟甲磺酸、氯化锂等；优选三氯化铝。在具体的实施方式中，在步骤1)和步骤2)之间还可包括步骤1’)：将得到的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的混合物在一定温度下，在溶剂中，结晶得到反式:顺式比例更高的反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)化合物。在具体的实施方式中，所述手性异构化反应温度为0-50℃，优选5-30℃，更优选5-15℃，最优选8-12℃。在具体的实施方式中，所述手性异构化反应的溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙腈、thf、甲苯或它们的混合物；最优选二氯甲烷。在具体的实施方式中，所述手性异构化反应中，式3化合物与溶剂的质量/体积(g/ml)为1:1-50，优选1:3-20。在具体的实施方式中，所述结晶温度为-70～10℃，最优选-30～-15℃。在具体的实施方式中，所述结晶溶剂为石油醚、正己烷、正戊烷、正庚烷、甲醇、乙醇、异丙醇其中的一种；最优选为异丙醇。在具体的实施方式中，式2与结晶溶剂的质量/体积(g/ml)为1:0.5-10，优选1:2-4。在优选的实施方式中，2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)混合物中反式体:顺式体<60:40。在优选的实施方式中，步骤1)得到的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的混合物中反式体:顺式体>90:10。在优选的实施方式中，在步骤1’)中，结晶得到反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)化合物的纯度为反式体:顺式体>99.5:0.5。在第二方面，本发明提供一种制备反式2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的方法，所述方法如以下反应流程所示：所述方法包括在一定的反应温度下，2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)混合物在溶剂中，在路易氏酸催化剂c1催化下发生手性异构化反应，得到的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的混合物。在优选的实施方式中，所述的路易斯酸催化剂c1为三氯化铝，氯化锌，三氟醋酸、三氟甲磺酸、氯化锂等；优选三氯化铝。在优选的实施方式中，所述方法还包括：将得到的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的混合物在一定温度下，在溶剂中，结晶得到反式:顺式比例更高的反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)化合物。在优选的实施方式中，所述手性异构化反应温度为0-50℃，优选5-30℃，更优选5-15℃，最优选8-12℃。在优选的实施方式中，所述手性异构化反应的溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙腈、thf、甲苯或它们的混合物；最优选二氯甲烷。在优选的实施方式例中，所述手性异构化反应中，式3化合物与溶剂的质量/体积(g/ml)为1:1-50，优选1:3-20。在优选的实施方式中，所述结晶温度为-70～10℃，最优选-30～-15℃。在优选的实施方式中，所述结晶溶剂为石油醚、正己烷、正戊烷、正庚烷、甲醇、乙醇、异丙醇其中的一种；最优选为异丙醇。在优选的实施方式中，式2与结晶溶剂的质量/体积(g/ml)为1:0.5-10，优选1:2-4。在优选的实施方式中，2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)混合物中反式体:顺式体<60:40。在优选的实施方式中，步骤1)得到的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的混合物中反式体:顺式体>90:10。在优选的实施方式中，在步骤1’)中，结晶得到反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)化合物的纯度为反式体:顺式体>99.5:0.5。应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。具体实施方式发明人经过广泛而深入的研究，出乎意料地发现利用路易斯酸催化2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)发生手性异构化反应，可以得到较高纯度(反式体:顺式体>90:10)的2-(4-丙基苯基)-5-苯基环己酮(式2)化合物，从而可以得到高纯度的反式-1-(2,2-二氟-4-丙基环己基)-4-丙基苯。在此基础上完成了本发明。手性异构化本发明的制备方法涉及2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3化合物)在路易斯酸催化下的手性异构化。本领域技术人员知晓，现有技术中有文献相关专利提到用碱在高温下进行环己烷(不含侧链酮基团)的手性异构化。然而，本发明涉及的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3化合物)不同于文献报道，其环己烷结构中含有羰基基团。本发明人发现在高温、碱催化下或醇溶剂中、碱催化下并没有达到理想的手性异构化反应。恰恰相反，在无溶剂高温下，或碱催化下手性异构化产物向50:50的比例发展，且在高温下反应产生较多降解杂质。为克服上述缺陷，本发明人尝试了在路易斯酸的催化下，意外发现产生了较好的手性异构化反应，几乎没有副反应，高收率地得到高比例的手性异构化产物，其反式体:顺式体之比大于90:10，较现有技术文献报道的5:1有大幅提高。本发明的制备方法本发明人在研究中发现，现有技术对2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)进行手性异构化得到的混合物中反式体:顺式体约为7:3，进一步氟化得到的2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)的混合物中反式体:顺式体之比约为7:3，二者的沸点接近，因此很难通过蒸馏分离异构体产物，从而难以得到高纯度的反式2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)。本发明人对式3化合物的手性异构化进行了深入研究，通过对式3化合物手性异构化、重结晶进行改进，可以高收率、高纯度地获得反式2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)晶体，其中反式体:顺式体之比大于99.5:0.5。所得到反式2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)晶体再经dast氟化得到高纯度的反式-2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)。该方法具有收率高，产品易分离纯化，三废少，成本低，易于工业化等优点。具体地说，本发明提供一种高纯度、高收率地制备反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的方法。该方法可以从4-丙基环己酮出发，通过格式反应，脱水反应制备环己烯，然后再经硼氢化氧化反应，再经羟基氧化，得到2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)的混合物，再经手性异构化，重结晶得到反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)。本发明反应手性异构化产品比例高、产物易于结晶纯化、纯度高、反应收率高等优点，较现有技术，例如jph05279279a报道的方法，总收率大幅提高，成本大幅降低，操作方便，易于工业化。本发明的路线如下所示：其中原料式3合成方法报道较多，具体参考以下路线将式4氧化制得式3，可以通过市售购得或自制取得。本发明采用以下路线自制的式4，再进行氧化制得式3，再手性异构化制得式2及式2的重结晶研究。在上述高纯度、高收率地制备反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的方法的基础上，本发明提供制备高纯度反式-2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)的方法：在一定的反应温度t1下，2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)混合物(反式:顺式<60:40)在溶剂s1中，在路易氏酸催化剂c1催化下发生手性异构化反应，得到较高纯度(反式:顺式>90:10)的2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的化合物；所得化合物在一定温度t2下，在溶剂s2中，结晶得到更高纯度(反式:顺式>99.5:0.5)的反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)化合物；所得到反式2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)晶体再经氟化得到高纯度的反式-2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)。其中，所述温度t1为0-50℃，最优为10-30℃；所述溶剂s1为二氯甲烷，三氯甲烷，1，2-二氯乙烷，乙腈，thf或甲苯等其中的一种；最优选为二氯甲烷；式3与溶剂s1的质量/体积(g/ml)为1:1-50，优选1:3-20；所述的路易斯酸催化剂c1为三氯化铝，氯化锌，三氟醋酸、三氟甲磺酸、氯化锂等；其中三氯化铝反应手性异构化比例最高，收率最高，最优选为三氯化铝；所述温度t2为-70～10℃，最优选-30～20℃；所述溶剂s2为石油醚、正己烷、正戊烷、正庚烷、甲醇、乙醇、异丙醇其中的一种；最优选为异丙醇；式2与溶剂s2的质量/体积(g/ml)为1:0.5-10，优选2-4倍。本发明的优点：1.本发明得到的手性异构化反应产品(2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮)(式2)中反式体的比例高，能够达到90:10以上，操作方便易于工业化；2.本发明能够通过结晶得到单一构型的反式体(式2)，产品纯度高(gc>99.5％)；和3.本发明制备得到的反式-2,2-二氟-1-(4-丙基环己基)-4-丙基苯(式1)纯度高，容易分离，三废少，收率高。以下结合具体实施案例对本发明的技术方案进一步描述，但以下实施案例不构成对本发明的限制，所有依据本发明的原理和技术手段采用的各种施用方法，均属于本发明范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。实施例实施例1根据上文所示反应流程，本发明人考察了利用碳酸钾、乙醇钠、甲醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钾、无水氯化锂、无水三氯化铝、三氟甲磺酸、三氟醋酸、无水氯化锌、15％硫酸对酮体式3手性异构化的比较实验。表1：不同催化剂手性异构化反应情况。通过比较实验，参照专利及其他的文献报道中用碱手性异构化，反应在碱中手性异构化效果不高，部分碱的催化下反而向相反的方向手性异构化，得到产品中顺体变大；意外发现此化合物在路易斯酸中具有较好的手性异构化，其中以无水三氯化铝手性异构化效果最好，收率最高。实施例2在本实施例中，发明人进一步考察了催化剂为三氯化铝，在溶剂二氯甲烷，三氯甲烷，1，2-二氯乙烷，乙腈，thf或甲苯中手性异构化反应比较。表2：催化剂三氯化铝在不同溶剂中手性异构化反应情况。通过比较实验，在二氯甲烷中手性异构化比例最高，收率最高。实施例3在本实施例中，本发明人考察了三氯化铝在二氯甲烷手性异构化中，不同工艺条件下的，手性异构化反应性。表3：三氯化铝和二氯甲烷在不同温度下的反应性.实验预计，提高温度手性异构化反应反式体比例越高。通过比较实验，提高温度并未反式体提高，反而下降，温度低手性异构化慢，10±2℃反应效果最佳。表4：催化剂三氯化铝不同用量对手性异构化反应性。实验发现在催化剂三氯化铝用量为0.1eq时效果最好，手性异构化比例最高，纯度最高，收率最高。实施例4在本实施例中，本发明人同时考察了不同溶剂及溶剂体积和不同结晶温度下结晶的工艺条件：表5：结晶溶剂s2对比实验。根据表格5的结果，发现在异丙醇中结晶收率最高。表6：式2在异丙醇中结晶，结晶温度t2对比：序号温度收率(％)反式:顺式(％)1-50～-40℃85％94.6:5.42-30℃～-20℃83％99.5:0.53-20～-15℃80％98.5:1.54-10-0℃46％93.5:6.5510-20℃0％/根据表格6实验结果，实验发现在-30℃～-15℃结晶温度下，反式体比例最高。表7：式2用异丙醇结晶溶剂体积对比。序号溶剂体积比收率(％)反式:顺式118596.5:3.5228299.1:0.93479100464210051000根据表格7通过比较实验，异丙醇体积2-4倍较优，其中以4倍最佳。基于以上实施例，本发明人出乎意料的发现了采用三氯化铝，在特定溶剂二氯甲烷中，在10±2℃下，手性异构化反应得到高比例的trans体，通过特定溶剂异丙醇中重结晶得到几乎100％的反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)。实施例5.反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)的小试规模制备及结构确证500ml三口瓶中投入化合物式4(26g，100mmol)，丙酮300ml，搅拌溶解，冷却至10℃，滴加jones试剂45ml，10℃保温反应2h，硅藻土助滤，滤液减压浓干，柱层析分离得到化合物2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮：24.7g，收率96％(反式体:顺式＝56:44)。500ml三口瓶中加入2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式3)混合物(20g，77.5mmol)(反式:顺式＝56:44)，二氯甲烷200ml，冷却至10±2℃，加入无水三氯化铝(0.52g，3.9mmol)，保温搅拌2-3h，加入0.1m的稀盐酸洗两次，分取有机层，加入无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩干，加入异丙醇搅拌溶解，冷却至-20--15℃析晶，得到白色晶体13.6g的反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)，收率81％，hplc：反式体:顺式体＝100％。lc/ms(es-apipositive)：259.4(m+1)1h-nmr(cdcl3):δ＝0.93(t,6h)，1.3-2.5(m,13h),2.56(t,2h),3.5-3.6(dd.1h),6.9-7.3(m，4h)反式体:顺式体的异构体比例检测方法：色谱柱：zorbaxeclipsec184.6mm*250mm,5um柱温：30℃；流速：1.0ml/min；检测波长：220nm进样量：5μl流动相：a：水；b：甲醇；反式构型的保留时间为12.21min，顺式构型的保留时间为12.45min。实施例6.放大规模制备反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)5l三口瓶中投入化合物式4(260g，1.0mol)，丙酮3l，搅拌溶解，冷却至10℃，滴加jones试剂450ml，10℃保温反应2h，硅藻土助滤，滤液减压浓干，加入正己烷稀释，经过无水硫酸钠-硅胶的短硅胶柱，滤液浓干，得到化合物式3(反式:顺式＝54:46)。化合物式3加入二氯甲烷2.5l搅拌溶解，冷却至10℃，加入无水三氯化铝(6.7g，0.05mol)，保温10±2℃搅拌反应3h，加入0.1m的稀盐酸500ml洗两次，10％碳酸氢钠500ml洗一次，加入无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩干，加入1000ml的异丙醇搅拌溶解，冷却至-30--20℃析晶5h，得到246g的反式-2-(4-丙基苯基)-5-丙基环己酮(式2)(反式体：100％)，收率82％。实施例7.反式-2,2-二氟-4-丙基环己基-4-丙基苯(式1)的制备及结构确证500ml的三口瓶中投入化合物式2(10g，mml)、二氯甲烷100ml，冷却至0℃，滴加dast试剂(1mol/l)，室温反应24h，反应液滴加至冰水中，分取有机层，碳酸氢钠洗2次，饱和氯化钠水溶液洗1次，加入无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩干，减压蒸馏得到6g无色油状物(式1)(170-180℃/2mmhg)。1h-nmr(cdcl3)：δ＝0.96(t,3h)，0.97(t,3h)，1.3-1.5(m,7h),1.65(sextet，2h)，1.8-2.0(m，3h)，2.2-2.3(m，1h),2.58(dd，2h),2.89(dm，1h)，7.14(d，2h)，7.24(d，2h)；19f-nmr(cdcl3)：δ＝-93.6(d，1f),-111.7(ddd，1f)。在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。当前第1页12