含五元氮杂环的液晶化合物及其合成方法和用图_2

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的不同得到黄色或透明液体或白色固体。所述的洗涤有机层是依 次用水、饱和食盐水洗涤;所述的干燥是用无水Na2SO4干燥;所述的石油醚/乙酸乙酯混合 溶剂中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为5:1 ;
[0082] 步骤(3)所述反应完毕后,用石油醚/乙酸乙酯混合溶剂经柱层析得到白色固体 如式10所示的液晶化合物;所述的Ν,Ν' -二环己基碳二亚胺(DCC)是作为脱水剂;所述的 4_二甲氨基吡啶(DMAP)是作为催化剂;所述的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂中,石油醚与乙 酸乙酯的体积比为5:1。
[0083] 本发明包含的含五元氮杂环液晶化合物可以作为液晶显示材料使用,将其加入到 液晶混晶中,可以调节混晶的清亮点、双折射率、向列相温度范围、介电常数。
[0084] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0085] 1、本发明的含五元氮杂环液晶化合物的合成方法简捷易行,原料简单易得,产率 尚。
[0086] 2、本发明的含五元氮杂环液晶化合物具有宽的介晶相温度范围、高介电常数,适 中的折射率等优点。
[0087] 3、本发明的含五元氮杂环液晶化合物可以通过采用不同的五元氮杂环为末端基 团来调节产物的介晶相转变温度、粘度及折光率等物理性质,具有调节简单,方便的优点。
【附图说明】
[0088] 图1是实施例1的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基咪唑(CF20N-13)的差示扫描热分析图谱(DSC图谱)。
[0089] 图2是实施例2的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基-1H-1,2, 3,-三氮唑(CF20N-123)的差示扫描热分析图谱(DSC图谱)。
[0090] 图3是实施例3的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基-1H-1,2, 4,-三氮唑(CF20N-124)的差示扫描热分析图谱(DSC图谱)。
[0091] 图4是实施例4的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基-1H-1,2, 3, 4-四氮唑(CF20N-1234)的差示扫描热分析图谱(DSC图谱)。
[0092] 图5是实施例5的产物4- (4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸)咪唑基苯酚 酯(COON-13)的差示扫描热分析图谱(DSC图谱)。
[0093] 图6是实施例6的产物4- (4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸)-1H-1,2, 3-三 氮唑基苯酚酯(C00N-123)的差示扫描热分析图谱(DSC图谱)。
[0094] 图7是实施例7的产物4- (4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸)-1H-1,2, 4-三 氮唑基苯酚酯(C00N-124)的差示扫描热分析图谱(DSC图谱)。
[0095] 图8是实施例1的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基咪唑(CF20N-13)的偏光显微镜图谱(Ρ0Μ图谱);其中,a、b分别为该化合物在183°C、 231°C的POM图谱。
[0096] 图9是实施例2的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基-1H-1,2,3,-三氮唑(CF20N-123)的偏光显微镜图谱(Ρ0Μ图谱);其中,a、b分别为该 化合物在180°C、234°C的POM图谱。
[0097] 图10是实施例3的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基-1H-1,2,4,_三氮唑(CF20N-124)的偏光显微镜图谱(Ρ0Μ图谱);其中,a、b分别为该 化合物在173°C、198°C的POM图谱。
[0098] 图11是实施例4的产物4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基] 苯基-1H-1,2,3,4-四氮唑(CF20N-1234)的偏光显微镜图谱(Ρ0Μ图谱);其中,a、b分别为 该化合物在191 °C、240°C的POM图谱。
[0099] 图12是实施例5的产物4-(4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸)咪唑基苯酚 酯(C00N-13)的偏光显微镜图谱(Ρ0Μ图谱);其中,a、b分别为该化合物在144°C、179°C的 POM图谱。
[0100] 图13是实施例6的产物4-(4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸)-1Η-1,2, 3-三 氮唑基苯酚酯(C00N-123)的偏光显微镜图谱(Ρ0Μ图谱);图13为该化合物在153°C的POM 图谱。
[0101] 图14是实施例7的产物4-(4-(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸)-1Η-1,2, 4-三 氮唑基苯酚酯(C00N-124)的偏光显微镜图谱(Ρ0Μ图谱);图14为该化合物在155°C的POM 图谱。
【具体实施方式】
[0102] 下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限 于此。
[0103] 实施例1
[0104] 4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基]苯基咪唑(CF20N-13)的 合成,包括以下步骤:
[0105] (1)二硫盐的合成
[0106] 将4_(反-4-正丙基环己基)环己基甲酸(结构为
(5. 18g,0.02mol)、甲苯(12mL)、异辛烷(12mL)置于三颈圆底烧瓶中搅拌,氮气保护下加入 丙二硫醇(2. 6mL,0. 026mol),升温至50°C,滴加三氟甲磺酸(2. 4mL,0. 024mol),滴完后加 热至102-104°C。反应结束后,将体系降温至90-70°C,缓慢加入15mL异丙醚,析出白色晶 体后,放置冰箱待用。
[0107]
[0108] (2) 1-(4-(4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基)溴苯
[0109] 将⑴中的二硫盐(9. 76g,0. 02mol)用除水后的二氯甲烷溶解,降温至-70°C,缓 慢滴加对溴苯酚(4.158,0.02111〇1)、三乙胺(3.31^,0.022111 〇1)的二氯甲烷溶液,滴加完后 搅拌lh,15min内加入三乙胺三氟化氢(16. 2mL,0.1mol),缓慢滴加溴(5. 13mL,0.1mol)的 二氯甲烷溶液,滴加完后搅拌lh。自然升温至-5-0°C,将反应液倒入带冰块的30%的氢氧 化钠溶液中,并调节pH值5~8。娃藻土过滤,萃取,水洗,无水硫酸钠干燥。最后用石油醚 进行柱层析得到白色固体,产率35 %。
[0110] 对产物的结构表征数据为:? NMR(400MHz, CDCl3) δ (ppm) : 7. 41 (d, J = 9. 0Hz, 2H), 7. 02(d, J = 8. 9Hz, 2H), 2. 00 (s, 3H), I. 82 (d, J = 13. 6Hz, 2H), I. 69 (d, J =15. 3Hz, 4H), I. 29(dt, J = 14. I, 10. 4Hz, 4H), I. 15 - I. 08 (m, 3H), 0. 99 (dd, J = 25. 2, 12. 6Hz, 6H),0· 85 (t, J = 7. 3Hz, 5H) · 19F NMR (376MHz, CDCl3) δ (ppm) : -78. 26 (d, J = 8. 2Hz, 2F). MS (ESI) m/z :428 (M+). Anal. Calcd( % ) for:C22H31BrF20: (428. 15) :C, 61. 54 ; H, 7. 28. Found: C, 61. 64 ;H, 7. 26. N〈0. 30% .据此推断产物的结构如下,为 4-(4-(反-4-正 丙基环己基)环己基)二氟甲氧基-1-溴苯。
[0111]
[0112] (3)4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基]苯基咪唑(CF20N_13) 的合成
[0113] 将(2)中的产物(0.428g,0.001mol)、Cul(0.039g,0.0002mol)、Cs2C0 3(0 . 63g, 0. 002mol)及咪唑(0. 0952g,0. 0014mol)溶于DMF中,加热至120°C,反应24h。冷却后过 滤,乙酸乙酯萃取,洗涤,无水硫酸钠干燥。最后用石油醚:乙酸乙酯(V:V = 5:1)进行柱层 析得到白色固体,产率80 %。
[0114] 对产物的结构表征数据为:? NMR (400MHz, CDCl3) δ (ppm) : 7. 80 (s, 1H),7. 34 (d, J =9. 0Hz, 2H), 7. 28 (d, J = 8. 9Hz, 2H), 7. 24 (s, 1H), 7. 20 (s, 1H), 2. 05 (t, J = 11. 2Hz, 3H), I. 85(d, J = 12. 1Hz, 2H), I. 74 (t, J = 14. 4Hz, 4H), I. 43 (s, 2H), I. 26 (s, 4H), I. 17 - I. 12 (m, 3H), I. 01 (d, J = 55. 9Hz, 5H), 0. 86 (d, J = 7. 4Hz, 4H). 19F NMR (CDCl3) δ (ppm) :-78. 16 (d, J = 8. 2Hz,2F). MS (ESI) m/z :416 (M+) .Anal. Calcd( % ) for:C25H34F2N20:C, 72. 08 ;H, 8. 23 ;N, 6. 73. Found:C, 72. 10 ;H, 8. 21 ;N, 6. 38.
[0115] 据此推断产物的结构如下,为4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧 基]苯基咪唑。
[0116]
[0117] 实施例2
[0118] 4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基]苯基-1H-1,2, 3,-三氮唑 (CF20N-123)的合成,包括以下步骤:
[0119] ⑴二硫盐的合成
[0120] 同实施例1。
[0121] (2) 1-(4-(4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基)溴苯
[0122] 将⑴中的二硫盐(9. 76g,0. 02mol)用除水后的二氯甲烷溶解,降温至_70°C,缓 慢滴加对溴苯酚(4.158,0.02111〇1)、三乙胺(3.31^,0.022111 〇1)的二氯甲烷溶液,滴加完后 搅拌lh,5min内加入三乙胺三氟化氢(16. 2mL,0· Imol),慢滴加溴(5. 13mL,0· Imol)的二氯 甲烷溶液,滴加完后搅拌lh。自然升温至-5-0°C,将反应液倒入带冰块的30%的氢氧化钠 溶液中,并调节pH值5~8。硅藻土过滤,萃取,水洗,无水硫酸钠干燥。最后用石油醚进行 柱层析得到白色固体,产率35 %。
[0123] 对产物的结构表征数据为:? NMR(400MHz, CDCl3) δ (ppm) :7. 41 (d, J = 9. 0Hz, 2H), 7. 02(d, J = 8. 9Hz, 2H), 2. 00 (s, 3H), I. 82 (d, J = 13. 6Hz, 2H), I. 69 (d, J =15. 3Hz, 4H), I. 29(dt, J = 14. I, 10. 4Hz, 4H), I. 15 - I. 08 (m, 3H), 0. 99 (dd, J = 25.2,12.6Hz,6H),0.85(t,J = 7.3Hz,5H).19F NMR(376MHz,CDCl3)S(ppm):-78.26(d,J =8. 2Hz, 2F). MS (ESI) m/z :428 (M+). Anal. Calcd( % ) for: C22H31BrF20: (428. 15): C, 61. 54 ;H, 7. 28. Found:C, 61. 64 ;H, 7. 26. N〈0. 30 % ·据此推断产物的结构如下,为 1-(4-(4-(反-4-正丙基环己基)环己基)二氟甲氧基)溴苯。
[0124]
[0125] (3)4-[反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基二氟甲氧基]苯基-1H-1,2, 3,-三 氮唑(CF20N-123)的合成
[0126] 将(2)中的产物(0.428g,0.001mol)、Cul(0.039g,0.0002mol)、Cs2C0 3(0 . 63g, 0. 002111〇1)及1,2,3-三氮唑(0.09668,0.0014111〇1)溶于01^中,加热至120°(:,反应2411。
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