專利名稱：一種烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料化學(xué)和精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
液晶作為ー種特殊的物質(zhì)狀態(tài)，廣泛用于顯示器、檢測器、傳感器以及化學(xué)分析檢 測等領(lǐng)域，亦可利用它的有序性實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離、純化等。液晶分子具有旋光性，具有棒狀或盤狀結(jié)構(gòu)的液晶分子在電場中可呈現(xiàn)有序排列，從而實(shí)現(xiàn)液晶顯示或其它應(yīng)用性能。各國科學(xué)家在不斷探索保留分子液晶性的同時，期望可以通過分子改造和設(shè)計，合成出性能更優(yōu)越、用途更廣泛的多功能材料。特別是如何使液晶分子在保持其光電性能的同時兼有磁學(xué)性能，已引起液晶學(xué)術(shù)界的關(guān)注，這是由于該類化合物具有的順磁性可以使分子在磁場中有序排列，有可能實(shí)現(xiàn)磁數(shù)據(jù)的存儲及磁條件下的顯示(Chem.Rev. ,Vol. 102,P2303-2345, 2002.)。而對于分子中同時具有磁性基團(tuán)和光敏基團(tuán)的小分子液晶的系統(tǒng)合成和性能研究未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物及其制備方法，該化合物能夠?qū)⒁壕?、磁性及光敏性集于一身，能夠通過光控、磁控實(shí)現(xiàn)材料液晶性轉(zhuǎn)變的新型液晶材料。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物，該化合物的名稱為2，2，6，6-四甲基-4- (4- (4- (4-烷基苯酰氧)苯偶氮)芐叉亞氨基)哌啶氧自由基，化學(xué)結(jié)
構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.一種烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物，其特征在于，該化合物的名稱為2，2，6，6-四甲基-4-(4-(4-(4-烷基苯酰氧)苯偶氮)芐叉亞氨基)哌啶氧自由基，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下
2.如權(quán)利要求I所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物，其特征在于，所述的R為C1 C5的直鏈烷基。
3.一種烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 將對烷基苯甲酸通過亞硫酰氯進(jìn)行酰氯化，酰氯化的產(chǎn)物與4’ -羥基偶氮苯-4-甲醛發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)得到的產(chǎn)物與4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-I-氧自由基進(jìn)行希夫堿反應(yīng)，得到烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物。
4.如權(quán)利要求3所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將對烷基苯甲酸和亞硫酰氯按照1:1 2.5的摩爾比置于反應(yīng)容器中，再加入DMF和甲苯作為溶劑，在室溫下反應(yīng)至少2h，酰氯化反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾除去反應(yīng)液中的混合溶劑，得到對烷基苯甲酰氯； 2)將與對烷基苯甲酰氯摩爾比為1:0.8 1.2的4’ -羥基偶氮苯-4-甲醛溶解于二氯甲烷后加入到反應(yīng)容器中，并加入三乙胺，然后在冰浴條件下加入步驟I)制備的對烷基苯甲酰氯，然后室溫條件下攪拌反應(yīng)至少8h，酯化反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾除去二氯甲烷，得到4’ _(4’ -烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛；3 )將步驟2 )得到的4’ - (4’ -烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛和4-NH2-TEMPO按照I: O. 8 I.2的摩爾比加入到反應(yīng)容器中，加入甲苯作為溶劑，并加入乙酸催化，加熱至100 120°C回流反應(yīng)至少2h，反應(yīng)完成后，減壓蒸餾除去甲苯，得到2，2，6，6-四甲基-4- (4- (4- (4-烷基苯酰氧)苯偶氮)芐叉亞氨基)哌啶氧自由基。
5.如權(quán)利要求4所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中DMF和甲苯的體積比為I I. 5 50 ;每O. Olmol的對烷基苯甲酸加入40 80mL的甲苯； 所述的對烷基苯甲酸是對甲基苯甲酸、對乙基苯甲酸、對丙基苯甲酸、對丁基苯甲酸或?qū)ξ旎郊姿帷?br> 6.如權(quán)利要求4所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物的制備方法，其特征在于，所述的步驟2)的4’ -羥基偶氮苯-4-甲醛的制備為 1)將對硝基甲苯溶解在含有DMF的乙醇溶液后，攪拌加熱至75 85°C加入Na2Sx,繼續(xù)攪拌升溫至90 95°C，保溫反應(yīng)3 5h ;除去未反應(yīng)完的原料，得到對氨基苯甲醛； 2)將對氨基苯甲醛、濃度2mol/L的鹽酸以及水置于反應(yīng)器中，冰浴條件下向反應(yīng)體系加入亞硝酸鈉，冰浴6h ；然后再加入苯酚和質(zhì)量濃度為5%的NaOH溶液，反應(yīng)Ih ;再用鹽酸調(diào)節(jié)PH值至7，待反應(yīng)液中析出橙色粉末，過濾，濾餅用水進(jìn)行重結(jié)晶后干燥，得到4’ -羥基偶氮苯-4-甲醛。
7.如權(quán)利要求4所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物的制備方法，其特征在于，所述的步驟2)中每0. Olmol的4’ -羥基偶氮苯-4-甲醛加入I 5mL的三こ胺； 對烷基苯甲酰氯先溶解到ニ氯甲烷后再加入進(jìn)行反應(yīng)； 在步驟2)得到4’ _(4’ -烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛之后還將其分別用質(zhì)量濃度為2 5%的氫氧化鈉溶液和水洗滌,再用四氫呋喃重結(jié)晶。
8.如權(quán)利要求4所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物的制備方法，其特征在于，所述的步驟3)中每0. Olmol的4’ _(4’ -烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛加入100 120mL的甲苯； 在回流反應(yīng)中還補(bǔ)充加入こ酸。
9.如權(quán)利要求4所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物的制備方法，其特征在于，所述的步驟3)得到2，2，6，6-四甲基-4-(4-(4-(4-烷基苯酰氧)苯偶氮)芐叉亞氨基)哌啶氧自由基之后，還用四氫呋喃重結(jié)晶。
10.權(quán)利要求I所述的烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物在制備液晶材料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物及其制備方法，該化合物為2,2,6,6-四甲基-4-(4-(4-(4-烷基苯酰氧)苯偶氮)芐叉亞氨基)哌啶氧自由基。該化合物的制備方法是將對烷基苯甲酸通過亞硫酰氯進(jìn)行酰氯化，酰氯化的產(chǎn)物與4’-羥基偶氮苯-4-甲醛發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)得到的產(chǎn)物與4-NH2-TEMPO(4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)進(jìn)行希夫堿反應(yīng)，得到烷基苯端基含希夫堿結(jié)構(gòu)光磁可控液晶化合物。該化合物在結(jié)構(gòu)上將液晶性、磁性及光敏性集于一身，能夠通過光控、磁控實(shí)現(xiàn)材料液晶性轉(zhuǎn)變。
文檔編號C07D211/94GK102850262SQ20121038112
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者鄭敏燕, 魏永生, 王珊, 尚永輝, 耿薇 申請人:咸陽師范學(xué)院