CN103641742B - 一种新型液晶发光材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型液晶发光材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型液晶发光材料及其制备方法。该材料采用两步法合成，是一种良好的液晶材料。此外，本发明所得的材料升温熔融后，快速降温制备的薄膜发黄色光，慢速降温制备的薄膜发绿色光，且该材料的发光性质可逆。基于此性质，该材料在现代显示及光电器件方面具有广阔的应用前景。

Description

一种新型液晶发光材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型液晶发光材料及其制备方法，属于液晶材料制备领域。
背景技术
近年来，液晶材料由于其良好的光电效应，广泛用于需低压、轻薄的显示器件上，成为科学研究的热点。目前显示器件中使用液晶材料的主要有TN类液晶材料，、STN类液晶材料、TFT类液晶材料。TN类液晶材料主要是联苯类和脂类有机液晶化合物；STN类液晶材料主要是二苯乙炔类、连氮类、烯类和烷类有机液晶化合物；TFT类液晶材料主要是含氟及卤素类有机液晶化合物。而在液晶显示器件中除需液晶材料外，还需要发光材料作为背光源，因此，设计、发明一种兼容发光性质的液晶材料及制备工艺是目前急需解决的技术问题。而在上面所述的这些液晶材料中，能够兼容发光性质的液晶材料却很少，特别是能够调控发光波长的液晶材料更是甚少。因此，设计、发明一种兼容可调发光波长的液晶材料更是急需解决的技术难关。
发明内容
本发明旨在提供一种兼容可调发光波长的液晶材料及其制备方法，所要解决的技术问题是使该液晶发光材料的制备简单、易做，加工工艺简洁、高效。
本发明以对羟基苯甲醛和卤代烷为初始原料合成了中间体，再将该中间体与1,4-苯二乙腈反应制得目标产物。该产物在65-210℃时呈现液晶态，是一种良好的新型液晶材料。该液晶材料在升温熔融后，快速降温制得的薄膜在365nm的紫外灯下发黄光，慢速降温制得的薄膜在相同条件下发绿光，且该材料的发光性质可逆。本发明所提供的材料由于良好的液晶性和发光性，在现代显示及光电器件中具有广阔的应用前景。
本发明采用的技术方案为：
本发明所提供的新型液晶发光材料具有以下的结构通式：
式中R为C8-C16烷基。
本发明提供的新型液晶发光材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）中间体的制备
将对羟基苯甲醛与弱碱以1:（1-3）的摩尔比加入到溶剂中，再将卤代烷以与对羟基苯甲醛相同摩尔量的比例投入到反应器中，加热回流10-24小时，用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到产物；
（2）液晶发光材料的制备
将1,4-苯二乙腈与碱以1：（1-3）的摩尔比加入到溶剂中，回流反应0.5-1小时后，将上一步制备的中间体以与1，4-苯二乙腈2:1的摩尔比投入到反应液中，加热反应2-5小时，用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到产物。
所述溶剂选自乙醇、丙醇、四氢呋喃、氯仿、甲苯、正戊烷其中的一种。
所述对羟基苯甲醛的结构式为：
所述卤代烷结构式为：XR，式中X为CL，Br，I；R为C8-C16烷基。
所述弱碱选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾其中的一种。
所述中间体的结构式为：
式中R为C8-C16烷基。
所述1,4-苯二乙腈的结构式为：
所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化钾其中的一种。
所述液晶发光材料的液晶相出现在65-210℃温度范围内。
所述液晶发光材料在升温熔融后，快速降温所制备的薄膜在365nm紫外灯照射下发黄色光；控制以低于10℃/min的慢速降温制得的薄膜在365nm的紫外灯照射下发出绿色光，且这两种降温方式制得的固体薄膜发光性质稳定。
所述两种降温方式制备的发光薄膜再次升温熔融后可利用降温速率调控薄膜发光性质，从而实现可逆转换。
本发明液晶发光材料两步制备过程如下：
本发明的有益效果：
本发明提供的新型液晶发光材料制备工艺简单、易做，可通过升温熔融后利用降温速率调控其可逆的发光性质，在现代显示、传感器等光电器件中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明较佳实施例3所制备的液晶材料的1HNMR谱图；其中未标出的δ0.8-1.8是烷基氢，标注星号的是水峰和溶剂峰，其余氢及对应的化学位移都在谱图中标出。
图2为本发明较佳实施例3所制备的液晶材料降温过程的偏光图（POM），该材料具有良好的液晶性质。
图3为本发明较佳实施例3所制备的液晶材料的荧光光谱图；其中虚线为慢速降温（5℃/min）制备的薄膜的荧光光谱图；实线为快速降温制备的薄膜的荧光光谱图；插入的A图为慢速降温制备的薄膜在365nm紫外灯照射下的照片；B图为快速降温制备的薄膜在365nm紫外灯照射下的照片。
具体实施方式
实施例1
1、中间体的制备：
称取4g(33mmoL)对羟基苯甲醛于250mL的圆底烧瓶中，用50mL乙醇溶解，再向其中加入8g的Na2CO3搅拌；5min后加入溴代正辛烷7.6g(39mmoL)加热回流过夜，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到6.25g无色油状液体即为中间体；
对羟基苯甲醛：卤代烷：Br(CH2)7CH3,
中间体：
2、目标材料的制备：
称取1,4-苯二乙腈0.807g(5.17mmoL)溶于20mL乙醇，加入0.024gNaOH搅拌0.5h，称取第一步制备的中间体3g(10.3mmoL)加入烧瓶中反应3h后，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到2.60g淡黄色固体；
1,4-苯二乙腈:
目标产物：
3、发光薄膜的制备：
分别称取该液晶材料各5mg于两个石英玻璃片中央，将石英玻璃片放入高精度冷热平台上升温至160℃，稳定20min后，将其中一个石英玻璃片迅速取出置于室温下快速降温，将另一个石英玻璃片置于高精度冷热平台内慢速降温，降温速率为5℃/min，两种薄膜制备完成；将两种薄膜置于365nm紫外灯下，快速降温所制备的薄膜发出黄色光，慢速降温所制备的薄膜发出绿色光。
实施例2
1、中间体的制备：
称取4g(33mmoL)对羟基苯甲醛于250mL的圆底烧瓶中，用50mL乙醇溶解。再向其中加入4g的Na2CO3搅拌；5min后加入溴代正癸烷8.7g(39mmoL)加热回流过夜，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到7.87g无色油状液体即为中间体；
对羟基苯甲醛：卤代烷：Br(CH2)9CH3,
中间体：
2、目标材料的制备：
称取1,4-苯二乙腈0.807g(5.17mmoL)溶于20mL乙醇，加入NaOH搅拌0.5h，称取第一步合成的产物3g(10.3mmoL)加入烧瓶中反应3h后，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后，得到2.75g淡黄色固体；
1,4-苯二乙腈：
目标产物：
3、发光薄膜的制备：
分别称取该液晶材料各5mg于两个石英玻璃片中央，将石英玻璃片放入高精度冷热平台上升温至180℃，稳定20min后，将其中一个石英玻璃片迅速取出置于室温下快速降温，将另一个石英玻璃片置于高精度冷热平台内慢速降温，降温速率为5℃/min，两种薄膜制备完成。将两种薄膜置于365nm紫外灯下，快速降温所制备的薄膜发出黄色光，慢速降温所制备的薄膜发出绿色光。
实施例3
1、中间体的制备：
称取4g(33mmoL)对羟基苯甲醛于250mL的三口烧瓶中，用50mL乙醇溶解。再向其中加入4g的Na2CO3搅拌；5min后加入用乙醇稀释的溴代十二烷9.8g(39mmoL)。在78℃下反应过夜，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到8.7g无色油状液体即为中间产物；
对羟基苯甲醛：卤代烷：Br(CH2)11CH3,
中间体：
2、目标材料的制备：
称取1,4-苯二乙腈0.807g(5.17mmoL)溶于20mL乙醇，加入NaOH搅拌0.5h，称取第一步合成的产物3g(10.3mmoL)加入烧瓶中反应3h后，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后，得到2.60g淡黄色固体；
1,4-苯二乙腈：
目标产物：
3、发光薄膜的制备：
分别称取该液晶材料各5mg于两个石英玻璃片中央，将石英玻璃片放入高精度冷热平台上升温至200℃，稳定20min后，将其中一个石英玻璃片迅速取出置于室温下快速降温，将另一个石英玻璃片置于高精度冷热平台内慢速降温，降温速率为5℃/min，两种薄膜制备完成；将两种薄膜在365nm紫外灯照射下，快速降温所制备的薄膜发出黄色光，慢速降温所制备的薄膜发出绿色光。
实施例4
1、中间体的制备：
称取4g(33mmoL)对羟基苯甲醛于250mL的圆底烧瓶中，用50mL乙醇溶解。再向其中加入8g的Na2CO3搅拌；5min后加入用乙醇稀释的溴代十四烷10.9g(39mmoL)加热回流过夜，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到9.2g无色油状液体即为中间体；
对羟基苯甲醛：卤代烷：Br(CH2)13CH3,
中间体：
2、目标材料的制备：
称取1,4-苯二乙腈0.807g(5.17mmoL)溶于20mL乙醇，加入NaOH搅拌0.5h，称取第一步合成的产物3g(10.3mmoL)加入烧瓶中反应3h后，抽滤得到黄色固体，用乙酸乙酯重结晶，得到3.2g淡黄色固体；
1,4-苯二乙腈：
目标产物：
3、发光薄膜的制备：
分别称取该液晶材料各5mg于两个石英玻璃片中央，将石英玻璃片放入高精度冷热平台上升温至220℃，稳定20min后，将其中一个石英玻璃片迅速取出置于室温下快速降温，将另一个石英玻璃片置于高精度冷热平台内慢速降温，降温速率为5℃/min，两种薄膜制备完成；将两种薄膜在365nm紫外灯照射下，快速降温所制备的薄膜发出黄色光，慢速降温所制备的薄膜发出绿色光。
实施例5
1、中间体的制备：
称取4g(33mmoL)对羟基苯甲醛于250mL的圆底烧瓶中，用50mL乙醇溶解。再向其中加入8g的Na2CO3搅拌；5min后加入用乙醇稀释的溴代十六烷11.0g(39mmoL)加热回流过夜。反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到10.24g无色油状液体即为中间体；
对羟基苯甲醛：卤代烷：Br(CH2)15CH3,
中间体：
2、目标材料的制备：
称取对苯二乙腈0.807g(5.17mmoL)溶于20mL乙醇，加入NaOH搅拌0.5h，称取第一步合成的产物3g(10.3mmoL)加入烧瓶中反应3h后，反应液用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到3.7g淡黄色固体；
1,4-苯二乙腈：
目标产物：
3、发光薄膜的制备：
分别称取该液晶材料各5mg于两个石英玻璃片中央，将石英玻璃片放入高精度冷热平台上升温至240℃，稳定20min后，将其中一个石英玻璃片迅速取出置于室温下快速降温，将另一个石英玻璃片置于高精度冷热平台内慢速降温，降温速率为5℃/min，两种薄膜制备完成；将两种薄膜在365nm紫外灯照射下，快速降温所制备的薄膜发出黄色光，慢速降温所制备的薄膜发出绿色光。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液晶发光材料，其特征在于，所述液晶发光材料的结构通式如下所示：
式中R为C8-C16烷基，其中该结构式并不包括
。
2.根据权利要求1所述的液晶发光材料，其特征在于，所述液晶发光材料的液晶相出现在65-210℃温度范围内。
3.根据权利要求1所述的液晶发光材料，其特征在于，所述液晶发光材料在升温熔融后，快速降温所制备的薄膜在365nm紫外灯照射下发黄色光；控制以低于10℃/min的慢速降温制得的薄膜在365nm的紫外灯照射下发出绿色光，且这两种降温方式制得的固体薄膜发光性质稳定。
4.根据权利要求3所述的液晶发光材料，其特征在于，所述两种降温方式制备的发光薄膜再次升温熔融后可利用降温速率调控薄膜发光性质，从而实现可逆转换。
5.一种如权利要求1所述的液晶发光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）中间体的制备
将对羟基苯甲醛与弱碱以1:（1-3）的摩尔比加入到溶剂中，再将卤代烷以与对羟基苯甲醛相同摩尔量的比例投入到反应器中，加热回流10-24小时，用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到产物；
（2）液晶发光材料的制备
将1,4-苯二乙腈与碱以1：（1-3）的摩尔比加入到溶剂中，回流反应0.5-1小时后，将上一步制备的中间体以与1,4-苯二乙腈2:1的摩尔比投入到反应液中，加热反应2-5小时，用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏除去溶剂后得到产物。
6.根据权利要求5所述的液晶发光材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、丙醇、四氢呋喃、氯仿、甲苯、正戊烷其中的一种。
7.根据权利要求5所述的液晶发光材料的制备方法，其特征在于，所述卤代烷结构式为：XR，式中X为Cl，Br，I；R为C8-C16烷基。
8.根据权利要求5所述的液晶发光材料的制备方法，其特征在于，所述弱碱选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾其中的一种。
9.根据权利要求5所述的液晶发光材料的制备方法，其特征在于，所述中间体的结构式为：
式中R为C8-C16烷基。
10.根据权利要求5所述的液晶发光材料的制备方法，其特征在于，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化钾其中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106588866B (zh) * 2016-11-21 2018-12-04 北京化工大学 手性荧光分子光开关及其制备方法、胆甾相液晶组合物及其制备方法和液晶显示器
CN107011469B (zh) * 2017-04-19 2019-02-15 湘潭大学 一种具有聚集诱导发光性能的侧链型液晶高分子及其制备方法
CN107286291B (zh) * 2017-07-20 2019-07-19 合肥工业大学 一种高偏振荧光薄膜及其制备方法
CN107903916B (zh) * 2017-11-29 2020-12-11 北京化工大学 胆甾相液晶组合物在紫外光检测中的应用和紫外光检测器
CN111077713B (zh) * 2018-10-19 2021-03-16 北京化工大学 一种可光寻址光擦除的荧光/反射双模式透明显示器件
CN110015976B (zh) * 2019-04-08 2022-01-04 北京服装学院 具有光电性质氢键诱导有机共晶及其制备方法和应用
CN110407772B (zh) * 2019-07-31 2022-05-03 湘潭大学 一种氰基二苯乙烯类荧光环氧化合物及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197120A (en) * 1975-12-29 1980-04-08 Eastman Kodak Company Electrophoretic migration imaging process
CN1846460A (zh) * 2003-08-22 2006-10-11 索尼株式会社 有机电致发光器件和显示器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002002110A (ja) * 2000-06-22 2002-01-08 Mitsubishi Chemicals Corp 光学記録媒体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197120A (en) * 1975-12-29 1980-04-08 Eastman Kodak Company Electrophoretic migration imaging process
CN1846460A (zh) * 2003-08-22 2006-10-11 索尼株式会社 有机电致发光器件和显示器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Liquid crystalline chromophores for photonic band-edge laser devices;Stephen M.Morris等;《Optical Materials》;20121225;第35卷;第839页图示1 *
Mesomorphic Organization and Thermochromic Luminescence of Dicyanodistyrylbenzene-Based Phasmidic Molecular Disks: Uniaxially Aligned Hexagonal Columnar Liquid Crystals at Room Temperature with Enhanced Fluorescence Emission and Semiconductivity;Seong-Jun Yoon等;《Adv.Funct.Mater.》;20121231;第22卷;第62页图示1，第65页右栏表2，第68页左栏第3-4段 *
Multistimuli Two-Color Luminescence Switching via Different Slip-Stacking of Highly Fluorescent Molecular Sheets;Seong-Jun Yoon等;《J.Am.Chem.Soc.》;20100914;第132卷(第39期);第13676页图示1，第13678页左栏第2段，第13680页左栏第1段，第S2页图示S1 *

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