CN103694134A - 宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟及其合成方法。本发明涉及肟化合物领域，尤其涉及宽温液晶单体化合物中间体及其合成方法。本发明的产品的结构式为
Description
技术领域
本发明涉及肟化合物领域，尤其涉及宽温液晶单体化合物中间体及其合成方法。
背景技术
含有环己烷，尤其是双环己烷骨架的液晶分子现在得到了广泛重视。含有苯基环己烷、苯基双环己烷类骨架的液晶因其具有高度的稳定性，较宽的向列相温区而受到人们青睐。用环己烷取代苯环后，π电子体系减少，电荷分布密度低，极化减弱，因而熔点较低，但其清亮点却有增加趋势，这可能是由于环己烷反式构型几何排列协调，相互交错重叠，形成紧密堆积所致。应用环己烷代替苯环的另一优点是粘度的降低。环己烷类液晶极化度的下降导致双折射率的减小，因而环己烷类、双环己烷类液晶双折射率Δn值较小，恰好满足TFT-LCD显示所需。由于具备以上优点，含有环己烷，尤其是双环己烷骨架的液晶在TFT-LCD液晶配方中得到大量应用。
在芳香体系中，末端极性基对于增加向列相稳定性的顺序是：-NCS>-CN>>-NO2>-Cl>-Br>-CH3-F>-H。
目前现有液晶材料低温稳定性差，在-20℃下基本不能显示或显示图象扭曲。
发明内容
本发明为解决现有宽温液晶单体化合物中间体存在的哪些不足而导致液晶产品在低温环境下性能不稳定的问题，而提供一种宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟及其合成方法。
本发明的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的结构式为
本发明的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法按以下步骤进行：
一、将4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯在温度为0～10℃条件下进行傅克酰基化反应，反应时间为2h～10h，然后得到混合溶液，将混合溶液倒入水解溶剂中，分层，保留有机层，并用MgSO4对有机层进行干燥，干燥至有机层无水份后将有机层过一遍硅胶柱，蒸出溶剂后得到酮产物；所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1：（1～1.4）；所述的水解溶剂由为盐酸和冰水混合物混合而成；
二、将步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺在温度为80～90℃条件下进行回流反应，反应时间为6h～24h，得到混合物，向混合物中加水并搅拌进行萃取，至不再有沉淀析出后完成萃取，得到固液混合物，抽滤后对固体沉淀物进行洗涤，得到宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟；所述的步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺的摩尔比为1：（1～1.6）。
本发明的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟含有双环己基和-NCS末端极性基，根据结构决定性质，它是一种调配宽温混合液晶的必备单体。其具有如下优点：
1、由于分子结构中有-NCS基，其中的碳原子是正价的，较为活泼，可进行亲电取代反应，生成更复杂附加值更高的产品，所以本发明的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟也可以作为反应中间体，应用广泛。
2、本发明的烷基双环己基苯乙酮肟液晶中间体化合物性能好，热稳定性好。
3、本发明的合成方法路线成熟，易于操作，产率高，适合大规模的工业生产。
4、本发明的液晶单体化合物中间体可最终制成可在-40℃条件下使用时仍能显示正常的液晶化合物，解决现有显示技术不能应用于低温的问题。
附图说明
图1为试验一得到的4-（反式，反式-4丙基双环己基）苯乙酮肟的红外光谱谱图；
图2为试验一得到的4-（反式，反式-4丙基双环己基）苯乙酮肟的核磁共振氢谱谱图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的结构式为
本实施方式的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟含有双环己基和-NCS末端极性基，根据结构决定性质，它是一种调配宽温混合液晶的必备单体。其具有如下优点：
1、由于分子结构中有-NCS基，其中的碳原子是正价的，较为活泼，可进行亲电取代反应，生成更复杂附加值更高的产品，所以本实施方式的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟也可以作为反应中间体，应用广泛。
2、本实施方式的烷基双环己基苯乙酮肟液晶中间体化合物性能好，热稳定性好。
3、本实施方式的液晶单体化合物中间体可最终制成可在-40℃条件下使用时仍能显示正常的液晶化合物，解决现有显示技术不能应用于低温的问题。
具体实施方式二：本实施方式的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法按以下步骤进行：
一、将4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯在温度为0～10℃条件下进行傅克酰基化反应，反应时间为2h～10h，然后得到混合溶液，将混合溶液倒入水解溶剂中，分层，保留有机层，并用MgSO4对有机层进行干燥，干燥至有机层无水份后将有机层过一遍硅胶柱，蒸出溶剂后得到酮产物；所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1：（1～1.4）；所述的水解溶剂由为盐酸和冰水混合物混合而成；
二、将步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺在温度为80～90℃条件下进行回流反应，反应时间为6h～24h，得到混合物，向混合物中加水并搅拌进行萃取，至不再有沉淀析出后完成萃取，得到固液混合物，抽滤后对固体沉淀物进行洗涤，得到宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟；所述的步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺的摩尔比为1：（1～1.6）。
本实施方式的反应方程式如下：
本实施方式的合成方法路线成熟，易于操作，产率高，适合大规模的工业生产，所得宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟含有双环己基和-NCS末端极性基，根据结构决定性质，它是一种调配宽温混合液晶的必备单体。其具有如下优点：
1、由于分子结构中有-NCS基，其中的碳原子是正价的，较为活泼，可进行亲电取代反应，生成更复杂附加值更高的产品，所以本实施方式的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟也可以作为反应中间体，应用广泛。
2、本实施方式的烷基双环己基苯乙酮肟液晶中间体化合物性能好，热稳定性好。
3、本实施方式的液晶单体化合物中间体可最终制成可在-40℃条件下使用时仍能显示正常的液晶化合物，解决现有显示技术不能应用于低温的问题。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：步骤一中所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯的结构式为其中的R为H-、C2H5-、C3H7-、C3以上的正丁烷或C3以上的异丁烷。其它步骤与参数与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三不同的是：步骤一中将4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯在温度为0～5℃条件下进行傅克酰基化反应，反应时间为4h～8h。其它步骤与参数与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是：步骤一中所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1：（1～1.3）。其它步骤与参数与具体实施方式二至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五之一不同的是：步骤一中所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1：1.15。其它步骤与参数与具体实施方式二至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二至六之一不同的是：步骤一中所述的水解溶剂中盐酸与冰水混合物的质量比为1：（100～200）。其它步骤与参数与具体实施方式二至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式二至七之一不同的是：步骤二中将步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺在温度为80～90℃条件下进行回流反应，反应时间为10h～14h。其它步骤与参数与具体实施方式二至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式二至八之一不同的是：步骤二中所述的步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺的摩尔比为1：（1～1.3）。其它步骤与参数与具体实施方式二至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式二至九之一不同的是：步骤二中所述的步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺的摩尔比为1：1.2。其它步骤与参数与具体实施方式六至九之一相同。
用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一、本试验的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法按以下步骤进行：
一、将17.85g的4-（反式，反式-4丙基双环己基）苯与7ml乙酰氯在温度为0℃条件下进行傅克酰基化反应，反应时间为6h，然后得到混合溶液，将混合溶液倒入水解溶剂中，分层，保留有机层，并用MgSO4对有机层进行干燥，干燥至有机层无水份后将有机层过一遍硅胶柱，蒸出溶剂后得到酮产物；
二、将9.75g步骤一得到的酮产物与3.34g盐酸羟胺在温度为90℃条件下进行回流反应，反应时间为12h，得到混合物，向混合物中加水并搅拌进行萃取，至不再有沉淀析出后完成萃取，得到固液混合物，抽滤后对固体沉淀物进行洗涤，得到4-（反式，反式-4丙基双环己基）苯乙酮肟。
步骤一中所述的水解溶剂由为盐酸和冰水混合物混合而成；
步骤一中所述的水解溶剂中盐酸与冰水混合物的质量比/体积比为1：150。
本试验产物收率为90%。
对本试验得到的烷基双环己基苯乙酮肟进行红外光谱检测，得到如图1所示的红外光谱谱图，从图1可以看出，在1575cm-1为芳环的吸收峰，1501cm-1和1463cm-1为环己基的吸收峰，824cm-1为丙基的吸收峰，2943-2843为与N-OH相邻的-CH3上的C-H键吸收峰，可以证明合成了产物4-（反式，反式-4丙基双环己基）苯乙酮肟。
对本试验得到的烷基双环己基苯乙酮肟进行核磁分析，得到如图2所示的核磁共振氢谱谱图（CDCl3），从图2可以看出7.15-7.26(4H)是苯环上的氢，2.30（1H）是N-OH上的氢,1.75-1.87(8H)是环己基上的氢,0.86-1.05（7H）是丙基上的氢。共有10组氢。确认合成了产物4-（反式，反式-4丙基双环己基）苯乙酮肟，其结构式为
Claims (10)
1.宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟，其特征在于宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的结构式为
其中R为H-、C2H5-、C3H7-、C3以上的正丁烷或C3以上的异丁烷。
2.如权利要求1所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法按以下步骤进行：
一、将4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯在温度为0～10℃条件下进行傅克酰基化反应，反应时间为2h～10h，然后得到混合溶液，将混合溶液倒入水解溶剂中，分层，保留有机层，并用MgSO4对有机层进行干燥，干燥至有机层无水份后将有机层过一遍硅胶柱，蒸出溶剂后得到酮产物；所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1：（1～1.4）；所述的水解溶剂由为盐酸和冰水混合物混合而成；
二、将步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺在温度为80～90℃条件下进行回流反应，反应时间为6h～24h，得到混合物，向混合物中加水并搅拌进行萃取，至不再有沉淀析出后完成萃取，得到固液混合物，抽滤后对固体沉淀物进行洗涤，得到宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟；所述的步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺的摩尔比为1：（1～1.6）。
3.根据权利要求2所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤一中所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯的结构式为
其中的R为H-、C2H5-、C3H7-、C3以上的正丁烷或C3以上的异丁烷。
4.根据权利要求2或3所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤一中将4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯在温度为0～5℃条件下进行傅克酰基化反应，反应时间为4h～8h。
5.根据权利要求4所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤一中所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1：（1～1.3）。
6.根据权利要求4所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤一中所述的4-(反式，反式-4烷基双环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1：1.15。
7.根据权利要求4所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤一中所述的水解溶剂中盐酸与冰水混合物的质量比为1：（100～200）。
8.根据权利要求4所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤二中将步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺在温度为80～90℃条件下进行回流反应，反应时间为10h～14h。
9.根据权利要求4所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤二中所述的步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺的摩尔比为1：（1～1.3）。
10.根据权利要求4所述的宽温液晶单体化合物中间体烷基双环己基苯乙酮肟的合成方法，其特征在于步骤二中所述的步骤一得到的酮产物与盐酸羟胺的摩尔比为1：1.2。
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