CN103880595A - 一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇及其制备方法 - Google Patents

一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，包括以下步骤：A、将反式甲醛、四氢呋喃和无水乙醇混合，并冰盐浴降温；B、使用硼氢化钾溶液进行滴加；C、撤去冰盐浴，室温下搅拌；D、加入盐酸溶液进行中和；E、加入二氯甲烷进行分层；F、对分离出的水层使用二氯甲烷进行萃取；G、将萃取液使用碳酸钠溶液进行洗涤，然后使用无水硫酸钠进行干燥；H、常压蒸馏；I、加入石油醚进行溶解，然后降温结晶；J、将结晶进行吸滤提纯，得到白色晶体成品。本发明解决了现有技术的不足，提高了柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇成品的纯度杜绝了乙酸的产生。此外，本发明还提供了一种使用上述方法制备的反式对烷基苯双环己基甲醇。

Description

一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇及其制备方法
技术领域
本发明涉及液晶原料制备技术领域，尤其是一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇及其制备方法。
背景技术
随着液晶技术的普及，液晶材料越来越多的使用在了各类显示装置上。柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇作为一种具有良好电学性能和溶混性、大的光学各向异性的液晶材料，是液晶产品优选的原料之一。但是，现有的制备方法制备出的反式对烷基苯双环己基甲醇纯度低，含有副产物乙酸，进一步提纯十分困难，这就严重影响了反式对烷基苯双环己基甲醇在液晶领域的使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇及其制备方法，提高反式对烷基苯双环己基甲醇成品的纯度，更重要的是杜绝了乙酸的产生，大大拓展了适用范围。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，包括以下步骤：
以下份数均为重量份数；
A、加料：将200份～400份的反式甲醛、1000份～2000份的四氢呋喃加入反应容器中搅拌，溶解后加入400份～700份的无水乙醇，然后冰盐浴降温；
B、滴加：使用70份～150份的硼氢化钾和600份～1000份的蒸馏水配置的滴加液向步骤A中配置的溶液进行滴加；
C、搅拌：撤去冰盐浴，室温下搅拌2～4小时；
D、中和：使用2500份～3500份的蒸馏水和200份～300份的浓盐酸配置成中和液，将步骤C中制成的溶液加入中和液中，搅拌10分钟～30分钟；
E、水洗分液：向步骤D中制成的水解液中加入1700份～2200份的二氯甲烷，搅拌后静置，使混合液分层；
F、提取：将步骤E中形成的分层混合液中下层的油层分离，剩余上层的水层使用660份的二氯甲烷进行至少1次萃取，萃取液与油层混合；
G、水洗干燥：将步骤F中制得的混合液使用1000份的碳酸钠水溶液进行洗涤至少1次，洗涤后的混合液使用200份～350份的无水硫酸钠进行干燥4小时；
H、常压蒸馏：将步骤G中生成的产物进行水浴加热30分钟，然后将残液抽出；
I、重结晶：将为步骤H中生成的半成品重量2倍的石油醚加入半成品中，加热至35℃～38℃保持5分钟，并同时进行搅拌，然后自然冷却至室温，放入低温容器降温至-10℃～-15℃进行结晶；
J、吸滤提纯：将结晶进行吸滤提纯，得到白色晶体成品。
作为优选，步骤A中，冰盐浴使用的原料包括300份CaCl2·6H2O和550份NH4CNS。
作为优选，步骤B中，滴加过程的温度控制在20℃以下。
作为优选，步骤E中，静置过程充入氮气进行隔离保护。
作为优选，步骤F中，水层使用660份的二氯甲烷和100份的丙酮的混合液进行至少1次萃取。
作为优选，步骤G中，碳酸钠溶液的浓度为5%。
作为优选，步骤H中，水浴加热的温度为32℃。
作为优选，步骤J中，若获得的白色晶体成品经过气象色谱法检测纯度低于99.9%，则使用3倍于白色晶体重量的异丙醇对白色晶体进行二次结晶并吸滤提纯。
本发明还公开了一种使用上述方法制备的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过本发明提供的方法制备柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇，可以杜绝乙酸的产生，使得成品的纯度可以保持在99%以上。由于没有乙酸的存在，使用过程中不会由于乙酸而产生任何的酸性腐蚀，大大提高了柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的使用寿命，降低了使用反式对烷基苯双环己基甲醇作为液晶原料的设备成本。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明。本发明所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品，均能够通过市场购买直接获得。
实施例1
一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，包括以下步骤：
以下份数均为重量份数；
A、加料：将200g的反式甲醛、1000g的四氢呋喃加入反应容器中搅拌，溶解后加入400g的无水乙醇，然后冰盐浴降温；冰盐浴使用的原料包括400g氯化钠和300的NH4CNS。
B、滴加：使用70g的硼氢化钾和600g的蒸馏水配置的滴加液向步骤A中配置的溶液进行滴加；滴加过程的温度控制在23℃～24℃。
C、搅拌：撤去冰盐浴，室温下搅拌2小时。
D、中和：使用2500g的蒸馏水和200g的浓盐酸配置成中和液，将步骤C中制成的溶液加入中和液中，搅拌10分钟。
E、水洗分液：向步骤D中制成的水解液中加入1700g的二氯甲烷，搅拌后静置，使混合液分层。
F、提取：将步骤E中形成的分层混合液中下层的油层分离，剩余上层的水层使用660g的二氯甲烷进行1次萃取，萃取液与油层混合。
G、水洗干燥：将步骤F中制得的混合液使用1000g的碳酸钠水溶液进行洗涤1次，洗涤后的混合液使用200g的无水硫酸钠进行干燥4小时；碳酸钠溶液的浓度为3%。
H、常压蒸馏：将步骤G中生成的产物进行水浴加热30分钟，然后将残液抽出；水浴加热的温度为30℃。
I、重结晶：将为步骤H中生成的半成品重量2倍的石油醚加入半成品中，加热至35℃保持5分钟，并同时进行搅拌，然后自然冷却至室温，放入低温容器降温至-10℃进行结晶。
J、吸滤提纯：将结晶进行吸滤提纯，得到白色晶体成品。
实施例2
一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，包括以下步骤：
以下份数均为重量份数；
A、加料：将400g的反式甲醛、2000g的四氢呋喃加入反应容器中搅拌，溶解后加入700g的无水乙醇，然后冰盐浴降温；冰盐浴使用的原料包括350份CaCl2·6H2O和650份NH4CNS。
B、滴加：使用150g的硼氢化钾和1000g的蒸馏水配置的滴加液向步骤A中配置的溶液进行滴加；滴加过程的温度控制在20℃～21℃。
C、搅拌：撤去冰盐浴，室温下搅拌4小时。
D、中和：使用3500g的蒸馏水和300g的浓盐酸配置成中和液，将步骤C中制成的溶液加入中和液中，搅拌30分钟。
E、水洗分液：向步骤D中制成的水解液中加入2200g的二氯甲烷，搅拌后静置，使混合液分层；静置过程充入氮气进行隔离保护。
F、提取：将步骤E中形成的分层混合液中下层的油层分离，剩余上层的水层使用660g的二氯甲烷和100份的丙酮的混合液进行3次萃取，萃取液与油层混合。
G、水洗干燥：将步骤F中制得的混合液使用1000g的碳酸钠水溶液进行洗涤4次，洗涤后的混合液使用350g的无水硫酸钠进行干燥4小时；碳酸钠溶液的浓度为6%。
H、常压蒸馏：将步骤G中生成的产物进行水浴加热30分钟，然后将残液抽出；水浴加热的温度为35℃。
I、重结晶：将为步骤H中生成的半成品重量2倍的石油醚加入半成品中，加热至38℃保持5分钟，并同时进行搅拌，然后自然冷却至室温，放入低温容器降温至-15℃进行结晶；
J、吸滤提纯：将结晶进行吸滤提纯，得到白色晶体成品；若获得的白色晶体成品经过气象色谱法检测纯度低于99.9%，则使用3倍于白色晶体重量的异丙醇对白色晶体进行二次结晶并吸滤提纯。
实施例3
一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，包括以下步骤：
以下份数均为重量份数；
A、加料：将372g的反式甲醛、1780g的四氢呋喃加入反应容器中搅拌，溶解后加入632g的无水乙醇，然后冰盐浴降温；冰盐浴使用的原料包括300份CaCl2·6H2O和550份NH4CNS。
B、滴加：使用100g的硼氢化钾和800g的蒸馏水配置的滴加液向步骤A中配置的溶液进行滴加；滴加过程的温度控制在20℃以下。
C、搅拌：撤去冰盐浴，室温下搅拌3小时。
D、中和：使用3000g的蒸馏水和243g的浓盐酸配置成中和液，将步骤C中制成的溶液加入中和液中，搅拌20分钟。
E、水洗分液：向步骤D中制成的水解液中加入2000g的二氯甲烷，搅拌后静置，使混合液分层；静置过程充入氮气进行隔离保护。
F、提取：将步骤E中形成的分层混合液中下层的油层分离，剩余上层的水层使用660份的二氯甲烷和100份的丙酮的混合液进行2次萃取，萃取液与油层混合。
G、水洗干燥：将步骤F中制得的混合液使用1000份的碳酸钠水溶液进行洗涤3次，洗涤后的混合液使用300g的无水硫酸钠进行干燥4小时；碳酸钠溶液的浓度为5%。
H、常压蒸馏：将步骤G中生成的产物进行水浴加热30分钟，然后将残液抽出；水浴加热的温度为32℃。
I、重结晶：将为步骤H中生成的半成品重量2倍的石油醚加入半成品中，加热至36℃保持5分钟，并同时进行搅拌，然后自然冷却至室温，放入低温容器降温至-12℃进行结晶；
J、吸滤提纯：将结晶进行吸滤提纯，得到白色晶体成品；若获得的白色晶体成品经过气象色谱法检测纯度低于99.9%，则使用3倍于白色晶体重量的异丙醇对白色晶体进行二次结晶并吸滤提纯。
对上述3个实施例所制成品的产出率、纯度、原料剩余率进行对比，结果如下表所示：
组别 产出率 纯度 原料剩余率
实施例1 85% 99.1% 0.2%
实施例2 87% 99.9% 0.2%
实施例3 97% 99.9% 0.05%
可以明显的看出，实施例3为本发明的优选实施例。本发明通过改进生产工艺，彻底杜绝了现有制备方法中残留乙酸的缺陷，避免了柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇在使用过程中发生酸性腐蚀的问题，大大延长了使用寿命，节约了设备成本。另外，通过优化工艺参数，提高了反式对烷基苯双环己基甲醇成品的产出率和纯度，并降低了原料的剩余率。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (9)

1.一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
以下份数均为重量份数；
A、加料：将200份～400份的反式甲醛、1000份～2000份的四氢呋喃加入反应容器中搅拌，溶解后加入400份～700份的无水乙醇，然后冰盐浴降温；
B、滴加：使用70份～150份的硼氢化钾和600份～1000份的蒸馏水配置的滴加液向步骤A中配置的溶液进行滴加；
C、搅拌：撤去冰盐浴，室温下搅拌2～4小时；
D、中和：使用2500份～3500份的蒸馏水和200份～300份的浓盐酸配置成中和液，将步骤C中制成的溶液加入中和液中，搅拌10分钟～30分钟；
E、水洗分液：向步骤D中制成的水解液中加入1700份～2200份的二氯甲烷，搅拌后静置，使混合液分层；
F、提取：将步骤E中形成的分层混合液中下层的油层分离，剩余上层的水层使用660份的二氯甲烷进行至少1次萃取，萃取液与油层混合；
G、水洗干燥：将步骤F中制得的混合液使用1000份的碳酸钠水溶液进行洗涤至少1次，洗涤后的混合液使用200份～350份的无水硫酸钠进行干燥4小时；
H、常压蒸馏：将步骤G中生成的产物进行水浴加热30分钟，然后将残液抽出；
I、重结晶：将为步骤H中生成的半成品重量2倍的石油醚加入半成品中，加热至35℃～38℃保持5分钟，并同时进行搅拌，然后自然冷却至室温，放入低温容器降温至-10℃～-15℃进行结晶；
J、吸滤提纯：将结晶进行吸滤提纯，得到白色晶体成品。
2.根据权利要求1所述的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于：步骤A中，冰盐浴使用的原料包括300份CaCl2·6H2O和550份NH4CNS。
3.根据权利要求1所述的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于：步骤B中，滴加过程的温度控制在20℃以下。
4.根据权利要求1所述的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于：步骤E中，静置过程充入氮气进行隔离保护。
5.根据权利要求1所述的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于：步骤F中，水层使用660份的二氯甲烷和100份的丙酮的混合液进行至少1次萃取。
6.根据权利要求1所述的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于：步骤G中，碳酸钠溶液的浓度为5%。
7.根据权利要求1所述的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于：步骤H中，水浴加热的温度为32℃。
8.根据权利要求1所述的柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇的制备方法，其特征在于：步骤J中，若获得的白色晶体成品经过气象色谱法检测纯度低于99.9%，则使用3倍于白色晶体重量的异丙醇对白色晶体进行二次结晶并吸滤提纯。
9.一种柔性液晶中间体反式对烷基苯双环己基甲醇，其特征在于：使用上述权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备而成。
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