CN115477571A - 2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶及合成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及2‑苯基‑1,3,4‑三氟‑6,7,10,11‑四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物化学结构、合成方法、介晶性质及用途的研究。其特征在于具有通式（Ⅰ）。其中R1为C3~C12的烷基链，上述通式（Ⅰ）化合物在较宽的温度范围内能自组装成六方柱状液晶中间相，且通式（Ⅰ）化合物是室温液晶。通本发明还提供了一种2‑苯基‑1,3,4‑三氟‑6,7,10,11‑四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物制备方法，其合成路线简单快捷且产率较高，通式（Ⅰ）中化合物可通过2,2'‑二溴‑4,4',5,5'‑四（烷氧基）‑1,1'‑联苯与丁基理反应，再与2,3,4,5,6‑五氟‑1,1'‑联苯发生芳基亲核取代反应，一锅法得到目标化合物。

Description

2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶 及合成
技术领域
本发明涉及2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物化学结构、合成方法、介晶性质及用途。
背景技术
目前，盘状液晶是一类独特的具有显著的电导和光电导性能的、能够通过自组装形成微纳米结构的有机光电功能材料。盘状液晶是一种具有π共轭稠环芳烃的平面盘状分子，由于其一维分子间柱状堆积，使其能够自组装成柱状结构，尤其是六方柱状相，这为一维电荷载流子传输提供独特的分子路径。因此，盘状液晶在分子电子学、光电子学、光电导性、光伏和电致发光装置等领域应用中，是一类有前途的有机半导体材料。由于氟原子具有大的吸电子效应、小的阻碍效应等特殊性质，因此在液晶分子中引入氟原子会使其物理性质发生很大改变。如能降低粘度，降低驱动电压，加快响应速度，提高介电常数，拓宽液晶相温度范围等。含氟棒状显示用液晶报道较多，氟芳烃盘状液晶半导体化合物报道较少，因为合成困难。
发明内容
基于此设计合成了2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物。该类化合物在合成上通过多氟芳烃的亲核取代反应得到的。通过2,2'-二溴-4,4',5,5'-四（烷氧基）-1,1'-联苯与丁基理反应，再与2,3,4,5,6-五氟-1,1'-联苯发生芳基亲核取代反应，一锅法得到目标化合物。经测试表明该类化合物在较宽的温度范围内形成稳定的柱状液晶相且是一种室温液晶。
此外，本发明提供2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物的制备方法。
一种2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物，其特征在于具有通式（Ⅰ）所示的结构：
Figure 61595DEST_PATH_IMAGE001
其中R为CnH2n+1，n = 3、4、6、8、10、12。
一种权利要求2所述的通式（Ⅰ）2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲其合成在于包括如下步骤。
步骤一：中间体五氟联苯的合成：
Figure 729336DEST_PATH_IMAGE002
在200 mL反应瓶中称取溴苯 (5.00 g, 31.80 mmol) 加入干燥THF溶剂50 mL，在氩气保护下，在-78 ℃下逐滴加入正丁基锂 (2.5 M in Hexanes , 63.68 mmol),保持-78℃反应1 h，得到芳基锂试剂备用。另一方面，在氩气保护下，将溶于THF (20 mL) 的六氟苯(11.58 g, 63.74 mmol) 置于冰水浴中，然后将芳基锂试剂逐滴加入反应体系中，室温搅拌反应2 h。反应完毕，用乙醚进行萃取，有机相用无水MgSO4干燥，过滤，浓缩，用石油醚进行重结晶，采用升华方式，在90-100 ℃下升华提纯，得到白色固体 (6.58 g，产率85%)。
步骤二：2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲的合成：
Figure 113394DEST_PATH_IMAGE003
在50 mL反应管中称取b (0.55 mmol)，并加入溶剂THF (10 mL)，在-78 ℃下, 用注射器量取n-BuLi (2.5 M in Hexanes, 2.21 mmol) 缓慢注入反应管中，在氩气保护下反应2 h后，再称取C6F5-C6H5 (2.21 mmol) 加入反应管，继续在-78 ℃反应0.5 h，随后在室温下反应10 h。反应完毕后，用二氯甲烷进行萃取，有机相用无水MgSO4干燥，过滤，浓缩，粗产品通过硅胶柱层析 (洗脱剂：V二氯甲烷 : V石油醚 = 1 : 3) 分离提纯，用乙酸乙酯和乙醇进行重结晶，得到白色固体。其中，R是CnH2n+1，n = 3、4、6、8、10、12。
上述2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物的制备方法，其合成路线简单快捷且条件温和，该类化合物是以2,2'-二溴-3,4,4',5'-四（烷氧基）-1,1'-联苯与2,3,4,5,6-五氟-1,1'-联苯发生芳基的亲核取代反应将多个芳基连在一起，在外围的多条烷氧基柔性链的调节作用下，其可以在较宽的温度范围内且在室温下自组装成稳定的六方柱状液晶中间相，在液晶材料方面有很好的应用价值。
附图说明
图1实施例1中所获R为C8H17的中间体a的核磁氢谱。
图2实施例2中所获R为C8H17时通式（Ⅰ）的核磁氢谱。
图3实施例2中所获R为C8H17的中间体a的核磁氟谱。
图4实施例2中所获R为C8H17时通式（Ⅰ）的核磁氟谱。
图5实施例2中所获R为C8H17时通式（Ⅰ）的DSC曲线图。
图6实施例2中所获R为C8H17时通式（Ⅰ）的偏光织构图。
具体实施方式
下面给出的实例是对本发明的具体描述，必须强调的是下面给出的实施例子只是对本发明的进一步阐述，而不是对本发明的保护范围的一种限制。本领域熟练技术人员根据上述发明内容在实际实施过程中，涉及到的改进或者调整若不是本质意义上的改变，仍然属于本发明的保护范围。
实施例1。
本实施例提供的化合物是通式（Ⅰ）的化合物中间体c的制备，其制备反应步骤在[0007]已具体阐述；
Figure 44441DEST_PATH_IMAGE002
核磁氢谱1H NMR (600 MHz, TMS, CDCl3), δ 7.52 – 7.45 (m, 3H, ArH), 7.42(d, J = 7.8 Hz, 2H, ArH)。
实施例2。
本实施例提供的化合物是通式（Ⅰ）化合物的制备，其中R为C8H17，其制备反应如下；
Figure 267612DEST_PATH_IMAGE004
在50 mL反应管中称取b (0.40 g, 0.48 mmol)，并加入溶剂THF (10 mL)，在-78℃下, 用注射器量取n-BuLi (2.5 M in Hexanes, 1.94 mmol ) 缓慢注入反应管中，在氩气保护下反应2 h后，再称取C6F5-C6H5 (0.47 g, 1.94 mmol) 加入反应管，继续在-78 ℃反应0.5 h，随后在室温下反应10 h。反应完毕后，用二氯甲烷进行萃取，有机相用无水MgSO4干燥，过滤，浓缩，粗产品通过硅胶柱层析 (洗脱剂：V二氯甲烷 : V石油醚 = 1 : 3) 分离提纯，用乙酸乙酯和乙醇进行重结晶，得到白色固体 (0.34 g，产率80%)。
核磁氢谱1H NMR(CDCl3, TMS, 400 MHz), δ:8.47 (d, J = 8.0Hz, 1H, ArH),8.43 (d, J = 8.0 Hz, 1H, ArH), 7.81 (t, J = 8 Hz, 2H, ArH), 7.62 (d, J =8.0Hz, 2H, ArH), 7.57 (t, J = 8 Hz, 2H, ArH), 7.50 (t, J = 8 Hz, 1H, ArH),4.27-4.11 (m, 6H, OCH2), 1.98-1.87 (m, 8H, CH2), 1.62-1.47 (m, 10H, CH2),1.41-1.31 (m, 30H, CH2), 0.91-0.87 (m, 12H, CH3).

Claims (5)

1.2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物，其特征在于具有通式（Ⅰ）所示的结构：
Figure 321148DEST_PATH_IMAGE001
根据权利要求1所示2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物（Ⅰ），所示其特征在于所述R = CnH2n+1，n = 3、4、6、8、10、12。
2.一种权利要求2所述的通式（Ⅰ）2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲，其制备方法为：
步骤一：中间体五氟联苯的合成：
Figure 431711DEST_PATH_IMAGE002
在200 mL反应瓶中称取溴苯 (5.00 g, 31.80 mmol) 加入干燥THF溶剂50mL，在氩气保护下，在-78 ℃下逐滴加入正丁基锂 (2.5 M in Hexanes , 63.68 mmol),保持-78 ℃反应1 h，得到芳基锂试剂备用；另一方面，在氩气保护下，将溶于THF (20 mL) 的六氟苯(11.58 g, 63.74 mmol) 置于冰水浴中，然后将芳基锂试剂逐滴加入反应体系中，室温搅拌反应2 h；反应完毕，用乙醚进行萃取，有机相用无水MgSO4干燥，过滤，浓缩，用石油醚进行重结晶，采用升华方式，在90-100 ℃下升华提纯，得到白色固体 (6.58 g，产率85%)。
3.一种权利要求1所示的通式（Ⅰ）中2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物，其制备方法为：
Figure 358078DEST_PATH_IMAGE003
在50 mL反应管中称取b (0.55 mmol)，并加入溶剂THF (10 mL)，在-78 ℃下, 用注射器量取n-BuLi (2.5 M in Hexanes, 2.21 mmol) 缓慢注入反应管中，在氩气保护下反应2h后，再称取C6F5-C6H5 (2.21 mmol) 加入反应管，继续在-78 ℃反应0.5 h，随后在室温下反应10 h；反应完毕后，用二氯甲烷进行萃取，有机相用无水MgSO4干燥，过滤，浓缩，粗产品通过硅胶柱层析 (洗脱剂：V二氯甲烷 : V石油醚 = 1 : 3) 分离提纯，用乙酸乙酯和乙醇进行重结晶，得到白色固体。
4.一种权利要求1所述通式（Ⅰ）中2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物化学结构及合成方法。
5.一种权利要求1所述通式（Ⅰ）中2-苯基-1,3,4-三氟-6,7,10,11-四(烷氧基)苯并菲盘状液晶化合物介晶性质及用途。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120096919A (ko) * 2012-08-20 2012-08-31 한국화학연구원 할로겐을 함유하는 트리페닐렌계 반응성 메조겐 화합물의 합성
JP2014005220A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Hyogo Prefecture テトラベンゾテトラセン誘導体、その合成方法およびその用途
CN111662196A (zh) * 2019-03-09 2020-09-15 四川师范大学 苯并菲盘状液晶化合物及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014005220A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Hyogo Prefecture テトラベンゾテトラセン誘導体、その合成方法およびその用途
KR20120096919A (ko) * 2012-08-20 2012-08-31 한국화학연구원 할로겐을 함유하는 트리페닐렌계 반응성 메조겐 화합물의 합성
CN111662196A (zh) * 2019-03-09 2020-09-15 四川师范大学 苯并菲盘状液晶化合物及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵可清: "含氟盘状液晶的合成与半导体性质", 中国化学会第十四届全国氟化学会议论文集, pages 23 *

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