含咪唑基的化合物的制备方法技术

技术编号:14259368 阅读:226 留言:0更新日期:2016-12-22 22:58
本发明专利技术公开了一种含咪唑基的化合物的制备方法,包括将含羟基的联苯类化合物或含羟基的偶氮联苯类化合物、二卤代烷烃和缚酸剂在丙酮中反应得到反应产物A,经过除杂操作后将反应产物A在乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂进行重结晶,得到中间体;然后将所述中间体与过量的N‑烷基咪唑在乙腈中反应得到反应产物B,将反应产物B中剩余的N‑烷基咪唑除去,得到所述含咪唑基的化合物。本发明专利技术的制备方法反应条件温和,处理方法简单,同时产率和纯度相对较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含咪唑基的化合物的制备方法
技术介绍
近年来,将液晶运用在制备高强纤维的想法刚刚崭露头角,就已经引起了研究者的广泛关注,对液晶基元的研究也越来越受重视。咪唑类液晶基元是液晶基元的一种。咪唑类液晶基元具有液晶的自组装有序性和咪唑盐的高离子导电性,可作为取向性离子导电材料。同时,由于此类化合物多具有高度有序的近晶层列相,可作为制备贵金属纳米材料的模板和稳定剂,在新型纳米材料的合成方面也具有一定价值。咪唑溴盐改性的对氰基联苯化合物和咪唑溴盐改性的对氰基偶氮联苯化合物能够增加液晶相转变的温度范围,拓展其在光信息存储和光化学装置方面的应用。目前,对于咪唑类液晶基元的研究还处于起步阶段,通常采用两步法来合成。第一步通常采用氰基联苯酚或氰基羟基偶氮联苯与具有柔性链的物质反应;第二步则由中间产物与咪唑类物质反应以形成咪唑类液晶基元。目前,在咪唑类液晶基元的制备过程中需要使用硅胶柱纯化,但是纯化过程复杂,产率较低(参见T Kawakami等,Macromolecules,1998年,第31卷,第4475-4479页)。此外,CN102592832B也公开了一种咪唑类液晶基元的制备方法,使用石油醚提纯中间产物,使用氯仿作为第二步反应的溶剂。但是,上述方法的产率较低,且纯度不高。因此,尚需一种咪唑类液晶基元的制备方法,其可以提高此类化合物的产率,同时纯度较高。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷,本申请的专利技术人进行了深入研究。本专利技术的目的在于提供一种含咪唑基的化合物的制备方法,其通过简单的工艺、温和的条件即可提高产率和产物纯度。本申请的专利技术人发现第一步采用乙酸乙酯和石油醚来提纯、第二步使用乙腈作为反应溶剂就可以提高产率和产物纯度,从而完成本专利技术。本专利技术提供一种如式(I)所示的化合物的制备方法,所述的制备方法包括如下步骤:式(I)中,R1和R2分别独立地选自氢、C1~C8的烷基、C5~C12的芳烷基,R3选自C1~C8的烷基,R4选自氟、氯、溴或碘,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,m选自4~10;(1)将式(II)所示的化合物、式(III)所示的二卤代烷烃和缚酸剂在丙酮中反应得到反应产物A,经过除杂操作后将反应产物A在乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂中进行重结晶,得到中间体;式(II)中,R1和R2分别独立地选自氢、C1~C8的烷基或C5~C12的芳烷基,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,式(III)中,R4选自氟、氯、溴或碘,m选自4~10;(2)将所述中间体与过量的N-烷基咪唑在乙腈中反应得到反应产物B,将反应产物B中剩余的N-烷基咪唑除去,得到式(I)所示的化合物。根据本专利技术的制备方法,优选地,式(I)中,R1和R2分别独立地选自氢或C1~C5的烷基,R3选自C1~C5的烷基,R4选自氯或溴,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,m选自4~6;式(II)中,R1和R2分别独立地选自氢或C1~C5的烷基,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1;式(III)中,R4选自氯或溴,m选自4~6。根据本专利技术的制备方法,优选地,式(I)所示的化合物选自如下化合物之一:根据本专利技术的制备方法,优选地,在步骤(1)中,式(II)所示的化合物选自氰基联苯酚或对羟基氰基偶氮联苯;式(III)所示的二卤代烷烃选自1,6-二溴己烷、1,5-二溴戊烷或1,4-二溴丁烷;并且,式(II)所示的化合物、式(III)所示的二卤代烷烃和缚酸剂的摩尔比为20~35:55~100:25~50。根据本专利技术的制备方法,优选地,在步骤(1)中,反应温度为55~80℃,反应时间为6~24小时。根据本专利技术的制备方法,优选地,步骤(1)的除杂操作为:将反应产物A中的丙酮除去,然后与氯仿和水的混合液接触,分液处理后得到有机相,然后将有机相中的氯仿除去。根据本专利技术的制备方法,优选地,在步骤(1)中,乙酸乙酯和石油醚的体积比例为1:1~6。根据本专利技术的制备方法,优选地,在步骤(2)中,N-烷基咪唑选自N-甲基咪唑、N-乙基咪唑、N-丙基咪唑或N-丁基咪唑。根据本专利技术的制备方法,优选地,在步骤(2)中,反应温度为70~100℃,反应时间为35~100小时。根据本专利技术的制备方法,优选地,在步骤(2)中,采用醚将反应产物B中剩余的N-烷基咪唑除去。本专利技术改进了含咪唑基的化合物的合成方法,反应条件温和,处理方法简单,同时产率和纯度相对较高。本专利技术的式(I)化合物可以作为液晶基元与纤维素相互作用形成液晶。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明,但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术提供一种化合物的制备方法,该化合物的结构如式(I)所示:在本专利技术中,R1和R2为苯环上任意取代的基团,取代的位点可以为一个或多个。在本专利技术中,R1和R2分别独立地选自氢、C1~C8的烷基、C5~C12的芳烷基;优选地,式(I)中,R1和R2分别独立地选自氢或C1~C5的烷基,更优选地,R1和R2分别独立地选自氢或C1~C3的烷基。C1~C8的烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。C5~C12的芳烷基的实例包括但不限于苯甲基、苯乙基、苯丙基等。在本专利技术中,R3选自C1~C8的烷基;优选地,R3选自C1~C5的烷基,更优选地,R3选自C1~C3的烷基。C1~C8的烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基等。在本专利技术中,R4选自氟、氯、溴或碘;优选地,R4选自氯或溴;更优选地,R4为溴。在本专利技术中,A选自-N=N-或者-CH2-,优选为-N=N-。n选自0或1。当n为0,表示两个苯环之间相连,当n为1时,表示两个苯环之间有间隔基团,其可以为-N=N-或者-CH2-。在本专利技术中,m选自4~10,优选为4~6;更优选为5~6。在本专利技术的式(I)所示的化合物的实例包括但不限于:本专利技术的步骤(1)为:将式(II)所示的化合物、式(III)所示的二卤代烷烃和缚酸剂在丙酮中反应得到反应产物A,经过除杂操作后将反应产物A在乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂中进行重结晶,得到中间体;在本专利技术中,式(II)中的R1、R2、A、n的定义与式(I)化合物中的R1、R2、A、n的定义相同;式(III)中的R4、m的定义与式(I)化合物的R4、m的定义相同。在本专利技术的步骤(1)中,优选地,式(II)所示的化合物可以选自对氰基联苯酚(4’-氰基-4-羟基联苯)、3,3’-二甲基-4’-氰基-4-羟基联苯、3,3’-二乙基-4’-氰基-4-羟基联苯、2,2’-二甲基-4’-氰基-4-羟基联苯、2,2’-二乙基-4’-氰基-4-羟基联苯、对羟基氰基偶氮联苯(4’-氰基-4-羟基偶氮联苯、3,3’-二甲基-4’-氰基-4-羟基偶氮联苯、3,3’-二乙基-4’-氰基-4-羟基偶氮联苯、2,2’-二甲基-4’-氰基-4-羟基偶氮联苯、2,2’-二乙基-4’-氰基-4-羟基偶氮联苯;优选为氰基联苯酚或对羟基氰基偶氮联苯。式(III)所示的二卤代烷烃可以选自1,6-二溴己烷、1,5-二溴戊烷或1,4-二溴丁烷,优选为1,6-二溴己烷或1,4-二溴丁烷。在本专利技术中,式(II)所示的化合物、式(III)所示的二卤代烷烃和缚酸剂的摩尔比可以为20~3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如式(I)所示的化合物的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:式(I)中,R1和R2分别独立地选自氢、C1~C8的烷基、C5~C12的芳烷基,R3选自C1~C8的烷基,R4选自氟、氯、溴或碘,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,m选自4~10;(1)将式(II)所示的化合物、式(III)所示的二卤代烷烃和缚酸剂在丙酮中反应得到反应产物A,经过除杂操作后将反应产物A在乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂中进行重结晶,得到中间体;式(II)中,R1和R2分别独立地选自氢、C1~C8的烷基或C5~C12的芳烷基,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,式(III)中,R4选自氟、氯、溴或碘,m选自4~10;(2)将所述中间体与过量的N‑烷基咪唑在乙腈中反应得到反应产物B,将反应产物B中剩余的N‑烷基咪唑除去,得到式(I)所示的化合物。

【技术特征摘要】
1.一种如式(I)所示的化合物的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:式(I)中,R1和R2分别独立地选自氢、C1~C8的烷基、C5~C12的芳烷基,R3选自C1~C8的烷基,R4选自氟、氯、溴或碘,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,m选自4~10;(1)将式(II)所示的化合物、式(III)所示的二卤代烷烃和缚酸剂在丙酮中反应得到反应产物A,经过除杂操作后将反应产物A在乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂中进行重结晶,得到中间体;式(II)中,R1和R2分别独立地选自氢、C1~C8的烷基或C5~C12的芳烷基,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,式(III)中,R4选自氟、氯、溴或碘,m选自4~10;(2)将所述中间体与过量的N-烷基咪唑在乙腈中反应得到反应产物B,将反应产物B中剩余的N-烷基咪唑除去,得到式(I)所示的化合物。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,式(I)中,R1和R2分别独立地选自氢或C1~C5的烷基,R3选自C1~C5的烷基,R4选自氯或溴,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1,m选自4~6;式(II)中,R1和R2分别独立地选自氢或C1~C5的烷基,A选自-N=N-或者-CH2-,n选自0或1;式(III)中,R4选自氯或溴,m选自4~6。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋俊刘芳程博闻韩扬扬王乐军
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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