一种新型二胺化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种新型二胺化合物及其制备方法和应用。所述二胺化合物具有增进液晶显示元件的效能，使用此二胺化合物制备得到的聚酰胺酸、聚酰亚胺以及液晶配向剂，均具有良好的化学稳定性和热稳定性等性质，进而使得所形成的液晶配向膜具有更高的预倾角。

A new diamine compound and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种新型二胺化合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及液晶材料领域。具体地说，涉及一种新型二胺化合物及其制备方法与应用。
技术介绍
在液晶显示器中，典型的是扭转向列(TN)电场效应型液晶显示器，其使用具有正介电异性向列液晶。一般而言，液晶分子置入一对含有电极的基板间，而这二个基板的配向方向相互垂直，且经由控制电场可控制液晶分子的排列方式。就此类型的液晶显示器而言，使液晶分子的长轴方向与基板表面形成具有均匀倾斜角度的配向是相当重要的。对这种使液晶分子排列成均匀预倾角配向的材料，一般称为配向膜。目前工业界有两种典型的配向膜制备方法。第一种方法是通过蒸气沉积将无机物质制成无机膜。例如，将二氧化硅倾斜蒸镀于基板而形成薄膜，而液晶分子在蒸镀方向被配向。然而，上述方法虽然可获得均匀的配向，但不具有工业效益。第二种方法则是将有机膜涂布在基板表面上，然后利用棉布、尼龙或聚脂类的软布加以摩擦而使有机膜的表面被走向，以使液晶分子在摩擦方向被配向。由于此方法较简易且相当容易获得均匀配向，因此普遍应用于工业规模。此方法中，可形成配向膜的聚合物如聚乙烯醇(polyvinylalcohol，PVA)、聚氧乙烯(polyethyleneoxide，PEO)、聚酰胺(polyamide，PA)或聚酰亚胺，其中聚酰亚胺由于具有化学稳定性和热稳定性等性质，因此最常被利用作为配向膜材料。在现有技术中，当对液晶显示器施加电压时，所产生的离子性电荷会被液晶配向膜所吸附，且即使在解除所施加的电压之后，亦很难使离子性电荷从液晶配向膜脱离，因而导致画面产生残像的问题。因此，近期配向膜材料的开发皆以改善残像为首要课题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种新型二胺化合物，所述的液晶化合物具有如式I所示的结构：此化合物具有增进液晶显示元件的效能，使用此二胺化合物制备得到的聚酰胺酸(polyamicacid)、聚酰亚胺(polyimide，PI)以及液晶配向剂，均具有良好的化学稳定性和热稳定性等性质，进而使得所形成的液晶配向膜具有更高的预倾角。本专利技术的第二目的在于提供上述化合物的制备方法，为实现第二目的，本专利技术采用如下技术方案：所述如式I所示化合物的合成路线如下：所述如式I所示化合物的制备方法，包括：1)以二聚环戊二烯为原料，经气相解聚，得环戊二烯；2)环戊二烯与环己二酮通过加成反应，得到化合物I-a；3)化合物I-a与甲酸铵经还原反应，得到化合物I。其中，步骤1)中，所述解聚温度在280～380℃之间，停留时间1～5s；优选温度为320～340℃，时间为2～4s；步骤2)中，所述环己二酮与环戊二烯的投料摩尔比为1.0：(1.9～3.0)；反应温度可为-20～30℃，优选-5～0℃或-10～-5℃。步骤3)中，所述化合物I-a与甲酸铵的投料摩尔比为1：(2.0～4.0)；反应温度可为50℃～80℃；优选70-75℃。作为本专利技术优选的实施方式之一，所述如式I所示化合物的制备方法，包括：1)二聚环戊二烯于320～340℃条件下解聚，生成环戊二烯；为了阻止环戊二烯再聚合，在精馏过程中加入复合型阻聚剂；所述复合型阻聚剂是由对苯二酚、酣睡嗦和氧化亚铜以重量比1:1:0.5复配得到的；或者，由4-叔丁基邻苯二酚、酣睡嗦和碘化亚铜以重量比1:1:0.5复配得到的。2)所得环戊二烯与环己二酮于-5～0℃或-10～-5℃反应，生成化合物I-a；3)催化剂作用下，所得化合物I-a与甲酸铵进一步反应，得到化合物I。所述催化剂为铱催化剂(Ir-3)钯催化剂、钌催化剂等中的一种或几种。此外，值得注意的是，本专利技术所述制备方法中，部分未作出特别限定的各步骤所用溶剂及其用量、产物的分离提纯、反应物的滴加速度等均为本领域技术人员所理解和掌握。如本专利技术中，除作出特别说明的以外，溶剂的体积用量一般为反应物质量的5-15倍，具体用量可根据反应底物用量和所选择反应瓶的大小适当调整；反应物的滴加速度通常结合具体的反应速度综合控制等。在本专利技术公开的基础上，本领域技术人员可根据实际情况相应地选择任一种可用的技术方案来实现本专利技术。本专利技术所述的制备方法能够稳定、高效地得到本专利技术所述的化合物。本专利技术的第三目的提供所述二胺化合物在液晶显示领域的应用，所述应用具体为：一种聚酰亚胺，其由包括上述二胺化合物的原料制备而得。一种聚酰胺酸，其由包括上述二胺化合物的原料制备而得。一种液晶配向剂，其含有由包括上述二胺化合物的原料制备而得的聚酰亚胺或聚酰胺酸。其中，以摩尔百分比计，上述聚酰亚胺、聚酰胺酸或液晶配向剂中，上述二胺化合物的含量为至少1％，优选为至少10％，更优选为至少50％。实验证明，在液晶配向剂制备过程中，添加本专利技术所述的二胺化合物，所得液晶配向剂不仅具有良好的化学稳定性和热稳定性等性质，而且其形成的液晶配向膜具有更高的预倾角。或者，所述应用为一种液晶保护剂，其由包括上述二胺化合物的原料制备而得。或者，所述应用具体为一种液晶显示元件，其含有的液晶配向膜是由包括上述二胺化合物的原料制备得到的。所述液晶显示元件具有更低的残余直流电荷，因而具有更高的效能。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。所述原材料如无特别说明，均能从公开商业途径获得。按照本领域的常规检测方法，通过线性拟合得到化合物的各项性能参数，其中，各性能参数的具体含义如下：△n代表光学各向异性(25℃)；△ε代表介电各向异性(25℃，1000Hz)；ε‖代表平行分子轴方向的介电常数(25℃，1000Hz)；Cp代表清亮点；K代表弹性常数(25℃)。实施例1具体步骤如下：(1)的合成先将重量比为1:0.005的纯净导热油与复合型阻聚剂加入到热分解器、精馏再沸器中，通入氮气置换系统空气，加热导热油到320℃，然后通过计量泵把粗品双环戊二烯(质量份数83.5％)从热分解器底部加入到热分解器中，与高温导热油接触，控制进料速度，使之在热分解器中停留2.0S，此时热分解器内温度为320℃，双环戊二烯气化，解聚的环戊二烯进入精馏柱进行精馏，塔顶分离出高纯度的环戊二烯，经过冷凝器进入收集器中(低温保存)，少量未裂解的双环戊二烯及副产物于塔底再沸器加热后再次精馏。复合型阻聚剂是对苯二酚、酣睡嗦和氧化亚铜的复配体，三者重量比为1:1:0.5连续稳定运行48小时以上，气相色谱分析环戊二烯纯度98.12％，收率95.7％。(2)的合成氮气保护下，向反应瓶中加入80ml乙醇，16.5g环戊二烯，控温-10～-5℃，滴加11.2g1,4-环己二酮与30ml乙醇组成的溶液，滴毕控温-5～0℃，反应1小时，碱液终止反应，进行常规后处理，石油醚重结晶得到浅黄色固体(化合物I-a)22.8g，HPLC:99.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二胺化合物，其特征在于，具有如式I所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种二胺化合物，其特征在于，具有如式I所示的结构：





2.一种权利要求1所述二胺化合物的制备方法，其特征在于，包括：
1)以二聚环戊二烯为原料，经气相解聚，得环戊二烯；
2)环戊二烯与环己二酮通过加成反应，得到化合物I-a；
3)化合物I-a与甲酸铵经还原反应，得到化合物I。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述解聚温度在280～380℃之间，优选温度为320～340℃。


4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应温度为-20～30℃，优选-5～0℃或-10～-5℃。


5.根据权利要求2-4任一所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述反应温度为50℃～80℃；优选70-75℃。


6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：
1)二聚环戊二烯于320～340℃条件下解聚，生成环戊二烯；
2)所得环戊二烯与环己二酮于-5～0℃或-10～-5℃反应，生成化合物I-a...

【专利技术属性】
技术研发人员：高立龙，储士红，姜天孟，田会强，王新颖，苏学辉，戴雄，
申请(专利权)人：北京八亿时空液晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11