一种合成4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法技术

一种合成4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法，本发明专利技术涉及合成氟苯类液晶化合物的制备方法。本发明专利技术要解决现有合成4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法存在反应条件苛刻，副产物多，难以实现工业化生产的问题。方法：一、制备酮；二、制备肟；三、贝克曼重排反应；四、制备取代苯胺盐酸盐；五、制备氟硼酸重氮盐；六、制备4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯粗品及重结晶处理，即得到4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物。本发明专利技术反应条件温和，操作简单，副产物少。本发明专利技术用于合成4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，本专利技术涉及合成氟苯类液晶化合物的制备方法。本专利技术要解决现有合成4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法存在反应条件苛刻，副产物多，难以实现工业化生产的问题。方法：一、制备酮；二、制备肟；三、贝克曼重排反应；四、制备取代苯胺盐酸盐；五、制备氟硼酸重氮盐；六、制备4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯粗品及重结晶处理，即得到4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物。本专利技术反应条件温和，操作简单，副产物少。本专利技术用于合成4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物。【专利说明】
本专利技术涉及合成氟苯类液晶化合物的制备方法。
技术介绍
含氟液晶是指化学结构上有氢原子被氟原子取代的液晶。通过研究，人们发现在液晶分子中引入氟原子，利用氟原子的电子效应模拟效应、阻碍效应和渗透效应等特殊的性质，能有效地改善液晶的性能，提高液晶显示器的响应速度，它具有对光电化学品高稳定性，低黏度，高电压保持率和高电阻率，对温度依赖性小，黏度随温度的变化率也低等特点，而且氟原子与氢原子相比体积相差不大，不会因为体积效应而改变液晶的有序排列，同时由于卤素原子是强的吸电子基团，具有较高的电负性，特别是排在卤素首位的氟。人们发现许多含氟液晶有非常优异的性能:响应速度快，低粘度，高电阻率，有合适的介电常数等优点，因此含氟液晶是制造高档液晶显示器所需混合液晶中不可缺少的重要组分。具有三环骨架的化合物由于既有宽的向列相和较窄的近晶相区间，又有高的清亮点，成为化学家的重点研究对象。但现有合成4_(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法是以烷基酰氯、环己烯、氟苯为原料的一锅法反应，存在以下缺点:1.需要在较高的温度下(180-190°C)蒸馏得粗产物；2.副产物较多。综上所述，现有合 成4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法存在反应温度高(180-190°C )，反应条件苛刻，操作不易控制，且一锅法中原料环己烯与氟苯、烷基酰氯及环己烯都可发生反应造成副产物多，从而难以实现工业化生产的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决现有合成4_(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法存在反应条件苛刻，操作不易控制，副产物多，从而难以实现工业化生产的问题，而提供。—种合成4_(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法，具体是按照以下步骤进行的:一、制备酮:将无水三氯化铝和乙酰氯加入到盛有二氯甲烷的反应容器中，再向反应容器中加入4-(反式，反式-4-正烷基环己基)苯，并在温度为_5°C?10°C下反应Ih?5h，得到含酮混合物，将含酮混合物倒入水中，分层分离出含酮有机层，使用MgSO4干燥剂将含酮有机层干燥，得到干燥后的含酮有机层，再使用硅胶柱层析法，以纯二氯甲烷为淋洗液将干燥后的含酮有机层进行洗脱，得到含酮的洗脱液，将含酮的洗脱液旋转蒸发去除二氯甲烷，即得到酮；所述的4-(反式，反式-4-正烷基环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1: (I?1.6)；所述的4-(反式，反式-4-正烷基环己基)苯与无水三氯化铝的摩尔比为1: (I?1.6);所述的4-(反式，反式-4-正烷基环己基)苯与二氯甲烷的摩尔比为1: (20?40);所述的含酮混合物与水的体积比为(I?2):1 ;二、制备肟沉淀物:将步骤一得到的酮加入到反应容器中，再向反应容器中加入盐酸羟胺、醋酸钠和乙醇，并在温度为70V?80°C下冷凝回流反应2h?10h，得到含肟混合物，将含肟混合物倒入水中，搅拌至沉淀，得到含沉淀的水溶液，然后利用抽滤机将含沉淀的水溶液中水抽出，得到肟沉淀物；所述的盐酸羟胺与酮的质量比为(0.20?0.50):1 ;所述的醋酸钠与酮的质量比为(0.46?1.50):1 ;所述的乙醇与酮的质量比为(2.60?6.76):1 ;所述的含肟混合物与水的体积比为(I?2):1 ;三、贝克曼重排反应:向步骤二得到的肟沉淀物中加入无水五氯化磷和二氯甲烷，在温度为10°c?25°C和搅拌速度为400r/min?800r/min下搅拌2h?24h，得到含重排产物的混合物，将含重排产物的混合物倒入水中，搅拌至沉淀，得到含沉淀的水溶液，然后利用抽滤机将含沉淀的水溶液中水抽出，得到沉淀物，再使用去离子水对沉淀物洗涤得到重排产物；·所述的无水五氯化磷与肟的质量比为(0.58?1.07):1 ;所述的二氯甲烷与肟的质量比为(4.80?12.50):1 ;所述的含重排产物的混合物与水的体积比为(I?2):1 ;四、制备取代苯胺盐酸盐:将步骤三得到的重排产物加入到反应容器中，再向反应容器中加入质量分数为35%-37%的盐酸和水，并在温度为90°C?110°C和搅拌速度为400r/min?800r/min下冷凝回流反应12h?48h,得到含取代苯胺盐酸盐固体的混合液,将含取代苯胺盐酸盐固体的混合液冷却、过滤和晾干后得到取代苯胺盐酸盐；所述的盐酸的体积与重排产物质量比为(1.4ImL?5.5ImL):1g ;所述的水的体积与重排产物质量比为(1.4ImL?5.5ImL):1g ；五、制备氟硼酸重氮盐:向步骤四得到的取代苯胺盐酸盐中先加入质量分数为35%-37%的盐酸和水，在搅拌速度为400r/min?800r/min下搅拌降温至_5°C?(TC，并在温度为_5°C?(TC和搅拌速度为400r/min?800r/min下滴加质量分数为30%_40%的NaNO2水溶液，滴加完NaNO2水溶液后，再向反应体系中滴加质量分数为30%-35%的NaBF4水溶液，并在温度为-5°C?0°C和搅拌速度为400r/min?800r/min下搅拌Ih?3h,得到含氟硼酸重氮盐固体的混合液，将含氟硼酸重氮盐固体的混合液过滤、水洗涤和晾干后得到氟硼酸重氮盐；所述的盐酸的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(0.27mL?0.7ImL):1g ;所述的水的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(2.82mL?11.02mL):1g ;所述的NaNO2水溶液的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(0.2mL?0.6mL):1g ;所述的NaBF4水溶液的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(0.8mL?1.3mL):1g ；六、制备4_(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯粗品及重结晶处理:向步骤五得到的氟硼酸重氮盐中加入正辛烷，在温度为80°C?150°C下反应0.5h?3h，再向反应容器中加入水，分层分离出有机层，使用MgSO4干燥剂将有机层干燥，得到干燥后的有机层，然后利用旋转蒸发将有机层中的有机溶剂去除，得到4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯粗品，再以丙酮为重结晶溶剂对4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯粗品进行重结晶，重结晶2次，最后得到4-(反式，反式-4-正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物；所述的正辛烷的体积与氟硼酸重氮盐的质量之比为(1.17mL?2.90mL):1g ;所述的丙酮的体积与氟硼酸重氮盐的质量之比为(0.23mL?0.87mL):1g ;所述的氟硼酸重氮盐与水的体积比为(1.18?2.5):1。本专利技术的有益效果是:一、反应条件比较温和，温度适宜(_3°C?100°C)，解决了现有合成烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成4?(反式，反式?4?正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法，其特征在于一种合成4?(反式，反式?4?正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物的方法是按照以下步骤进行的：一、制备酮：将无水三氯化铝和乙酰氯加入到盛有二氯甲烷的反应容器中，再向反应容器中加入4?(反式，反式?4?正烷基环己基)苯，并在温度为?5℃～10℃下反应1h～5h，得到含酮混合物，将含酮混合物倒入水中，分层分离出含酮有机层，使用MgSO4干燥剂将含酮有机层干燥，得到干燥后的含酮有机层，再使用硅胶柱层析法，以纯二氯甲烷为淋洗液将干燥后的含酮有机层进行洗脱，得到含酮的洗脱液，将含酮的洗脱液旋转蒸发去除二氯甲烷，即得到酮；所述的4?(反式，反式?4?正烷基环己基)苯与乙酰氯的摩尔比为1:(1～1.6)；所述的4?(反式，反式?4?正烷基环己基)苯与无水三氯化铝的摩尔比为1:(1～1.6)；所述的4?(反式，反式?4?正烷基环己基)苯与二氯甲烷的摩尔比为1:(20～40)；所述的含酮混合物与水的体积比为(1～2):1；二、制备肟沉淀物：将步骤一得到的酮加入到反应容器中，再向反应容器中加入盐酸羟胺、醋酸钠和乙醇，并在温度为70℃～80℃下冷凝回流反应2h～10h，得到含肟混合物，将含肟混合物倒入水中，搅拌至沉淀，得到含沉淀的水溶液，然后利用抽滤机将含沉淀的水溶液中水抽出，得到肟沉淀物；所述的盐酸羟胺与酮的质量比为(0.20～0.50):1；所述的醋酸钠与酮的质量比为(0.46～1.50):1；所述的乙醇与酮的质量比为(2.60～6.76):1；所述的含肟混合物与水的体积比为(1～2):1；三、贝克曼重排反应：向步骤二得到的肟沉淀物中加入无水五氯化磷和二氯甲烷，在温度为10℃～25℃和搅拌速度为400r/min～800r/min下搅拌2h～24h，得到含重排产物的混合物，将含重排产物的混合物倒入水中，搅拌至沉淀，得到含沉淀的水溶液，然后利用抽滤机将含沉淀的水溶液中水抽出，得到沉淀物，再使用去离子水对沉淀物洗涤得到重排产物；所述的无水五氯化磷与肟的质量比为(0.58～1.07):1；所述的二氯甲烷与肟的质量比为(4.80～12.50):1；所述的含重排产物的混合物与水的体积比为(1～2):1；四、制备取代苯胺盐酸盐：将步骤三得到的重排产物加入到反应容器中，再向反应容器中加入质量分数为35%?37%的盐酸和水，并在温度为90℃～110℃和搅拌速度为400r/min～800r/min下冷凝回流反应12h～48h，得到含取代苯胺盐酸盐固体的混合液，将含取代苯胺盐酸盐固体的混合液冷却、过滤和晾干后得到取代苯胺盐酸盐；所述的盐酸的体积与重排产物质量比为(1.41mL～5.51mL):1g；所述的水的体积与重排产物质量比为(1.41mL～5.51mL):1g；五、制备氟硼酸重氮盐：向步骤四得到的取代苯胺盐酸盐中先加入质量分数为35%?37%的盐酸和水，在搅拌速度为400r/min～800r/min下搅拌降温至?5℃～0℃，并在温度为?5℃～0℃和搅拌速度为400r/min～800r/min下滴加质量分数为30%?40%的NaNO2水溶液，滴加完NaNO2水溶液后，再向反应体系中滴加质量分数为30%?35%的NaBF4水溶液，并在温度为?5℃～0℃和搅拌速度为400r/min～800r/min下搅拌1h～3h，得到含氟硼酸重氮盐固体的混合液，将含氟硼酸重氮盐固体的混合液过滤、水洗涤和晾干后得到氟硼酸重氮盐；所述的盐酸的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(0.27mL～0.71mL):1g；所述的水的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(2.82mL～11.02mL):1g；所述的NaNO2水溶液的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(0.2mL～0.6mL):1g；所述的NaBF4水溶液的体积与取代苯胺盐酸盐质量之比为(0.8mL～1.3mL):1g；六、制备4?(反式，反式?4?正烷基环己基)氟苯粗品及重结晶处理：向步骤五得到的氟硼酸重氮盐中加入正辛烷，在温度为80℃～150℃下反应0.5h～3h，再向反应容器中加入水，分层分离出有机层，使用MgSO4干燥剂将有机层干燥，得到干燥后的有机层，然后利用旋转蒸发将有机层中的有机溶剂去除，得到4?(反式，反式?4?正烷基环己基)氟苯粗品，再以丙酮为重结晶溶剂对4?(反式，反式?4?正烷基环己基)氟苯粗品进行重结晶，重结晶2次，最后得到4?(反式，反式?4?正烷基环己基)氟苯类液晶单体化合物；所述的正辛烷的体积与氟硼酸重氮盐的质量之比为(1.17mL～2.90mL):1g；所述的丙酮的体积与氟硼酸重氮盐的质量之比为(0.23mL～0.87mL):1g；所述的氟硼酸重氮盐与水的体积比为(1.18～2.5):1。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，李猛，白雪峰，吕宏飞，徐虹，王艳华，李淑辉，单雯妍，宁志强，周红霞，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院石油化学研究院，
类型：发明
国别省市：