[发明专利]一种烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物及其合成方法

权利要求书

1.一种烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物，其特征在于，该化合物的名称为2,2,6,6-四甲基-4-(4-(4-(4-(4-烷基苯基)苯酰氧)苯偶氮)苄叉亚氨基)哌啶氧自由基，化学结构如下：

其中，R为烷基。

2.如权利要求1所述的烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物，其特征在于，所述的R为C₁～C₅的直链烷基。

3.一种烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

将4’-烷基联苯-4-甲酸通过亚硫酰氯进行酰氯化，酰氯化的产物与4’-羟基偶氮苯-4-甲醛发生酯化反应，酯化反应得到的产物与4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基进行希夫碱反应，得到烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物。

4.如权利要求3所述的烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将4’-烷基联苯-4-甲酸和亚硫酰氯按照1:1～2.5的摩尔比置于反应容器中，再加入DMF和甲苯作为溶剂，在室温下反应至少2h，酰氯化反应结束后减压蒸馏除去反应液中的混合溶剂，得到4’-烷基联苯-4-甲酰氯；

2）将与4’-烷基联苯-4-甲酸摩尔比为1:0.8～1.2的4’-羟基偶氮苯-4-甲醛溶解于二氯甲烷后加入到反应容器中，并加入三乙胺，然后在冰浴条件下加入步骤1）制备的4’-烷基联苯-4-甲酰氯，然后室温条件下搅拌反应至少8h，酯化反应结束后减压蒸馏除去二氯甲烷，得到4’-(4’-(4’-烷基苯基)苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛；

3）将步骤2）得到的4’-(4’-(4’-烷基苯基)苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛和4-NH₂-TEMPO按照1:0.8～1.2的摩尔比到加入反应容器中，加入甲苯作为溶剂，并加入乙酸催化，加热至100～120℃回流反应至少2h，反应完成后，减压蒸馏除去甲苯，得到2,2,6,6-四甲基-4-(4-(4-(4-(4-烷基苯基)苯酰氧)苯偶氮)苄叉亚氨基)哌啶氧自由基。

5.如权利要求4所述的烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的合成方法，其特征在于，所述步骤1）中DMF和甲苯的体积比为1～1.5：50；每0.01mol的4’-烷基联苯-4-甲酸加入40～80mL的甲苯；

所述的4’-烷基联苯-4-甲酸为4’-甲基联苯-4-甲酸、4’-乙基联苯-4-甲酸、4’-丙基联苯-4-甲酸、4’-丁基联苯-4-甲酸或4’-戊基联苯-4-甲酸。

6.如权利要求4所述的烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的合成方法，其特征在于，所述的步骤2）的4’-羟基偶氮苯-4-甲醛的制备为：

1）将对硝基甲苯溶解在含有DMF的乙醇溶液后，搅拌加热至75～85℃加入Na₂S_x，继续搅拌升温至90～95℃，保温反应3～5h；除去未反应完的原料，得到对氨基苯甲醛；

2）将对氨基苯甲醛、浓度2mol/L的盐酸以及水置于反应器中，冰浴条件下向反应体系加入亚硝酸钠，冰浴6h；

然后再加入苯酚和质量浓度为5%的NaOH溶液，反应1h；再用盐酸调节PH值至7，待反应液中析出橙色粉末，过滤，滤饼用水进行重结晶后干燥，得到4’-羟基偶氮苯-4-甲醛。

7.如权利要求4所述的烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的合成方法，其特征在于，所述的步骤2）中每0.01mol的4’-羟基偶氮苯-4-甲醛加入1～5mL的三乙胺；

4’-烷基联苯-4-甲酰氯先溶解到二氯甲烷后再加入进行反应；

在步骤2）得到4’-(4’-(4’-烷基苯基)苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛之后还将其分别用质量浓度为2～5%的氢氧化钠溶液和水洗涤，再用四氢呋喃重结晶。

8.如权利要求4所述的烷基联苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的合成方法，其特征在于，所述的步骤3）中每0.01mol的4’-(4’-(4’-烷基苯基)苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛加入100～120mL的甲苯；

在回流反应中还补充加入乙酸。