[发明专利]偶氮苯光致变色液晶化合物及其合成方法

权利要求书

1.一种偶氮苯光致变色液晶化合物，其结构如式（I）所示：

其中，R为卤素。

2.如权利要求1所述的偶氮苯光致变色液晶化合物，其特征在于：R为Cl、Br或I。

3.一种如权利要求1所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，包括如下步骤：

（1）以吡啶作为反应溶剂和缚酸剂，在冰水浴中，式（II）所示的镁试剂和式（III）所示的对卤代甲基苯甲酰氯发生酰氯反应生成式（IV）所示的4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯；

（2）以无水四氢呋喃和水作为反应溶剂、三乙胺为缚酸剂，4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯与式（V）所示的丙烯酰氯在冰水浴中发生酰氯反应生成式（VI）所示的4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯；

（3）以丙酮或四氢呋喃为反应溶剂，4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯在还原剂Zn/AlCl3·6H2O的作用下从室温逐步升温到60℃进行逐步的硝基还原反应，最终生成式（I）所示的偶氮苯光致变色液晶化合物；

4.如权利要求3所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，其特征在于：所述镁试剂与对卤代甲基苯甲酰氯的摩尔比为1:0.8～1。

5.如权利要求4所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，其特征在于所述步骤（1）具体按照如下进行：将镁试剂溶于吡啶中，在冰水浴条件下以1～4秒/滴的速度缓慢滴加对卤代甲基苯甲酰氯的吡啶溶液，滴完后酰氯反应结束，经后处理得到式（IV）所示的4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯。

6.如权利要求3所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，其特征在于：所述4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯与丙烯酰氯、三乙胺的摩尔比为1:5～10:5～8。

7.如权利要求6所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，其特征在于所述步骤（2）具体按照如下进行：将4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯和三乙胺溶于无水四氢呋喃中，在冰水浴条件下以1～5秒/滴的速度滴加丙烯酰氯的四氢呋喃溶液，滴加完毕后于室温下搅拌反应12～24h，反应结束后经后处理得到式（VI）所示的4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯。

8.如权利要求3所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，其特征在于所述4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯：Zn：AlCl₃·6H₂O 的摩尔比为1:8～10：0.33～0.41，四氢呋喃或丙酮与水的体积比为4～5:1。

9.如权利要求8所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，其特征在于所述的步骤（3）具体按照如下进行：将4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯、还原剂和水加入丙酮或四氢呋喃中，先室温反应1~3小时，然后升温至40℃反应1~1.5小时，再升温至50℃反应2.5~3小时，再升温至60℃反应2~2.5小时，最后经分离纯化得到式（I）所示的偶氮苯光致变色液晶化合物。

10.如权利要求3所述的偶氮苯光致变色液晶化合物的合成方法，其特征在于所述的合成方法具体按照如下步骤进行：

（1）将镁试剂溶于吡啶中，在冰水浴条件下以1～4秒/滴的速度缓慢滴加对卤代甲基苯甲酰氯的吡啶溶液，滴完后酰氯反应结束，经后处理得到式（IV）所示的4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯；所述镁试剂与对卤代甲基苯甲酰氯的摩尔比为1:0.8～1；

（2）将4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯和三乙胺溶于无水四氢呋喃中，在冰水浴条件下以1～5秒/滴的速度滴加丙烯酰氯的四氢呋喃溶液，滴加完毕后于室温下搅拌反应12～24h，反应结束后经后处理得到式（VI）所示的4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯；所述4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯与丙烯酰氯、三乙胺的摩尔比为1:5～10:5～8；

（3）将4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯、还原剂和水加入丙酮或四氢呋喃中，先室温反应1~3小时，然后升温至40℃反应1~1.5小时，再升温至50℃反应2.5~3小时，再升温至60℃反应2~2.5小时，最后经分离纯化得到式（I）所示的偶氮苯光致变色液晶化合物；所述4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯：Zn：AlCl₃·6H₂O 的摩尔比为1:8～10：0.33～0.41，四氢呋喃或丙酮与水的体积比为4～5:1。