[发明专利]偶氮苯光致变色液晶化合物及其合成方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其是涉及一种含氨基和碳碳双键的偶氮苯液晶化合物的制备方法和用途。 

（二）背景技术

光致变色液晶化合物同时具有光致变色性能和液晶性已成为信息储存领域研究的热点。偶氮苯类液晶由于具有独特的光致顺反异构特性是近几年来最引人关注的光致变色液晶材料,具有良好的光学性能、热稳定性、溶解性等优点。偶氮苯化合物在光作用下会发生可逆的顺反异构，这一特性使其在光储存、光全息技术及光信息处理等许多方面具有巨大的潜在应用性。 

（三）发明内容

本发明的第一个目的是提供一种新型的对pH值和光双重响应的偶氮苯光致变色液晶化合物。 

本发明的第二个目的是提供一种合成上述偶氮苯光致变色液晶化合物的方法。 

为实现上述发明目的，本发明采用采用如下技术方案： 

本发明提供了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。 

作为优选，R为Cl、Br或I。 

本发明还提供了一种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）以丙酮或四氢呋喃和水为反应溶剂，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； 

所述步骤（1）中，所述镁试剂（II）与对卤代甲基苯甲酰氯（III）的摩尔比为1:0.8～1。 

作为优选，所述步骤（1）具体按照如下进行：将镁试剂（II）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（III）的吡啶溶液，滴完后酰氯反应 结束，加入少量冰块，用稀盐酸中和，析出大量絮状固体，抽滤，滤饼用蒸馏水洗涤、干燥，最后将反应混合物用柱色谱法分离除去未反应的原料以及副产物，即得到产物（IV）。 

所述步骤（2）中，4-硝基-2'-羟基-4'-对卤代甲基苯甲酰氧基偶氮苯（IV）与丙烯酰氯、三乙胺的摩尔比为1:5～10:5～8。 

作为优选，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（IV）和三乙胺溶于无水四氢呋喃中，在冰水浴下以1～5秒/滴的速度缓慢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，将反应混合物旋干，放入真空烘箱中（50℃）烘干，用二氯甲烷溶解，用蒸馏水洗去三乙胺盐，干燥后柱色谱法分离出产物4-硝基-2’-丙烯酰氧基-4’-对氯甲基苯甲酰氧基偶氮苯。 

所述步骤（3）中，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。 

作为优选，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，最后加热到60℃反应2~2.5小时，反应结束后，旋干溶剂，放入真空烘箱里烘干，用乙醇重结晶得到产物（I）。 

本发明具体推荐所述的合成方法按照如下步骤进行： 

（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；