[发明专利]一种偶氮苯液晶化合物及其点击化学制备方法

说明书

技术领域

本发明属于液晶化合物化学合成领域，具体涉及一种偶氮苯液晶化合物及其点击化学制备方法。

背景技术

点击化学是2001年诺贝尔化学奖获得者美国化学家Sharpless提出的一种快速合成大量化合物的新方法,是继组合化学之后又一给传统有机合成化学带来重大革新的合成技术。目前,该技术已渗透到先导化合物库的建立、新药开发和聚合物的合成等领域。点击化学实质是指选用易得原料,通过可靠、高效而又具选择性的化学反应来实现碳杂原子连接,低成本、快速合成大量新化合物的一套强大且实用的合成方法。其核心是利用一系列可靠的、模块化的反应生成含杂原子化合物。这些反应通常具有如下特征:所用原料易得；反应操作简单，条件温和，对氧、水不敏感；产物收率高、选择性好；产物易纯化、后处理简单。

发明内容

本发明目的是提供一种偶氮苯液晶化合物及其点击化学制备方法。

为实现上述目的，本发明偶氮苯液晶化合物的结构如通式(1)所示：

其中R1的结构为：碳原子数为1-12的烷基中的一种；R2的结构为：碳原子数为1-12的烷基中的一种或者氟基、三氟甲基、氰基、硝基、异硫氰基、氟苯基、三氟甲基苯基、氰基苯基、硝基苯基、异硫氰基苯基中的一种。

所述的化合物中R1的结构式为：

R₁=-C_nH_2n+1，其中n为1-12。

所述的化合物中R₂的结构式为：

R₂=-F；

-CF₃；

-CN；

-NO₂；

-NCS；

本发明的制备方法包括以下步骤：

步骤A：中间体m1的制备

R₁-N₃ m1

将卤代烷R₁X加入反应容器后，向反应容器中加入反应溶剂3以及叠氮化钠，在加热回流的条件下，搅拌反应3-5小时后，除去反应溶剂3，得中间体m1；其中R₁X与叠氮化钠的摩尔比为：1:1.5~1:3；R1为碳原子数为1-12的烷基中的一种，反应溶剂3为四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺中的一种或几种；

步骤B：中间体m2的制备

将R₂苯基偶氮卤苯溶于溶剂1中，置于反应器中通氮气或惰性气体保护，然后加入三甲基硅乙炔，反应温度为30-80℃，加入反应原料总质量2%-5%的催化剂1，惰性气体保护下反应12-16小时后，除去溶剂1，将所得产物溶于溶剂2中，置于反应器中后加入催化剂2，室温下搅拌3-8小时，然后除去溶剂2，得中间体m2；

其中，溶剂1为四氢呋喃、二氧六环、三乙胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基丙胺中的一种或几种；催化剂1为碘化亚铜、金属钯、二（三苯基膦）二氯化钯、三苯基膦中的一种或几种；溶剂2为甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种；催化剂2为无机碱；R2苯基偶氮卤苯与三甲基硅乙炔的摩尔比为1:1.5~1:3；催化剂2的加入量为R2苯基偶氮卤苯摩尔数的2~4倍；其中R2为碳原子数为1-12的烷基中的一种或者氟基、三氟甲基、氰基、硝基、异硫氰基、氟苯基、三氟甲基苯基、氰基苯基、硝基苯基、异硫氰基苯基中的一种，R2苯基偶氮卤苯的结构如通式（2）所示：

步骤C：点击化学反应制备偶氮苯液晶化合物

在反应容器中加入中间体m1、中间体m2以及反应溶剂3，加入反应原料总质量1~3%的催化剂3，于60-120°C的条件下搅拌反应3-6小时后，去除反应溶剂3，得偶氮苯液晶化合物；

其中，催化剂3为三乙胺、二甲基丙胺、碘化亚铜、氯化亚铜中的一种或几种，中间体m1与中间体m2的摩尔比为1:1。

所述步骤A中R1X为氯代烷、溴代烷或者碘代烷。

所述步骤B中R2苯基偶氮卤苯中的X包括氯代物、溴代物以及碘代物。

所述步骤B中无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种。

所述步骤A的中间体m1、步骤B的中间体m2和步骤C的偶氮液晶化合物均采用柱层析的方法纯化，柱层析展开剂均为二氯甲烷、环己烷、乙酸乙酯、石油醚中的一种或几种。