[发明专利]一种噻吩并吡啶型离子棒状液晶、离子液体化合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种噻吩并吡啶型离子棒状液晶、离子液体化合物的制备方法，具有如通式Ⅰ、通式Ⅱ和通式Ⅲ所示的结构。通式Ⅰ所示的非对称化合物在一定温度范围内呈现液晶相，且可通过调控不同的无机离子、有机离子进行离子交换，一是使其能够在液晶相范围内实现介晶温度的按需收放，二是在离子液晶和离子液体间通过离子调控实现转换，为离子电池材料、特殊分子器件等的设计和应用提供了定向参考。通式Ⅱ和通式Ⅲ所示的化合物提供了噻吩并吡啶型棒状（离子）液晶（塑晶）化合物的另一种可能的设计及合成思路，这种制备方法合成路线较短，产率较高。

技术领域

本发明涉及一种噻吩并吡啶型离子棒状液晶、离子液体化合物的制备方法。

背景技术

在层状、柱状相液晶化合物的设计与合成中，噻吩是研究最多的五元杂环化合物之一。由于其富电子特性，化学性质稳定，易加工等特性而得到广泛的应用。基于此，我们设计了一种含噻吩并吡啶结构的离子棒状液晶、离子液体化合物，因其具有一定的电荷传输的能力、离子传输能力，对锂盐、钠盐等有相容性，在电子器件、离子电池材料等方面具有广泛的应用前景。具有层状相、向列相、柱状相的液晶化合物已经报道较多，但是对于形成近晶相的报道却有限。对于形成近晶相的离子棒状液晶，由于分子间的堆积，电子能够在一定方向上进行传输，在场效应晶体管（OFETs）、太阳能电池(OPVs)等方面具有潜在的应用。

近年来，离子液体逐渐进入科研工作者的视野。离子液体是一种全部由阴离子和阳离子构成的新型化合物，因其具有低熔点，难挥发，宽电化学窗口，结构可调等特殊的物理化学特性，在新型绿色溶剂、生物毒性降解、药物研究、CO₂吸附处理等方面具有可观的应用。同时，离子液体凝胶作为一种新型的混合材料，因其在形状上较高的可塑性、形状记忆功能等满足了人们对特殊材料的需求，在塑料循环、食品工业中及智能可穿戴电子设备、柔性人机界面等人工智能领域也有着潜在的应用前景。本发明在设计合成一种噻吩并吡啶型离子棒状液晶的同时，也合成了一系列噻吩并吡啶型离子液体。

然而，合成该噻吩并吡啶型离子棒状液晶、离子液体所涉及的原料噻吩并[3,2-c]吡啶价格较昂贵，在国内售价为1克约1500元。但4,5,6,7-四氢噻吩[3,2-c]吡啶盐酸盐用作抗血栓药氯吡格雷的中间体，价格低廉，易于获得，且各步骤的反应条件温和，后处理操作简单，反应收率较高，为我们所采用。可见，本发明的制备方法操作便捷，收率较高，原料低廉，符合工业化生产的基本要求。因此，本文旨在开发一种适合工业化生产的噻吩并吡啶型离子棒状液晶、离子液体化合物的制备方法。

发明内容

本发明的发明目的就是提供一种噻吩并吡啶型离子棒状液晶、离子液体材料的设计及合成制备方法。该非对称化合物在一定温度范围内呈现液晶相，且可通过调控不同的无机离子、有机离子进行离子交换，一是使其能够在液晶相范围内实现介晶温度的按需收放，二是在离子液晶和离子液体间通过离子调控实现转换；为特殊分子器件的设计和应用提供了定向参考。