2016:01
技术应用与研究
当代化工册究 Chenmlcal Intermediate
含偶氮基团香蕉液晶化合物的合成与表征
O张腊腊
【陇东学院化学化工学院甘肃庆阳745000】
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摘要：为了研究香蒸型液晶化合物侧链碳原于数与其侧链破原于数之间的关系，本文做了一系列对比实验。用不同的速代烷烃与偶氮化合物（自制）合成目标产物香蒸形液晶化合物。对所得产物用红外、核磁以及热台偏光显微镜对其结构进行表征，结果显示碳原子数对目标产物的液晶性没有实质性的影响。
关键调：碳原子数；液晶性；偶氮化合物
中图分类号：0621.2
文载标识码：A
基金项目：庆阳市青年基金资助项目(No.ZJ2015-04)
Synthesisandcharacterizationonbent-coreliquidcrystalcompoundswithAzogroup
Zhang La la
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Longdong University,Qingyang,City ZipCode, 745000)
Abstract: In order fo find whether carbon atoms have relationship with liquid crystal properties of composnds or not, we did a series of experiments with diferent carbon atoms. we composed three benf-shaped liquid crystal compounds which carbon atoms were 2,3 (we have done experiments on 5 and 8 before). The results show that liquid crystal properties of compounds have not direct relationship with carbon atoms
Key words: Carbon atoms ; Azo groups; Beni-core liquid crystal
香蕉型液晶，又称为弯曲性液晶，因为它的结构中含有弯曲的刚硬核。香蕉型液晶化合物分子结构中除中心弯曲核以外，还要有棒状两替以及连接基团。刚性硬核可以采用 1,3-二取代苯环，2,7-二取代禁环等，酯基，双键和三键等可以作为它的连接基团。构成香焦型液晶分子的常见基团如表1所示。香蕉型液晶的相态根据其发现的先后顺序，依次被命名为B1-B8，B指的是banana-shaped,而1-8代表了它们被发现的先后顺序。香蕉型分子具有手性，它的手性是由极化层内的分子倾斜组装引起的，极化方向和分子倾斜方向的改变都会导致分子层手性的改变。目前液晶态的表征手段主要有带热台偏光显微镜（POM）、X-射线衍射法和差示扫描量热法三种，本文采用第一种表征手段来确定香蕉型液晶化合物的液晶织构。图1列出了典型的液晶织构相图。
含偶氨基团的香蕉型液晶化合物由于偶氨基团特殊的结构会有一些特殊的光学性质。通常情况下偶氨基团的反式结构要比顺式稳定、这是由它们的反应热所决定的。也正因为此含偶氨基团的化合物自然条件下都呈反式结构，这也决定了含偶氨基团香蕉型液晶化合物的分子手性。经实验证明，用波长为365nm的紫外光照射偶氮苯，它的结构会从反式异构为顺式，但由于顺式结构热力学不稳定，而用波长大于 430nm的可见光照射或受到热时，它的结构又会反转为反式。由于偶氨集团的反式异构体具有棒状结构，所以可以作为液晶基元引入到液晶分子中，从而可以使香蕉型液晶的性
质发生极大的变化。一、实验部分
1.实验试剂
对氨基苯甲酸，氢氧化钠，二氯甲烷，间苯二酚，溴代乙烷，漠代丙烷，4-（4-羟基苯基偶氨）苯甲酸（实验室万方数据
自制）
2.实验过程
（1）中间体4-（4-乙氧基苯基偶氮）苯甲酸和4-（4-丙氧基苯基偶氨）苯甲酸的合成
实验过程：准确称取0.7g氢氧化钾和1.21g
4（4羟
基苯基偶氨氮）苯甲酸（实验室自制）加到100mL的单口烧瓶中，然后加入40mL乙醇（95%）作为溶剂。开启磁力搅拌让所加药品落解，待药品完全落解后开启加热并将温度调至 70℃。准备就绪称取少量碘化钾，然后向烧瓶中缓慢滴入化学计量比的溴代乙烷，待滴加完后再将温度调至80℃，加回流装置保持回流持续反应24/小时。
反应结束后用蒸馏水将所得物稀释，经过酸化、抽滤以及重结晶后可得纯度较高的产品经计算产率为85%。用同样的方法，只是用溴代丙烷代替溴代乙烷和4－（4-羟基苯基偶氨）苯甲酸进行反应，反应完毕后用同样的方法进行提纯，得到第二种中间产物4-（4-丙氧基苯基偶氨）苯甲酸经计算可得产率83%。
（2）目标化合物3和4的合成
实验过程：准确称取4-（4-乙氧基苯基偶氨）苯甲酸（上步反应所得物）0.374g、N-N'二环己基碳酰亚胺以及 4-二甲基氨基吡啶少许作为催化剂，将以上几种药品加到 100ml的单口烧瓶中。滴加毕后量取二氯甲烷30mL作为溶剂加入烧瓶中，药品滴加完毕在常温下开启搅拌。搅择待药品完全溶解后，加入0.055g间苯二酚作为香蕉型液晶的刚性硬核参与反应，保持反应温度维持在常温反应72小时。
反应时间到后结束反应，经过后处理以及提纯得到所需产物，经计算产率65%。用同样的方法，只是用4－（4-丙氧基苯基偶氨）苯甲酸代替4-（4-乙氧基苯基偶氢）苯甲