[发明专利]一种基于二苯乙烯的1,3,4-噻二唑类液晶化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于具有发光性能的液晶材料及其制备技术领域，具体涉及1，3，4-噻二唑类液晶化合物及其合成方法和用途。

背景技术

液晶材料具有优良的光学性质和电学性质，广泛用于制作各种显示器件，是显示领域应用最多的材料之一。目前用于显示领域的液晶材料主要有联苯类、苯基环己烷类、双环己烷类、二苯乙炔类、嘧啶类、酯类及含氟及卤素类有机液晶化合物，这些材料本身不能发光，其作为主体材料制备的液晶显示器件需要使用发光二极管作为背光源。设计具有发光性质的液晶材料用于液晶显示器件，具有发光性质的液晶材料本身可作为背光源，将简化液晶显示器件制备工艺，降低成本。此外，用于液晶显示材料的有机液晶化合物一般具有液晶温度范围较窄，热稳定性较低等不足，影响了其使用寿命和应用范围。

1，3，4-噻二唑类液晶化合物具有优异的热稳定性和化学稳定性、较宽的液晶温度范围以及较高的荧光量子产率，而且1，3，4-噻二唑结构基元具有缺电子性因而有很高的电子迁移率，可作为电子传输材料用于制备有机发光二极管器件(P.Tuzimoto，etal，Liq.Cryst.2014，41，1097；J.Hanetal，Chem.AsianJ.2009，4，1099)。文献(P.Kumar，etal，J.Mater.Chem.C，2015，3，8166；M.L.Parra，etal，Liq.Cryst.2008，35，55)中报道的1，3，4-噻二唑类液晶化合物的液晶温度范围通常不超过100℃，我们课题组(J.Han，etal，Liq.Cryst.，2008，35，1379)将联苯基团与1，3，4-噻二唑结合设计合成了液晶温度范围达到200℃的液晶化合物，但该类液晶材料在清亮点时伴随部分分解，热稳定性不够好。二苯乙烯类化合物具有良好的非线性光学性质和荧光性能，而且具有大的共轭体系，易于极化，可用于液晶及非线性光学材料的制备(陆红波等，CN1037100030；A.S.Achalkumar，etal，TetrahedronLett.2012，53，7108)。

本发明结合二苯乙烯及1，3，4-噻二唑结构单元的特点，设计合成一种基于二苯乙烯的1，3，4-噻二唑类液晶化合物，该类化合物具有清亮点高、液晶温度范围宽、热稳定性优异等特点，目标化合物在加热过程中液晶温度范围达到234.0℃以上，是目前液晶温度范围最宽的1，3，4-噻二唑类液晶化合物。本发明的化合物还能发射蓝色荧光且荧光效率高。

发明内容

本发明旨在提供一种基于二苯乙烯的1，3，4-噻二唑类的液晶化合物，并且提供该类化合物的合成方法和用途。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于二苯乙烯的1，3，4-噻二唑类液晶化合物，其结构式为：

其中，n＝6，8，10，12，14；R表示为F，CN，H，CH₃，CH₃O。

上述基于二苯乙烯的1，3，4-噻二唑类液晶化合物的合成反应路线为：

上述基于二苯乙烯的1，3，4-噻二唑类液晶化合物的合成方法包括以下反应步骤：

中间体n-HYD-R的制备：

将2.2mmol4-取代基苯甲酸加入到10mL二氯亚砜中加热回流反应8h，冷却后蒸馏除去过量的二氯亚砜得到4-取代基苯甲酰氯；将2mmol(E)-4-(2-对烷氧基苯基)乙烯基苯甲酰肼加入45～50mL无水吡啶中，加热溶解。将所制备的吡啶溶液加入对取代基苯甲酰氯中，控制反应温度80～90℃，反应2小时；冷却溶液至室温，过滤，滤饼用无水乙醇洗涤3-4次，得到白色固体中间体n-HYD-R，收率65％～81％。

基于二苯乙烯的1，3，4-噻二唑类液晶化合物n-THD-R的制备：

将1mmol中间体n-HYD-R，444mg(1.1mmol)劳氏试剂[二(4-甲氧基苯基)-1，3-二硫-2，4-二膦烷-2，4-二硫化物]加到50mL无水甲苯中，加热回流6-12h；减压蒸馏除去甲苯，剩余固体物用乙醇重结晶得到粗产品；以氯仿为洗脱剂将粗产品柱层析提纯，得到淡黄色固体，产率45％～67％。

本发明具有如下的优点是：

1.本发明中基于二苯乙烯的1，3，4-噻二唑类液晶化合物的合成方法简单，收率高。

2.所合成的目标化合物具有清亮点高，液晶相温度范围宽，热稳定性优异等特点。

3.均具有荧光发射性能，在二氯甲烷溶液中的最大发射波长为428～516nm，荧光效率高。