[发明专利]一种烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物及其制备方法

权利要求书

1.一种烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物，其特征在于，该化合物的名称为2,2,6,6-四甲基-4-(4-(4-(4-烷基苯酰氧)苯偶氮)苄叉亚氨基)哌啶氧自由基，化学结构如下：

其中，R为烷基。

2.如权利要求1所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物，其特征在于，所述的R为C₁～C₅的直链烷基。

3.一种烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将对烷基苯甲酸通过亚硫酰氯进行酰氯化，酰氯化的产物与4’-羟基偶氮苯-4-甲醛发生酯化反应，酯化反应得到的产物与4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基进行希夫碱反应，得到烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物。

4.如权利要求3所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将对烷基苯甲酸和亚硫酰氯按照1:1～2.5的摩尔比置于反应容器中，再加入DMF和甲苯作为溶剂，在室温下反应至少2h，酰氯化反应结束后减压蒸馏除去反应液中的混合溶剂，得到对烷基苯甲酰氯；

2）将与对烷基苯甲酰氯摩尔比为1:0.8～1.2的4’-羟基偶氮苯-4-甲醛溶解于二氯甲烷后加入到反应容器中，并加入三乙胺，然后在冰浴条件下加入步骤1）制备的对烷基苯甲酰氯，然后室温条件下搅拌反应至少8h，酯化反应结束后减压蒸馏除去二氯甲烷，得到4’-(4’-烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛；

3）将步骤2）得到的4’-(4’-烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛和4-NH₂-TEMPO按照1:0.8～1.2的摩尔比加入到反应容器中，加入甲苯作为溶剂，并加入乙酸催化，加热至100～120℃回流反应至少2h，反应完成后，减压蒸馏除去甲苯，得到2,2,6,6-四甲基-4-(4-(4-(4-烷基苯酰氧)苯偶氮)苄叉亚氨基)哌啶氧自由基。

5.如权利要求4所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中DMF和甲苯的体积比为1～1.5：50；每0.01mol的对烷基苯甲酸加入40～80mL的甲苯；

所述的对烷基苯甲酸是对甲基苯甲酸、对乙基苯甲酸、对丙基苯甲酸、对丁基苯甲酸或对戊基苯甲酸。

6.如权利要求4所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤2）的4’-羟基偶氮苯-4-甲醛的制备为：

1）将对硝基甲苯溶解在含有DMF的乙醇溶液后，搅拌加热至75～85℃加入Na₂S_x，继续搅拌升温至90～95℃，保温反应3～5h；除去未反应完的原料，得到对氨基苯甲醛；

2）将对氨基苯甲醛、浓度2mol/L的盐酸以及水置于反应器中，冰浴条件下向反应体系加入亚硝酸钠，冰浴6h；

然后再加入苯酚和质量浓度为5%的NaOH溶液，反应1h；再用盐酸调节PH值至7，待反应液中析出橙色粉末，过滤，滤饼用水进行重结晶后干燥，得到4’-羟基偶氮苯-4-甲醛。

7.如权利要求4所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤2）中每0.01mol的4’-羟基偶氮苯-4-甲醛加入1～5mL的三乙胺；

对烷基苯甲酰氯先溶解到二氯甲烷后再加入进行反应；

在步骤2）得到4’-(4’-烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛之后还将其分别用质量浓度为2～5%的氢氧化钠溶液和水洗涤，再用四氢呋喃重结晶。

8.如权利要求4所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤3）中每0.01mol的4’-(4’-烷基苯酰氧)偶氮苯-4-甲醛加入100～120mL的甲苯；

在回流反应中还补充加入乙酸。

9.如权利要求4所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤3）得到2,2,6,6-四甲基-4-(4-(4-(4-烷基苯酰氧)苯偶氮)苄叉亚氨基)哌啶氧自由基之后，还用四氢呋喃重结晶。

10.权利要求1所述的烷基苯端基含希夫碱结构光磁可控液晶化合物在制备液晶材料中的应用。