[发明专利]具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料，其特征在于，具有如(I)所示的结构式，其中n为正整数，

-X-为

2.一种如权利要求1所述的具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)偶氮间苯二甲酰氯的合成：将间硝基苯甲酸和氢氧化钠按照16：1的摩尔比与适量水在三颈瓶内混合，搅拌均匀得溶液一，升温至50℃，其中氢氧化钠在反应液中的质量分数为15％～20％；将摩尔数为所述间硝基苯甲酸5.8～6倍量的葡萄糖溶于适量水中得溶液二，溶液二中葡萄糖的浓度为0.66g/mL；将溶液二逐滴滴入溶液一中，滴完后维持温度50～60℃反应7～8小时，反应完成后冷却至室温，用醋酸将反应液中和至pH＝2～3，过滤，滤饼经水洗后再用热碳酸钾溶液溶解，溶解后再用醋酸酸化至不再析出固体，抽滤并水洗滤饼至中性，滤饼在烘箱内充分干燥得偶氮间苯二甲酸固体；

将偶氮间苯二甲酸和摩尔数为偶氮间苯二甲酸2-3倍量的吡啶加入圆底烧瓶中，再将摩尔数为偶氮间苯二甲酸30～40倍量的氯化亚砜加入烧瓶中，90℃下回流反应12小时，反应完全后冷却通过减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，剩余物用正庚烷重结晶两次后在真空烘箱内充分干燥，得到偶氮间苯二甲酰氯固体，其结构式如(II)所示；

(2)偶氮酯单体的合成：将对羟基二苯胺和摩尔数为对羟基二苯胺1.5～2倍量的三乙胺加入到干燥的四氢呋喃溶剂中得溶液三，在溶液三中对羟基二苯胺的浓度为0.02-0.05g/mL，然后将摩尔数为对羟基二苯胺0.5～0.7倍量的偶氮间苯二甲酰氯溶于四氢呋喃中得溶液四，溶液四中的偶氮间苯二甲酰氯的浓度为0.2～0.3g/mL，在冰浴及搅拌条件下将溶液四逐滴滴加到溶液三中；滴加完毕后，使反应保持在0～5℃剧烈搅拌反应2小时，然后室温下继续搅拌反应20小时；反应液经抽滤，滤液真空蒸发掉溶剂后剩余固体溶解在二氯甲烷中并用5％的碳酸钠溶液及蒸馏水洗涤多次，取有机相减压蒸馏除去二氯甲烷并在烘箱中充分干燥得到偶氮酯单体，其结构式如(III)所示；

(3)具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料的合成：将偶氮酯单体和对苯二胺按照1：1的摩尔比溶于适量有机溶剂中得混合溶剂，向混合溶剂中加入体积为有机溶剂体积10％～12.5％量的浓盐酸和与浓盐酸同体积量的蒸馏水，室温下搅拌0.5小时得溶液五；将摩尔数为偶氮酯单体2～2.5倍量的过硫酸铵溶于适量的1mol/L的稀盐酸中得溶液六,然后较快搅拌下将溶液六逐滴加入到溶液五中；反应继续在室温下进行15h,反应完毕后产物倒入蒸馏水中沉淀，抽滤，沉淀用蒸馏水洗涤多次后在真空烘箱充分干燥，再用丙酮抽提产物直到抽提液变得接近无色，抽提后的产物再次使用烘箱干燥,得到具有光电活性的盐酸掺杂的氧化态聚芳酯液晶材料；取抽提烘干后的氧化态聚芳酯液晶材料充分研细并与水合肼及1mol/L的氯水按照0.4～0.7：3.1～5.2：37.2～46.5的重量比例混合，搅拌过夜，抽滤，滤饼用蒸馏水多次洗涤后在真空烘箱充分干燥，得到脱掺杂的全还原态偶氮聚芳酯液晶材料，即具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料；

-X-为

3.根据权利要求2所述的一种具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的有机溶剂为N,N—二甲基甲酰胺或N—甲基吡咯烷酮。

4.根据权利要求2所述的一种具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的混合溶剂中偶氮酯单体与对苯二胺的总浓度为0.15～0.20mmol/mL。

5.根据权利要求2所述的一种具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)溶液六中的过硫酸铵的浓度为0.17～0.45g/mL。

6.根据权利要求2所述的一种具有光电活性的含偶氮和苯胺链段的聚芳酯液晶材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中使用的浓盐酸的浓度为36～38％。