[发明专利]二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶及其制备方法

说明书

一种二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶及其制备方法，单体液晶结构为：液晶具有巨电热效应，以二氟甲氧桥键代替炔键不仅可以有效降低单体液晶的粘度而且可以保持较高的介电各向异性，同时可在分子结构中进入环己基或酯基基团进一步降低液晶单体的粘度；若二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶实现商品化，则可在很大程度上替代目前存在的蒸汽压缩制冷，节约能源，保护环境。

技术领域

本发明涉及电热效应材料技术领域，具体涉及一种二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶及其制备方法。

背景技术

过去几十年内，由于铁电体材料具有非常好的介电性、压电性和热释电性等多种不同的性质，具有广阔的应用前景而吸引着越来越多的关注。作为热释电效应的逆效应，可以预见铁电体材料具有良好的电热效应。但是目前，铁电体材料只有在居里温度附近较小的温度范围内才具有巨电热效应，且其居里温度一般远高于室温，这极大地限制了其室温制冷应用。

单体液晶通过调节主链结构、末端取代基团、侧基等形式而获得在室温附近具有巨电热效应的材料，并且液晶材料作为制冷材料对环境没有污染，具有良好的应用前景。发明人经过前期的研究工作，申请了中国专利(公开号CN201410336316.8)、(公开号CN201410816332.7)，发现具有巨电热效应的单体液晶在保证大介电各向异性的前提下，必须要有低的粘度。

目前，国内外文献报道的巨电热效应液晶材料均没有涉及二氟甲氧桥键这种既能够提高介电各向异性，又能够有效降低液晶粘度的基团。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶及其制备方法，这种液晶具有巨电热效应，以二氟甲氧桥键代替炔键不仅可以有效降低单体液晶的粘度而且可以保持较高的介电各向异性，同时可在分子结构中进入环己基或酯基基团进一步降低液晶单体的粘度。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶，结构为：

其中R的结构为C₃-C₁₂直链烷基、C₃-C₁₂直链烷酯基或C₃-C₁₂直链烷基环己基中的一种；A的结构为氟基、三氟甲基、氰基、硝基或异硫氰基。

一种二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶制备方法的反应机理为：

一种二氟甲氧桥键低粘度巨电热效应的单体液晶制备方法，包括如下步骤：

(1)在第一反应容器中加入0.03mol的烷基溴苯和第一反应溶剂200-300mL，惰性气体保护下超声40min，加入0.93-1.44g第一催化剂，然后加入0.1-0.3mol三甲基硅乙炔，反应温度为30-80℃，惰性气体保护下反应5-8h，停止反应后，除去第一反应溶剂后溶于150-230mL第二反应溶剂中，置于第二反应器中后加入18.4-28.8g第二催化剂，室温下搅拌3-8h，然后除去第二反应溶剂，粗产品采用柱层析的方法纯化，得第一中间体；

第一反应溶剂为二氧六环、四氢呋喃、二甲基丙胺或三乙胺中的一种或几种；第一催化剂为碘化亚铜、金属钯、三苯基膦二氯化钯或三苯基膦中的一种或几种；惰性气体为氮气或氩气；第二反应溶剂为甲醇、乙醇、二氧六环或四氢呋喃中的一种或几种；第二催化剂为氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的一种或几种；柱层析展开剂为二氯甲烷、环己烷、乙酸乙酯或石油醚中的一种或几种；

(2)将0.03mol对碘苯甲醛和0.045mol三乙胺基三氟化硫置于第三反应器中，溶于50-80mL第三反应溶剂，反应温度30-80℃，惰性气体保护下进行回流反应18h，然后除去第三反应溶剂，得第二中间体；