手性二介晶结构液晶化合物及生色氮杂冠醚的合成和性质研究

论文摘要

本文描述了一系列新型双介晶结构液晶化合物ω-[4-（反-4-正烷基环己基）苯甲酰基]脂肪酸胆固醇酯（D-mn）及衍生物（D2F-mn）的合成及其结构表征和介晶性质。通过间隔基和末端烷基链长短的调节合成了40种新的新型手性二介晶结构液晶化合物。起始原料取代的环己基苯甲酸由取代的苯乙酮经溴仿反应得到。以脂肪酸酰氯、环己烯和苯为起始原料,采用Dabrowski方法合成4-（反式-4-烷基环己基）苯乙酮。用4-烷基环己酮和取代的溴苯为原料按通用方法制备了另一个起始原料取代苯甲酸衍生物。用差式扫描量热仪（DSC）和偏光显微镜（PM）研究了化合物的介晶行为,其中间隔基碳数为6的化合物在较宽温度范围内呈现手性向列相,并随着端基碳链的变化,呈现出清亮点的奇-偶变化规律。苯环的2,6位引入氟原子的双介晶结构液晶,由于分子宽度的增大,有较低的清亮点。 通过单氮杂18-冠-6和2-甲氧基卓酮及其衍生物的缩合反应合成了N-卓酮基-2-单氮杂18-冠-6（12）、N-（7-溴卓酮基）-2-单氮杂18-冠-604)、N-（5-苯偶氮基）卓酮基-2-单氮杂18-冠-6（16）、N-（7-羟甲基-4-异丙基）卓酮基-2-单氮杂18-冠-6（23）。通过络合实验用紫外光谱研究了它们对金属离子的络合作用,用光谱滴定法求算了一系列金属离子的络合常数。结果表明,新合成的4种冠醚化合物对碱金属都有较好的络合作用,其中对钾离子具有最高的络合选择性。同时4种冠醚对Li+、Na+、Cd2+、Ca2+、Cs+、Hg2+、Pb2+、K+、Ba2+、NH4+等离子的络合比较当中发现N-（7-羟甲基-4-异丙基）卓酮基-2-单氮杂18-冠-6（23）对这些金属离子有较好的络合能力。最后应该指出,合成的冠醚化合物12,14和16不但易溶于水而且能溶于大多数有机溶剂,可望被用于分析试剂。这方面的研究正在进行之中。

论文目录

• 摘要
• 引言
• 第一部分 新型手性二介晶结构液晶化合物的合成及物性研究
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 双介晶结构液晶
• 1.3 胆甾相液晶
• 1.4 含氟液晶
• 1.5 苯基环己烷类液晶
• 1.6 本文研究内容
• 第二章 双介晶结构液晶化合物的合成及物性研究
• 2.1 合成路线
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 4-苯基-1-丁酰基环己烷的（13b）的合成
• 2.2.2 反式-4-丁基-1-苯基环己烷（14b）的合成
• 2.2.3 4-（4′-正丁基环己基）苯乙酮（15b）的合成
• 2.2.4 4-（4′-正丁基环己基）苯甲酸（16b）的合成
• 2.2.5 ω-溴代脂肪酸胆固醇酯18a-d的合成
• 2.2.6 ω-[4-（反-4-正烷基环己基）苯甲酰基]脂肪酸胆固醇酯的合成
• 2.2.7 8-（3，5-二氟苯基）-1，4-二氧杂螺[4，5]癸烷-8-醇（19）的合成
• 2.2.8 8-（3，5-二氟苯基）-1，4-二氧杂螺[4，5]癸烷-7-烯（20）的合成
• 2.2.9 4-（3，5-二氟苯基）-环己酮（22）的合成
• 2.2.10 4-（3，5-二氟苯基）-1-戊基环己烯（24a）的合成
• 2.2.11 反式-（3，5一二氟苯基）-1-戊基环己烷（25a）
• 2.2.12 反式-（4-戊基环己基）-2，6-二氟苯甲酸（26a）
• 2.2.13 4-（3，5-二氟苯基）-4′-丙基环己烯（28）
• 2.2.14 4-（3，5-二氟苯基）-4′-丙基环己烷（29）
• 2.2.15 反式-4-（4′-丙基环己基）-2，6-二氟苯甲酸（30）
• 2.2.16 ω-[4-（反-4-正烷基环己基）-2，6二氟-苯甲酰基]脂肪酸胆固醇酯
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 二介晶结构液晶化合物与相应单介晶结构液晶化合物的比较
• 2.3.2 末端的烷基链对液晶性的影响
• 2.3.3 中间柔性间隔基对液晶性的影响
• 2.3.4 氟原子对清亮点影响
• 第三章 结论
• 第二部分 含（艹卓）酮环单氮杂-18-冠-6的合成及其络合性能的研究
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 氮杂冠醚的特性
• 1.3 生色冠醚
• 1.4 （艹卓）酚酮简介
• 第二章 含（艹卓）酮环单氮杂冠醚的合成
• 2.1 单氮杂18-冠-6的合成
• 2.1.1 四甘醇二对甲苯磺酸酯的合成
• 2.1.2 单氮杂18-冠-6的合成
• 2.2 N-（艹卓）酮基-2-单氮杂18-冠-6的合成
• 2.3 N-（7-溴（艹卓）酮基）单氮杂18-冠-6的合成
• 2.4 N-[（4-苯偶氮基）（艹卓）酮基]单氮杂18-冠-6的合成
• 2.5 N-[2-（7-羟甲基-4-异丙基）（艹卓）酮基]单氮杂冠醚的合成
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 N-（艹卓）酮基-2-单氮杂-18-冠-6及络合物的紫外光谱测定与讨论
• 3.2 N-（7-溴（艹卓）酮基）单氮杂18-冠-6及络合物的紫外光谱测定与讨论
• 3.3 N-[（4-苯偶氮基）（艹卓）酮基]-2-单氮杂18-冠-6及络合物的紫外光谱测定与讨论
• 3.4 N-[2-（7-羟甲基-4-异丙基）（艹卓）酮基]-2-单氮杂18-冠-6及络合物的紫外光谱测定与讨论
• 3.5 络合常数的测定
• 第四章 结论
• 第五章 实验部分
• 5.1 试剂与仪器
• 5.2 合成方法
• 参考文献
• 致谢
• 附图: 16种液晶织构图样