胆甾相液晶的合成
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化工, 1998, ( 1) : 34- 371 [ 5] 胡平, 赵可清, 张良辅, 等 1 多取代苯甲酸胆甾醇酯液晶的合成
及表征 1 四川师范大学学报( 自然科学 版) , 1998, 21 ( 2) : 1871911 [ 6] 朱鸣岗, 张其震, 王大庆, 等 1 热致型胆甾酯液晶的合成与表征 [ J] 1 山东化工, 2001, 31( 2) : 1- 31 [ 7] 支俊格, 张宝砚, 臧宝岭, 等 1 一类具有光学活性胆甾液晶聚合 物的合成与表 征[ J] 1 东 北 大学 学 报 ( 自 然科 学 版) , 2002, 23 ( 6) : 606- 6091 [ 8] 徐成刚, 汪必琴, 胡平, 等 1 偶氮, 亚胺, 酯类液晶的合成及中心 桥键对介晶性的影响研究( 英文) [ J] 1 四川 师范大 学学 报( 自 然科学版) , 2000, 23( 6) : 630- 6331 [ 9] 袁履冰 1 有机化学[ M] 1 高等教育出版社, 199913101
2 结果及讨论
211 十一烯酸胆甾醇酯的红外光谱分析
采用 KBr 压片, 红外光谱分析结果见图 1。 从红外谱 图分析: 在 3080163cm- 1 有一吸 收峰 应为烯烃双键上的 C- H 键伸缩振动( TC= C- H) 。在 2930185cm- 1 有 一 强 吸 收 峰 应 为 TC- H 包 括 甲 基 ( CH3) 、亚甲基( CH2) 和次甲基( CH) 的不对称伸缩振
采用酰氯 与醇酯化的方 法合成十一烯酸 胆甾 酯, 其优化的工艺条件为: 酰氯与胆甾醇质量比为 1: 117~ 118, 反应温度为 75 e , 反应时间为 8h, 在此 条件下, 产率可达 90% 。
参 考文献
[ 1] G W Gray, et al1M ol1 Cryst1&Lig1Cryst1 , 1976, 37: 1891 [2] 胡平, 赵可清, 张良辅 1 多取代苯甲 酸胆甾醇 酯的合成 与表征
[ J] 1 四川师范大学学报, 1998, 21( 2) : 187- 1911 [ 3] 顾树珍, 杨新浩, 华曦, 等 1 胆甾醇酯类液晶的合成[ J] 1 化学世
界, 1990, ( 7) : 308- 4011 [ 4] 张法庆, 傅敏英 1 几种热致性液晶材料的合成与测试[ J] 1 天津
CH2 = CH
( CH2) 8COCl 在 100mL 的三口瓶中加入 3019g 十一烯酸, 搅
收稿日期: 2004- 10- 20 作者简介: 李佩 瑾, 女, 毕业于青岛化工学院, 现从事功 能材料的教
学和科研工作。
拌下缓慢滴入 1318mL SOCl2, 升温至 75 e , 并控制温 度在 70~ 75 e 左右, 搅拌 7h。最后减压蒸馏收集淡 黄色液体得 2913g, 产率 8612% 。n= 114527( 文献值 n2D5= 114530) [ 5- 8] 11212 十一烯酸胆甾醇酯的合成
1891张良辅1多取代苯甲酸胆甾醇酯的合成与表征四川师范大学学报19982118719113084011天津化工199834371多取代苯甲酸胆甾醇酯液晶的合成及表征1四川师范大学学报自然科学版1998211871911山东化工200131一类具有光学活性胆甾液晶聚合物的合成与表征东北大学学报自然科学版2002236066091偶氮亚胺酯类液晶的合成及中心桥键对介晶性的影响研究英文2000236306331高等教育出版社19991310158胆甾相液晶的合成2005
Abstract: Sulfur oxychlorine was used to prepare acyl- chlorine, then acyl- chlorine is combined with cholesteric - alcohol to cholesteric- ester1 IR and TGA/ SDTA was used to analyze the cholesteric liquid crystal compounds in this article1
58
李佩瑾等: 胆甾相液晶的合成
2005 年第 1 期
动。在 1732157cm- 1 和 1164142cm- 1 处 分别 有酯类 化合物的特征基团 C= O 和 C- O 的吸收峰。
表 2 时间对反应产率的影响
时间/ h
5
6
7
8
9
10
产率/ % 6413 751 6 8518 901 0 8413 801 4
表 1 温度对反应产率的影响 温度/ e 67 69 71 73 75 77 79 产率/ % 7512 7813 831 4 871 5 9010 8815 8413
由表 1 可知, 随着反应温度的升高, 产率先升后 降, 温度在 75 e 时, 产率最高, 因此, 反应最佳温度 选 75 e 。 21311 反应时间与产率的关系 固定酰氯与胆甾 醇的投料比( 物质的量比) 为 1: 1174, 温度在 75 e 条 件下, 产率随时间变化见表 2。
由表 2 可知, 反应温度为 75 e 时, 反应 8h 时的 产率最高, 因此, 反应的最佳时间定为 8h。
3 结论
波长/ cm- 1 图 1 十一烯酸胆甾醇酯的 红外谱图
212 十一烯酸胆甾醇酯的热重/ 差热分析
其热重/ 差热分析( TGA/ SDTA) 结果见图 2。
图 2 TGA/ SDTA 图
CH2= CH( CH2) 8COCl+ HO- Chol CH2= CH( CH2) 8COO - Chol 其中 Chol 的结构如下:
在 250mL 四口瓶中加入 817g 胆固醇, 24mL 甲 苯和 4g N, N- 二甲苯胺。缓慢滴加十一烯酰氯 5g, 升温至 75 e 后, 搅拌 8h。分出上层甲苯溶液, 减压 蒸出大部分甲苯后, 用乙醇重结晶 3 次, 产品干燥后 得白 色片状晶体 1112g, 产 率 90% 。m1p1: 7717 e 。 ( 文献值: 7610~ 8211 e ) [ 5- 8] 。
从图 2 中可以 看出, 此化 合物的 m. p. 为 77~ 78 e 之间。而 且, 熔点 仪测定此化合 物的 m. p. 为 7717 e , 8213 e 之后为完全流动的液体。
213 实验条件
2. 3. 1 反应温度与产率的关系 固定酰氯与胆甾 醇的投料 比( 物质 的量比) 为 1: 1174, 反 应时间为 5h。不同温度下产物的产率见表 1。
Sum 112 No11
化 学 工 程师 Chemi cal Engineer
2005 年 1 月
文章编号: 1002- 1124( 2005) 01- 0057- 02
工
程 师
胆甾相液晶的合成
园
地 李佩瑾, 赵春山, 李 佳
( 哈尔滨理工大学 化学与环境工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要: 本文使用了二氯亚砜先制成酰氯, 然后再与胆甾 醇化合合 成胆甾酯的 方法制得 胆甾相 液晶。 并使用了红外( IR) 和热重/ 差热分析仪( TGA/ SDTA) 对所制得的胆甾酯进行了分析。 关键词: 液晶; 胆甾相 ; 十一烯酸胆甾酯 中图分类号 :TQ225115 文献标识码: A
Synthesize of cholesteric liquid crystal LI Pei- jin, ZHAO Chun- shan, LI Jia ( Chemical & Environmental Engineering Col lege, Harbin Univ1Sci1Tech, Harbin 150040, China)
Key words: liquid crystal; cholesteric; undecenoic acid cholestericester
胆甾型液晶是一种光学活性物质, 其中大部分 为胆甾醇类衍生物, 如胆甾醇的酯化物、卤化物或碳 酸酯[ 1, 2] , 胆甾醇酯 类液晶为大多数热色性胆甾相 混合液晶的主要成分。这类液晶能在较宽广的相变 温度范围内呈现胆甾相液晶的性能, 并具有热稳定 性好、热色灵敏度高等优点[ 3] 。合成胆甾醇酯的方 法有羧酸与醇直接酯化法、酰氯与醇酯化法、酯交换 法以及酸酐与醇直接酯化的方法等[ 4] 。本文采用二 氯亚砜先制成酰氯, 然后再与胆甾醇化合合成胆甾 酯的方法制得胆甾相液晶。
1 实验部分
111 试剂及仪器
十一烯酸; 胆甾醇; SOCl2; 甲苯、N, N- 二甲苯胺; 乙醇。
X4 型 显微熔 点测定 仪; IR 红 外光 谱仪; TGA/
SDTA 热重/ 差热析仪。
112 操作过程
11211 十一烯酰氯的合成[ 9]
CH2 = CH ( CH2) 8COOH + SOCl2
及表征 1 四川师范大学学报( 自然科学 版) , 1998, 21 ( 2) : 1871911 [ 6] 朱鸣岗, 张其震, 王大庆, 等 1 热致型胆甾酯液晶的合成与表征 [ J] 1 山东化工, 2001, 31( 2) : 1- 31 [ 7] 支俊格, 张宝砚, 臧宝岭, 等 1 一类具有光学活性胆甾液晶聚合 物的合成与表 征[ J] 1 东 北 大学 学 报 ( 自 然科 学 版) , 2002, 23 ( 6) : 606- 6091 [ 8] 徐成刚, 汪必琴, 胡平, 等 1 偶氮, 亚胺, 酯类液晶的合成及中心 桥键对介晶性的影响研究( 英文) [ J] 1 四川 师范大 学学 报( 自 然科学版) , 2000, 23( 6) : 630- 6331 [ 9] 袁履冰 1 有机化学[ M] 1 高等教育出版社, 199913101
2 结果及讨论
211 十一烯酸胆甾醇酯的红外光谱分析
采用 KBr 压片, 红外光谱分析结果见图 1。 从红外谱 图分析: 在 3080163cm- 1 有一吸 收峰 应为烯烃双键上的 C- H 键伸缩振动( TC= C- H) 。在 2930185cm- 1 有 一 强 吸 收 峰 应 为 TC- H 包 括 甲 基 ( CH3) 、亚甲基( CH2) 和次甲基( CH) 的不对称伸缩振
采用酰氯 与醇酯化的方 法合成十一烯酸 胆甾 酯, 其优化的工艺条件为: 酰氯与胆甾醇质量比为 1: 117~ 118, 反应温度为 75 e , 反应时间为 8h, 在此 条件下, 产率可达 90% 。
参 考文献
[ 1] G W Gray, et al1M ol1 Cryst1&Lig1Cryst1 , 1976, 37: 1891 [2] 胡平, 赵可清, 张良辅 1 多取代苯甲 酸胆甾醇 酯的合成 与表征
[ J] 1 四川师范大学学报, 1998, 21( 2) : 187- 1911 [ 3] 顾树珍, 杨新浩, 华曦, 等 1 胆甾醇酯类液晶的合成[ J] 1 化学世
界, 1990, ( 7) : 308- 4011 [ 4] 张法庆, 傅敏英 1 几种热致性液晶材料的合成与测试[ J] 1 天津
CH2 = CH
( CH2) 8COCl 在 100mL 的三口瓶中加入 3019g 十一烯酸, 搅
收稿日期: 2004- 10- 20 作者简介: 李佩 瑾, 女, 毕业于青岛化工学院, 现从事功 能材料的教
学和科研工作。
拌下缓慢滴入 1318mL SOCl2, 升温至 75 e , 并控制温 度在 70~ 75 e 左右, 搅拌 7h。最后减压蒸馏收集淡 黄色液体得 2913g, 产率 8612% 。n= 114527( 文献值 n2D5= 114530) [ 5- 8] 11212 十一烯酸胆甾醇酯的合成
1891张良辅1多取代苯甲酸胆甾醇酯的合成与表征四川师范大学学报19982118719113084011天津化工199834371多取代苯甲酸胆甾醇酯液晶的合成及表征1四川师范大学学报自然科学版1998211871911山东化工200131一类具有光学活性胆甾液晶聚合物的合成与表征东北大学学报自然科学版2002236066091偶氮亚胺酯类液晶的合成及中心桥键对介晶性的影响研究英文2000236306331高等教育出版社19991310158胆甾相液晶的合成2005
Abstract: Sulfur oxychlorine was used to prepare acyl- chlorine, then acyl- chlorine is combined with cholesteric - alcohol to cholesteric- ester1 IR and TGA/ SDTA was used to analyze the cholesteric liquid crystal compounds in this article1
58
李佩瑾等: 胆甾相液晶的合成
2005 年第 1 期
动。在 1732157cm- 1 和 1164142cm- 1 处 分别 有酯类 化合物的特征基团 C= O 和 C- O 的吸收峰。
表 2 时间对反应产率的影响
时间/ h
5
6
7
8
9
10
产率/ % 6413 751 6 8518 901 0 8413 801 4
表 1 温度对反应产率的影响 温度/ e 67 69 71 73 75 77 79 产率/ % 7512 7813 831 4 871 5 9010 8815 8413
由表 1 可知, 随着反应温度的升高, 产率先升后 降, 温度在 75 e 时, 产率最高, 因此, 反应最佳温度 选 75 e 。 21311 反应时间与产率的关系 固定酰氯与胆甾 醇的投料比( 物质的量比) 为 1: 1174, 温度在 75 e 条 件下, 产率随时间变化见表 2。
由表 2 可知, 反应温度为 75 e 时, 反应 8h 时的 产率最高, 因此, 反应的最佳时间定为 8h。
3 结论
波长/ cm- 1 图 1 十一烯酸胆甾醇酯的 红外谱图
212 十一烯酸胆甾醇酯的热重/ 差热分析
其热重/ 差热分析( TGA/ SDTA) 结果见图 2。
图 2 TGA/ SDTA 图
CH2= CH( CH2) 8COCl+ HO- Chol CH2= CH( CH2) 8COO - Chol 其中 Chol 的结构如下:
在 250mL 四口瓶中加入 817g 胆固醇, 24mL 甲 苯和 4g N, N- 二甲苯胺。缓慢滴加十一烯酰氯 5g, 升温至 75 e 后, 搅拌 8h。分出上层甲苯溶液, 减压 蒸出大部分甲苯后, 用乙醇重结晶 3 次, 产品干燥后 得白 色片状晶体 1112g, 产 率 90% 。m1p1: 7717 e 。 ( 文献值: 7610~ 8211 e ) [ 5- 8] 。
从图 2 中可以 看出, 此化 合物的 m. p. 为 77~ 78 e 之间。而 且, 熔点 仪测定此化合 物的 m. p. 为 7717 e , 8213 e 之后为完全流动的液体。
213 实验条件
2. 3. 1 反应温度与产率的关系 固定酰氯与胆甾 醇的投料 比( 物质 的量比) 为 1: 1174, 反 应时间为 5h。不同温度下产物的产率见表 1。
Sum 112 No11
化 学 工 程师 Chemi cal Engineer
2005 年 1 月
文章编号: 1002- 1124( 2005) 01- 0057- 02
工
程 师
胆甾相液晶的合成
园
地 李佩瑾, 赵春山, 李 佳
( 哈尔滨理工大学 化学与环境工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要: 本文使用了二氯亚砜先制成酰氯, 然后再与胆甾 醇化合合 成胆甾酯的 方法制得 胆甾相 液晶。 并使用了红外( IR) 和热重/ 差热分析仪( TGA/ SDTA) 对所制得的胆甾酯进行了分析。 关键词: 液晶; 胆甾相 ; 十一烯酸胆甾酯 中图分类号 :TQ225115 文献标识码: A
Synthesize of cholesteric liquid crystal LI Pei- jin, ZHAO Chun- shan, LI Jia ( Chemical & Environmental Engineering Col lege, Harbin Univ1Sci1Tech, Harbin 150040, China)
Key words: liquid crystal; cholesteric; undecenoic acid cholestericester
胆甾型液晶是一种光学活性物质, 其中大部分 为胆甾醇类衍生物, 如胆甾醇的酯化物、卤化物或碳 酸酯[ 1, 2] , 胆甾醇酯 类液晶为大多数热色性胆甾相 混合液晶的主要成分。这类液晶能在较宽广的相变 温度范围内呈现胆甾相液晶的性能, 并具有热稳定 性好、热色灵敏度高等优点[ 3] 。合成胆甾醇酯的方 法有羧酸与醇直接酯化法、酰氯与醇酯化法、酯交换 法以及酸酐与醇直接酯化的方法等[ 4] 。本文采用二 氯亚砜先制成酰氯, 然后再与胆甾醇化合合成胆甾 酯的方法制得胆甾相液晶。
1 实验部分
111 试剂及仪器
十一烯酸; 胆甾醇; SOCl2; 甲苯、N, N- 二甲苯胺; 乙醇。
X4 型 显微熔 点测定 仪; IR 红 外光 谱仪; TGA/
SDTA 热重/ 差热析仪。
112 操作过程
11211 十一烯酰氯的合成[ 9]
CH2 = CH ( CH2) 8COOH + SOCl2