專利名稱：一種主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物及其制備方 法，屬于有機分子液晶材料的合成技術領域。
背景技術：
膽甾相最早是從膽甾醇類物質中發現的，向列相液晶中混入手性添加 劑或在液晶中引入手性介晶基元也可得到膽甾相。由于均勻定向平面織構 的膽甾相液晶在一定的波長范圍內可以實現中心反射波長為A= WoP (Wo為
液晶平均折射率;P為膽甾型液晶的本征螺距)的布拉格(Brag)反射，這使 其在高性能偏振片、光學濾波器、反射器、液晶顯示、裝飾材料及反射膜 等領域具有廣泛的應用前景。德國Merck (WO0234739)、日本Fuji Photo(JP2002179668)、 Chisso(JP11323342)和Minolta Camera (US5731861)
都在膽甾相液晶材料配方研究方面取得了很大進展。
常見的用于顏色顯示的膽甾相液晶材料可以分為高分子液晶和中低分 子量液晶。目前高分子膽甾相液晶已被廣泛使用。但由于高分子的影響， 使這種膽甾相液晶黏度大，分子流動性小，并且其螺旋結構是固定的，所 以調整其結構比較困難，結構轉變過程緩慢，不能實現在整個可見光區可
逆的顏色變化。而分子量在1000左右的主鏈中含有剛性鏈的雙膽甾醇酯性
化合物，由于其能夠可逆地固化，其顏色在整個可見光區變化，并且能夠 被控制和選擇，近年來，被作為可逆信息記錄材料進行研究和開發。到目
前為止，分子量在1000左右的主鏈中含有剛性鏈的雙膽甾醇酯性化合物僅 僅由日本科學家Nobuyuki Tamaoki作出了一個系列產物，其研究成果發表 在ADVANCED MATERIALS 2001， 13，N0.15中。由于目前分子量在1000 左右的主鏈中含有剛性鏈的雙膽甾醇酯性化合物產品單一，且制備工藝復
4雜、原料價格昂貴、無法實現工業化生產。因此，研究開發工藝簡單、價 格低廉、具有工業化價值的新型主鏈中含有剛性鏈的雙膽甾醇酯性化合物 是非常誘人的課題。
發明內容
本發明的目的提供一種主鏈中含環丁基的雙膽留醇酯型化合物及其制 備方法以解決上述現有技術中存在的主鏈中含有剛性鏈的雙膽甾醇酯性化 合物產品單一、制備工藝復雜、原料價格昂貴的問題。
一種主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物，其特征是，主鏈中含有 環丁基，其分子結構式如下
式中R為苯基、鹵代苯基、吡啶基、呋喃基或噻吩基。
本發明上述雙膽甾醇酯型化合物的制備方法，包括如下步驟和條件
A:將摩爾比為1/12 1/2的膽甾醇和肉桂酰氯或能夠進行光二聚反應
的肉桂酰氯衍生物(以保證膽甾醇完全反應)溶解在有機溶劑苯、甲苯、
二甲苯或環己烷中，加熱回流反應4-8小時，生成酯；
B:將步驟A得到的反應液溶于乙醚，依次用碳酸強堿鹽溶液、強酸 溶液、上述碳酸強堿鹽中的金屬陽離子和強酸中的酸根離子組成的飽和鹽
溶液洗滌，分液收集有機相，干燥除去水份；
C:將步驟B所得的有機相蒸發90%以上的溶劑，將濃縮后的溶液再 溶于無水乙醚中，加入乙醚溶液體積20倍以上的無水乙醇或甲醇，沉淀， 得白色粉末狀固體產物，為膽甾醇酯；
D:將步驟C得到的產物加入有機溶劑苯、甲苯、二甲苯、環己烷中， 在惰性氣體保護下，紫外光源照射1-5小時后，除去溶劑，得到粗產物；然后用硅膠柱分離，即得純的光二聚產物。
上述步驟B中碳酸強堿鹽溶液最好為Na2C03溶液、強酸溶液最好為
HC1溶液、上述碳酸強堿鹽中的金屬陽離子和強酸中的酸根離子組成的飽
和鹽溶液最好為飽和NaCl溶液。
步驟D中所說的紫外光源最好是采用主波長為365nm的高壓汞燈。本發明制備的主鏈中含環丁烷的雙膽甾醇酯型化合物，通過驟冷可以
很容易地將液晶的分子排列固定下來，通過改變溫度可以反復改變膽甾相
液晶螺距，從而實現可逆信息記錄的目的。與現有技術相比，制備方法簡
單，所用原料價格較低，易于工業化。
具體實施例方式
實施例l
A:將6.06g膽甾醇和8.18g肉桂酰氯溶解在50mL無水苯中，加熱回流反應6小時。
B:將反應液溶于50mL乙醚，依次用飽和Na2C03溶液，10。/。HC1溶液，飽和NaCl溶液洗滌，分液收集有機相，無水MgS04干燥24小時。
C:旋轉蒸發90mL溶劑，將濃縮后的溶液再溶于10mL無水乙醚中，加入400mL乙醇沉淀，得到0.2g白色粉末狀固體產物。
D:將步驟C得到的0.2g白色粉末狀固體產物溶于50ml環己垸，在氮氣保護下，高壓汞燈(主波長365nm)照射2小時后，除去溶劑，得到粗產物，用硅膠柱分離，得到R為苯基的主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物純產物。
實施例2
A:將6.06g膽甾醇和14.33g氯苯基丙烯酰氯溶解在100mL無水環己烷中，加熱回流反應7小時。
B:將反應液溶于100mL乙醚，依次用12。/。Na2C(V溶液，l /。HCl溶液，飽和NaCl溶液洗滌;分液收集有機相，無水MgS04干燥24小時。
6C:旋轉蒸發180mL溶劑，將濃縮后的溶液再溶于20mL無水乙醚中，加入800mL無水乙醇沉淀，得O. 17g白色粉末狀固體產物。
D:將步驟C得到的0.17g白色粉末狀固體產物溶于50mL環己垸，在氮氣保護下，高壓汞燈(主波長365nm)照射5小時后，除去溶劑，得到粗產物，用硅膠柱分離，得到R為氯苯基的主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物純產物。
實施例3
A:將6.06g膽甾醇和10.67g吡啶基丙烯酰氯溶解在50mL無水苯中，加熱回流反應7小時。
B:將反應液溶于50mL乙醚，依次用飽和Na2C03溶液，10。/。HC1溶液，飽和NaCl溶液洗滌;分液收集有機相，無水MgS04干燥24小時。
C:旋轉蒸發90mL溶劑，將濃縮后的溶液再溶于10mL無水乙醚中，加入400mL無水甲醇沉淀，得0.22g白色粉末狀固體產物。
D:將步驟C得到的0.22g白色粉末狀固體產物溶于50ml環己烷，在氮氣保護下，高壓汞燈(主波長365nm)照射4小時后，除去溶劑，得到粗產物，用硅膠柱分離，得到R為吡啶基的主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物純產物。實施例4
A:將6.06g膽甾醇和8.14g呋喃基丙烯酰氯溶解在50mL無水苯中，加熱回流反應5小時。
B:將反應液溶于50mL乙醚，依次用飽和Na2C03溶液，20。/。HC1溶液，飽和NaCl溶液洗滌;分液收集有機相，無水MgS04干燥24小時。
C:旋轉蒸發卯mL溶劑，將濃縮后的溶液再溶于10mL無水乙醚中，加入400mL無水乙醇沉淀，得0.33g白色粉末狀固體產物。
D:將步驟C得到的0.33g白色粉末狀固體產物溶于50ml環己垸，在氮氣保護下，高壓汞燈(主波長365nm)照射5小時后，除去溶劑，得到粗產物，用硅膠柱分離，得到R為呋喃基的主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物純產物。
實施例5
A:將6.06g膽甾醇和9.97g噻吩基丙烯酰氯溶解在50mL無水環己烷中，加熱回流反應4小時。
B:將反應液溶于50mL乙醚，依次用飽和Na2C03溶液，10。/。HC1溶液，飽和NaCl溶液洗滌，分液收集有機相，無水MgS04干燥24小時。
C-旋轉蒸發90mL溶劑，將濃縮后的溶液再溶于10mL無水乙醚中，加入400mL無水甲醇沉淀，得0.19g白色粉末狀固體產物。
D:將步驟C得到的0.19g白色粉末狀固體產物溶于50ml苯，在氮氣保護下，高壓汞燈(主波長365nm)照射4小時后，除去溶劑，得到粗產物，用硅膠柱分離，得到R為噻吩基的主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物純產物。
A:將6.06g膽甾醇和8.18g肉桂酰氯溶解在50mL無水苯中，加熱回流反應6小時。
B:將反應液溶于50mL乙醚，依次用12。/。Na2C03溶液，15。/。HC1溶液，飽和NaCl溶液洗滌，分液收集有機相，無水MgS04干燥24小時。
C:旋轉蒸發94mL溶劑，將濃縮后的溶液再溶于10mL無水乙醚中，加入400mL乙醇沉淀，得到0.2g白色粉末狀固體產物。
D:將步驟C得到的0.2g白色粉末狀固體產物溶于50ml環己垸，在氮氣保護下，高壓汞燈(主波長365nm)照射4小時后，除去溶劑，得到粗產物，用硅膠柱分離，得到純產物。得到R為苯基的主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物純產物。
8
權利要求
1. 一種主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物，其特征是，主鏈中含有環丁基，其分子結構式如下式中，R為苯基、鹵代苯基、吡啶基、呋喃基或噻吩基。
2. —種權利要求l所述的雙膽甾醇酯型化合物的制備方法，包括如下步驟和條件A:將摩爾比為1/12 1/2的膽甾醇和肉桂酰氯或能夠進行光二聚反應的肉桂酰氯衍生物溶解在有機溶劑苯、甲苯、二甲苯或環己烷中，加熱回流反應4-8h;B:將步驟A得到的反應液溶于乙醚，依次用碳酸強堿鹽溶液、強酸溶液、上述碳酸強堿鹽中的金屬陽離子和強酸中的酸根離子組成的飽和鹽溶液洗滌，分液收集有機相，干燥除去水份；C:將步驟B所得的有機相蒸發90%以上的溶劑，將濃縮后的溶液再 溶于乙醚中，加入乙醚溶液體積20倍以上的無水乙醇或甲醇，沉淀，得白 色粉末狀固體產物；D:將步驟C得到的產物加入有機溶劑苯、甲苯、二甲苯或環己垸中， 在惰性氣體保護下，紫外光源照射l-5小時后，除去溶劑，得到粗產物；然 后用硅膠柱分離，即得純產物。
3. 根據權利要求2的制備方法，其特征是步驟D中所說的紫外光源 來源于主波長為365nm的高壓汞燈。
4.根據權利要求2的制備方法，其特征是步驟B中所說的碳酸強堿鹽溶液為Na2C03溶液、強酸溶液為HC1溶液、上述碳酸強堿鹽中的金屬陽 離子和強酸中的酸根離子組成的飽和鹽溶液為飽和NaCl溶液。
全文摘要
本發明涉及一種主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物及其制備方法，屬于有機分子液晶材料的合成技術領域。本發明的主鏈中含環丁基的雙膽甾醇酯型化合物具有如上的結構式，通過驟冷可以很容易地將液晶的分子排列固定下來，通過改變溫度可以反復改變膽甾相液晶螺距，從而實現可逆信息記錄的目的。制備方法簡單，所用原料價格較低，易于工業化。
文檔編號C07J9/00GK101463059SQ200710179840
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月19日 優先權日2007年12月19日
發明者董曉明, 杰 魏 申請人:北京化工大學