專利名稱：一種膽甾相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機材料合成領(lǐng)域，涉及一種膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子及其制備方法，特別是交聯(lián)劑含聯(lián)二萘基團的膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子及其制備方法。
背景技術(shù)：
液晶高分子是在一定條件下能以液晶相存在的高分子，它兼具小分子液晶和高分子的性能，即一方面具備小分子液晶的光學(xué)各向異性、介電常數(shù)各向異性等特性，另一方面，聚合物的引入又賦予液晶高分子以新的特性，如優(yōu)良的加工特性、保持材料的完整性及分子設(shè)計的任意性等。根據(jù)液晶基元在分子鏈中連接位置的不同通常將液晶高分子分為主鏈型液晶高分子和側(cè)鏈型液晶高分子。側(cè)鏈型液晶高分子起步較晚，但大量理論與實驗結(jié)果表明，側(cè)鏈型液晶高分子能夠更有效地發(fā)揮小分子側(cè)鏈液晶與高分子主鏈骨架的優(yōu)勢，將小分子液晶的性質(zhì)和聚合物材料的性質(zhì)更有效地結(jié)合在一起。保留小分子液晶對外場的響應(yīng)能力，即在光、熱、電、磁等物理因素的作用下顯示較大而穩(wěn)定的各向異性，同時又具有高分子所具備的良好的加工性能并穩(wěn)定小分子液晶的有序排列，在電光材料、非線性光學(xué)材料、分離功能膜材料以及記錄材料等方面具有很大的開發(fā)潛力與廣闊的應(yīng)用前景，引起了人們極大的研究與開發(fā)興趣。將手性液晶基元和非手性液晶基元或手性非液晶基元接枝于高分子骨架上是獲得膽留相側(cè)鏈液晶高分子的有效手段，而以此方式所獲得的液晶高分子將具備小分子膽甾相液晶與高分子易加工成型的雙重特性，如既具備小分子膽留相液晶的選擇性反射、旋光性等特性，又可如塑料那樣成膜。另外，以聚硅氧烷為主鏈時，液晶基元可以有很大的自由度進行最佳排列，使能量最低，相應(yīng)的液晶高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低、液晶相的溫度范圍較寬。因此，聚硅氧烷是制備液晶高分子理想的骨架材料。聯(lián)萘二酚衍生物由于其分子的非線性等特點，一般都有較大的螺旋扭曲力，若將其引入到硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的制備中，將得到螺旋扭曲力較大的，更適合用于光增亮膜等電光材料的硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于合成含兩個雙鍵的聯(lián)二萘酚衍生物，這種物質(zhì)可以作為交聯(lián)劑用于合成硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子。本發(fā)明目的之二在于交聯(lián)劑含聯(lián)二萘基團的膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的制備方法。一種膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的制備方法，其特征在于由交聯(lián)劑、液晶性單體及聚甲基氫硅氧烷制成，膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的結(jié)構(gòu)為
權(quán)利要求
1.一種膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的制備方法，其特征在于由交聯(lián)劑、液晶性單體及聚甲基氫硅氧烷制成，膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的結(jié)構(gòu)為 CH3CH3 ------... O-SiO ■■ O—Si" OI —O....... - —ο..... 卜 ο — CH3 CH3 _ O ... .八Wmmmmm--^0Η^)Π — O~~\ .·)~~C 0·、' _々'·-、.-CCH2/n - O —f x>.-C -O .—少夕 .\ -一 -/ !11\ 八一 O 、ζ、Z. 1 、-, \z^ ·.* 人. /' ° γ 丫 , ......... (CH5)O-O........4 />....... C -- O 其中η為3-15的整數(shù)，X : y為1:9-9:1; 所使用的交聯(lián)劑為對烯氧基苯甲酸聯(lián)萘二酚酯，結(jié)構(gòu)式為 RO^ V COO Jl JC^IR Cn.2H2n.4^CH-CH2 ;_........ ........cooITO 所使用的液晶性單體為對烯氧基苯甲酸膽固醇酯，結(jié)構(gòu)式為 I產(chǎn)十A I —^丫,人 Y。
RO->-CO。-R = Cd4.........CH=CH2
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膽留相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的制備方法，其特征在于，制備步驟如下 A:由對羥基苯甲酸乙酯制備對烯氧基苯甲酸將對羥基苯甲酸乙酯溶于丁酮中，并置于反應(yīng)容器中，加入2-3當(dāng)量的氫氧化鈉后，逐漸滴加I. 0-1. 5當(dāng)量的烯溴，加熱回流20-40小時；反應(yīng)結(jié)束后濾去固體，旋蒸除去溶劑，向反應(yīng)瓶中加入2-4. 5當(dāng)量的氫氧化鉀，并溶于水中，加熱回流10-20小時；乙醚萃取，水相用濃鹽酸酸化到PH值2-4，過濾；固體用乙醇重結(jié)晶得白色針狀晶體； B:酯化反應(yīng)合成交聯(lián)劑將步驟A中所得白色針狀晶體溶于2-4當(dāng)量的二氯亞砜中，回流反應(yīng)5-10小時；反應(yīng)完后真空旋干剩余溶劑，并溶于四氫呋喃中，加入O. 5-0. 7當(dāng)量的聯(lián)萘二酚，回流反應(yīng)10-20小時后抽濾，濾液用水洗，水洗液用二氯甲烷萃取，收集有機相，旋去溶劑后，柱層析得白色粉末，用石油醚和乙酸乙酯為展開劑，石油醚與乙酸乙酯的比例為2 :3，所得產(chǎn)物即為交聯(lián)劑對烯氧基苯甲酸聯(lián)萘二酚酯； C:酯化反應(yīng)合成液晶單體將步驟A中所得白色針狀晶體溶于2-4當(dāng)量的二氯亞砜中，回流反應(yīng)5-10小時；反應(yīng)完后真空旋干剩余溶劑，并溶于四氫呋喃中，加入I. 0-1. 5當(dāng)量的膽固醇，回流反應(yīng)10-20小時后抽濾，濾液用水洗，水洗液用二氯甲烷萃取，收集有機相，旋去溶劑后，柱層析得白色粉末，用石油醚和乙酸乙酯為展開劑，石油醚與乙酸乙酯的比例為2 :3，所得產(chǎn)物即為液晶性單體對烯氧基苯甲酸膽固醇酯； D:硅氫自由基加成反應(yīng)將聚甲基氫硅氧烷、分子量Mn = 390，溶于干燥甲苯中，力口入1-4當(dāng)量的步驟B中的產(chǎn)物和1-4當(dāng)量的步驟C中的產(chǎn)物，通一段時間氮氣，加入2-5 % 當(dāng)量的氯鉬酸/四氫呋喃溶液，Ig氯鉬酸溶于150-300 ml四氫呋喃中,氮氣保護下回流反應(yīng)15-40小時；反應(yīng)液倒入甲醇中沉淀，過濾，并用甲醇洗滌得交聯(lián)劑含聯(lián)二萘基團的膽甾相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)劑含聯(lián)二萘基團的膽甾相硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子的制備方法，屬于有機合成技術(shù)領(lǐng)域。其特征是由對羥基苯甲酸乙酯制備對烯氧基苯甲酸，酯化反應(yīng)合成含聯(lián)二萘基團的交聯(lián)劑，酯化反應(yīng)合成液晶性單體，然后將交聯(lián)劑和液晶性單體通過硅氫自由基加成反應(yīng)接枝到硅氧烷主鏈上。本發(fā)明方法制備的交聯(lián)劑含聯(lián)二萘基團的硅氧烷側(cè)鏈液晶高分子具有可逆的膽甾相，較寬的液晶相溫度范圍，較大的螺旋扭曲力，并可通過調(diào)節(jié)間隔基長度n、交聯(lián)劑和液晶單體的接枝摩爾比例調(diào)節(jié)側(cè)鏈液晶高分子的性能，因此該化合物具有廣泛的用途。
文檔編號C09K19/40GK102643432SQ20121009650
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者姚雯還, 張?zhí)m英, 曹暉, 李克軒, 楊槐, 武曉娟, 王菲菲, 郭仁煒, 高延子 申請人:北京科技大學(xué)