一類含有3?(聯苯乙炔基)代苊并[1,2?b]喹惡啉的熒光二向色性染料，其制備方法及應用技術

本發明專利技術公開了一類含有3?(聯苯乙炔基)代苊并[1,2?b]喹惡啉的熒光二向色性染料，其制備方法及應用，豐富了熒光二向色性染料種類；在苊醌的雙羰基上縮合鄰苯二胺擴大了分子的共軛體系和剛性以及共平面性有利于在主體液晶中的取向。通過偶聯反應連接上聯苯乙炔基團，延長分子的共軛于線性，結構新穎，原料易得，合成方法簡單；獲得高熒光量子產率的熒光二向色性染料；在這類熒光二向色性染料中引入不同的烷基端鏈增加分子在液晶中的溶解度，增強分子的線性結構進而改善染料的二向色性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一類含有3-(聯苯乙炔基)代苊并[1,2-b]喹惡啉的熒光二向色性染料及其應用，屬于顯示材料領域。
技術介紹
信息化的高速發展帶動了液晶平板技術和產業的發展，傳統的陰極射線管(CRT)技術已經被平板顯示所取代，平板顯示器給人們的生活帶來了革命性的變化。“賓-主”顯示是近些年來興起的新型顯示模式。“賓-主”(GH)模式是顯示有色變化的工作模式，是由G.Heilmeier等與DS模式幾乎同時提出來的。在向列相液晶主材料中摻雜二向色性染料，這種染料因分子方向而改變吸收光譜，具有光吸收各向異性，構成一對“賓-主”材料，對其施加電場，液晶分子發生取向而變化。“賓-主”(GH)模式就是利用改變分子取向的二色性染料光吸收來實現顯示。熒光“賓-主”型顯示器是傳統“賓-主”型顯示器的改進，它是將熒光二向性染料應用于液晶顯示中，這樣不僅能改變吸收光的強度，而且發射光的強度也可以通過電場來控制，從而將發射型顯示器的優點和傳統液晶顯示器的特點集于一體，制成更加便攜的低功耗電子器件。熒光“賓-主”顯示模式具有色彩明亮、暗處可視化、視角更寬、能耗更低的優點。
技術實現思路
為解決現有技術中存在的缺少性能良好的熒光二向色性染料的問題，本專利技術提供一種呈現藍色熒光、具有高熒光量子產率、在液晶E7中表現出較好的二向色比以及有序參數、適用于液晶顯示產品的熒光二向色性染料。本專利技術的技術目的之一在于提供一類新型的熒光二向性染料：一類含有3-(聯苯乙炔基)代苊并[1,2-b]喹惡啉的熒光二向色性染料，所述染料具有以下的化學分子結構通式：其中R選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基中的一種。進一步地，所述R優選自甲基、乙基和正戊基中的一種。本專利技術的另一技術目的在于提供上述熒光二向色性染料的制備方法，包括以下步驟：以苊醌為原料，先與液溴反應生成4-溴苊醌，4-溴苊醌與鄰苯二胺反應生成3-溴代苊并[1,2-b]喹惡啉，再與相應的4’-乙炔基-4-烷基聯苯反應生成所述熒光二向色性染料；所述4’-乙炔基-4-烷基聯苯選自4’-乙炔基-4-甲基聯苯、4’-乙炔基-4-乙基聯苯、4’-乙炔基-4-正丙基聯苯、4’-乙炔基-4-正丁基聯苯、4’-乙炔基-4-正戊基聯苯、4’-乙炔基-4-正己基聯苯、4’-乙炔基-4-正庚基聯苯和4’-乙炔基-4-正庚辛基聯苯中的一種。具體的合成線路如下：進一步地，苊醌與液溴反應時，一般加入過量液溴，反應完成后以飽和Na2SO3溶液除去過量的溴和溴化氫，產品經抽濾、洗滌和干燥后，以冰乙酸重結晶，即得到4-溴苊醌(化合1)。進一步地，把1.31g(5mmol)4-溴苊醌加入100mL兩口燒瓶中，加入50mL乙醇磁力攪拌均勻，然后加入鄰苯二胺648mg(6mmol)加熱回流反應5h后TLC檢測反應完全。停止反應待反應物冷卻至室溫后倒入冰水中靜置，抽濾、洗1滌干燥,得到化合物3-溴代苊并[1,2-b]喹惡啉(化合物2)。進一步地，將4’-溴-4-烷基聯苯和2-甲基-3-丁炔-2-醇二者按摩爾比1：1進行反應，同時加入催化量的二三苯基膦二氯化鈀、三苯基膦、CuI等催化劑，用干燥三乙胺作為縛酸劑和溶劑。氮氣保護條件下攪拌，加熱至回流使之反應完全。減壓除去三乙胺，粗產物過硅膠層析柱(洗脫劑：二氯甲烷)，減壓除去溶劑得白色固體(化合物3)。進一步地，將化合物3加入到適量的無水乙醇中磁力攪拌加熱使之溶解，加入過量的氫氧化鉀，加熱至回流，氫氧化鉀逐漸溶解，跟蹤監測反應的進行程度，不斷補加KOH。持續回流數小時后停止反應，此時反應溶液呈褐色。冷卻至室溫，將反應產物倒入水里，用鹽酸溶液調節pH值到中性析出大量黃色飄絮，抽濾、洗滌后干燥得4’-乙炔基-4-正烷基聯苯(化合物4)。進一步地，將化合物3和化合物4按摩爾比1：1進行反應，并加入催化量的二三苯基膦二氯化鈀、三苯基膦和CuI等催化劑，無水三乙胺作溶劑，氮氣保護條件下，磁力攪拌緩慢升溫，回流溫度下反應8h，TLC跟蹤監測反應完全，減壓除去溶劑，混合物過硅膠柱層析，洗脫劑是DCM，得到W。本專利技術另一方面提供上述熒光二向色性染料在制造液晶顯示產品中的應用。所述的液晶顯示產品是賓主型液晶顯示器。具體地，是用作賓體液晶染料，應用于制備賓主型液晶顯示器。本專利技術另一方面的目的在于提供一類賓主型液晶顯示器，所述的液晶顯示器以本專利技術所述的熒光二向性染料作為賓體液晶染料。專利技術有益效果(1)本專利技術以苊醌母體合成一類含有3-(聯苯乙炔基)代苊并[1,2-b]喹惡啉的熒光二向色性染料，豐富了熒光二向色性染料種類；在苊醌的雙羰基上縮合鄰苯二胺擴大了分子的共軛體系和剛性以及共平面性有利于在主體液晶中的取向。通過偶聯反應連接上聯苯乙炔基團，延長分子的線性共軛長度，結構新穎，原料易得，合成方法簡單；獲得高熒光量子產率的熒光二向色性染料；在這類熒光二向色性染料中引入不同的烷基端鏈改善分子在液晶中的溶解度，增強分子的線性結構增加染料的二向色性。(2)本專利技術所述染料最大發射波長為449nm，呈現藍色熒光，在二氯甲烷中熒光量子產率為0.85-0.88。在液晶E7中表現出較好的二向色比以及有序參數。吸收有序參數為0.61-0.68，吸收二向色比為5.63-7.62，熒光有序參數為0.45-0.57，熒光二向色比為3.49-4.92，可用于賓主型液晶顯示器。具體實施方式下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本專利技術，但不以任何方式限制本專利技術。實施例1熒光二向色性染料W1的合成(1)4-溴苊醌(化合物1)的合成將10.02g(55mmol)苊醌加入250mL三口瓶中后用注射器量取12mL液溴加入其中，飽和NaOH溶液吸收尾氣，緩慢加熱到65℃，攪拌條件下反應兩個小時。停止反應，將混合物冷卻至室溫，加入適量飽和Na2SO3溶液除去過量的溴和溴化氫至液體為無色。抽濾、洗滌至濾液顯中性。粗產品干燥后用冰乙酸重結晶，得黃色固體12.34g，產率86％。熔點：236.0-236.8℃。(2)3-溴代苊并[1,2-b]喹惡啉(化合物2)的合成把1.31g(5mmol)4-溴苊醌加入100mL兩口燒瓶中，加入50mL乙醇磁力攪拌均勻，然后加入鄰苯二胺648mg(6mmol)加熱回流反應5h后TLC檢測反應完全。停止反應待反應物冷卻至室溫后倒入冰水中靜置，抽濾、洗滌干燥，得到黃色固體1.53g，產率92％。(3)2-甲基-4-(4’-乙基聯苯)3-丁炔-2-甲醇(化合物3)的合成將261.16mg(1mmol)4’-溴-4-乙基聯苯和100μL(1mmol)2-甲基-3-丁炔-2-醇以及7mg二三苯基膦二氯化鈀、15mg三苯基膦、8mgCuI作為催化劑分別加入50mL雙口圓底燒瓶中，用15mL干燥三乙胺作為縛酸劑和溶劑。氮氣保護條件下攪拌，加熱至回流使之反應完全。減壓除去三乙胺，粗產物過硅膠層析柱(洗脫劑：二氯甲烷)，減壓除去溶劑得白色固體，產率92％。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.54(s,4H),7.50(d,J＝8.0Hz,2H),7.25(d,J＝3.2Hz,2H),3.12(s,1H),2.68-2.61(m,2H),1.69-1.60(m,2H),1.38-1.31本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一類含有3?(聯苯乙炔基)代苊并[1,2?b]喹惡啉的熒光二向色性染料，其特征在于：所述染料具有以下的化學分子結構通式：其中R選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基中的一種。

【技術特征摘要】
1.一類含有3-(聯苯乙炔基)代苊并[1,2-b]喹惡啉的熒光二向色性染料，其特征在于：所述染料具有以下的化學分子結構通式：其中R選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基中的一種。2.如權利要求1所述的熒光二向色性染料的制備方法，包括以下步驟：以苊醌為原料，先與液溴反應生成4-溴苊醌，4-溴苊醌與鄰苯二胺加熱回流反應生成3-溴代苊并[1,2-b]喹惡啉，再與相應的4’-乙炔基-4-烷基聯苯反應生成所述熒光二向色性染料；所述4’-乙炔基-4-烷基聯苯選自4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉蓮，王召芬，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21