一种偶氮型染料及染料液晶组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种偶氮型染料及染料液晶组合物，偶氮型染料具有如下结构式：本发明专利技术提供的偶氮型染料显示字符亮丽，与液晶混合稳定性好，在液晶中溶解性好，能够广泛应用在混合液晶材料中。

【技术实现步骤摘要】
一种偶氮型染料及染料液晶组合物
本专利技术涉及一种偶氮型染料及染料液晶组合物，属于有机合成

技术介绍
染料的种类繁多，稳定性好，能用在液晶材料里的染料需要从众多的染料中进行筛选或设定。染料液晶是主-宾形式，向列相液晶作为主体显示材料，染料作为添加剂，与液晶材料混溶，在通电的情况下，液晶分子运动能带动染料的分子一起运动，达到显示效果，因此要求液晶用染料能与液晶有很好的相溶性，分子结构与液晶分子结构相似，且有很好的化学、光、热稳定性。多色性染料液晶以其对比度高，显示清晰，显示内容美观等特性，一直受到高端产品----汽车仪表的青睐。液晶用多色性染料中，偶氮类化合物以其分子结构成棒状，与液晶材料融合性好，稳定性好，被广泛应用在染料液晶上。液晶用染料有偶氮类，蒽醌类，吖嗪类和氧杂蒽类等，要求能与液晶成分具有很好的相溶性，加入到混合液晶中，不降低混合液晶材料的稳定性。在液晶材料加电场作用下，能与液晶分子进行同步扭动，具有与液晶分子相同的指向矢，在显示时，能有非常亮的颜色，关闭状态下无色。国内外文献也有相关结构的偶氮类染料报道：这些化合物都具有染料的性能，但在液晶中使用时，都有一定的缺陷，有的显示字符不够亮丽，有的与混合液晶的溶解性不好，对液晶的稳定性差，本专利技术提供了一种偶氮类化合物染料，与混合液晶相溶性好，稳定性高，能广泛用在混合液晶材料上。
技术实现思路
本专利技术针对现有液晶中多色性染料化合物存在的不足，提供一种偶氮型染料及染料液晶组合物。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种偶氮型染料，其特征在于，其化学结构式如下：n为0、1或2；D为-NH2、-NO2、-OH、-F、-Cl、-H；E为C1-C12的烷基或烷氧基。进一步，其化学结构式如下：本专利技术提供的偶氮型染料，其有益效果如下：本专利技术提供的偶氮型染料显示字符亮丽，与液晶混合稳定性好，在液晶中溶解性好，能够广泛应用在混合液晶材料中。本专利技术还要求保护一种染料液晶组合物，包括如下通式化合物：通式(Ⅰ)～(Ⅴ)中，R独立的表示C1-C12的烷基、烷氧基或烯基，m独立的表示1或2，g独立的表示0、1或2，A独立的表示或X、Y、Z、W独立的表示-F、-Cl或-H,R’独立的表示C1-C12的烷基或烷氧基，L独立的表示-COO-或单键，通式(G)中，n为0、1或2；D独立的表示-NH2、-NO2、-OH、-F、-Cl、-H；E独立的表示C1-C12的烷基或烷氧基；上述组合物中各组分的比例如下：按重量份计，一种或多种具有通式(Ⅰ)的化合物：0～40％；一种或多种具有通式(Ⅱ)的化合物：5～80％；一种或多种具有通式(Ⅲ)的化合物：3～50％；一种或多种具有通式(Ⅳ)的化合物：0～50％；一种或多种具有通式(Ⅴ)的化合物：0～30％；一种或多种具有通式(G)的染料化合物：0.3～15％。进一步，所述具有通式(Ⅰ)的化合物为：进一步，所述具有通式(Ⅱ)的化合物为：进一步，所述具有通式(Ⅲ)的化合物为：进一步，所述具有通式(Ⅳ)的化合物为：进一步，所述具有通式(Ⅴ)的化合物为：进一步，所述具有通式(G)的化合物为：进一步，一种染料液晶组合物，其特征在于，按重量份计，所述组合物中各组分的比例如下：一种或多种具有通式(Ⅰ)的化合物：3～25％；一种或多种具有通式(Ⅱ)的化合物：10～50％；一种或多种具有通式(Ⅲ)的化合物：12～40％；一种或多种具有通式(Ⅳ)的化合物：5～40％；一种或多种具有通式(Ⅴ)的化合物：3～20％；一种或多种具有通式(G)的染料化合物：0.5～8％。本专利技术的有益效果是：液晶组合物低温性能好，温度范围宽，折射率大，稳定性好，可用于车载仪表的显示。本专利技术提供的偶氮型染料的合成路线如下：下面以1-(4’-(4”-氨基-苯偶氮基)-苯偶氮基)-4-庚氧基萘的合成为例说明该染料的合成方法：1)对苯二铵的合成向配有机械搅拌、温度计、冷凝器的250ml三口烧瓶中加入15.0克(0.109mol)对硝基苯胺，100.0mlDMF，0.2克Pd/C(5wt％)，边搅拌边加热升温到60--65℃，向其中通入高纯氢气，边搅拌边保温反应1.5小时，TLC检测原料未检出，过滤，滤液浓缩，浓缩物冷却至0℃左右，加入0℃左右的异丙醇，过滤，干燥，得红褐色对苯二胺产品11.22克(0.104mol)，收率96.0％。2)4-(4’-硝基-偶氮苯)-苯胺的合成向带有机械搅拌、温度计的500ml三口烧瓶中加入步骤1)中得到的对苯二铵产品和250.0ml浓度为5mol/L稀盐酸，边搅拌边冷却至温度-5℃--0℃，用恒压滴液漏斗慢慢滴加溶于40.0ml水的7.11克(0.103mol)亚硝酸钠水溶液，滴加过程保持温度在-5℃--0℃，滴加完毕后在0--5℃保温搅拌60分钟，滴加入10克(0.166mol)溶于40.0ml水的尿素，搅拌0.5小时，滴加14.35克(0.104mol)对硝基苯胺溶于50.0ml5mol/L的稀盐酸溶液，滴加完毕后继续反应0.5小时，低温用饱和碳酸钾溶液中和，过滤，得沉淀物，真空干燥，得产品4-(4’-硝基-偶氮苯)-苯胺24.44克(0.101mol)，收率97.1％。3)4-氨基-1-萘庚醚的合成向带有机械搅拌、温度计、冷凝器的500ml三口烧瓶中加入30.00克(0.153mol)4-氨基-1-萘酚盐酸盐，加入200.0mlDMF，加入30.00克(0.217mol)碳酸钾,加入1.00克18-冠-6，边搅拌边加热，待温度升至70℃--75℃，用恒压滴液漏斗滴加溶于50.0mlDMF的35.00克(0.154mol)1-碘庚烷，滴加完毕后，继续反应4.5小时，反应结束，过滤，浓缩，干燥，得产品4-氨基-1-萘庚醚(1.3.3)38.43克(0.149mol)，收率97.3％。4)1-(4’-(4”-硝基-苯偶氮基)-苯偶氮基)-4-庚氧基萘的合成向配有机械搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的1000ml三口烧瓶中加入4-(4’-硝基-偶氮苯)-苯胺和500.0ml5mol/L的稀盐酸，边搅拌边降温至0--5℃，用恒压滴液漏斗滴加9.00克溶于60.0ml水的亚硝酸钠，滴加过程控制温度0--5℃，滴加完毕后，继续搅拌0.5小时，把溶于40.0ml水的10.00克(0.166)尿素也滴加进混合反应液中，继续搅拌0.5小时，滴加26.08克(0.101mol)溶于200.0ml醋酸的产品(1.3.3)，滴加完毕后，控制温度在0--5℃，反应3.5小时。反应完毕后，用饱和的碳酸钾水溶液调整PH至弱碱性，过滤，沉淀物用异丙醇：水＝1:2的混合溶剂重结晶，真空干燥得产品1-(4’-(4”-硝基-苯偶氮基)-苯偶氮基)-4-庚氧基萘43.10克(0.087mol)，收率86.1％。5)1-(4’-(4”-氨基-苯偶氮基)-苯偶氮基)-4-庚氧基萘的合成向配有机械搅拌、温度计、冷凝器的1L三口烧瓶中加入步骤4)中所得的产品，加入300.0mlDMF，边加热边搅拌，当温度升至55℃--60℃时，加入0.45克5％的Pd/C，导入高纯氢气，反应4.5小时，TLC跟踪，待原料反应完毕后趁热滤除催化剂，滤液转入到130.0ml浓硫酸/冰的混合物中，冷却至室温以下，过滤，固体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偶氮型染料，其特征在于，其化学结构式如下：n独立的表示0、1或2；D独立的表示‑NH2、‑NO2、‑OH、‑F、‑Cl、‑H；E独立的表示C1‑C12的烷基或烷氧基。

【技术特征摘要】
1.一种偶氮型染料，其特征在于，其化学结构式如下：n独立的表示0、1或2；D独立的表示-NH2、-NO2、-OH、-F、-Cl、-H；E独立的表示C1-C12的烷基或烷氧基。2.根据权利要求1所述的一种偶氮型染料，其特征在于，其化学结构式为:3.一种染料液晶组合物，其特征在于，包括如下通式的化合物：通式(Ⅰ)～(Ⅴ)中，R独立的表示C1-C12的烷基、烷氧基或烯基，m独立的表示1或2，g独立的表示0、1或2，A独立的表示X、Y、Z、W独立的表示-F、-Cl或-H,R’独立的表示C1-C12的烷基或烷氧基，L独立的表示-COO-或单键，通式(G)中，n独立的表示0、1或2；D独立的表示-NH2、-NO2、-OH、-F、-Cl、-H；E独立的表示C1-C12的烷基或烷氧基；上述组合物中各组分的比例如下：按重量份计，一种或多种具有通式(Ⅰ)的化合物：0～40％；一种或多种具有通式(Ⅱ)的化合物：5～80％；一种或多种具有通式(Ⅲ)的化合物：3～50％；一种或多种具有通式(Ⅳ)的化合物：0～50％；一种或多种具有通式(Ⅴ)的化合物：0～30％；一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培祥，刘录，唐志林，房凤梅，徐亮，李梅花，
申请(专利权)人：烟台显华化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37