本发明专利技术涉及一种用于制备离子液晶的阳离子Gemini表面活性剂，其结构式如下：该表面活性剂的特征在于其分子结构中含有5个羟基，该表面活性剂可以在110℃以上形成离子液晶。液晶的形态属于近晶A(SmA)相。羟基的存在可以削弱表面活性剂离子与反离子之间的静电相互作用，有利于液晶相的形成。离子液晶结合了离子液体与液晶的特点，在离子传导材料及作为有机反应介质等方面均有优越的表现。本发明专利技术有利于促进表面活性剂在制备离子液晶方面的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种阳离子Gemini表面活性剂制备的离子液晶，特别设及一种头基 区含有多个径基的阳离子Gemini表面活性剂制备的离子液晶，属于表面活性剂科学领域。
技术介绍
液晶既具有晶体的各向异性特征，又具有液体流动性的特征。液晶运种独特的存 在状态使其广泛应用在光电器件、溫度传感等领域中。离子液体是一种由阴阳离子构成的 融烙盐，作为一类新型的绿色溶剂，近年来在电化学，催化，新材料制备等多个领域得到了 广泛研究。通过合理设计分子结构与体系组成，可W使离子液体也具有液晶的性能。在运 样的体系中，由于形成液晶的分子完全由阴阳离子构成，运种物质状态被称为离子液晶。离 子液晶结合了离子液体与液晶的特点，在离子传导材料及作为有机反应介质等方面均有优 越的表现。 离子表面活性剂是形成离子液晶的一类重要分子，其结构对离子液晶的形成有重 要影响。通过合理改变表面活性剂的头基结构，可获得关于液晶体系形成与构筑的知识，促 进离子液晶体系在更广泛领域的应用。Gemini表面活性剂包含两个头基，两条疏水链和一 个联接链，通过改变其结构要素，比如在头基上引入功能化的基团，可W改变离子头基和反 离子的相互作用方式，有利于离子液晶的形成。
技术实现思路
为了解决一般离子表面活性剂头基与反离子之间的结合过于紧密，难W形成有价 值的离子液晶的问题，本专利技术提供了一种头基区含有5个径基的阳离子Gemini表面活性 剂。该Gemini表面活性剂头基附近较大的取代基阻碍了表面活性剂头基的结晶倾向，不利 于其形成Ξ维有序的晶体结构，且径基的存在利于液晶相的形成，因此头基区含5个径基 的Gemini表面活性剂在110°CW上形成了稳定的离子液晶相。 本专利技术的技术方案为：一种稳定的热致液晶相，是由一种头基区带5个径基的 Gemini阳离子表面活性剂制得，其中的Gemini阳离子表面活性剂的结构式如下： 该Gemini阳离子表面活性剂的合成路线如下： 对于液晶样品，通过DSC和XRD研究其相变区间和液晶结构。 阳00引 DSC测试在成保护下进行，升、降溫速率10°C /min,溫度范围25~160°C ;X畑测 试范围为1.5~30。，扫描速率为4° /min。 有益效果 头基区含有5个径基的Gemini阳离子表面活性剂可W在110°CW上形成近晶 A(SmA)相液晶，多个径基的存在对于液晶相的形成与稳定起着重要作用。形成的离子液晶 可应用于离子传导材料及作为有机反应介质。【附图说明】 图 1 12(20H)-3(0H)-12(20H)在升溫过程中的DSC曲线 W11]图 2 12(20H)-3(0H)-12(20H)在 130°C下的X畑谱图【具体实施方式】 实施例1:将1-漠代十二烧与二乙醇胺按照摩尔比1:4的量混合，加入无水乙醇， 在60°C反应24小时。冷却后，再加入氨氧化钢继续揽拌1小时。旋转蒸发除去乙醇后，向 剩余物中加入150mL蒸馈水，再加入lOOmL乙酸，体系分层。将上层有机层分离，下层继续 用乙酸萃取两次。将萃取液合并，用蒸馈水洗两次。乙酸溶液用无水硫酸儀干燥，过滤后， 乙酸旋转蒸发去除得到粗产品。对粗产品进行减压蒸馈得到中间产物N-十二烷基二乙醇 胺（180°C/5mmHg)，产率：73. 1 %。 实施例2 :将N-十二烷基二乙醇胺与1，3-二漠异丙醇按照摩尔比2. 5 :1混合，加 入无水乙醇，在90°C反应72小时。将反应物冷却，旋转蒸发除去乙醇。剩余物用乙酸乙醋 重结晶Ξ次，经真空干燥后得到终产品12 (20H) -3 (0H) -12 (20H)，为白色固体，得率28%。 实施例3:实施例12 (20H) -3 (0H) -12 (20H)离子液晶升溫过程的DSC曲线测定。在 氮气保护下，用差热扫描量热仪（PEDSC8000)测试样品的DSC曲线，升溫速率为5°C/min。 图1为12 (20H)-3 (OH)-12 (20H)升溫过程的DSC曲线。在测试的溫度区间内，出现了两个 相变峰，表明在测试的溫度区间内，发生了两次相转变。后续的XRD测试结果表明，第二次 相变对应着12 (20H) -3 (0H) -12 (20H)由固态晶体向液晶相一近晶A(SmA)相的转变。 阳0巧]实施例4:实施例12 (20H) -3伽)-12 (20H)离子液晶升溫过程的邸D测定。液晶 相态的研究用X射线衍射仪测试，实验在真空状态下进行，扫描步长为0. 02°。【主权项】1. 一种用于制备离子液晶的Gemini表面活性剂，其结构式如下：2. -种用于制备离子液晶的Gemini表面活性剂，其特征在于，头基区含有5个径基。3. -种用于制备离子液晶的Gemini表面活性剂，其特征在于，其在IiorW上可W形 成离子液晶。4. 一种由权利要求1所述的Gemini表面活性剂形成的离子液晶，其特征在于，液晶的 相态属于近晶A(SmA)相。【专利摘要】本专利技术涉及一种用于制备离子液晶的阳离子Gemini表面活性剂，其结构式如下：该表面活性剂的特征在于其分子结构中含有5个羟基，该表面活性剂可以在110℃以上形成离子液晶。液晶的形态属于近晶A(SmA)相。羟基的存在可以削弱表面活性剂离子与反离子之间的静电相互作用，有利于液晶相的形成。离子液晶结合了离子液体与液晶的特点，在离子传导材料及作为有机反应介质等方面均有优越的表现。本专利技术有利于促进表面活性剂在制备离子液晶方面的应用。【IPC分类】C09K19/06, C07C213/00, C07C215/40, B01F17/18【公开号】CN105367429【申请号】CN201510654682【专利技术人】裴晓梅, 张群, 宋冰蕾 【申请人】江南大学【公开日】2016年3月2日【申请日】2015年10月10日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制备离子液晶的Gemini表面活性剂，其结构式如下：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：裴晓梅，张群，宋冰蕾，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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