二氟亚甲氧基噻二唑类弯曲形液晶合成与性能研究

弯曲形液晶以其独特的光电性能倍受关注.但目前所报道的弯曲形液晶化合物因其向列相温度范围较窄,相转化温度高,不利于基础与应用研究,发展缓慢.以2,5-二取代-1,3,4-噻二唑为弯曲中心,二氟亚甲氧基(CF2O)为桥键,直链烷基(n=5~10,12)为末端链基,设计合成了一系列新型弯曲形液晶化合物.所有目标化合物通过IR、1H NMR、13C NMR、9F NMR进行结构表征,并通过差热扫描仪(DSC)和偏光显微镜(POM)对液晶相态进行测定.实验结果表明:所有目标化合物分子,都能呈现较宽的向列相态,最宽达92.74℃(化合物6a);较之结构相当的噁二唑类弯曲液晶化合物,其熔点稍高,液晶相态的温度范围更宽.为进一步设计合成新型宽温向列相弯曲型液晶提供了素材和理论依据.     

2,5-二取代-1,3,4-噁二唑不对称弯曲形液晶合成与性能研究

以2,5-二取代-1,3,4-噁二唑为中心核,酯基(COO)为桥键,烷基(n=5~9)为末端基团,在单侧苯环侧位上引入氟原子,设计合成了两个系列新型不对称弯曲形液晶化合物9a~9e和10a~10e;并通过IR,1H NMR,13C NMR,19F NMR和MS对其结构进行鉴定,经差热扫描仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测定其液晶相态.结果表明:所有目标化合物的分子结构正确,都呈现向列相态,向列相态温度范围最宽达78℃;侧位单氟苯环结构化合物9a~9e的向列相态温度范围没有二氟苯环结构10a~10e的宽,并且化合物9a~9e都呈现奇偶效应.     

新型弯曲形双偶氮苯类液晶合成及光致异构性能研究

弯曲形偶氮苯液晶由于其偶氮键独特的光致可逆异构化性能,已成为光电子信息材料研究的热门课题,但光响应速度慢已成为制约其发展的关键因素.目前报道的弯曲型偶氮类液晶化合物的偶氮键都距离中心核较远的位置,光致异构的响应时间较长,大都在分钟以上,不利于光敏器件应用研究.本工作试图以2-甲基-1,3-间苯二胺为中心核,将偶氮键紧挨中心核两边,末端为直链烷基,设计合成了一系列新型弯曲形双偶氮苯类液晶化合物,以期缩短光响应时间.通过IR, 1H NMR, 13C NMR和ICP-MS光谱鉴定这些化合物的分子结构,经差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测定其液晶相变温度和相态织构;并通过测定2-甲基-1,3-双(4-((4-庚基苯基)酯基)-1-(E)-偶氮苯基)苯(2c)的紫外-可见光的吸收光谱研究其光致异构化性能,通过UV-Vis光谱仪和偏光显微镜(POM)测定其液晶化合物以及掺杂向列相液晶材料的光致异构现象和响应时间.实验结果表明,所有设计合成的弯曲形双偶氮苯类液晶化合物均具有近晶相相态,且相态温度范围较宽,当近晶相态化合物2c掺杂到向列相混合液晶中时,其光致异构响应时间为2~3 s,在日光下液晶态恢复时间为3~4s,在乙酸乙酯稀溶液中时10s可达到光稳态.说明这类弯曲形双偶氮液晶化合物具有较快的光致异构响应速度.     

4,4'-二(4-烯丙氧基苯甲酸)联苯酯的合成及其液晶性能

以3-溴丙烯、4-羟基苯甲酸和4,4'-二羟基联苯为主要原料,经Williamson醚化、羧酸酰化和酯化反应合成了一种新的液晶单体--4,4'-二(4-烯丙氧基苯甲酸)联苯酯(1),用~1H NMR,~(13)C NMR,FT-IR,DSC,TGA和POM对其分子结构和液晶性能进行了表征.结果表明1呈现向列相,具有较高的熔点、液晶清亮点和较宽的液晶相温度范围.     

侧向多氟取代二芳基乙炔类液晶的合成及性能

以对烷基溴苯和4-溴-2,3-二氟苯酚为原料,经芳基硼酸化、Suzuki偶联反应、Sonogashira偶联反应和碘代等反应,制得16种侧向多氟取代二芳基乙炔类液晶化合物,其结构经IR、NMR和MS确认。利用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)和阿贝折光仪对该系列化合物进行了性能研究。结果表明,该系列化合物具有较低的熔点、宽的液晶相区以及较高的光学各向异性值(Δn>0.3)。该类液晶具有在双频液晶中应用的广阔前景。     

2,3-二氟代联苯类液晶化合物的合成与性能

以4-烷基环己基甲酸和4-溴-2,3-二氟苯酚为原料,经格氏、黄鸣龙还原、碘代、芳基硼酸化、Suzuki偶联、威廉姆逊和酯化等反应,合成24种侧向二氟取代联苯类液晶化合物,总收率4.2%～8.7%,产物的分子结构经核磁（1H NMR,13C NMR）、红外和质谱确认。 利用差示扫描量热仪（DSC）和偏光显微镜（POM）对目标化合物进行了液晶性能测试。 结果表明,烷基链的长度不仅影响化合物的熔点和清亮点,还影响液晶相态变化;端烯可以降低化合物的熔点（降低了3.7 ℃）,提高清亮点（提高了24.8 ℃）,拓宽向列相区间（由54.1 ℃拓宽到82.6 ℃）;酯基的引入可以提高清亮点,有助于消除近晶相。 该系列化合物在垂直取向(VA)和平面转换(IPS)显示模式中具有潜在的应用前景。     

基于四硫富瓦烯和氰基联苯单元的玻璃态液晶化合物的合成及介晶性能

将性能优良的介晶单元氰基联苯基元引入到四硫富瓦烯(TTF)的外围,成功合成了3种新型的液晶化合物.通过核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对其结构进行了表征.利用示差扫描量热分析(DSC)、热台偏光显微镜(HS-POM)和小角X射线散射(SAXS)实验对3种化合物的液晶相态进行了研究.结果表明:合成的3种化合物在宽的温度范围呈现单一液晶相,在冷却过程中并没有出现结晶现象,而是转化为玻璃态.间隔基长度的变化对液晶化合物相态的影响显著,间隔基较短的化合物呈近晶A相(Sm A),而具有较长间隔基的化合物(1c)呈现六方柱状相.采用密度泛函(DFT)方法计算了化合物1a的电子结构和前线分子轨道密度分布,化合物1a的HOMO轨道上的电子云密度集中在TTF上,LUMO集中在氰基联苯上,说明此类液晶分子为典型的D-σ-A分子.     

新型2-烯丙氧基-4-辛氧基苯甲酸对丙基联苯酯的合成及其液晶性能

分别以2,4-二羟基苯甲酸和对苯基苯酚为原料,设计并合成了两种新型液晶中间体2-烯丙氧基-4-辛氧基苯甲酸(5)和4-(4-丙基苯基)苯酚(10);5和10在4-吡咯基吡啶催化下经脱水酯化合成了一个新型的液晶化合物——2-烯丙氧基-4-辛氧基苯甲酸对丙基联苯酯(11),收率81.2％,其结构经1H NMR,13C NMR和元素分析表征.用碘量法测定了11的烯键含量,并用DSC和POM研究了11的液晶性能.结果表明,11为单向向列型液晶化合物,液晶区间55.8℃～12.1℃.     

双酚-F不饱和液晶化合物的合成与表征

以4,4'-二羟基二苯基甲烷(双酚-F),3-溴1-丙烯(或6-溴1-己烯)为原料合成了p-BAMBP,p-MBPAB和p-MBPHB三种新型含有不同长度不饱和末端基的液晶化合物,并用POM﹑FTIR、1H-NMR、DSC和XRD进行了表征.结果表明它们均为近晶型液晶,且熔点随柔性末端基增长而降低,相转变温度范围变宽.此类化合物有望作为新型液晶化合物或设计新型液晶功能高分子材料使用.     

新型2,6,9-三取代嘌呤衍生物的合成及抗血小板凝集活性

以9-乙酰氧基乙基-2-丙硫基-6-氯嘌呤化合物(1)为原料,经烷胺化和玻沃-布兰还原制得2-(6-烷氨基-2-丙硫基-9H-嘌呤-9-基)乙醇(2a~2d); 2a~2d与二苄基磷酰氯反应制得2-(6-烷氨基-2-丙硫基-9H-嘌呤-9-基)乙基二苄基磷酸酯(3a~3d); 3a~3d与三甲基溴硅烷反应合成了2-(6-烷氨基-2-丙硫基-9H-嘌呤-9-基)乙基磷酸二氢酯化合物(4a~4d)，化合物3与化合物4均为新化合物，其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, ³¹P NMR, IR和HR-MS（ESI）表征。研究了3a~3d, 4a~4d的抗血小板凝集活性。结果表明：含有磷酸基团的嘌呤化合物活性明显优于不含磷酸基团嘌呤化合物的活性,其中4b活性最好，抗血小板凝集活性为17.79%。     

新型含1,3,4-噁二唑结构的吡唑酰胺类化合物的合成与杀虫活性研究

为了寻找与发现新的活性物质,以杀虫剂吡螨胺为先导化合物,采用活性基团拼接的方法,设计并制备了一系列未见文献报道的新型含1,3,4-噁二唑结构的吡唑酰胺类化合物.通过~1H NMR,~(13)C NMR和元素分析测试确认了目标化合物的结构.初步的生物活性测试结果显示,部分目标化合物表现出较好的杀虫活性.在测试浓度为500μg/m L时,有5个化合物对粘虫的杀灭活性可达80%~100%,其中4个化合物对粘虫的防治效果与对照药剂唑虫酰胺接近.此外,1-甲基-3-乙基-4-氯-N-{[5-(4-甲基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲酰胺(9g)在测试浓度为500μg/m L时对蚜虫的杀死率为100%.     

2,5-二取代的噻酚类化合物的合成,液晶及光谱性能研究

本文合成了两系列2,5-取代的噻吩类衍生物1a-1f: 2,5-二（对烷氧基苯基乙炔基）噻吩和2a-2b: 2,5-二[(对烷氧基苯基乙炔基）-对-苯基乙炔基]噻吩)]并通过¹H NMR, ¹³C NMR, HRMS和元素分析对其结构进行了表征。研究了结构与液晶性和光谱性之间的关系，结果表明：化合物1a-1f均为互变型向列相液晶，其液晶相通过DSC、PXRD和偏光显微镜得到确证，而具有更长共扼结构的化合物2a-2b却没有液晶性。分子结构中增加苯基乙炔基团，吸收光谱和发射光谱均发生红移，发光量子效率也显著提高。     

新型含咔唑环酰腙衍生物的合成及Cdc25B/PTP1B抑制活性评价

以咔唑和4-氰基氯化苄为初始原料,经多步反应合成出了一系列新型含咔唑基团的酰腙衍生物6,并利用IR、1H NMR、13CNMR和元素分析对其进行了结构表征.对目标化合物进行了Cdc25B/PTP1B抑制活性评价,结果显示,目标化合物6对Cdc25B/PTP1B均具有较高的抑制活性,其中4-[(咔唑-9-基)甲基]-N'-(2-羟基-1-萘亚甲基)苯甲酰肼(6g)对Cdc25B和PTP1B的抑制活性最高, IC50值分别为(2.16±0.38)和(1.06±0.23)?g/mL.对化合物6g进行分子对接的研究结果表明, 6g能与Cdc25B/PTP1B酶形成稳定的复合物,形成氢键和疏水等相互作用.     

含噻唑联哌啶烟酰胺类化合物的合成与生物活性研究

噻唑联哌啶结构能够影响生物体内胆固醇类化合物的代谢活动,是氟噻唑吡乙酮抑制病原菌的氧胆固醇结合蛋白(OSBP)的关键药效基团.为了寻找具有生物活性的新型含噻唑联哌啶结构的化合物,设计并合成了14个未见文献报道的新颖含噻唑联哌啶烟酰胺类化生物,其结构经~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS确证,生测结果显示:在100μg/m L浓度下,目标化合物普遍具有抑菌活性,其中1个化合物对小麦赤霉病的抑菌活性为60%; 3个化合物对黄瓜灰霉病的抑菌活性为60%;6个化合物对苹果褐斑病的抑菌效果为70%;(4-(5-(2,3-二氯苯基)-4-甲基噻唑-2-基)哌啶-1-基)(5,6-二氯吡啶-3-基)甲酮(6k)对马铃薯晚疫病的抑菌活性为75%.     

6-三氟甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮类化合物的合成及其除草活性

以三氟乙酰乙酸乙酯和单取代脲为原料,设计并合成了10个6-三氟甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮类化合物,其结构经1H NMR和元素分析确证。初步生物活性测试表明,部分化合物具有较好的除草活性。在用药量为100μg.mL-1时,3-(4-氟苄基)-6-三氟甲基嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮对油菜根长生长抑制率为98%。     

含4(3H)-喹唑啉酮结构的取代1,3,4-噁二唑(噻二唑)化合物的合成及抗菌活性研究

以2-胺基苯甲酸为原料,通过环化、缩合、肼解、环化、硫醚化和氧化等步骤,合成了10个含喹唑啉酮取代1,3,4-噁二唑(噻二唑)化合物。通过1H NMR、13C NMR、MS 和元素分析进行确证其结构。初步抑菌活性测试表明,化合物浓度在50 μg/mL时,对葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)、拟茎点霉菌(Phomopsis sp.)和灰霉菌(B. cinerea)具有中等抑制活性。另外,目标化合物对猕猴桃溃疡病(Pseudomonas syringae pv. actinidia)均具有一定的抑制活性,其中化合物6a和6b对猕猴桃溃疡病的EC50值为11.7 μg/mL和20.5 μg/mL,优于对照药剂叶枯唑(24.5 μg/mL)。这类化合物具有较好抗菌的生物活性,在此基础上进行结构优化,有望发现较高活性化合物。     

液晶性芳香醛化合物的合成

以对羟基苯甲醛和对烷氧基联苯酰氯为原料,采用爱因宏反应,合成了一系列4-(4'-烷氧基联苯基-4-羧基)苯甲醛.化合物的结构通过元素分析、红外光谱、核磁共振和质谱等方法确证.化合物的液晶行为用示差扫描量热法、偏光显微镜和旋光仪等方法表征.结果表明,所有的化合物加热至各自的熔点以上都能形成液晶态.在液晶态可以观察到手性近晶C相、近晶相、胆甾相和向列相的典型织构.含手性中心的化合物都有较高的旋光性,而且在合成反应中旋光性得到保持.随着分子末端烷氧基碳原子数增加,化合物(除2a和4a外)的熔点(T_m)和液晶态的清亮点(T_i)呈规律性变化,近晶相范围和近晶相-向列相转变温度渐增,而向列相温度范围递减,至十二烷基时,仅呈现近晶性.     

席夫碱型液晶冠醚的合成与性质

以4-(4'-烷氧基联苯基-4-羧基)苯甲醛和二氨基二苯并-14-冠-4为原料,通过溶液缩合反应,合成了一系列席夫碱型液晶冠醚.并用元素分析、旋光仪、核磁共振、红外光谱、快原子轰击质谱、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱、示差扫描量热法和偏光显微镜对其进行了表征.发现化合物2,4,8I和8Ⅱ加热至各自的熔点以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到手性近晶C相、近晶相、胆甾相和向列相的典型织构.随分子末端烷氧基碳原子数增加,化合物(除2A和4A外)的熔点(Tm)和液晶态的清亮点(Ti)呈规律性变化,近晶相范围渐增,而近晶相-向列相转变温度和向列相温度范围递减.     

含嘧啶取代1,3,4-噁二唑(噻二唑)硫醚化合物的合成及抗菌活性研究

以2-甲基-4-氨基-5-氰基嘧啶为原料,通过水解、酯化、肼解、环化和醚化等步骤,合成了12个含1,3,4-噁二唑(噻二唑)取代嘧啶化合物。通过1H NMR、13C NMR、MS和元素分析进行结构确证。初步抑菌活性测试标明,化合物6f和6f'在50μg/m L时对油菜菌核病菌(S. sclerotiorum)、马铃薯晚疫病菌(P.infestans)、水稻纹枯病(T. cucumeris)、小麦赤霉病菌(G. zeae)具有中等抑制率,其活性与对照药剂醚菌酯相当。     

μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(III)]的合成、表征和液晶性

设计合成了未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(III)]配合物9个, 研究了其合成、分离、纯化方法, 用MS, ¹H NMR, IR, UV, 元素分析等方法剖析确证了目标化合物的结构, 其结构我们认为是μ-氧桥联的二聚体结构, 且存在两种典型空间构象结构(重叠式和交叉式), 表现为同一系列化合物存在四类¹H NMR谱. 用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了这9个化合物的液晶性, 发现9个化合物均具有液晶性, 多为升温降温互变液晶, 具有丝状光学织构. 有一至三个中介相, 相变起始温度最低为－6 ℃, 最高为210 ℃; 相变区间最宽为301 ℃, 最窄为50 ℃; 清亮点(T_c)最高315 ℃, 最低147 ℃. 考察了烷氧基链长、配位金属离子及配合物分子空间结构对液晶性能的影响. 我们认为这种μ-氧桥联的二聚体结构比单层平面卟啉及其金属配合物具有更好的液晶性.