反-4-(反-4’-正丙基环己基)-环己基乙烯的合成

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液晶显示器在平板显示领域目前处于主流地位,混合液晶材料作为液晶显示器材的主要显示媒介,起着不可替代的作用。反-4-(反-4′-正丙基环己基)-环己基乙烯(反-3HHV)作为液晶单体因其具有高介电常数、低粘度、高电阻率、高热稳定性等特点已广泛应用于混合液晶配方中。目前,公开报道的反-3HHV合成路线多次使用Wittig反应,存在分子利用率低,Wittig反应试剂所占成本过高等问题。为此,我们以顺/反-4-(反-4′-正丙基环己基)-环己基甲酸(顺/反-3HHA)为原料,分别设计、实践了两条新型反-3HHV合成路线:第一:以反-3HHA为起始原料,通过Kochi反应、偶联反应成功制备了目标产物反-3HHV,对目标产物及中间体进行了质谱及氢谱表征,确认了产物结构。条件实验结果表明:当反应温度70~80℃,乙腈做反应溶剂,3HHA:四乙酸铅:无水氯化锂=1mol:2mol:1.95mol时Kochi反应效果最佳;以三氯化铁为催化剂,当反应温度为20~30℃,3HHCl:氯乙烯镁格氏试剂:三氯化铁:TMEDA=1mol:2mol:0.05mol:2mol时,偶联反应效果最佳,并对偶联反应机理进行了推测,认为其偶联反应是按照氧化加成-还原消除机理进行。第二:以顺/反-3HHA为原料,通过酰化、还原、转型、Wittig反应等4步反应成功合成了目标产物反-3HHV,对目标产物及其中间体进行了质谱、红外、氢谱和碳谱表征,确认了产物结构。根据反应结果,对顺/反-4-(反-4′-正丙基环己基)-环己基甲酰基吗啉酰胺还原机理进行了讨论,认为其得益于N原子与羰基的p-π共轭,从而减弱了H-的亲核加成,阻止了进一步还原,使还原停留在醛阶段。讨论了顺/反-4-(反-4′-正丙基环己基)-环己基甲醛的转型机理,认为其经过了碳负离子,形成平面结构,进而发生转型。并提出了关键杂质反式-4-甲叉-4′-丙基联二环己烷(3HHM)生成的机理。最后,将这两条路线从最终产品纯度、工艺等方面进行对比发现路线二更适合工业生产。
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