一種光敏手性大環(huán)分子及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光敏手性大環(huán)分子及其制備方法和用途，屬于光響應材料制備領域，該光敏手性大環(huán)分子的制備方法，采用下述步驟：a)將寡聚乙二醇，氫氧化鈉和對甲基苯磺酰氯在惰性氣氛下、四氫呋喃溶劑中反應得到中間體 1 ；b)將所述中間體 1 、鄰二羥基偶氮苯、碳酸銫和二苯并十八冠六溶解在N-N二甲基甲酰胺溶劑中，在惰性氣氛下反應得到中間體 2 ；c)將所述中間體 2 、手性聯(lián)萘酚類化合物、碳酸銫和二苯并十八冠六溶解在N-N二甲基甲酰胺溶劑中，在惰性氣氛中反應得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明的光敏手性大環(huán)分子易合成，穩(wěn)定性好，具有選擇性絡合手性銨鹽的能力，并可通過偶氮順反異構(gòu)行為來實現(xiàn)手性銨鹽的絡合與釋放。
【專利說明】一種光敏手性大環(huán)分子及其制備方法和用途

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光敏手性大環(huán)分子及其制備方法和應用，屬于光響應材料制備領 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 偶氮化合物是一類重要的有機化合物，廣泛地用于染料和分析試劑。偶氮化合物 在光信息存儲材料，非線性光學材料，液晶材料，生物活性光調(diào)控，納米材料等領域都有重 要的應用價值。含偶氮苯類的化合物以其特有的光響應性質(zhì)成為功能材料研宄的一個前 沿領域，展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。聯(lián)萘類化合物是近年來研宄較多的具有軸不對稱性質(zhì)的 聯(lián)芳香化合物。萘環(huán)本身沒有手性，但當兩個萘環(huán)在1位相連，且在2,2'位引入兩個取代 基后，就成了一個具有C2軸的手性化合物。一方面，兩個萘環(huán)的體積較大使得其空間結(jié)構(gòu) 具有剛性；另一方面，兩個環(huán)之間具有一定的旋轉(zhuǎn)余地，從而具有一定的韌性，這也就使得 其成為不對稱合成中優(yōu)異的手性源。目前很少有一種分子可以通過光照控制分子的絡合能 力。因此，本領域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種新的具有光照響應、手性大小可調(diào)的光敏手性 大環(huán)分子，通過光照波長的變化使其在液晶中的扭曲常數(shù)變化，控制對手性銨鹽的絡合與 釋放。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在提供一種光敏手性大環(huán)分子及其制備方法與用途，本發(fā)明的光響應手 性大環(huán)分子熱穩(wěn)定性好，容易合成，結(jié)構(gòu)易于修飾和裁剪，光響應速度快，對手性銨根離子 的識別能力較強。
[0004] 本發(fā)明的光敏手性大環(huán)分子，具有下述結(jié)構(gòu)通式：
[0005]

【權(quán)利要求】
1. 一種光敏手性大環(huán)分子，具有下述結(jié)構(gòu)通式：
式中，札選自-扎-〇13、-〇卩3、-卩、-勵2、-0〇1 3或-〇)0〇13;11為不大于10的正整數(shù)。
2. 權(quán)利要求1所述光敏手性大環(huán)分子的制備方法，包括以下步驟： a) 、將寡聚乙二醇，氫氧化鈉和對甲基苯磺酰氯在惰性氣氛下、四氫呋喃溶劑中室溫攪 拌8-12h，純化洗滌并干燥后得到中間體1 ; b) 、將所述中間體1、鄰二羥基偶氮苯、碳酸銫和二苯并十八冠六溶解在N-N二甲基甲 酰胺溶劑中，在惰性氣氛下、加熱回流l〇_15h，分離、洗滌并干燥后得到中間體2 ; c) 、將所述中間體2、手性聯(lián)萘酚類化合物、碳酸銫和二苯并十八冠六溶解在N-N二甲 基甲酰胺溶劑中，在惰性氣氛中、室溫下攪拌反應60-80h，分離、洗滌并干燥后得到目標產(chǎn) 物。
3. 如權(quán)利要求2所述光敏手性大環(huán)分子的制備方法，其特征在于，步驟a)所述寡聚乙 二醇、氫氧化鈉和對甲基苯磺酰氯的摩爾比為I :2-2. 3 :2-2. 3。
4. 如權(quán)利要求2所述光敏手性大環(huán)分子的制備方法，其特征在于，步驟b)所述中間體 1、 鄰二羥基偶氮苯、碳酸銫和二苯并十八冠六的摩爾比為3-3. 4 :1 :3-3. 4 :0. 3-0. 35。
5. 如權(quán)利要求2所述光敏手性大環(huán)分子的制備方法，其特征在于，步驟b)所述干燥后 采用硅膠柱層析再真空干燥，所述硅膠柱層析時的流動相為正己烷：乙酸乙酯=4 :1。
6. 如權(quán)利要求2所述光敏手性大環(huán)分子的制備方法，其特征在于，步驟c)所述手性聯(lián) 萘酚化合物的結(jié)構(gòu)式為：
式中 R1 選自-H、-CH 3、-CF3、-F、-N02、-OCH3或-COOCH 3。
7. 如權(quán)利要求2所述光敏手性大環(huán)分子的制備方法，其特征在于，步驟c)所述中間體 2、 手性聯(lián)萘酚類化合物、碳酸銫和二苯并十八冠六的摩爾比為I :1-1. 2 :3-3. 3 :0. 3-0. 32。
8. 如權(quán)利要求2所述光敏手性大環(huán)分子的制備方法，其特征在于，步驟c)所述干燥后 采用硅膠柱層析再真空干燥得目標產(chǎn)物，所述硅膠柱層析時的流動相為正己烷：乙酸乙酯 =3 :2〇
9. 權(quán)利要求2-8中任一項所述光敏手性大環(huán)分子的用途，其特征在于，用于絡合手性 銨離子并由光照波長和強度來控制手性銨鹽的絡合與釋放。
10. 權(quán)利要求2-8中任一項所述光敏手性大環(huán)分子的用途，其特征在于，用于對膽甾型 液晶的螺距的可逆調(diào)節(jié)。
【文檔編號】G01N21/25GK104496933SQ201410668224
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】陸紅波, 呂國強, 賀曉悅, 謝欣燕, 邱龍臻, 吳宗銓 申請人:合肥工業(yè)大學