臺灣博碩士論文加值系統

與Heinrich Zollinger在1985年所合成一系列的4-[6-(n-alkoxy)-2- naphthyl]benzonitriles 化合物(1)相比，本研究是以6-methylquinoline取代4-[6-(n-alkoxy)-2- naphthyl]benzonitrile結構上的benzonitrile試圖合成2-(6-alkoxynaphthalen-2-yl)-6-methylquinoline。
首先把6-bromo-2-naphthalenol與1-bromoalkane 混合，反應得到 2-bromo-6-alkoxynaphthalene。所得到的2-bromo-6-alkoxynaphthalene與Mg混合,反應得到Grignard試劑；然後將6-methylquinoline與氯甲酸苯酯混合得到4-取代-甲基喹林鹽。再將之與Grignard試劑混合，反應得到二氫喹林中間產物。之後將中間產物與氧化劑反應，進行氧化脫氫，得到產物2-(6-alkoxynaphthalen-2-yl)-6-methylquinoline，產率約有45%~60%。針對此化合物我們分別測其熱性質以及觀察相變化，且以1H NMR、13C NMR測定其結構。

This study describes the facile synthesis of a homologous of pyridine-containing liquid crystalline 2-(6-alkoxynaphthalen-2-yl)-6-methylquinolines (nONpQ-1, n=3-7). The subject liquid crystals were prepard in a short two-step reaction. First, (6-alkoxynaphthalen-2-yl)magnesium bromides were added to
N-phrnyloxycarbonyl-6-methylquinoline, affording a dihydroquinoline, which was then oxidized by o-chloranil. The resulting products, 2-(6-alkoxynaphthalen-2-yl)-6-methylquinolines, were obtained in good yield (50%~60%).
Thermotropic behaviors of these liquid crystals were investigated using differential scanning calorimetry(dsc) and polarized optical microscopy(pom).

摘要 1

一. 導論
1-1 前言 2
1-2 液晶的簡介 4
1-2-1 液晶的由來 4
1-2-2 液晶化合物的分子結構及基本架構 5
1-2-3 液晶的分類 6
1-2-4 液晶相形成的條件 7
1-2-5 液晶的觀察方法 8

二. 文獻回顧
2-1 合成部分的討論 10
2-2 研究動機 11

三. 原理
3-1 3-取代-N-醯基比啶鹽類 16
3-2 格林鈉親核試劑 18
3-3 3-取代-N-醯基比啶鹽與格林鈉親核性試劑的反應 18
3-4 物性判斷原理 20
3-4-1 相轉移溫度測驗方法 20
3-4-2 液晶相種類的判斷 21

四. 實驗部份
4-1 實驗藥品 24
4-2 實驗儀器 26
4-3 合成前的準備 27
4-4 實驗步驟 28
4-4-1 2-bromo-6-alkoxynaphthalene的合成 28
4-4-2 中間產物的合成 29
4-4-3 氧化步驟 30
4-4-4 實驗流程 31
4-5 產物及數據 32

五. 結果與討論
5-1 實驗合成方面 44
5-2 結構鑑定 45
5-3 產物純化部份 47
5-4 POM及DSC之測試 48
5-4-1 nONpQ-1POM觀察之數據 48
5-4-2 nONpQ-1DSC觀察之數據 50
六. 結論 52

七. 參考資料..........................................56

表一 nOPQ-1之液晶性質 11
表二 nONpPCN之液晶相種類及其溫度範圍 13
表三 nPQ-1之液晶性質 15
表四 nONpQ-1之產物及數據 37
表五 nONpQ-1之液晶性質(DSC 2nd run)結果與數據 38
表六 nONpQ-1之DSC(1st Run)結果與數據 39
表七 nONpQ-1之DSC(2nd Run)結果與數據 40
表八 nONpQ-1之液晶相種類及其溫度範圍 41
表九 EA送測結果與誤差 43
表十 nONpQ-1之1H-NMR 與 13C-NMR結果與數據 46
表十一 POM觀察之數據 48
表十二 DSC(2nd)觀察之數據 50
圖目錄
圖一 Heinrich Zollinger與本研究的產物結構 1
圖二 典型的棒狀液晶分子 2
圖三 典型的碟狀液晶分子 3
圖四 安息香酸膽固醇的結構 4
圖五 液晶分子的基本結構 5
圖六 各相液晶的形狀結構 7
圖七 nOPQ-1在heating與cooling狀態下液晶碳鏈長與相變化圖 12
圖八 nONpPCN之相變化圖 14
圖九 nPQ-1在cooling狀態下液晶碳鏈長與相變化圖 16
圖十 分子排列造成之各種線結紋理 23
圖十一 nONpQ-1在colling狀態下液晶碳鏈長與相變化圖 42
圖十二 nONpQ-1在heating狀態下液晶碳鏈長與相變化圖 42
圖十三 6-methylquinoline之1H-NMR光譜 58
圖十四 6-methylquinoline之13C-NMR光譜 59
圖十五 Compd.A(C3)起始物之1H-NMR光譜 60
圖十六 Compd.A(C3)起始物之13C-NMR光譜 61
圖十七 Compd.B(C4)起始物之1H-NMR光譜 62
圖十八 Compd.B(C4)起始物之13C-NMR光譜 63
圖十九 Compd.C(C5)起始物之1H-NMR光譜 64
圖二十 Compd.C(C5)起始物之13C-NMR光譜 65
圖二十一 Compd.D(C6)起始物之1H-NMR光譜 66
圖二十二Compd.D(C6)起始物之13C-NMR光譜 67
圖二十三 Compd.E(C7)起始物之1H-NMR光譜 68
圖二十四 Compd.E(C7)起始物之13C-NMR光譜 69
圖二十五 3O-NpQ-1之1H-NMR光譜 70
圖二十六 4O-NpQ-1之1H-NMR光譜 71
圖二十七 5O-NpQ-1之1H-NMR光譜 72
圖二十八 6O-NpQ-1之1H-NMR光譜 73
圖二十九 7O-NpQ-1之1H-NMR光譜 74
圖三十 3O-NpQ-1之13C-NMR光譜 75
圖三十一 4O-NpQ-1之13C-NMR光譜 76
圖三十二 5O-NpQ-1之13C-NMR光譜 77
圖三十三 6O-NpQ-1之13C-NMR光譜 78
圖三十四 7O-NpQ-1之13C-NMR光譜 79
圖三十五 3O-NpQ-1之DSC 80
圖三十六 4O-NpQ-1之DSC 81
圖三十七 5O-NpQ-1之DSC 82
圖三十八 6O-NpQ-1之DSC 83
圖三十九 7O-NpQ-1之DSC 84
圖四十 3O-NpQ-1之IR 85
圖四十一 4O-NpQ-1之IR 86
圖四十二 5O-NpQ-1之IR 87
圖四十三 6O-NpQ-1之IR 88
圖四十四 7O-NpQ-1之IR 89
圖四十五 3O-NpQ-1之EA結果 90
圖四十六 4O-NpQ-1之EA結果 91
圖四十七 5O-NpQ-1之EA結果 92
圖四十八 6O-NpQ-1之EA結果 93
圖四十九 7O-NpQ-1之EA結果 94
圖五十 3O-NpQ-1 heating 187oC(100X) POM圖...................................................95
圖五十一 3O-NpQ-1 cooling 189oC(100X) POM圖...................................................95
圖五十二 4O-NpQ-1 heating 181oC(100X) POM圖...................................................96
圖五十三 4O-NpQ-1 cooling 192oC(100X) POM圖...................................................96
圖五十四 5O-NpQ-1 heating 178oC(100X) POM圖...................................................97
圖五十五 5O-NpQ-1 cooling 180oC(100X) POM圖...................................................97
圖五十六 6O-NpQ-1 heating 171oC(100X) POM圖...................................................98
圖五十七 6O-NpQ-1 cooling 181oC(100X) POM圖...................................................98
圖五十八 7O-NpQ-1 heating 170oC(100X) POM圖...................................................99
圖五十九 7O-NpQ-1 cooling 169oC(100X) POM圖...................................................99

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