MBBA

化合物

MBBA,即N-(4-甲氧基苯亚甲基)-4-丁基苯胺(英语:N-(4-Methoxybenzylidene)-4-butylaniline),是一种有机化合物,属于亚胺类,含有、醛亚胺和官能基,具有液晶相态,且常温下就呈液晶态[3],是一种研究较多的液晶材料,其化学式为C18H21NO[4]

MBBA
IUPAC名
N-(4-甲氧基苯亚甲基)-4-丁基苯胺
识别
CAS号 97402-82-9  checkY
128758-96-3  checkY
26227-73-6  checkY
PubChem 33363
ChemSpider 30817
SMILES
 
  • CCCCC1=CC=C(C=C1)N=CC2=CC=C(C=C2)OC
InChI
 
  • 1/C18H21NO/c1-3-4-5-15-6-10-17(11-7-15)19-14-16-8-12-18(20-2)13-9-16/h6-14H,3-5H2,1-2H3/b19-14+
InChIKey FEIWNULTQYHCDN-XMHGGMMEBZ
性质
化学式 C18H21NO
摩尔质量 267.37 g·mol−1
外观 光彩的混浊液晶
密度 1.03 g/cm3[1]
凝固点 22.5 °C(液晶相转为固相
熔点 46.987 °C(320.137 K)
液晶化点
熔点
22.5 °C(295.65 K)
清晰点 46.987 °C(液晶相转为液相
沸点 176 °C[1]
三相点 294.0 K(20.85°C),0.1 kPa
危险性
欧盟危险性符号
刺激性刺激性 Xi
警示术语 R:R36/37/38
安全术语 S:S37/39-S26
MSDS MSDS
闪点 160 °C [2]
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

性质

MBBA的在常温下为液晶态,凝固点为22度[5]熔点为47度[6],22到47度为液晶相[7][8]。从固态变成液晶态的相变热为ΔHtrs=15.9377 kJ/mol、ΔStrs=53.91 k/mol K;从液晶相变成液相的相变热为ΔHtrs=0.2841 kJ/mol、ΔStrs=0.89 k/mol K[5]熔化热为ΔHtrs=18.033 kJ/mol、ΔStrs=61.04 k/mol K[9]三相点约为摄氏20度[10],另外,固、液、液晶共存为295.3 K,约为22.15 °C[11]

MBBA不溶于、异氰酸酯、卤代有机物、过氧化物酚类酸性)、环氧化物、酸酐和卤化物,与氢结合可能生成强还原剂,如氢化物。[2]

MBBA为长条型液晶分子常温下会以间列式(线条式,或称为向列型,nematic phase)的方式排列。[12]

MBBA的空间填充模型 MBBA的间列式液晶结构 MBBA于固态、液晶态、液态的可能结构
     

制备

制备MBBA可由茴香醛(又称对甲氧基苯甲醛)和对丁基苯胺发生缩合反应脱去一水分子制得,即常见的亚胺制备流程,以对丁基苯胺孤对电子攻击对甲氧基苯甲醛羰基发生亲核加成反应,得到季铵半缩醛,在适当条件转变为半缩醛胺中间体,再脱去一水分子,即发生烷基亚胺去氧双取代反应英语Alkylimino-de-oxo-bisubstitution得到产物MBBA[13]

一般会选用甲苯作为溶剂,因为它们和水都会有共沸现象,再用迪安-斯塔克装置把水从系统中移除或使用分子筛,使平衡移至MBBA方向以制备MBBA。

1969年,汉斯·克尔克(Hans Kelker)首次成功合成MBBA,是当时少数于室温下呈间列式液晶相的液晶材料,且成为最热门的液晶研究的课题之一[14]

用途

MBBA被广泛的应用在各种电子、仪表产品的液晶显示器中,但由于MBBA的液晶态范围较狭窄,仅22度到47度,因此会加入EBBA形成共晶体,该混合物液晶相范围最广可达到0度至60度[12]。目前工业上用的是MBBA与EBBA的混合物。

参见

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 MBBA MSDS页面存档备份,存于互联网档案馆) spectrumchemical.com [2013-12-06]
  2. ^ 2.0 2.1 N-(4-Methoxybenzylidene)-4-butylaniline. lookchem.com. [2013-12-06]. (原始内容存档于2018-10-17). 
  3. ^ Phase change data. webbook.nist.gov. [2013-12-05]. (原始内容存档于2018-10-17).  webbook.nist.gov [2013-12-5]
  4. ^ MBBA-NIST Webbook页面存档备份,存于互联网档案馆) webbook.nist.gov [2013-12-5]
  5. ^ 5.0 5.1 Shinoda, T.; Maeda, Y.; Enokido, H., Thermodynamic properties of N-(p-methoxybenzylidene)-p-n-butyl-aniline (MBBA) from 2K to its isotropic-liquid phase, J. Chem. Thermodynam., 1974, 6, 921-934.
  6. ^ Shinoda, T.; Mizuno, M., On the pre-transition phenomenon of n-(p-methoxybenzylidene)-p-n-butylaniline (MBBA), Tokyo Kogyo Shikensho Hokoku, 1982, 77(4), 215-217.
  7. ^ John Wiley & Sons,Optics of Liquid Crystal Displays Pochi Yeh, Claire Gu ,2010 ,ISBN 0470181761,第16页
  8. ^ Wiley Series in Pure and Applied Optics第 67 卷, ISSN 0277-2493
  9. ^ Janik, J.A.; Janik, J.M.; Mayer, J.; Sciesinska, E.; Sciesinski, J.; Twardowski, J.; Waluga, T.; Witko, W., Calorimetric and infrared study of the phase situation in solid MBBA [N-(p-methoxybenzylidene)-p-(n-butyl)aniline], J. Phys. (Paris) Colloq., 1975, (1), 159-165.
  10. ^ Janik, J.A.; Janik, J.M.; Mayer, J.; Sciesinska, E.; Sciesinski, J.; Twardowski, J.; Waluga, T.; Witko, W., Calorimetric and infrared study of the phase situation in solid MBBA [N-(p-methoxybenzylidene)-p-(n-butyl)aniline], J. Phys., Colloq., 1975, 1, 159
  11. ^ TRC - Thermodynamics Research Center, NIST Boulder Laboratories, M. Frenkel director
  12. ^ 12.0 12.1 液晶显示器光学页面存档备份,存于互联网档案馆) promotion.ep.nctu.edu.tw [2013-12-6]
  13. ^ Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.901 (1988); Vol. 50, p.66 (1970). Article页面存档备份,存于互联网档案馆
  14. ^ Kelker, H.; Scheurle, B. A Liquid-crystalline (Nematic) Phase with a Particularly Low Solidification Point. Angew. Chem. Int. Ed. 1969, 8 (11): 884. doi:10.1002/anie.196908841.