4-氰基-3-氟苯基 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯:性质与应用
4-氰基-3-氟苯基 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯:性质与应用
4-Cyano-3-fluorophenyl 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯是一种含氟棒状有机酯,其极性头基含有氰基和氟取代苯环,尾端为脂环族乙基环己基,是液晶研究和材料科学领域重要的构建模块和参比化合物。
- IUPAC命名
- (4-氰基-3-氟苯基) 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯
- Aladdin货号
- C1065064
- PubChem参考编号
- TJY-250415
- 核心官能团
- 腈基(CN)、芳基氟、酯基(COO)、环己基脂肪环
- 化合物类别
- 含氟氰基苯甲酸酯;液晶型介晶体
- 预期物理形态
- 室温下为固体或低熔点固体(请以质量检验报告为准)
化学识别与结构特征
4-氰基-3-氟苯基 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯(Aladdin货号:C1065064)是一种结构各向异性的有机分子,属于氰基苯甲酸酯大家族。其分子结构由三个关键区域组成:
- 极性头基:苯环的4位连有腈基(–CN),3位连有氟原子。CN基团的强偶极矩与氟原子适中的电负性相结合,赋予分子显著的极性和介电各向异性。
- 酯键(–COO–):连接极性芳香头基与中央苯甲酸酯核心,提供旋转柔性,并有助于在液晶主体体系中稳定中间相。
- 脂环族尾链:4-(4-乙基环己基)苯基部分构成尾端。反式环己基环增强了分子的线性和刚性,而末端乙基链则调节熔点和溶解度。
这种棒状(杆状)分子几何构型是向列相和近晶相液晶介晶体的典型特征。将氟原子引入氰基邻位是液晶化学中广泛采用的策略,可在不显著改变分子长度的前提下,调节介电性质、黏度和相变温度。
理化性质与操作指南
由于当前资料来源中未完整披露该化合物的详细表征数据,以下指南基于与已充分表征的氰基苯甲酸酯类化合物的结构类比及通用实验室最佳操作规范。研究人员应始终参阅每批次随附的质量检验报告(CoA),以获取经确认的纯度、熔点和光谱数据。
预期理化特征
- 外观:可能为白色至类白色结晶粉末或低熔点固体,与同类分子量相近的介晶体一致。
- 溶解性:预计可溶于常用有机溶剂,如二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃和甲苯。由于分子含有高度非极性的环己基苯基尾链,在水中溶解度低或几乎不溶。
- 热学行为:该结构类型的化合物通常表现出晶相至中间相及中间相至各向同性相的转变,可通过差示扫描量热法(DSC)和偏光光学显微镜(POM)检测。具体相变温度需通过实验确认。
储存建议
- 密封保存于阴凉干燥处,避免光照和潮湿。
- 建议长期储存于2–8 °C冷藏条件下,以防分解或相变。
- 避免长时间接触强氧化剂、强碱或高温,以防酯键水解。
安全注意事项
- 腈基的存在要求遵循有机腈化合物的标准预防措施:在通风良好的通风橱中操作,佩戴适当的个人防护装备(手套、护目镜、实验室外套)。
- 使用前请查阅安全数据表(SDS)。当前资料中无具体急性毒性数据;在获得完整毒理学数据前,应将其视为潜在有害化学品处理。
研究应用与使用场景
4-氰基-3-氟苯基 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯主要在以下研究领域具有重要价值:
液晶科学与显示技术
含氟取代的氰基苯甲酸酯是向列相液晶混合物的经典组分,广泛用于电光应用。氰基苯环3位的横向氟取代可调节介电各向异性(Δε),并与非氟化类似物相比降低旋转黏度,从而提高液晶显示(LCD)器件的响应速度。本化合物可用于:
- 作为纯介晶体或掺杂剂加入向列相主体混合物,用于评估相行为和电光响应。
- 在定量构效关系(QSPR)研究中作为结构参比化合物,关联取代模式与中间相温度及物理常数。
有机合成与药物化学
该分子的酯基核心、芳香氟及腈基功能位点使其成为多功能中间体或构建模块:
- 酯键可选择性水解,得到相应的苯酚(4-氰基-3-氟苯酚)或羧酸,从而实现进一步衍生化。
- 芳香腈基可通过标准官能团转化反应转变为胺、四唑或酰胺,拓宽其在药物化学片段库中的应用。
材料科学与自组装研究
具有明确极性梯度的棒状分子被广泛研究用于薄膜制备、自组装单层(SAMs)及有机半导体共混体系。研究各向异性涂层或偏振发射材料的研究人员可将本化合物用作模型杆状分子。
质量、纯度与规格指南
在从Aladdin Scientific订购或使用4-氰基-3-氟苯基 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯(C1065064)时,研究人员应关注以下规格要点:
- 纯度验证:高效液相色谱(HPLC)和核磁共振(NMR)光谱是确认化合物身份和纯度的标准方法。请索取批次特定的CoA,以验证材料是否满足您应用所需的纯度等级(例如,电光测量需≥98%,合成用途可接受较低等级)。
- 批次间一致性:对于相变温度至关重要的定量液晶研究,应确保在整个实验系列中使用同一批次,或通过DSC对每个新批次重新表征。
- 操作纯度:水分和颗粒污染可能导致相变温度偏移并降低电光性能。尽量使用干燥、洁净的玻璃器皿,并在低湿度环境中操作。
- 分析溯源性:PubChem标识符TJY-250415可用于在公共数据库中交叉核对结构数据,支持化合物鉴定工作流程。
如需特定应用的纯度要求或定制批量,请联系Aladdin Scientific技术支持或您所在地区的销售代表。
常见问题
4-氰基-3-氟苯基 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯的主要研究应用是什么?
该化合物主要用于液晶研究,作为向列相混合物中的介晶体或掺杂剂组分,用于电光研究。由于其具有活性腈基、酯基和芳基氟官能团,在药物化学和材料化学中也可作为合成中间体使用。
应如何储存4-氰基-3-氟苯基 4-(4-乙基环己基)苯甲酸酯以保持稳定性?
将化合物密封储存于阴凉(长期储存建议2–8 °C)、干燥和避光条件下。避免接触强氧化剂、强碱或高温,以防酯键水解或腈基降解。
哪些溶剂适合溶解该化合物?
根据与相关含氟氰基苯甲酸酯类化合物的结构类比,该化合物预计可溶于常用有机溶剂,包括二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃(THF)和甲苯。在水中预计溶解度低或几乎不溶。每种具体应用的溶解度应通过实验确认。
3位氟取代基如何影响该化合物的性质?
氰基苯环3位的横向氟原子改变了分子偶极矩和介电各向异性。在液晶应用中,横向氟取代基通常可降低旋转黏度,与非氟化类似物相比可改善电光响应速度,同时也影响相变温度。
在哪里可以找到该化合物的光谱和理化数据?
批次特定的光谱和理化数据可在Aladdin Scientific随每批货提供的质量检验报告(CoA)中获取。也可使用PubChem标识符TJY-250415访问结构参考信息。如需更多表征支持,请联系Aladdin Scientific技术服务部门。
参考文献
- PubChem Compound Summary for TJY-250415. National Center for Biotechnology Information. Retrieved 2025.
- Demus, D.; Goodby, J.; Gray, G. W.; Spiess, H. W.; Vill, V. (Eds.). Handbook of Liquid Crystals. Wiley-VCH, 1998.
- Gray, G. W.; Kelly, S. M. Liquid crystals for twisted nematic display devices. Journal of Materials Chemistry, 1999, 9, 2037–2050.
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