]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物、制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶材料领域，特别涉及一种含三环[4. 4. 0. 03'8]癸烷基和二氟甲基 醚的液晶化合物、制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 目前，液晶在信息显示领域得到广泛应用，同时在光通讯中的应用也取得了一定 的进展（S.T. Wu, D.K. Yang. Reflective Liquid Crystal Displays. Wiley, 2001)。近几年， 液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。为 此，已经提出许多不同的结构，特别是在向列型液晶领域，向列型液晶化合物迄今已经在平 板显示器中得到最为广泛的应用。特别是用于TFT有源矩阵的系统中。
[0003] 液晶材料要求具备良好的化学和热稳定性，良好的对电场和电磁辐射的稳定性， 较宽的向列相温度范围，适当的折射率、介电各向异性，较快的响应速度和高的电压保持 率。
[0004] 随着显示技术的发展，对液晶材料也提出了更高的要求，尤其是在快速响应，降低 驱动电压，降低功耗等方面。因此，需要开发更多改进性能的新型液晶化合物。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种含三环[4. 4. 0. 03'8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合 物。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种含三环[4. 4. 0. 03,8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化 合物的制备方法。
[0007] 本发明的再一目的是提供一种含三环[4. 4. 0. 03'8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化 合物的应用。
[0008] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
[0009] 一种含三环[4. 4.0.03'8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物，具有以下通式结 构：
[0010]
【主权项】
1. 一种含三环[4. 4. 0.0 3,8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物，其特征在于，具有以 下通式结构：
在通式I中：R表示-H、Cl~C12的烷基或烷氧基、一个或多个H原子被卤素取代的 Cl~C12的烷基或烷氧基、一个或多个-CH2-彼此独立地被-C ξ C-、-CH = CH-、-CF = CF-、-CF = CH-、-C0-0-、-O-CO-或-O-取代且O原子彼此不直接连接的Cl~C12的烷基 或；)：完氧基：
各自独立地表示1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、1~4个氢原子 被氟原子取代的1，4-亚环己基或1~4个氢原子被氟原子取代的1，4-亚苯基； L1、L2、L3和L 4各自独立地表示H、F或Cl ; X表示H、F、Cl、0CF2H、0CF3、CF3、Cl~C6的烷基或Cl~C6的烷氧基中的一种； m表示0、1或2 ;n表示0、1或2。
2. 根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，R表示-H、C C 6的烷基、一个或 多个-CH2-彼此独立地被-0-取代且氧原子不直接相连的Ci~C 6的烷基；
各自独立地表示1，4-亚苯基或1~2个氢原子被氟原子取代 的1，4-亚苯基； L1、L2、L3和L 4各自独立地表示H或F ; X 表示 H、F、0CF2H、00卩3或 CH 3; m表示0、1或2，η表示0、1或2，且m+n < 3。
3. 根据权利要求1或2所述的液晶化合物，其特征在于，通式I的化合物选自下述化合 物的一种或多种：
在Il~118中，R表示H、Cl~C6的烷基，一个或多个CH2基团彼此独立地被-ο-取 代且氧原子彼此不直接相连的Cl~C6的烷基。
4.权利要求1-3任一项所述含三环[4. 4. 0. 03'8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物的 制备方法，其特征在于， 步骤1):
步骤2)
步骤3):
在氯化铜锂的催化下，生成
步骤4):
与二氟二溴甲烷反应生成
Williamson Synthesis反应得到通式I的化合物， 在上述步骤1)至步骤5)中，所述结构式中R
Ι^α2、?3α 4、Χ、 m、η的定义均与权利要求1通式I中的定义相同。
5.根据权利要求4所述含三环[4. 4. 0. 03,8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物的制备 方法，其特征在于， 步骤1)中
与镁肩的摩尔比为1:1~3,在氮气保护下，将
溶解在四氢呋喃中，取
与四氢呋喃混合溶液的 5%-10%和镁肩搅拌引发格氏反应，回流，滴加剩余的
和四氢呋喃的混合 溶液，滴毕，回流反应Ih~6h ; 步骤2)为以二氯甲烷为反应溶剂，摩尔比为1 :1~3的Br2与三苯基膦在0~5°C反 应1~3h，后控温0~5°C滴如
与二氯甲烷的混合溶液，滴毕，控温_5~10°C 反应2~3h ; 步骤3)为以四氢呋喃为反应溶剂，摩尔比为1~3:1的
与
在氯化铜锂的催化下发生反应，加料方式为在反应容器中加入
然后在温度为10-20°C的条件下滴加
ir与四氢呋喃的 混合溶液或在反应容器中加入
然后在温度为40~50度的条件下滴加
与四氢呋喃的混合溶液，滴毕，回流反应3~6h ; 步骤4)中按摩尔
n-Buli :CF2Br2= 1 :1~2 :2~4,在 氮气保护下，在低温反应装置中将
溶解在四氢呋喃中，开启搅 拌后降温至_75°C~_85°C，开始滴加 n-Buli，滴加完毕后控温反应2~4h，后滴加 CF2fc2， 滴加完毕，自然升温反应至-30°C~-10°C ; 步骤5):以水做溶剂，以四丁基溴化铵做相转移剂，加入摩尔比为1:1~3的
升温至回流，反应5~10h。
6. 根据权利要求5所述的液晶化合物的制备方法，其特征在于，步骤1)中
和四氢呋喃的混合溶液滴毕后，回流反应Ih~3h。
7. 根据权利要求5所述的液晶化合物的制备方法，其特征在于，步骤3)中回流反应 4~5h ;步骤5)中回流反应6~7h。
8. 包含权利要求1-3任一项所述的含三环[4. 4. 0. 03,8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化 合物的液晶组合物。
9. 根据权利要求8所述的液晶组合物，其特征在于，含三环[4. 4. 0. 03,8]癸烷基和二氟 甲基醚的液晶化合物的质量百分含量为1~50%，优选为3~25%。
10. 权利要求1-3任一项所述的液晶化合物或权利要求8或9所述的液晶组合物在TN、 IPS、FFS、ADS-TFT模式液晶显示器器中的应用。
【专利摘要】本发明涉及液晶材料领域，特别涉及一种含三环[4.4.0.03,8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物、制备方法及应用。本发明的液晶化合物，具有以下通式结构：加入了本发明化合物的液晶组合物，响应时间短、Δn数值适中、电荷保持率高，并且具有较低的阈值电压，应用前景广阔。
【IPC分类】C09K19-44, C07C41-16, G02F1-1333, C07C43-225
【公开号】CN104744223
【申请号】CN201510065153
【发明人】储士红, 班全志, 姜天孟, 陈海光, 谭小玉, 田会强, 苏学辉, 高立龙
【申请人】北京八亿时空液晶科技股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年2月6日