一种液晶化合物及其应用的制作方法

本发明涉及液晶化合物，具体涉及一种新型的含二氟甲氧基桥键的液晶化合物，同时还涉及其应用。

背景技术：

1、近年来液晶化合物的应用领域已经拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等方面。为此，已经提出许多不同的液晶化合物结构，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，尤其是用于tft有源矩阵的系统中。

2、彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。tft-lcd已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信tft-lcd技术具有更为广阔的应用前景。其中“有源矩阵”包括两种类型：一种是在作为基片的硅晶片上的oms(金属氧化物半导体)或其它二极管；另一种是在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管(tft)。

3、单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸，因为各部分显示器件甚至模块组装在其结合处出现许多问题。因而，第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型，所利用的光电效应通常是tn效应。tft包括化合物半导体，如cdse，或以多晶或无定形硅为基础的tft。

4、目前，tft-lcd产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术难题，其显示性能已经接近或超过crt显示器。大尺寸和中小尺寸tft-lcd显示器在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。但是，因受液晶材料本身的限制，tft-lcd仍然存在着响应不够快，电压不够低，电荷保持率不够高等诸多缺陷。因此，寻找低粘度、高介电各向异性的单晶化合物仍是液晶领域的一项重要工作。

技术实现思路

1、本发明的目的在于开发一种新的液晶化合物，特别是一种含二氟甲氧基桥键的液晶化合物，该液晶化合物在性能上具有旋转粘度低、介电各向异性大、互溶性好和性能稳定的特点。

2、第一方面，本发明提供了一种液晶化合物，该液晶化合物包括通式(i)所示的结构：

3、

4、其中：

5、r选自h、未取代或取代的含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基；所述取代是指含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基中一个或多个-ch2-基团各自独立地被-c≡c-、-cf2o-、-ch＝ch-、-o-、-co-o-或-o-co-以o原子彼此不直接键接的方式取代，并且其中一个或多个h可被卤素取代；

6、环a为1,4-环己基或1,4-苯基，其中1,4-环己基上的c各自独立地可被一个或多个o取代；1,4-苯基中的h各自独立地可被一个或多个卤素取代；

7、n为0，1或2；

8、z选自单键、-(ch2)2-、-c≡c-、-cf2o-、-ch＝ch-、-o-、-co-o-或-c-o-；

9、l1、l2和l3各自独立地选自h或卤素。

10、作为本发明一种优选的实施方案，通式(i)中，所述r选自h、未取代或取代的含有1-5个碳原子的烷基或烷氧基，所述取代是指含有1-5个碳原子的烷基或烷氧基中一个或多个-ch2-基团各自独立地被-ch＝ch-或-o-代替，并且其中一个或多个h被f取代；

11、环a为1,4-环己基或1,4-苯基，其中1,4-环己基上的c各自独立地可被一个或两个o取代；1,4-苯基中的h各自独立地可被一个或多个f取代；

12、n为0，1或2；

13、z为单键；

14、l1、l2和l3各自独立地选自h或f。

15、进一步优选地，通式(i)中，所述r选自h、未取代的含有1-5个碳原子的烷基；

16、环a选自1,4-环己基或1,4-苯基，其中1,4-环己基上的c各自独立地可被一个或两个o取代；1,4-苯基中的h各自独立地可被一个或两个f取代；

17、n为0，1或2；

18、z1为单键；

19、l1为f，l2和l3均为h。

20、作为本发明一种优选的实施方案，所述液晶化合物包括通式i-1～i-16任一所示的结构：

21、

22、

23、通式i-1～i-16中，r选自含有1-7个碳原子的烷基或烷氧基。

24、进一步优选地，通式i-1～i-16中，r选自含有2-5个碳原子的烷基，例如r可以为乙基、丙基、丁基或戊基。

25、作为本发明一种进一步优选的实施方案，本发明所述液晶化合物选自如下结构中的一种或几种：

26、

27、

28、

29、

30、

31、第二方面，本发明提供了一种所述的液晶化合物的制备方法，所述制备方法采用的合成路线为：

32、

33、所述制备方法包括步骤：

34、(a)起始原料3,4,5-三氟苯酚在碱存在下，与氯化苄反应，得到化合物ⅱ-1；

35、(b)所述化合物ⅱ-1与有机锂试剂反应，在碘化亚铜催化下，与氯代乙酸乙酯反应，得到化合物ⅱ-2；

36、(c)所述化合物ⅱ-2与还原剂在催化剂作用下发生还原反应，得到化合物ⅱ-3；

37、(d)所述化合物ⅱ-3在强碱作用下，得到化合物ⅱ-4；

38、(e)所述化合物ⅱ-4在催化剂条件下加氢反应，得到化合物ⅱ-5；

39、(f)所述化合物ⅱ-6与有机锂试剂反应，形成锂试剂；再与二氟二溴甲烷反应，得到化合物ⅱ-7；

40、(g)所述化合物ⅱ-5与所述化合物ⅱ-7，在碱条件下反应，得到目标化合物ⅰ。

41、作为本发明一种优选的实施方案，所述步骤(a)中，3,4,5-三氟苯酚、氯化苄、碱的投料摩尔比为1∶(0.9～1.2)∶(1.0～2.0)；所述碱选自碳酸钠、碳酸钾和碳酸锂中的一种或几种。

42、所述步骤(b)中，化合物ⅱ-1、有机锂试剂、碘化亚铜与氯代乙酸乙酯的投料摩尔比为1∶(1.0～2.0)∶(1.0～2.0)∶(1.0～2.0)；所述有机锂试剂选自二甲氨基锂、氨基化锂、二异丙胺锂、正丁基锂中的一种或几种。

43、所述步骤(c)中，化合物ⅱ-2、还原剂与催化剂的投料摩尔比为1∶(1.0～2.0)∶(1.0～2.0)；所述还原剂选自硼氢化钠、硼氢化钾、铝氢化钾、铝氢化钠中的一种或两种的混合；所述催化剂选自氯化锂、氯化锌、氯化钛中的一种或两种的混合。

44、所述步骤(d)中，化合物ⅱ-3与强碱投料摩尔比为1∶(1.0～2.0)；所述强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或几种。

45、所述步骤(e)中，化合物ⅱ-4加氢反应的催化剂为钯碳、钌碳、雷尼镍中的一种或两种的混合，催化剂的加入量为所述化合物ⅱ-4质量的0.5～20％。

46、所述步骤(f)中，化合物ⅱ-6、有机锂试剂与二氟二溴甲烷的投料摩尔比为1∶(1.0～2.0)∶(1.0～4.0)；所述有机锂试剂选自二甲氨基锂、氨基化锂、二异丙胺锂、正丁基锂中的一种或几种。

47、所述步骤(g)中，化合物ⅱ-5、化合物ⅱ-7、碱的投料摩尔比为1∶(0.9～1.2)∶(1.0～2.0)；所述碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂中的一种或几种。

48、以上制备方法中，所述r的定义同之前所述。

49、采用上述制备方法能够稳定、高效地得到本发明所述的液晶化合物。

50、第三方面，本发明提供了一种液晶材料组合物，所述液晶材料组合物中包含本发明所述的液晶化合物。

51、优选地，所述液晶化合物在组合物中的质量百分比为1～80％，进一步优选为3～50％。

52、第四方面，本发明提供了所述的液晶化合物或者所述的液晶材料组合物在液相显示领域中的应用。

53、作为一种优选的实施方案，本发明提供了本发明所述的液晶化合物或者所述的液晶材料组合物在液相显示装置中的应用。

54、优选地，所述液晶显示装置包括但不限于tn、ads、ffs、ips液晶显示器。

55、本发明提供了一种新型的液晶化合物，该化合物具有二氟甲氧基桥键单元结构，该液晶化合物在性能上具有旋转粘度低、介电各向异性大、互溶性好和性能稳定的特点，应用至组合物后可进一步提高已有惯用液晶组合物的介电各向异性，具有降低液晶显示装置的驱动电压的技术效果。