含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶及其組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種含有二氟甲氧基(CF2O)橋鍵的含氟液晶及其組合物，它們的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明利用二氟二溴甲烷作原料的方法，不僅合成方法簡便，原料易得，工藝簡單，而且獲得的含氟液晶極性大，脂溶性好，能避免低溫時組分析出，并且和其它液晶化合物組成的組成物，可以用于TFT型液晶顯示器。
【專利說明】含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶及其組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種在分子結(jié)構(gòu)中含有二氟甲氧基（cf20)橋鍵的含氟液晶及其組合物， 它們與其他液晶形成的組成物可用于TFT型液晶顯示器。 技術(shù)背景
[0002] 平板液晶顯示是現(xiàn)在的可攜帶電腦、航海航空系統(tǒng)及電視機(jī)上顯示屏的主流。這 些應(yīng)用在響應(yīng)時間及圖像反差方面必須滿足高要求。在液晶材料的物理性能方面，考慮到 1C的耐電壓，要求低的驅(qū)動電壓，即要求閾值電壓要低的液晶及液晶組成物。一般的做法是 使用介電常數(shù)各向異性△ e較大的液晶化合物，可以降低閾值電壓Vth。為此積極開發(fā)介 電常數(shù)各向異性數(shù)值大的極性液晶。將氟原子作為取代基導(dǎo)入液晶分子，可以增大△ e， 氟原子的數(shù)目十分有效。但是，分子中的氟原子數(shù)目與黏度成正比關(guān)系。液晶分子中的氟原 子數(shù)目的增加，使液晶相溫度范圍變低。抑制黏度的上升的同時，抑制液晶相溫度的下降， 單靠控制△ e的變化是非常困難的。
[0003] 為了達(dá)到此目的，德國的MERCK公司的研究員與1989年首先報道了 CF20橋鍵的合 成（DE-A4006921，1989)，到了 20世紀(jì)90年代，這類化合物得到系統(tǒng)研究（EP0844229A1). 研究發(fā)現(xiàn)有些CF20化合物不僅低黏度，而且有良好的脂溶性。1995年MERCK申請專利 (DE19531165A1),日本的CHISS0公司之后也申請專利（96 11995)。
[0004] 在液晶分子的2個苯環(huán)之間，導(dǎo)入橋鍵CF20的化合物，近十年來多有報道。如果橋 鍵CF 20的極化作用的貢獻(xiàn)與分子長軸的極性是一致的，就可以得到比較大的△ e。即便2 個氟原子保持在分子之中，實驗發(fā)現(xiàn)黏度可以大大減小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的提供一種含有二氟甲氧基（CF20)的橋鍵的含氟液晶及其組合物，它們 的制備方法和應(yīng)用。它們與其他液晶形成的組成物可用于TFT型液晶顯示器。
[0006] 本工作開發(fā)了含有CF20的含氟化合物，特點是分別利用了不同的末端環(huán)。尤其是 3-氟-4-三氟甲基苯基團(tuán)，1，3-二氧雜-5-烷基-2-環(huán)己基_，它們的極性的方向與分子長 軸一致，有助于A e的增大。而且由于苯環(huán)上的CF3_的導(dǎo)入，不僅增大極性，而且非常有 助于脂溶性的改善，避免低溫時組分析出。
[0007] 在合成CF20結(jié)構(gòu)的工藝中，利用二氟二溴甲烷作原料的方法，工藝簡單。在液晶 組成物的制備時，成功地利用了本發(fā)明人的專利中的高溫高極性的雙環(huán)己基四環(huán)含氟液晶 (CN 2012100088035. 6)。
[0008] 本發(fā)明的含CF20橋鍵的含氟液晶化合物，其結(jié)構(gòu)如下：
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一種含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物，其具有如下的結(jié)構(gòu)式：
其中，η= 1、2、3、4、5 或 6。
2. -種如權(quán)利要求1所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物的制備方法，其特 征是分別通過下述方法獲得： 1)含CF2O橋鍵的含氟液晶化合物B-b的合成 在有機(jī)極性溶劑中和回流溫度下，2-(4-二氟溴甲基-3, 5-二氟苯基）-5-(C1-C6)的 烷基-1，3-二惡烷，3, 4, 5三氟苯酚，四丁基溴化銨I. 0g，碳酸鉀2. 5g，反應(yīng)1-3小時；所述 的2-(4-二氟溴甲基-3, 5-二氟苯基）-5-(C1-C6)的烷基-1，3-二惡烷，3, 4, 5三氟苯酚， 四丁基溴化銨和碳酸鉀的摩爾比為1:1-3 :0. 05-1 :0. 5-3 ; 2)含CF2O橋鍵的含氟液晶化合物C-c的合成 在無水乙醇和回流溫度下，二氟-[4-正丙基-2, 6-二氟苯基]-(3, 5-二氟-4-碘苯 氧基）甲燒，3, 4, 5-三氟苯硼酸，催化量的Pd(PPh3)4與碳酸鉀，反應(yīng)1-5小時；所述的二 氟-[4-正丙基-2, 6-二氟苯基]-(3, 5-二氟-4-碘苯氧基）甲燒，3, 4, 5-二氟苯硼酸，催 化量的Pd(PPh3)4與碳酸鉀的摩爾比為1:1-3 :0.05-0. 5 :0.5-2 ; 3)含CF2O橋鍵的含氟液晶化合物C-d的合成 在有機(jī)溶劑二乙胺存在下和回流溫度下，二氟_[4_正丙基_2, 6-二氟苯基]-(3, 5-二 氟-4-碘苯氧基）甲燒，五氟苯乙炔，催化量的Pd(PPh3)2Cl2與Cul，反應(yīng)1-5小時；所述 的二氟_[4-正丙基-2, 6-二氟苯基]-(3, 5-二氟-4-碘苯氧基）甲燒，二氟-[4-正丙 基-2, 6-二氟苯基]-(3, 5-二氟-4-碘苯氧基）甲燒，五氟苯乙炔，催化量的Pd(PPh3)2Cl2 與CuI的摩爾比為1:1-3 :0· 05-0. 5 :0· 05-0. 5; 4)含CF2O橋鍵的含氟液晶化合物D-d的合成 在有機(jī)極性溶劑中和90-KKTC時，二氟一溴-(4-烷基苯基-2, 6-二氟苯基）-甲 烷，3-氟-4-三氟甲基苯酚，無水碳酸鉀和四丁基溴化銨反應(yīng)1-4小時；所述的二氟一 溴_ (4-燒基苯基-2, 6-二氟苯基）-甲燒，3-氟-4-二氟甲基苯酚，無水碳酸鉀和四丁基溴 化銨的摩爾比為1 :1-3:0· 05-1:0· 5-3 ; 所述的烷基是指甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或者己基；所述的有機(jī)溶劑是N，N-二甲 基甲酰胺，甲基叔丁基醚。
3. 如權(quán)利要求2所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物的制備方法，其特征是 步驟1)中，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過加入水和有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，水洗，干燥，除去溶劑，冷卻，石油醚 過柱或甲醇重結(jié)晶純化處理。
4. 如權(quán)利要求2所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物的制備方法，其特征是 步驟2)中，反應(yīng)產(chǎn)物過濾，母液用有機(jī)溶劑甲基叔丁基醚和水混合萃取，有機(jī)相水洗一次， 干燥，濃縮，石油醚過柱得目標(biāo)化合物。
5. 如權(quán)利要求2所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物的制備方法，其特征 是步驟4)中，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過過濾，母液用甲基叔丁基醚和水混合萃取，有機(jī)相水洗一次，干 燥，濃縮，石油醚過柱的純化處理。
6. 如權(quán)利要求2所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物的制備方法，其特征是 步驟4)中，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過加水使固體溶解，用甲基叔丁基醚萃取3次，合并有機(jī)相，干燥，過 濾，除去溶劑，石油醚過柱或甲醇重結(jié)晶純化處理。
7. -種如權(quán)利要求1所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物用于制備液晶材 料。
8. 如權(quán)利要求7所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物的用途，其特征是用于 制備TFT型液晶顯示器中的液晶組合物。
9. 如權(quán)利要求8所述的含有二氟甲氧基橋鍵的含氟液晶化合物的用途，其特征是所述 的液晶組合物至少含有如下化合物：
【文檔編號】C07C43/225GK104449762SQ201410621417
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】聞建勛, 李繼響, 王建新, 杜宏軍 申請人:福建省邵武市永晶化工有限公司, 上海天問化學(xué)有限公司