CN101781261B - 半氟烃链联苯类棒状液晶化合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了两种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，该两种液晶化合物为液晶材料，其清亮点温度高、粘度低、电阻率高，光学稳定性和化学稳定性好。本发明还公开了这两种液晶化合物的制备方法。

Description

半氟烃链联苯类棒状液晶化合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种联苯类棒状液晶化合物及其制备方法。
背景技术
液晶显示器作为重要的信息电子产品，由于其质量轻、体积及功耗小，成为现代显示器的主导产品之一。液晶显示器的普及与进一步发展对液晶显示材料的性能提出了更高的要求：无色，热、光、电和化学稳定性好，熔点低、所需相态的温度范围宽，粘度低、驱动电压低、电压保持率高、响应速度快等。因此，新型液晶材料的分子设计、合成、结构与性能的研究就非常重要。
1970年代以来，为了满足不同的显示方式对液晶材料的要求，人们对液晶的合成、结构与性能进行了广泛和深入的研究。研究发现：在液晶分子的芳香环、中心桥、末端链或手性中心等不同部位用氟原子取代氢原子，会获得更优异的或全新的性能。氟原子和氢原子的半径接近，液晶分子的有序排列不会因位阻效应而受影响。氟原子具有很强的电负性，含氟液晶的性能因此而有很大的改善。如粘度降低、驱动电压低、响应速度加快、介电常数提高、对比度增大、液晶相变宽等。目前广泛使用的超扭曲相列型(STN)、薄膜晶体管(TFT)、主动矩阵(AM)、铁电液晶(FLC)和反铁电液晶(AFLC)材料分子结构上大多都含有氟原子。国内外开发了多种多样的含氟原子液晶化合物及其合成工艺：中国专利200810014065，01115400，美国专利5578241，5536442，5298188，德国专利4109285，日本专利10109953等。近年来半氟或全氟取代末端链的液晶研究取得了很大进展，其中含多个CF2单元的长氟碳链液晶的报道，如非手性铁电相液晶、单环液晶、无环液晶等，研究和开发此类液晶化合物的合成工艺具有较大应用价值。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，该种液晶化合物的清亮点温度高、粘度低、电阻率高，光学稳定性和化学稳定性好。
本发明实现其第一个发明目的，所采用的技术方案是：一种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，具有下述通式I的结构，其中m是1以上的整数。
与现有技术相比，本发明的通式为I的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的有益效果是：
一、氟的脂溶性使末端含氟的联苯液晶化合物在混合液晶配方中能明显增加其他液晶成分的溶解性，特别适用于混合液晶的配制。
二、半氟烷烃链(C6F13)引入联苯类液晶分子中，由于氟碳链比碳氢链刚性强，有效提高了物质的热稳定性；实验证明该种液晶化合物具有高的清亮点温度，最高可达228℃，在调配液晶时能扩展液晶的工作温度范围。
三、分子中碳氟部分同碳氢和芳香核部分相容性差，氟链与氟链之间产生亲氟效应，氟链同其他碳氢部分间产生憎氟效应，由此出现微相分离，使向列相受到抑制，近晶相得到显著增强。
四、由于氟原子的疏水性和强电负性等特殊的特性，使得含氟液晶粘度低，介电常数各向异性大，折射率各向异性适中和化学稳定性及光学稳定性好。在长时间紫外线照射或化学物质的作用下，能保持电阻率基本稳定，提高显示器的使用寿命。
本发明的第二个发明目的是提供上述的通式为I的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的制备方法。
本发明实现其第二个发明目的，所采用的技术方案是：一种上述的通式为I的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的制备方法，其步骤是：
A、双取代醚化反应
将1摩尔份的联苯二酚、2.5摩尔份的端基卤代炔烃以及2.5摩尔份的碳酸钾加入到溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，在80～90℃下搅拌反应8～10小时，再冷却至室温，将反应液倒入冰水中，析出沉淀，过滤得固体，干燥后用乙醇重结晶两次，得到白色固体产物即为两边含端炔基的联苯化合物；
B、点击反应
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃和A步得到的1摩尔份的两边含端炔基的联苯化合物溶于甲苯中，然后加入0.06摩尔份的三乙胺及催化量的碘化亚铜，在室温下搅拌反应5～7小时；旋蒸除去液态的甲苯和三乙胺，得到的固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶的白色固体即为产物。
以上制备方法的优点是：采用Cu(I)催化叠氮-炔环加成反应，合成含有半氟烃链以及1，2，3-三唑环的联苯类棒状液晶分子的方法，步骤少，反应条件温和，产率较高，后处理简单。
本发明的第三个目的是提供另外一种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，同样，该种液晶化合物的清亮点温度高、粘度低、电阻率高，光学稳定性和化学稳定性好。
本发明实现其第三个发明目的，所采用的技术方案是：一种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，具有下述通式II的结构，其中m是1以上的整数，n是4～10的整数。
Figure GSA00000020751600031
与现有技术相比，本发明的通式为II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物与以上的通式为I的液晶化合物具有相同的有益效果，即：
一、氟的脂溶性使末端含氟的联苯液晶化合物在混合液晶配方中能明显增加其他液晶成分的溶解性，特别适用于混合液晶的配制。
二、半氟烷烃链(C6F13)引入联苯类液晶分子中，由于氟碳链比碳氢链刚性强，有效提高了物质的热稳定性；实验证明该种液晶化合物具有高的清亮点温度，最高可达221℃，在调配液晶时能扩展液晶的工作温度范围。
三、分子中碳氟部分同碳氢和芳香核部分相容性差，氟链与氟链之间产生亲氟效应，氟链同其他碳氢部分间产生憎氟效应，由此出现微相分离，使向列相受到抑制，近晶相得到显著增强。
四、由于氟原子的疏水性和强电负性等特殊的特性，使得含氟液晶粘度低，介电常数各向异性大，折射率各向异性适中和化学稳定性及光学稳定性好。在长时间紫外线照射或化学物质的作用下，能保持电阻率基本稳定，提高显示器的使用寿命。
本发明的第四个发明目的是提供上述的通式为II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的制备方法。
本发明实现第四个发明目的所采用的技术方案是：一种上述的通式为II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的制备方法，其步骤是：
A、溴代烷醚化反应
将1摩尔份的联苯二酚、0.5摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，80～95℃下加入0.5摩尔份的溴代烷，搅拌反应8～10小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀，过滤得固体，干燥、乙醇重结晶得到白色固体的对烷氧基联苯酚；
B、卤代端炔烃醚化反应
将1摩尔份的碳酸钾和A步得到的1摩尔份的对烷氧基联苯酚，溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入1摩尔份的卤代端炔烃，80～95℃下搅拌反应10～14小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀，过滤，干燥，乙醇重结晶。得白色固体即为单取代的醚化产物。
C、点击反应
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃、B步得到的1摩尔份的端炔基联苯化合物溶于甲苯中，然后加入0.06摩尔份的三乙胺及催化量的碘化亚铜，在室温下搅拌反应5～6小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，残留固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体产物。
这种制备方法对各种官能团具有优异的耐受性，而且产率高、后处理简单。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明
具体实施方式
实施例1
本发明的一种具体实施方式是：一种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，具有下述通式I的结构，其中m是1。
Figure GSA00000020751600051
通式I中m＝1的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的制备反应式如下：
反应式中DMF为N，N-二甲基甲酰胺；toluene为甲苯；Et3N为三乙胺。
C6F13CH2CH2N3的制备为现有技术，参见文献：A.Soules，C.P.Vazquez，B.Ameduri，C.J.Duhamel，M.Essahli，B.Boutevin.J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.，2008，46，3214。
具体的制备步骤如下：
A、双取代醚化反应：
将1摩尔份的联苯二酚，2.5摩尔份的m＝1的端基卤代炔烃CH＝C(CH2)mBr——溴丙炔，2.5摩尔份的碳酸钾，加入到N，N-二甲基甲酰胺中，在80℃下混合搅拌反应8小时。反应后冷却至室温，将反应液倒入冰水中，析出沉淀，过滤，将固体干燥，用乙醇重结晶两次，得到白色固体产物即为两边含端炔基的联苯化合物，产率86％。
B、点击反应：
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃C6F13CH2CH2N3，和1摩尔份A步制备的端炔基联苯化合物溶于甲苯中，然后加入0.06摩尔份的三乙胺，催化量的碘化亚铜，在室温下搅拌反应6小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，剩余固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体，产率75％。
以下的光谱数据表明采用以上本例方法制得的产物确是通式I中m＝1的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。
核磁氢谱1H NMR(CDCl3，TMS，400MHz)δ：7.68(s，1H)，7.47(d，J＝8.8Hz，4H)，7.02(d，J＝8.4Hz，4H)，5.25(s，2H)，4.72(d，J＝2.4Hz，2H)，4.68(t，J＝7.6Hz，2H)，2.79～2.88(m，2H)，2.53(t，J＝2.4Hz，1H)。
红外光谱IR(KBr)，v(cm-1)：3280(≡C-H)，3079(＝C-H)，2921，2865(CH2)，2131(C≡C)，1605，1564，1500，1458(C＝C aromatic)，1241(Ar-O)。
质谱Exact mass：calculated(C26H19O2N3F13 +)，652.1264，found，652.1269。
实施例2
本例提供的化合物为通式I中m＝3的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。其制备反应式如下：
Figure GSA00000020751600061
具体的制备步骤如下：
A、双取代醚化反应：
将1摩尔份的联苯二酚，2.5摩尔份的m＝3的端基卤代炔烃CH≡C(CH2)mCl——氯戊炔，2.5摩尔份的碳酸钾，加入到N，N-二甲基甲酰胺中，在90℃下混合搅拌反应10小时。反应后冷却至室温，将反应液倒入冰水中，析出沉淀，过滤，将固体干燥，用乙醇重结晶两次，得到白色固体产物即为两边含端炔基的联苯化合物，产率88％。
B、点击反应：
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃C6F13CH2CH2N3，和1摩尔份A步制备的端炔基联苯化合物溶于甲苯中，然后加入0.06摩尔份的三乙胺，催化量的碘化亚铜，在室温下搅拌反应7小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，剩余固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体，产率74％。
以下的光谱数据表明，采用以上本例方法制得的产物确是通式I中m＝3的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。
核磁氢谱1H NMR(CDCl3，400MHz)δ：1.97～2.06(m，2H，CH2)，2.18～2.25(m，2H，CH2)，2.41～2.45(m，2H，CH2)，2.77～2.87(m，2H，C6F13CH2)，2.97(t，J＝7.6Hz，2H，CH2)，4.04(t，J＝6.0Hz，2H，OCH2)，4.10(t，J＝6.0Hz，2H，OCH2)，4.65(t，J＝7.2Hz，2H，NCH2)，6.93～6.96(m，4H，ArH)，7.37(s，1H，C＝CN-H)，7.46(d，J＝8.8Hz，4H，ArH)。
红外光谱IR(KBr)，v(cm-1)：3294(≡C-H)，3073(＝C-H)，2936，2875(CH2)，2131(C≡C)，1607，1562，1502，1475(C＝C aromatic)，1242(Ar-O)。
质谱Exact mass：calculated(C30H27O2N3F13 +)，708.1896，found，708.1895。
实施例3
本例与实施例2基本相同，不同的仅仅是：
A步骤中搅拌反应的时间9小时，温度为85℃；B步骤中搅拌反应的时间5小时。
实施例4
本例的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，具有下述通式II的结构，其中m＝1，n＝4。
Figure GSA00000020751600071
其制备反应式如下：
Figure GSA00000020751600072
具体的制备步骤如下：
A、溴代烷醚化反应：
将1摩尔份的联苯二酚，0.5摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在80℃下将0.5摩尔份的n＝4的溴代烷CnH2n+1Br——正溴丁烷加入到上述溶液中，搅拌反应8小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体产物即为对丁氧基联苯酚，产率28％。
B、卤代端炔烃醚化反应：
将1摩尔份的对丁氧基联苯酚，1摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入1摩尔份的m＝1的卤代端炔烃CH≡C(CH2)mBr——溴丙炔在90℃下搅拌反应12小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体，产率79％。
C、点击反应：
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃，和B步制备的1摩尔份的端炔基联苯化合物，溶于2毫升甲苯中，然后加入催化量的碘化亚铜，0.06摩尔份的三乙胺，在室温下搅拌反应5.5小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，剩余固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体，产率78％。
以下的光谱数据表明，采用以上本例方法制得的产物确是m＝1，n＝4的通式II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。
核磁氢谱1H NMR(CDCl3，400MHz)δ：0.97(t，J＝7.2Hz，3H，CH3)，1.49(m，2H，CH2)，1.74～1.81(m，2H，CH2)，2.77～2.90(m，2H，C6F13CH2)，3.98(t，J＝6.4Hz，2H，OCH2)，4.68(t，J＝7.6Hz，2H，NCH2)，5.25(s，2H，OCH2)，6.93(d，J＝8.8Hz，2H，ArH)，7.02(d，J＝8.4Hz，2H，ArH)，7.46(t，J＝9.2Hz，4H，ArH)，7.68(s，1H，C＝CN-H)。
红外光谱IR(KBr)，v(cm-1)：3080(＝C-H)，2960，2872(CH3)，2933(CH2)，1608，1560，1502，1464(C＝C aromatic)，1244(Ar-O)。
质谱Exact mass：calculated(C27H25O2N3F13 +)，670.1734，found，670.1742。
实施例5
本例的化合物为通式II中m＝1，n＝6的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，其制备反应式如下：
Figure GSA00000020751600091
具体的制备步骤如下：
A、溴代烷醚化反应：
将1摩尔份的联苯二酚，0.5摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在90℃下将0.5摩尔份的n＝6的溴代烷CnH2n+1Br——正溴己烷加入到上述溶液中，搅拌反应9小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体产物即为对己氧基联苯酚，产率25％。
B、卤代端炔烃醚化反应：
将1摩尔份的对己氧基联苯酚，1摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入1摩尔份的m＝1的卤代端炔烃CH＝C(CH2)mBr——溴丙炔在80℃下搅拌反应11小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体，产率77.5％。
C、点击反应：
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃，和B步制备的1摩尔份的端炔基联苯化合物，溶于甲苯中，然后加入催化量的碘化亚铜，0.06摩尔份的三乙胺，在室温下搅拌反应5小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，剩余固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体，产率72.2％。
以下的光谱数据表明，采用以上本例方法制得的产物确是m＝1，n＝6通式II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。
核磁氢谱1H NMR(CDCl3，TMS，400MHz)δ：7.70(s，1H)，7.47(d，J＝8.8Hz，4H)，7.03(d，J＝8.8Hz，2H)，6.94(d，J＝8.8Hz，2H)，5.26(s，2H)，4.70(t，J＝8.0Hz，2H)，4.0(t，J＝4.8Hz，2H)，2.79～2.90(m，2H)，1.76～1.84(m，2H)，1.43～1.50(m，2H)，1.32～1.39(m，4H)，0.90(t，J＝6.8Hz，3H)。
红外光谱IR(KBr)，v(cm-1)：3080(＝C-H)，2960，2872(CH3)，2933(CH2)，1608，1560，1502，1464(C＝C aromatic)，1244(Ar-O)。
质谱Exact mass：calculated(C29H29O2N3F13 +)，698.2047，found，698.2049。
实施例6
本例的化合物为通式II中m＝1，n＝10的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。其制备反应式为：
具体的制备步骤如下：
A、溴代烷醚化反应：
将1摩尔份的联苯二酚，0.5摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在95℃下将0.5摩尔份的n＝10的溴代烷CnH2n+1Br——正溴癸烷加入到上述溶液中，搅拌反应10小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体产物即为对癸氧基联苯酚，产率27％。
B、卤代端炔烃醚化反应：
将1摩尔份的对癸氧基联苯酚，1摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入1摩尔份的m＝1的卤代端炔烃CH≡C(CH2)mBr——溴丙炔在90℃下搅拌反应10小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体，产率78.6％。
C、点击反应：
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃，和B步制备的1摩尔份的端炔基联苯化合物，溶于甲苯中，然后加入催化量的碘化亚铜，0.06摩尔份的三乙胺，在室温下搅拌反应6小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，剩余固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体，产率78.8％。
以下的光谱数据表明，采用以上本例方法制得的产物确是m＝1，n＝10的通式II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。
核磁氢谱1H NMR(CDCl3，400MHz)δ：0.88(t，J＝6.8Hz，3H，CH3)，1.19～1.38(m，12H，6×CH2)，1.43～1.50(m，2H，CH2)，1.76～1.84(m，2H，CH2)，2.78～2.92(m，2H，C6F13CH2)，4.0(t，J＝6.8Hz，2H，OCH2)，4.70(t，J＝7.6Hz，2H，NCH2)，5.26(s，2H，OCH2)，6.94(d，J＝8.4Hz，2H，ArH)，7.03(d，J＝8.4Hz，2H，ArH)，7.72(s，1H，C＝CN-H)，7.44～7.50(m，4H，ArH)。
红外光谱IR(KBr)，v(cm-1)：3081(＝C-H)，2960，2854(CH3)，2924(CH2)，1608，1566，1502，1467(C＝C aromatic)，1243(Ar-O)。
质谱Exact mass：calculated(C33H37O2N3F13 +)，754.2673，found，754.2668。
实施例7
本例的化合物为通式II中m＝3，n＝8的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。其制备反应式为：
Figure GSA00000020751600111
具体的制备步骤如下：
A、溴代烷醚化反应：
将1摩尔份的联苯二酚，0.5摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在90℃下将0.5摩尔份的n＝8的溴代烷CnH2n+1Br——正溴辛烷加入到上述溶液中，搅拌反应8小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体产物即为对辛氧基联苯酚，产率28.8％。
B、卤代端炔烃醚化反应：
将1摩尔份的对辛氧基联苯酚，1摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入1摩尔份的m＝3的卤代端炔烃CH≡C(CH2)mCl——氯戊炔在95℃下搅拌反应14小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀。过滤，将固体干燥，乙醇重结晶，得白色固体，产率82％。
C、点击反应：
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃，和B步制备的1摩尔份的端炔基联苯化合物，溶于甲苯中，然后加入催化量的碘化亚铜，0.06摩尔份的三乙胺，在室温下搅拌反应5小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，剩余固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体，产率86％。
以下的光谱数据表明，采用以上本例方法制得的产物确是m＝3，n＝8的通式II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物。
核磁氢谱1H NMR(CDCl3，400MHz)δ：0.90(t，J＝6.8Hz，3H，CH3)，1.26～1.37(m，8H，4×CH2)，1.45～1.51(m，2H，CH2)，1.76～1.84(m，2H，CH2)，2.18～2.31(m，2H，CH2)，2.77～2.87(m，2H，C6F13CH2)，3.0(t，J＝5.6Hz，2H，CH2)，4.0(t，J＝6.8Hz，2H，OCH2)，4.05(t，J＝5.2Hz，2H，OCH2)，4.67(t，J＝7.2Hz，2H，NCH2)，6.93～6.96(m，4H，ArH)，7.37(s，1H，C＝CN-H)，7.44～7.47(m，4H，ArH)。
红外光谱IR(KBr)，v(cm-1)：3069(＝C-H)，2960，2856(CH3)，2928(CH2)，1608，1562，1502，1471(C＝C aromatic)，1242(Ar-O)。
质谱Exact mass：calculated(C33H37O2N3F13 +)，754.2673，found，754.2671。
本发明的棒状液晶化合物通过差示扫描量热仪、偏光显微镜摄像，发现其具有典型的液晶织构——近晶相织构。
本发明的棒状液晶化合物系列具有互变液晶相，其液晶性能结果见下表。
从表中可以看出：
1、m＝1的通式I的化合物在加热过程中，158℃时从晶体转变为SA相，在199℃时，由SA相转变为SC相，228℃时变为各向同性的液体。
m＝3的通式I的化合物在加热过程中，137℃时从晶体转变为SA相，在180℃时，由SA相转变为SC相，212℃时变为各向同性的液体。
2、m＝1，n＝4的通式II的化合物在加热过程中，在206℃时从晶体转变为SA相，在221℃时，转变为各向同性的液体。
m＝1，n＝6的通式II的化合物在加热过程中，在194℃时从晶体转变为SA相，在205℃时，转变为各向同性的液体。
m＝1，n＝8的通式II的化合物在加热过程中，在183℃时从晶体转变为SA相，在191℃时，转变为各向同性的液体。
m＝1，n＝10的通式II的化合物在加热过程中，在184℃时从晶体转变为SA相，在192℃时，转变为各向同性的液体。
m＝3，n＝4的通式II的化合物在加热过程中，在185℃时从晶体转变为SA相，在208℃时，转变为各向同性的液体。
m＝3，n＝6的通式II的化合物在加热过程中，在183℃时从晶体转变为SA相，在193℃时，转变为各向同性的液体。
m＝3，n＝8的通式II的化合物在加热过程中，在178℃时从晶体转变为SA相，在181℃时，转变为各向同性的液体。
m＝3，n＝10的通式II的化合物在加热过程中，在174℃时从晶体转变为SA相，在179℃时，转变为各向同性的液体。
本发明的化合物系列的液晶性能分析结果表
表中：Cr-晶体，SC-棒状液晶近晶C相，SA-棒状液晶近晶A相，Iso-液体。

Claims (4)

1.一种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，具有下述通式I的结构，其中m是1～3的整数
Figure FDA0000073974320000011
。
2.一种制备权利要求1所述的通式为I的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的制备方法，其步骤是：
A、双取代醚化反应
将1摩尔份的联苯二酚、2.5摩尔份的端基卤代炔烃以及2.5摩尔份的碳酸钾加入到溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，在80～90℃下搅拌反应8～10小时，再冷却至室温，将反应液倒入冰水中，析出沉淀，过滤得固体，干燥后用乙醇重结晶两次，得到白色固体产物即为两边含端炔基的联苯化合物；
B、点击反应
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃和A步得到的1摩尔份的两边含端炔基的联苯化合物溶于甲苯中，然后加入0.06摩尔份的三乙胺及催化量的碘化亚铜，在室温下搅拌反应5～7小时；旋蒸除去液态的甲苯和三乙胺，得到的固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶的白色固体即为产物。
3.一种半氟烃链联苯类棒状液晶化合物，具有下述通式II的结构，其中m是1～3的整数，n是4、6、8、10
Figure FDA0000073974320000021
。
4.一种制备权利要求3所述的通式为II的半氟烃链联苯类棒状液晶化合物的制备方法，其步骤是：
A、溴代烷醚化反应
将1摩尔份的联苯二酚、0.5摩尔份的碳酸钾溶于N，N-二甲基甲酰胺中，80～95℃下加入0.5摩尔份的溴代烷，搅拌反应8～10小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀，过滤得固体，干燥、乙醇重结晶得到白色固体的对烷氧基联苯酚；
B、卤代端炔烃醚化反应
将1摩尔份的碳酸钾和A步得到的1摩尔份的对烷氧基联苯酚，溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入1摩尔份的卤代端炔烃，80～95℃下搅拌反应10～14小时，冷却至室温，将反应液倒入冰水中析出沉淀，过滤，干燥，乙醇重结晶；得白色固体即为单取代的醚化产物；
C、点击反应
将1摩尔份的含叠氮基的半氟烷烃和B步得到的1摩尔份的端炔基联苯化合物溶于甲苯中，然后加入0.06摩尔份的三乙胺及催化量的碘化亚铜，在室温下搅拌反应5～6小时，旋蒸除去甲苯和三乙胺，残留固体通过二氧化硅柱层析分离，乙酸乙酯重结晶得白色固体产物。 
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