CN102888227A - 一种液晶化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶化合物及其制备方法与应用，所述的液晶化合物具有如下所示的结构：

Description

一种液晶化合物及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及液晶材料领域。具体地说，涉及一种液晶化合物及其制备方法与应用。

背景技术

1888年，奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现液晶，此后，液晶的研究与应用迅速发展，尤其是1971年W.Helfrich和M.Schadt一起发现了扭曲向列相液晶场效应之后，使得液晶显示技术得以实现。

液晶显示器有无源矩阵[又称被动矩阵（Passive Matrix，PM）或简单矩阵]和有源矩阵[又称主动矩阵（Active Matrix，AM）]两种驱动方式。有源矩阵液晶显示器根据有源器件的种类可以二端子有源矩阵和三端子有源矩阵两大类。二端有源方式工艺相对简单，但是图像质量比三端有源的差，目前已近淘汰。三端有源矩阵以薄膜场效应晶体管（Thin Film Transistor，TFT）为主。TFT-LCD是有源矩阵液晶显示器的典型代表，其研究最活跃、发展最快、应用增长也最迅速。TFT-LCD已经在手机、台式电脑、笔记本电脑、液晶电视和摄像机等显示设备上都得到了良好的应用。

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。

具有1,1-二氟代四氢萘类液晶化合物，由于结构稳定致使其电荷保持率高；且由于桥连基团的引入破坏了联苯结构的共轭，使这类化合物的熔点降低，溶解性能增加；偶极矩加大，致使其介电各向异性较大，有利于饱和电压的降低，该类物质在液晶显示领域有良好的应用前景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种新型的1,1-二氟代四氢萘类液晶化合物。该类化合物结构、性质稳定，具有互溶性好，抗紫外性能好，电荷保持率高，介电各向异性大的特点。应用于液晶组合物后，能够降低阈值电压，调节体系的Δn数值，并且能够提高或者改善液晶组合物的综合性能。

为实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种液晶化合物，所述的液晶化合物具有如式Ι所示的结构：

其中：

R表示C₁～C₁₂的烷基，其中部分CH₂基团各自彼此独立地被-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-COO-或-O-取代；

Z表示单键、-CH₂CH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CHF-、-CHFCH₂-、-COO-、-OOC-、-CF=CF-、-CH=CH-或-C≡C-；

R’表示H、F或其中一个或多个CH₂基团各自彼此独立地被CF₃、CFH、CF₂、或-O-取代的碳原子数为1~12的烷基或烷氧基；

各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，其中1,4-亚环己基是未被取代或其中1~4个氢原子被氟原子取代的1,4-亚环己基；1,4-亚苯基是未被取代或1~4个氢原子被氟原子取代的1,4-亚苯基；

m表示1或2，n表示0、1或2。

进一步地，本发明优选：

R表示C₁～C₇的烷基，其中部分CH₂基团各自彼此独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-取代；

Z表示单键、-CH₂CH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-COO-、-OOC-、-CF=CF-或-C≡C-；

R’表示H、F或其中一个或多个CH₂基团各自彼此独立地被CF₃、CFH、CF₂、-O-取代的碳原子数为1~7的烷基或烷氧基；

表示未被取代或1~4个氟原子取代的1,4-亚苯基；

表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，其中1,4-亚环己基未被取代；1,4-亚苯基是未被取代或1~4个氢原子被氟原子取代的1,4-亚苯基；

m表示1或2，n表示0、1或2，其中m+n≤3。

进一步地，本发明优选：

R表示含有-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-的C₁～C₇的烯或炔；

Z表示-CF₂O-、-OCF₂-、-CF=CF-或-C≡C-；

R’表示F或其中一个或多个CH₂基团各自彼此独立地被CF₃、CFH、CF₂、-O-取代的碳原子数为1~7的烷氧基；

表示1~4个氟原子取代的1,4-亚苯基；

表示1~4个氢原子被氟原子取代的1,4-亚苯基；

m表示1或2，n表示0、1或2，其中m+n≤3。

本发明更优选的结构式为Ⅰ1至Ⅰ16，但不仅限于上述结构式：

其中，R₁表示C₁～C₅的烷基，其中部分CH₂基团各自彼此独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-取代；

R₂表示H、F或其中一个或多个CH₂基团各自彼此独立地被CF₃、CFH、CF₂、-O-取代的碳原子数为1~5的烷基或烷氧基；

此外，作为本发明的最佳实施方式，所述液晶化合物最优选具有如下结构式：

上述化合物结构、性质稳定，具有互溶性好、抗紫外性能好、电荷保持率高及介电各向异性大的特点。

本发明的第二目的在于提供上述液晶化合物的制备方法，为实现第二目的，本发明采用如下技术方案：

上述液晶化合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)以溴代烷的格式试剂和对溴苯乙醛为原料，控温-5℃～0℃反应1~2个小时，合成结构通式为A的中间产物，反应停止后酸化水解，分离中间产物A；

(2)以中间产物A和溴素为原料，三苯基膦为催化剂，控温-5℃～-15℃滴加反应，滴完室温反应8~10小时，反应停止后加水分液，去有机相，得中间产物B；

(3)以中间产物B和丙二酸二乙酯为原料，控温50℃～60℃反应2~3小时，反应停止后加溶剂提取反应液，柱层析得中间产物C；

(4)以中间产物C和多聚磷酸为原料进行闭环反应，75-85℃反应2~3小时，反应停止后加二氯甲烷萃取、分液得中间物D；

(5)以中间产物D和氟化试剂二乙胺基三氟化硫为原料，二氯甲烷作溶剂，回流反应，以GC跟踪测定化合物D上的羰基氟化完全后停止回流，反应液水洗分液，得中间产物E；

(6)以中间产物E和相应的硼酸F为原料，四(三苯基膦)钯为催化剂，甲苯/乙醇/水的混合体系为溶剂，在氮气保护下进行偶联反应，回流反应8~10小时，当中间产物E的含量≤1.0％时，处理得所述液晶化合物；

其中，通式A、B、C、D、E、F中，R、Z、R’、

m及n的指代同上。

具体的，本发明步骤1优选为：先制备溴代烷的格式试剂，向溴代烷的格式试剂中滴加溶解在TFT溶液中的溴苯乙醛，在-5℃～0℃下反应1~2小时，所述的溴苯乙醛在半小时内滴加完毕，优选匀速滴加。溴苯乙醛和溴代烷的格式试剂的摩尔比为1:（1~2）反应停止后以冰浓盐酸对其进行酸化水解，分离中间产物A；

步骤1中对溴苯乙醛和溴代烷的格式试剂的摩尔比为1:（1~2），优选为1:1.5。

其中，所使用的溴代烷的格式试剂及其制备可采用现有技术公开的各种习用技术方案。

本发明所述的制备方法，步骤2优选为：将溴素溶于二氯甲烷，在氮气保护下降温至-5～-15℃,滴加吡啶，搅拌均匀后加入催化剂三苯基膦，搅拌25-40分钟，控温-5℃～-15℃，滴加中间产物A进行反应，滴加完毕后室温反应8~10小时，反应停止后加水分液，去有机相，得中间产物B，为使催化剂与反应物混合充分，优选分批加入催化剂。

上述溴代反应中，中间产物A、溴素和吡啶的摩尔比为1:（1~15）：（1~15），优选为1：5：5。三苯基膦与中间产物A的用量比为1：（1~15），优选1：2。

本发明所述的制备方法，步骤3优选为：向无水乙醇中投入金属钠，搅拌至全溶，控温于50℃-60℃滴加丙二酸二乙酯，滴毕搅拌20-40min后，控温于50℃-60℃滴加中间产物B，控温反应2~3h，反应停止后加溶剂提取反应液，柱层析得中间产物C。

其中，丙二酸二乙酯、中间产物B和金属钠的摩尔比为1：（1~3）：（1~3）。金属钠与无水乙醇的质量体积比为1：（15~30），所述丙二酸二乙酯和中间产物B分别在20-40分钟内滴加完毕，优选匀速滴加。

本发明所述的制备方法，步骤4优选为：搅拌下向多聚磷酸(PPA)中分批加入中间产物C，75-85℃反应2~3小时，反应停止后加二氯甲烷萃取、分液得中间物D，优选反应温度为80℃；

其中，中间产物C和多聚磷酸的摩尔比为1：（2~3）。

本发明所述的制备方法，步骤5优选为：将中间产物D溶于二氯甲烷，搅拌溶解，室温下滴加DAST和二氯甲烷的混合溶液，滴毕升温回流至反应完全。以GC跟踪测定化合物D上的羰基氟化完全后停止回流，反应液水洗分液，得中间产物E；

其中，所述的DAST即二乙胺基三氟化硫，一种常用的氟化试剂。中间产物D和DAST的摩尔比为1：（2~3）。

本发明所述的制备方法，步骤6优选中间产物E和相应硼酸的摩尔比为1：（1~2）。此外，步骤6中所述相应硼酸的合成方法可采用现有技术公开的任一种，如可参考专利CN101631759。

此外，值得注意的是，本发明所述制备方法中，部分未作出特别限定的各步骤所用溶剂及其用量、产物的分离提纯、反应物的滴加速度等均为本领域技术人员所理解和掌握。如本发明中，除作出特别说明的以外，溶剂的体积用量一般为反应物质量的5-15倍，具体用量可根据反应底物用量和所选择反应瓶的大小适当调整；反应物的滴加速度通常结合具体的反应速度综合控制等。在本发明公开的基础上，本领域技术人员可根据实际情况相应地选择任一种可用的技术方案来实现本发明。

本发明所述的制备方法科学合理，所制备的液晶化合物收率高达80%。

本发明的第三目的在于提供一种含有上述液晶化合物的液晶组合物。其中，优选上述液晶化合物的用量为液晶组合物的1-70%，优选5-50%。液晶组合物中其他组分选择及其用量的确定为本领域技术人员所掌握。可以预见的是，加入上述液晶化合物即能够降低阈值电压，调节体系的Δn数值，并且能够提高或者改善液晶组合物的综合性能。

此外，本发明还进一步要求保护上述液晶化合物在制造显示装置中的应用。

采用上述技术方案，本发明所提供的新型1,1-二氟代四氢萘类液晶化合物具有性质稳定，互溶性好，抗紫外性能好，介电各向异性大的特点，所述化合物可运用到液晶组合物中，提高或者改善液晶组合物的综合性能。

具体实施方式

制备本发明所述的液晶化合物，可以使用本领域公知的有机合成方法进行路线设计及合成。本发明对所述液晶化合物的制备方法给出了如下实施例所示的最佳实施方式，但不限定于此。

本发明实施例1的液晶化合物的合成路线如下：

实施例1 1,1-二氟代四氢萘类液晶化合物的合成方法

1.

500mL洁净干燥的三口瓶中，加入3.1g(0.13mol)镁屑、10mLTHF及少量的溴丙烷搅拌引发反应，控温25℃左右滴加剩余的溴丙烷（共14.8g，0.12mol）和250mL THF组成的溶液，控温25℃左右反应1.5小时；控温-5℃～0℃，滴加0.1mol对溴苯乙醛和50mL TFT组成的溶液，滴毕控温反应1小时处理。将反应液缓慢的倒入装有碎冰和50mL浓盐酸的烧杯中，酸化水解，搅拌后分液，水相用（50mL×2）甲苯提取两次，合并有机相，有机相用（50mL×2）水洗两次，无水硫酸钠干燥，抽滤干燥剂，旋干溶剂得产品21.9g，收率90%。

2.

向500mL洁净干燥的三口瓶中，加入160mL二氯甲烷及1.2mol溴素，在氮气保护下，降温至-10℃，滴加1.2mol吡啶，搅拌混合均匀，控温-10℃分批加入1.2mol三苯基膦，搅拌30min后，控温-10℃滴加19.7g(0.08mol)化合物1，自然升至室温反应10小时后处理。反应液中加入100mL水，搅拌分液，水相用（50mL×3）二氯甲烷提三次，合并有机相，（50mL×3）水洗三次，无水硫酸钠干燥，抽滤干燥剂，旋干溶剂，得产品22g，收率90%。

3.

1L洁净干燥的三口瓶内加入450mL无水乙醇，搅拌下投入16.6g(0.72mol)钠，搅拌至全溶，控温于50℃-60℃滴加57.6g(0.36mol)丙二酸二乙酯，滴毕搅拌30min后，控温于50℃-60℃滴加22g(0.072mol)化合物2，控温反应2h后处理。旋干反应液，加入50mL乙酸乙酯，抽滤，25mL乙酸乙酯冲洗滤饼，滤液过纯硅胶柱，乙酸乙酯冲柱，滤液旋干，得产品17.4g，收率85%。

4.

在反应瓶中加入多聚磷酸(PPA)82.5g(0.244mol),搅拌下于80℃分批加入17.4g(0.061mol)化合物3，加毕，反应3h。用二氯甲烷（50mL×3）萃取，合并有机相，用10%Na₂CO₃水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，抽滤干燥剂，旋干溶剂，无水乙醇重结晶得淡黄色产品13.5g，收率83%。

5.

反应瓶中加入13.5g(0.05mol)化合物4和100mL二氯甲烷，搅拌溶解，室温下滴加0.1mol的DAST和60mL二氯甲烷的混合溶液，滴毕升温回流至反应完全。反应液慢慢倒入盛有150mL碳酸氢钠水溶液的烧杯中，搅拌分液，水相用（50mL×2）二氯甲烷提取两次，合并有机相，（50mL×3）水洗三次，无水硫酸钠干燥，过氧化铝/硅胶柱，旋干溶剂，无水乙醇重结晶得产品12.3g，收率85%。

6.

反应瓶中加入12.3g(0.043mol)化合物5，15.2g(0.043mol)

无水碳酸钠10.6g(0.1mol)，125mL甲苯，75mL无水乙醇，开动搅拌，缓慢倒入100mL水。用氮气置换体系三次，加热至液相50℃左右，快速加入0.5g四(三苯基膦)钯，缓慢升温。出现回流后，注意观察，及时放气，待反应平稳后回流反应8h。取样检测中控，化合物5的含量≤1.0％后处理。向三口瓶中加入100mL水，搅拌分液，有机相用100mL氯化钠水溶液洗涤一次。合并所有水相，用50mL甲苯提取一次。旋干溶剂，用2倍石油醚加热溶解，过氧化铝/硅胶柱，石油醚淋洗，蒸除溶剂，用3倍无水乙醇和0.5倍甲苯重结晶，得产品17.8g，气相纯度99.7%，收率80%。

质谱分析：518（分子离子峰），371（失去3,4,5-三氟苯氧基），351（失去3,4,5-三氟苯氧基和一个HF），331（失去3,4,5-三氟苯氧基和两个HF）；

元素分析：C 60.04%、H 3.60%、F 32.88%、O 3.01%；

¹HNMR(CDCl₃,300MHz)δH:0.90～1.62(m,8H),1.84～2.85(m,4H),6.20～7.25(m,7H)。

实施例2

1.

的合成

以THF作溶剂，用溴乙烷代替溴丙烷，对溴苯乙醛、溴乙烷和镁屑的摩尔比1:1:1，控温-5℃～0℃反应1小时处理得化合物收率88%。

2.

的合成

在氮气保护下，二氯甲烷作溶剂，吡啶、三苯基膦、

和溴素按1：1：1：1室温反应8小时处理，得化合物收率85%。

3.

的合成

以无水乙醇作溶剂，化合物

金属钠和丙二酸二乙酯1：1：1控温50℃-60℃反应1小时，得化合物

收率83%。

4.

的合成

步骤3所得化合物和多聚磷酸以1：2.5的用量比反应2小时，得化合物

收率82%。

5.

的合成

以二氯甲烷作溶剂，步骤4所得化合物和DAST以1：2.5的用量比回流反应至完全处理，得化合物

收率80%。

6.

的合成

以甲苯/无水乙醇/水的混合体系作溶剂，四(三苯基膦)钯为催化剂，将步骤5所得的化合物和硼酸

按1：1.5的用量比回流反应9小时后处理，得目标化合物，收率80%。

质谱分析：624（分子离子峰），401（失去3,5-二氟-4-乙氧基苯氧基），381（失去3,5-二氟-4-乙氧基苯氧基和一个HF），361（失去3,5-二氟-4-乙氧基苯氧基和两个HF）；

元素分析：C 63.40%、H 3.96%、F 27.30%、O 5.08%；

¹HNMR(CDCl₃,300MHz)δH:0.90～1.62(m,9H),1.84～4.02(m,6H),6.10～7.55(m,10H)。

实施例3

1.

的合成

以THF作溶剂，用溴戊烷代替溴丙烷，对溴苯乙醛、溴乙烷和镁屑的摩尔比1：2：2，控温-5℃～0℃反应2小时处理得化合物

收率85%。

2.

的合成

在氮气保护下，二氯甲烷作溶剂，吡啶、三苯基膦、步骤（1）所得化合物和溴素按1：5：5：5的用量比室温反应9小时处理，得化合物

收率85%。

3.的合成

以无水乙醇作溶剂，丙二酸二乙酯、金属钠和步骤（2）所得化合物按摩尔比1：1.5：1.5控温50℃-60℃反应1.5小时，得化合物

收率80%。

4.

的合成

步骤3所得化合物和多聚磷酸1：3反应2.5小时，得化合物

收率80%。

5.

的合成

以二氯甲烷作溶剂，步骤4所得化合物和DAST按1：3的用量比回流反应至完全处理，得化合物

收率81%。

6.的合成

以甲苯/无水乙醇/水的混合体系作溶剂，四(三苯基膦)钯为催化剂，步骤5所得的化合物和硼酸

以1：2的用量比回流反应10小时后处理，得目标化合物，收率82%。

质谱分析：474（分子离子峰），454（失去一个HF），434（失去两个HF）;

元素分析：C 75.88%、H 8.02%、F 15.96%；

¹HNMR(CDCl₃,300MHz)δH:0.90～1.62(m,24H),1.70～2.85(m,9H),6.90～7.26(m,5H)。

同样的方法可合成以下及其他化合物：

质谱分析：696（分子离子峰），371（失去3，3’,5，5’-四氟-4-三氟甲氧基联苯氧基），351（失去3，3’,5，5’-四氟-4-三氟甲氧基联苯氧基和一个HF），331（失去3，3’,5，5’-四氟-4-三氟甲氧基联苯氧基和两个HF）；

元素分析：C 56.88%、H 3.01%、F 35.41%、O 4.54%。

质谱分析：638（分子离子峰），465（失去3,5-二氟-4-乙氧基苯氧基），445（失去3,5-二氟-4-乙氧基苯氧基和一个HF），425（失去3,5-二氟-4-乙氧基苯氧基和两个HF）；

元素分析：C 63.91%、H 4.22%、F 26.70%、O 4.97%。

质谱分析：626（分子离子峰），479（失去3,4，5-三氟苯氧基），459（失去3,4，5-三氟苯氧基和一个HF），439（失去3,4，5-三氟苯氧基和两个HF）；

元素分析：C 63.20%、H 3.81%、F 30.29%、O 2.50%。

质谱分析：750（分子离子峰），465（失去3，3’,5，5’-四氟-4-乙氧基联苯氧基），445（失去3，3’,5，5’-四氟-4-乙氧基联苯氧基和一个HF），425（失去3，3’,5，5’-四氟-4-乙氧基联苯氧基和两个HF）；

元素分析：C 63.94%、H 3.85%、F 27.81%、O 4.22%。

质谱分析：366（分子离子峰），346（失去一个HF），326（失去两个HF）;

元素分析：C 68.80%、H 6.01%、F 20.71%、O 4.32%。

质谱分析：514（分子离子峰），494（失去一个HF），474（失去两个HF）;

元素分析：C 63.01%、H 4.26%、F 29.48%、O 3.08%。

质谱分析：514（分子离子峰），494（失去一个HF），474（失去两个HF）;

元素分析：C 63.01%、H 4.26%、F 29.48%、O 3.08%。

质谱分析：572（分子离子峰），552（失去一个HF），532（失去两个HF）;

元素分析：C 73.37%、H 6.65%、F 19.83%。

实施例4

1,1-二氟代四氢萘类化合物在液晶材料中的应用

以下组合物中使用的液晶单体均可从市场购得，本发明选用北京八亿时空液晶科技股份有限公司提供的市售产品。除特殊说明外，实施例中各组分的含量均表示质量百分比。

本发明中各性能测试参数缩写如下所示：

△n为光学各向异性，n_o为折射率（589nm,20℃）；

V_th为阈值电压，是在透过率为90%时的特征电压（V，20℃），V_sat为饱和电压，是在透过率为10%时的特征电压（V，20℃，）；

C.p为液晶组合物的清亮点（℃）；

τon为直至达到透过率90%时的时间，τoff为直至达到透过率10%切断时的时间，τ为τon+τoff（响应时间）(ms)。

取以下重量份数的液晶化合物并配制液晶组合物，具体的配比及所得的液晶组合物的性能参数由下表所示，其中各相关性能的具体测试方法为本领域技术人员所理解与掌握。

含有1,1-二氟代四氢萘的液晶化合物在TN、IPS、FFS、ADS-TFT模式中的应用，实验结果见表1和表2。

表1、液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

表2、液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

含有1,1-二氟代四氢萘的液晶化合物在VA-TFT模式中的应用：实验结果见表3至表5。

表3、液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

表4、液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

表5、液晶组合物中各组分的重量份数及性能参数

此外，本发明针对现有公开的各种液晶组合物（未加入本发明所述化合物）的性能参数也做了一系列测试及对比，结果见表6及表7。

表6、未添加本发明化合物的正性液晶组合物性能参数

表7、未添加本发明化合物的负性液晶组合物性能参数

由表1-7可以看出：加入了本发明化合物的液晶组合物中，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。

此外，本发明对其他实施例也做了相同对比实验，结果表明，添加本发明提供的其它1,1-二氟代四氢萘类液晶化合物的液晶组合物能得到同样优良的光学性能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种液晶化合物，其特征在于，所述的液晶化合物具有如式I所示的结构：

其中：

R表示C₁～C₁₂的烷基，其中部分CH₂基团各自彼此独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-COO-或-O-取代；

Z表示单键、-CH₂CH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CHF-、-CHFCH₂-、-COO-、-OOC-、-CF=CF-、-CH=CH-或-C≡C-；

R’表示H、F或其中一个或多个CH₂基团各自彼此独立地被CF₃、CFH、CF₂、或-O-取代的碳原子数为1~12的烷基或烷氧基；

各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，其中1,4-亚环己基是未被取代或其中1~4个氢原子被氟原子取代的1,4-亚环己基；1,4-亚苯基是未被取代或1~4个氢原子被氟原子取代的1,4-亚苯基；

m表示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，所述的R表示C₁～C₇的烷基，其中部分CH₂基团各自彼此独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-或-CH=CF-取代；

Z表示单键、-CH₂CH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-COO-、-OOC-、-CF=CF-或-C≡C-；

R’表示H、F或其中一个或多个CH₂基团各自彼此独立地被CF₃、CFH、CF₂或-O-取代的碳原子数为1~7的烷基或烷氧基；

表示未被取代或1~4个氟原子取代的1,4-亚苯基；

表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，其中1,4-亚环己基未被取代；1,4-亚苯基是未被取代或1~4个氢原子被氟原子取代的1,4-亚苯基；

m表示1或2，n表示0、1或2，其中m+n≤3。

3.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于：所述的液晶化合物结构式为Ⅰ1-Ⅰ16中的任一种：

其中，R₁表示C₁～C₅的烷基，其中部分CH₂基团各自彼此独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CF=CH-或-CH=CF-取代；

R₂表示H、F或其中一个或多个CH₂基团各自彼此独立地被CF₃、CFH、CF₂或-O-取代的碳原子数为1~5的烷基或烷氧基。

4.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于：所述的液晶化合物结构式为：

5.权利要求1-4任一项所述液晶化合物的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：

(1)以溴代烷的格式试剂和对溴苯乙醛为原料，控温-5℃～0℃反应1~2个小时，合成结构通式为A的中间产物，反应停止后酸化水解，分离中间产物A；

(2)以中间产物A和溴素为原料，三苯基膦为催化剂，二氯甲烷、甲苯或苯为溶剂，控温-5℃～-15℃滴加反应，滴完室温反应8~10小时，反应停止后加水分液，去有机相，得中间产物B；

(3)以中间产物B和丙二酸二乙酯为原料，控温50℃～60℃反应2~3小时，反应停止后加溶剂提取反应液，柱层析得中间产物C；

(4)以中间产物C和多聚磷酸为原料进行闭环反应，75-85℃反应2~3小时，反应停止后加二氯甲烷萃取、分液得中间物D；

(5)以中间产物D和氟化试剂二乙胺基三氟化硫为原料，二氯甲烷、甲苯、苯中的一种或几种作溶剂，回流反应，以GC跟踪测定化合物D上的羰基氟化完全后停止回流，反应液水洗分液，得中间产物E；

(6)以中间产物E和相应的硼酸F为原料，四(三苯基膦)钯为催化剂，甲苯/乙醇/水的混合体系为溶剂，在氮气保护下进行偶联反应，回流反应8~10小时，当中间产物E的含量≤1.0％时，处理得所述液晶化合物；

其中，通式A、B、C、D、E、F中，R、Z、R’、

m及n的指代同权利要求1-4任意一项。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1为：先制备溴代烷的格式试剂，向溴代烷的格式试剂中滴加溶解在TFT溶液中的溴苯乙醛，在-5℃～0℃下反应1~2小时，所述的溴苯乙醛在半小时内滴加完毕。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2为：将溴素溶于二氯甲烷中，在氮气保护下降温至-5～-15℃,滴加吡啶，搅拌均匀后加入催化剂三苯基膦，搅拌25-40分钟，控温-5℃～-15℃，滴加中间产物A，滴加完毕后室温反应8~10小时，反应停止后加水分液，去有机相，得中间产物B。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3为：向无水乙醇中投入金属钠，搅拌至全溶，控温于50℃-60℃滴加丙二酸二乙酯，滴毕搅拌20-40min后，控温于50℃-60℃滴加中间产物B，控温反应2~3h，反应停止后加溶剂提取反应液，柱层析得中间产物C。

9.含有权利要求1-4任一项所述液晶化合物的液晶组合物。

10.权利要求1-4任一项所述液晶化合物在制造显示装置中的应用。