CN102898413A - 新型的含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物及其组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种包含二氧杂饱和茚环类的具有通式（Ⅰ）的液晶化合物，该化合物具有较好的化学和物理稳定性，与同类含环己基的单体相比较，具有较大的介电各向异性。本发明还提供一种包括所述新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物的液晶组合物，该液晶组合物具有较大的介电各向异性和较低的驱动电压，可用于含液晶介质的液晶元件，如TN、STN、TFT、VA、ECB、OCB、LCP、PDLC、BiNem、LC LENS、FFS、和IPS等显示模式的液晶元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶化合物以及包括所述液晶化合物的组合物，更具体地说，本发明涉及一种新型的含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物以及包括所述液晶化合物的液晶组合物。
背景技术
液晶材料主要应用于液晶显示器的电介质中，这是因为外加电压可以改变这类物质的光学性能。基于液晶的电光学器件是本领域技术人员极其公知的，并可以包含各种效应。这类器件的实例是具有动态散射的液晶盒、DAP（配向相变形）液晶盒、宾/主型液晶盒、具有扭曲向列结构的TN盒、STN（超扭曲向列）液晶盒、SBE（超双折射效应）液晶盒和OMI（光膜干涉）液晶盒。最常见的显示器基于Schadt-Helfrich效应并具有扭曲向列结构。此外，还存在用于平行于基板和液晶面的电场操作的液晶盒，例如IPS（面内切换）液晶盒。特别的，TN、STN和IPS液晶盒，尤其是TN和IPS液晶盒是本发明的介质的目前具有商业意义的应用领域。
液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和良好的对电场和电磁辐射的稳定性。此外，液晶材料应该具有低粘度并在液晶盒内产生短寻址时间、低阈值电压和高对比度。它们还应该在普通操作温度下，即在高于和低于室温的可能的最宽范围内，具有适用于上述液晶盒的介晶相，例如向列型或胆甾型介晶相。然而，液晶通常作为多种组分的混合物使用，这些组分容易彼此混溶。另外，液晶的其他性能，如电导率、介电各向异性和光学各向异性必须根据晶盒类型和应用领域而满足各种要求。
使用在MLC显示器、笔记本或者汽车仪表上的混合液晶，除了涉及对比度和响应时间有关的问题外，要想取得高的电阻率也出现了困难，随着电阻率的降低，显示器的对比度会变差，并可能产生余像消失的问题。对于TV和视频应用，需要具有短的响应时间的显示器。特别的，如果使用具有低粘度值的液晶组合物，可以实现这种短的响应时间。但是，稀释用添加剂通常降低了清亮点并由此降低混合液晶的工作范围。如在TN液晶盒中，需要促成液晶盒中的下列优点的介质：
1、扩大的向列相范围（特别是低至低温）；
2、在极低温度下的可切换性；
3、提高的抗紫外线辐射性；
4、低阈值电压。
但是现有的技术中得到的混合液晶不能在保持其他参数的同时实现这些优点。因此，仍然及其需要没有表现出这些缺点或在较低程度上表现出这些特点的具有极高电阻率、高的介电各向异性、同时具有大工作温度范围、短响应时间（即使在低温下）和低阈值电压的混合液晶。
本发明提供了一种或数种具有上述性质的液晶单体及含有该液晶单体的液晶组合物。该液晶组合物具有高的介电各向异性、较低的驱动电压、良好的低温互溶性，较高的清亮点，较快的响应时间，可应用于含液晶介质的液晶元件，如TN、STN、TFT、VA、ECB、OCB、LCP、PDLC、BiNem、LC LENS、FFS、和IPS等显示模式的液晶元件。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物，该化合物具有较好的化学和物理稳定性，与同类含环己基的单体相比较，具有较大的介电各向异性。
本发明的另一目的是提供一种包括所述新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物的液晶组合物，该液晶组合物具有具有较大的介电各向异性和较低的驱动电压。
为解决上述问题，本发明提出如下技术方案：
本发明的一个方面，提供一种包含二氧杂饱和茚环类新型化合物，所述化合物具有通式（Ⅰ）所示的结构：
其中，
所述R1选自由-H、-F和C1~C5的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R1中至少有一个-CH2-可以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接，且O、S和Si原子不与环直接相连；
所述R2选自由-H，-F，-Cl，-CN，-NCS，-SCN，-OCN，-NCO，
和C1~C20的卤代或未卤代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R2中的一个或更多个CH2可以被-O-，-S-，-SiH2-，-CH=CH-，-C≡C-，-CF=CF-，-CH=CF-，
-COO-或-OCO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接；
所述环A1选自由组成的组；
所述环A2、A3、和A4可以相同或不同，彼此独立地选自由 
组成的组，其中，所述环A1、A2、A3、和A4的环状结构还可以选自符合以下a）、b）、c）和d）中的至少一个：
a）所述环状结构中的一个或更多个H可以被-D，-F，-Cl，-CN，-CF3，-OCF3，-CH2F，-OCH2F，-CF2H，-OCF2H，-OCH3或-CH3取代；
b）所述环状结构中一个或更多个-CH2-被-O-，-SiH2-，-S-，或-CO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接；
c）在所述环状结构中，芳环结构中的一个或更多个-CH-可以被N替代；
d）所述环状结构中一个或多个可以被
替代；
所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-OCF2CF2CF2-、-CH2CF2OCH2-、-CF=CFCF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-和单键组成的组；
所述Z2、Z3和Z4相同或不同，各自彼此独立地选自由碳碳单键和-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CH2CF2OCH2-、-CH=CHCF2O-、-CF2OCH=CH-、-CF2OCF=CH-、-CF2OCH=CF-、-CF=CFCF2O-、-CF2OCF=CF-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-、-CF=CF-CF=CF-、-C≡C-CF=CF-、-C≡C-CF=CF-C≡C-、-CF=CF-C≡C-CF=CF-、-C≡C-CF2O-、-C≡C-组成的组，其中，在所述Z2、Z3和Z4的链接基团中的任意一个-CH2-可被-SiH2-替代；
所述m、n和p可以相同或不同，彼此独立的地为0，1或2。
在一些优选的实施方案中，所述R1选自由-H、-F和C1~C10的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R1中至少一个-CH2-可以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接，且-O-、-S-和Si原子不与环直接相连；
所述R2选自由-H、-F、-Cl、-CN、-NCS、
或C1~C10的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R2中的一个或更多个CH2可以彼此独立地被-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CF-、
或-CO-O-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接；
所述环A1选自由
组成的组；
所述环A2、A3和A4彼此独立地选自由
组成的组；
所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CH2CH2CF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-CF=CFCF2O-、-CH2CH2CH2O-和单键组成的组；
所述Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-C2H4OCH2-、-OCH2CH2CH2-、-C≡C-和单键组成的组；
所述4≥m+n+p。
在一些优选的实施方案中，所述环A1选自由
组成的组；
所述环A2、A3和A4彼此独立地选自由 
组成的组；
所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CF=CFCF2O-、-CH2CH2CF2O-、-C2H4OCH2-、-CH2CH2CH2O-和单键组成的组；
所述Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-C≡C-和单键组成的组。
优选地，在一些实施方案中，所述通式（Ⅰ）的化合物选自下述化合物的一种或多种：
其中，L1~L4彼此独立地为-H、-F或-CH3；L5~L16彼此独立地为-H、-F、-OCF2H、-CH3、-OCH3、-OCF3或-CF3。
本发明的另一方面提供一种制备所述通式（Ⅰ）化合物的方法，包括如下步骤：
OHC-Z1-A1-(Z2-A2)m-(Z3-A3)n-(Z4-A4)p-R2（V）
通式（V）的化合物主要是通过市售的中间体或者共知的合成方法合成得到，其中共知的合成方法包括还原反应、氧化反应、酯化反应、witting反应、碳-碳交叉偶联反应（Suzuki偶联、Negishi偶联、Heck偶联、Sonogashira偶联和过渡金属催化格氏试剂交叉偶联反应等）、格氏反应、低温反应等得到。
通式（III-3）的化合物主要是通过市售的中间体或者按照如下合成方法合成：
通式（III-6）的化合物主要是通过市售的中间体或者共知的合成方法合成得到，通式（III-5）的化合物按照Journal of Chemical Crystallography，2007,37(4),233-241的合成方法合成得到，通式（III-4）的化合物按照Journal of Organic Chemistry;1981,46(5);3082-3087的合成方法合成得到，通式（III-3）的化合物按照Synlett;1998,10,1049-1050的合成方法合成得到。
所述通式（Ⅰ）化合物的合成过程如下：
1）通式（III-3）的化合物的乙醇溶液，加入三乙胺，氮气保护下，15℃以下滴加氯化亚砜，滴毕后35℃保温6小时，再室温反应过夜，得到通式（III-2）的化合物。
2）钠丝加入甲苯中，氮气保护下回流，滴加用甲苯和乙醇稀释的通式（III-2）的化合物的溶液，滴完后回流反应6小时，得到通式（III-1）的化合物。
3）无水四氢呋喃中加入四氢铝锂，氮气保护下，控制在在0~-5℃下滴加得到的通式（III-1）的化合物的四氢呋喃溶液，滴完后自然升温至室温，搅拌12h，得到通式（III）的化合物。
4）通式（III）的化合物和通式（V）的化合物溶解在二氯甲烷中，加入对甲苯磺酸，N2保护下升温回流5小时，得到通式（I）的化合物。
本发明提供一种具有通式（Ⅰ）的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物，该化合物具有较好的化学和物理稳定性，与同类含环己基的单体相比较，具有较大的介电各向异性。本发明还提供一种包括所述新型的包含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物的液晶组合物，该液晶组合物具有较大的介电各向异性和较低的驱动电压，可用于含液晶介质的液晶元件,如TN、STN、TFT、VA、ECB、OCB、LCP、PDLC、BiNem、LC LENS、FFS、和IPS等显示模式的液晶元件。
具体实施方式
以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。
为便于表达，以下各实施例中，液晶化合物的基团结构用表1所列的代码表示：
表1液晶化合物的基团结构代码
以如下结构式的化合物为例：
该结构式如用表1所列代码表示，则可表达为：3PUQUF，代码中的Q代表二氟亚甲基氧基；代码中的C代表环己烷基；代码中的U代表2,5-二氟代亚苯基。
实施例1
制备化合物HCLC-07的合成路线如下所示：
反式-4-（3,4,5-三氟苯基）环己基甲醛可用现有技术共知方法合成（其合成方法可参考文献Journal of the American Chemical Society，2001,123(23).5414-5417
HCLC-07-3的合成
装有温度计、恒压漏斗的干燥500ml三口瓶，加入25g的HCLC-07-4的化合物、41g的三乙胺、乙醇，氮气保护，15℃以下滴加47.9g的氯化亚砜，滴毕后35℃保温6小时，再室温过夜。过夜后减压浓缩，PE溶解，5%碳酸氢钠洗涤一次，再水洗一次，水层用PE萃取后合并有机层，干燥。过硅胶柱，浓缩层析液得到32.1g无色透明液体，为HCLC-07-3的化合物。GC：96.3%，收率93.7%。
HCLC-07-2的合成
干燥的500ml三口瓶，加入150ml的甲苯、3.6g的钠丝，氮气保护，搅拌升温至回流，滴加用20ml甲苯稀释的32.1g和0.3ml乙醇，1小时滴毕继续回流反应6小时，冷却后水洗2次，水层萃取后合并有机层干燥，浓缩得到14.2g。用石油醚柱层析，浓缩层析液得到21.5g油状物，为HCLC-07-2的化合物。GC：95.4%（三异构体），收率85.4%。
HCLC-07-1的合成
干燥的1L三口瓶中加入400ml无水四氢呋喃（THF），先加入少量四氢铝锂（LAH），搅拌，待无气泡后后再加入13.8g四氢铝锂，搅拌下氮气排空。控制在0~-5℃下滴加50mlTHF稀释的21.5g的HCLC-07-2的化合物。约1小时滴毕，自然升温至室温，搅拌12小时。缓慢加入十水硫酸钠破坏过量的LAH，待体系中固体变为黄白色后停止加用十水硫酸钠。吸滤，滤饼用150ml乙酸乙酯洗涤3次，合并有机相，用盐水洗涤2次（盐水需用EA萃取1次），干燥有机层，减压浓缩。用50g的60-100硅胶拌样，150g的200-300硅胶装柱，先用PE：EA=8:1冲柱，待无可显色杂质后用EA：EtOH=1:1冲柱，得到13.8g浅黄色油状物，为HCLC-07-1的化合物。GC:94.8%，收率：72.9%。
HCLC-07的合成
250ml三口瓶，加入3.7g的HCLC-07-1的化合物，4.9g的反式-4-（3,4,5-三氟苯基）环己基甲醛，搅拌状态下加入对甲苯磺酸，N2保护下升温回流5小时，停止加热，降至室温，用碳酸氢钠水溶液洗涤有机相一次，盐水洗涤有机相两次后，无水硫酸钠干燥，减压浓缩后得棕色油状物6.5g，用乙酸乙酯：石油醚=1:40作洗脱剂，过柱得3g无色透明液体，用5ml乙醇重结晶3次，得到白色固体0.92g，为HCLC-07的化合物。GC：99.8%，收率13.5%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ6.88–6.81(m,2H),4.79(d,J=4.1Hz,1H),3.80(dd,J=24.8,15.2Hz,1H),3.72–3.45(m,2H),2.60–2.46(m,1H),2.08–1.64(m,8H),1.62–1.17(m,5H),1.14–0.96(m,2H),0.94–0.79(m,3H)。
实施例2
制备化合物HCLC-07F的合成路线如下所示：
[4,4-二氟-(3,4,5-三氟苯氧基)甲基]-3,5-二氟苯硼酸可用现有技术共知方法合成（其合成方法可参考文献European Journal of Organic Chemistry，2008,V20p34793487）
HCLC-07F-01的合成
250mL干燥洁净的单口瓶中加入4.0g的对溴苯甲醛，6.7g的4-二氟-(3,4,5-三氟苯氧基)甲基]-3,5-二氟苯硼酸，4.0g的无水碳酸钠，20mL的去离子水，50mL的甲苯和20m的L无水乙醇，用氩气置换排空后，加入0.3g四(三苯基膦)钯（Pd[P(Ph)3]4）。氩气保护下加热回流6小时，反应液冷却后分液，有机相过硅胶柱，用6:1的石油醚和乙酸乙酯洗脱，层析液用旋转蒸发仪蒸尽溶剂，得到7.6g浅黄色固体，粗品再用15mL石油醚和15mL无水乙醇重结晶两次，得到6.5g白色固体，为HCLC-07F-01的化合物。GC含量99.5%，收率82%。
HCLC-07F的合成
250mL三口瓶中加入3.1g的HCLC-07-1的化合物，6.5g的HCLC-07F-1的化合物，0.3g的对甲苯磺酸一水合物，100ml的二氯甲烷，水浴加热回流分水，反应6小时，GC监控无HCLC-07F-1的化合物，自然冷却至室温；将反应液倒入20mL的饱和碳酸氢钠水溶液中，转入分液漏斗中分液，水层用50mL二氯甲烷萃取两次，有机体层合并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次，有机层再用30g无水硫酸钠干燥，再用旋转蒸发仪蒸尽溶剂，得到8.8g浅黄色固体。粗品用石油醚和乙酸乙酯（8:1）进行柱层析，层析液旋转蒸发仪蒸尽溶剂，得浅黄色固体6.9g，用30mL无水乙醇和10ml甲苯重结晶3次，得白色固体1.35g，为HCLC-07F的化合物。GC含量99.8%，收率16.4%。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.92–7.46(m,4H),7.36–7.29(m,2H),6.92–6.84(m,2H),5.98(s,1H),4.01–3.65(m,2H),3.54(dd,J=24.8,15.2Hz,1H),2.15–1.94(m,1H),1.93–1.63(m,2H),1.63–1.37(m,2H),1.28(dt,J=24.7,17.9Hz,1H),0.86(d,J=12.4Hz,3H)。
实施例3
按表2中所列的各化合物及重量百分数配制成包含本发明的化合物的液晶组合物，进行性能测试，测试数据如下表所示：
表2液晶组合物配方及其测试性能
| 组分代码 | 重量百分数（%) | 性能参数测试结果 |
| 3CPO2 | 5 | △n=0.098 |
| 3CPP2 | 20 | Vth=2.15v |
| 5PP1 | 6 | Cp=78.6℃ |
| 3PPO2 | 10 | η=19.6mpa.s |
| VCCP1 | 5 | △ε=6.7 |
| 3CCV | 34 | |
| 4PGUQUF | 6 | |
| 3PGUQUF | 6 | |
| HCLC-07F | 8 |
对照例3
按表3中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例3的液晶组合物，进行性能测试，测试数据如下表所示：
表3液晶组合物配方及其测试性能
| 组分代码 | 重量百分数（%) | 性能参数测试结果 |
| 3CPO2 | 5 | △n=0.108 |
| 3CPP2 | 20 | Vth=2.26v |
| 5PP1 | 6 | Cp=82.4℃ |
| 3PPO2 | 10 | η=14.2mpa.s |
| VCCP1 | 5 | △ε=6.4 |
| 3CCV | 34 | |
| 4PGUQUF | 6 | |
| 3PGUQUF | 6 | |
| 3CPUQUF | 8 |
实施例4
按表4中所列的各化合物及重量百分数配制成包含本发明的化合物的液晶组合物，进行性能测试，测试数据如下表所示：
表4液晶组合物配方及其测试性能
| 组分代码 | 重量百分数(%） | 性能参数测试结果 |
| 2CCUF | 15 | △n=0.134 |
| HCLC-07 | 12 | Vth=1.64v |
| 1PP2V1 | 8 | Cp=80.1℃ |
| 2PGP3 | 12 | η=29.3mpa.s |
| 3CGUF | 6 | △ε=8.25 |
| 2CGUF | 7 | |
| 3CCV | 15 | |
| 3CCV1 | 5 | |
| 3PUQUF | 8 | |
| 3PGUQUF | 6 | |
| 2PGUQUF | 6 |
对照例4
按表5中所列的各化合物及重量百分数配制成对照例4的液晶组合物，进行性能测试，测试数据如下表所示：
表5液晶组合物配方及其测试性能
| 组分代码 | 重量百分数(%） | 性能参数测试结果 |
| 2CCUF | 15 | △n=0.140 |
| 3CCUF | 12 | Vth=1.75v |
| 1PP2V1 | 8 | Cp=85.5℃ |
| 2PGP3 | 12 | η=26.8mpa.s |
| 3CGUF | 6 | △ε=8.02 |
| 2CGUF | 7 | |
| 3CCV | 15 | |
| 3CCV1 | 5 | |
| 3PUQUF | 8 | |
| 3PGUQUF | 6 | |
| 2PGUQUF | 6 |
参照对比例3和4，从以上实施例3和4的测试数据可见，包含本发明提供的化合物的组合物具有较大的介电各向异性和较低的驱动电压。可应用于含液晶介质的液晶元件，如TN、STN、TFT、VA、ECB、OCB、LCP、PDLC、BiNem、LC LENS、FFS、和IPS等显示模式的液晶元件。
Claims (9)
1.一种具有通式（Ⅰ）的化合物：
其中，
R1选自由-H、-F和C1~C10的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R1中至少有一个-CH2-可以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接，且O、S和Si原子不与环直接相连；
R2选自由-H，-F，-Cl，-CN，-NCS，-SCN，-OCN，-NCO，
和C1~C20的卤代或未卤代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R2中的一个或更多个-CH2-可以彼此独立地被-O-，-S-，-SiH2-，-CH=CH-，-C≡C-，-CF=CF-，-CH=CF-，
-COO-或-OCO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接；
环A1选自由组成的组；
环A2、A3、和A4可以相同或不同，彼此独立地选自由
组成的组，其中，所述环A1、A2、A3、和A4的环状结构还可以选自符合以下a）、b）、c）和d）中的至少一个：
a）所述环状结构中的一个或更多个H可以被-D、-F、-Cl、-CN、-CF3、-OCF3、-CH2F、-OCH2F、-CF2H、-OCF2H、-OCH3或-CH3取代；
b）所述环状结构中一个或更多个-CH2-可以被-O-、-SiH2-、-S-、或-CO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接；
c）在所述环状结构中，芳环结构中的一个或更多个CH可以被N替代；
d）所述环状结构中一个或多个可以被
替代；
Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-OCF2CF2CF2-、-CH2CF2OCH2-、-CF=CFCF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-和单键组成的组；
Z2、Z3和Z4可以相同或不同，彼此独立地选自由单键、-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF2CF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CH2CF2OCH2-、-CH=CHCF2O-、-CF2OCH=CH-、-CF2OCF=CH-、-CF2OCH=CF-、-CF=CFCF2O-、-CF2OCF=CF-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-OCH2CH2CH2-、-CF=CF-CF=CF-、-C≡C-CF=CF-、-C≡C-CF=CF-C≡C-、-CF=CF-C≡C-CF=CF-、-C≡C-CF2O-和-C≡C-组成的组，其中，所述Z2、Z3和Z4中的任意一个CH2可被SiH2替代；
m、n和p可以相同或不同，彼此独立地为0，1或2。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R1选自由-H、-F和C1~C5的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R1中至少一个-CH2-可以被-O-、-S-、-SiH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接，且-O-、-S-和-Si-原子不与环直接相连；
所述R2选自由-H、-F、-Cl、-CN、-NCS、
或C1~C10的卤代或未取代的直链或支链的烷基或烷氧基组成的组，其中，所述R2中的一个或更多个-CH2-可以彼此独立地被-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CF-、
或-CO-O-替代，其前提是杂原子不直接彼此连接。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述环A1选自由
组成的组；
所述环A2、A3和A4彼此独立地选自由
组成的组。
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CH2CH2CF2O-、-CH=CHCH2CH2-、-C2H4OCH2-、-CH2CH=CHCH2-、-CF=CFCF2O-、-CH2CH2CH2O-和单键组成的组；
Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CH2CH2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-C2H4OCH2-、-OCH2CH2CH2-、-C≡C-和单键组成的组。
5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，4≥m+n+p。
6.根据权利要求3所述的化合物，其特征在于，所述环A1选自由
组成的组；
所述环A2、A3和A4彼此独立地选自由
组成的组。
7.根据权利要求4所述的化合物，其特征在于，所述Z1选自由-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-(CH2)4-、-CF=CFCF2O-、-CH2CH2CF2O-、-C2H4OCH2-、-CH2CH2CH2O-和单键组成的组；
所述Z2、Z3和Z4彼此独立地选自由-CO-O-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C2F4-、-(CH2)4-、-C4F8-、-OCF2CF2O-、-CF=CFCF2O-、-C≡C-和单键组成的组。
8.根据权利要求1~7所述的化合物，其特征在于，所述化合物选自由以下化合物组成的组：
其中，L1~L4彼此独立地为-H、-F或-CH3；L5~L16彼此独立地为-H、-F、-OCF2H、-CH3、-OCH3、-OCF3或-CF3；
R1、R2的定义与权力要求2中的一致，Z1-Z4的定义与权利要求4中的定义一致。
9.一种液晶组合物，至少包含一种权利要求1～8之一所述的化合物。
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