CN103058836A - 含有茚满和二氟亚甲氧基桥的液晶化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有茚满和二氟亚甲氧基桥的液晶化合物及其制备方法与应用。该化合物的结构通式如式I所示。该化合物具有良好的热稳定性和对紫外光的稳定性、较大的正介电各向异性Δε，光学器件使用时可实现较低的阈值电压，还具有低的旋转粘度γ₁，对实现显示器的快速响应具有重要意义，故非常适合用于调配液晶混合物。含有此类液晶单体的液晶混合物可应用于多种显示器，尤其是适用于TN-TFT和STN显示器，也可以用于IPS、VA显示器。

Description

含有茚满和二氟亚甲氧基桥的液晶化合物及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于液晶化合物及应用领域，涉及一种含有茚满和二氟亚甲氧基桥的液晶化合物及其制备方法与应用。

背景技术

对于液晶显示技术领域，近年来市场虽然已经非常巨大，技术也逐渐成熟，但人们对显示技术的要求也在不断的提高，尤其是在实现快速响应，降低驱动电压以降低功耗等方面。液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一，对改善液晶显示器的性能发挥重要的作用。

作为显示用的液晶材料得到了很大发展，出现了大量的液晶化合物。从联苯腈、酯类、含氧杂环类、嘧啶环类液晶化合物发展到环己基苯类、苯乙炔类、乙基桥键类、端烯基液晶和各种含氟芳环类液晶化合物等，不断满足TN、STN、TFT-LCD等显示性能要求。

任何的显示用液晶都要求有适当的温度范围，较宽的液晶态温度，较高的稳定性，比较适合的粘度，对电场有较快的响应速度。但是目前为止还没有任何单一的液晶单体单独用在液晶显示器中，而不用与其它化合物组合就能够满足性能要求。如果把两种或两种以上的液晶单体混合在一起，就可以持续不断地改变液晶的各类性质，一般的TFT液晶基本上也都是由多种单体液晶混合而成的。

液晶分子引入一个二氟亚甲氧基桥(-CF₂O-)后，会使它的向列相温度范围很大程度的扩大，同时旋转粘度γ₁也有所降低。另外由于二氟亚甲氧基桥(-CF₂O-)的偶极矩的贡献，端基氟原子的偶极矩也有一定程度的提高，从而使液晶分子的介电各向异性Δε有所增加。德国默克和日本智索公司已经公开了一些具有不同取代基的具有二氟亚甲氧基桥(-CF₂O-)的液晶化合物(CN1717468A，CN101143808A，CN101157862A等)。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有茚满和二氟亚甲氧基桥的液晶化合物及其制备方法与应用。

本发明提供的化合物，其结构通式如式I所示，

式I

所述式I中，R¹和R²为如下A或B所示基团：

A、选自碳原子总数为1-15的烷基、氟取代的碳原子总数为1-15的烷基、氯取代的碳原子总数为1-15的烷基、碳原子总数为1-15的烷氧基、氟取代的碳原子总数为1-15的烷氧基、氯取代的碳原子总数为1-15的烷氧基、H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF₃、-CF₃、-CHF₂、-OCHF₂、-SCN、-NCS和-SF₅中的至少一种；

b、将所述A中含-CH₂-的任意基团中至少一个-CH₂-被如下基团中的至少一种取代而得的基团：-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷和-O-；

所述A¹、A²、A³和A⁴均选自单键、氢和下述基团中的至少一种：

所述L¹、L²和L³均选自单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF₂O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-C₂F₄-、-CF＝CF-和-(CH₂)₄-中的至少一种；

所述式I中，

选自：

所述a、b和c均选自0-3的整数中的任意一个，且a+b+c≤5；

所述a、b或c为2或3时，结构单元A¹-L¹中，A¹可相同或不同，L¹可相同或不同；结构单元A²-L²中，A²可相同或不同，L²可相同或不同；结构单元A³-L³中，A³可相同或不同，L³可相同或不同。

具体的，所述式I中R¹和R²的定义中，所述碳原子总数为1-15的烷基、氟取代的碳原子总数为1-15的烷基、氯取代的碳原子总数为1-15的烷基、碳原子总数为1-15的烷氧基、氟取代的碳原子总数为1-15的烷氧基和氯取代的碳原子总数为1-15的烷氧基中，烷基或烷氧基的碳原子数具体为1-10或1-8或1-6或10-15或2-8或2-6或1-5或1-4或1或2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或2-15或2-12或3-15；

所述式I所示化合物优选为式Ia所示化合物，

式Ia

所述式Ia中，R¹、R²、A²、A⁴、

b的定义与前述相同。

所述式I所示化合物为式I1至式I34所示化合物，

其中，R¹¹为氢或碳原子数为1-7的直链烷基或烷氧基，-(F)表示苯环上有氟原子取代基或为氢，-(O)表示有或没有氧原子。

本发明提供的制备式I所示化合物的方法，为方法一和方法二；

其中，方法一包括如下步骤：

1)将R¹-(A¹-L¹)_a-Br与镁进行格氏反应，反应完毕得到

后，再加入

混匀进行加成反应，反应完毕后再进行水解反应，反应完毕后收集有机相，将所得有机相与催化量的催化剂对甲苯磺酸混匀进行催化脱水反应，水流分水至无水分分出，得到

2)将所述步骤1)所得

与钯碳催化剂和氢气进行常压氢化反应，反应完毕得到

3)将所述步骤2)所得

与碘、碘酸和硫酸混匀回流进行碘代反应，反应完毕得到

4)将所述步骤3)所得

Pd(PPh₃)₄和碳酸钠混匀进行SUZUKI偶联反应，反应完毕得到

5)将所述步骤4)所得

与正丁基锂混匀进行锂代反应后，反应完毕后将所得产物与CF₂Br₂进行加成反应后，升温至室温进行水解反应，收集有机相得到

6)将所述步骤5)所得

与无水碳酸钾和

混匀进行醚化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；

所述方法的步骤1)至步骤6)中所有反应物和中间产物的结构式中，R¹、R²、A¹、A²、A³、A⁴、L¹、L²、L³、a、b和c均与前述定义相同。

上述方法一所述步骤1)中，R¹-(A¹-L¹)_a-Br、镁、

的投料摩尔比为1∶1-1.5∶1-1.5，具体为1∶1∶1；所述格氏反应步骤中，温度为0-66℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为0-6℃，时间为1-3小时，具体为2小时；所述水解反应的pH值为1-6，具体为1-3；所述催化脱水反应步骤中，温度为100-110℃；

所述步骤3)中，

与碘、碘酸的投料摩尔比为1∶0.3-0.5∶0.2-0.4：具体为1∶0.4∶0.3；所述碘代反应步骤中，时间为3-7小时，具体为4小时；

所述步骤4)中，

Pd(PPh₃)₄和碳酸钠的投料摩尔比为1∶0.9-1.2∶0.002-0.02∶1-2，具体为1∶1∶0.008∶1.2；所述SUZUKI偶联反应步骤中，温度为70-90℃，具体为80℃，时间为4-6小时，具体为5小时；

所述步骤5)中，

正丁基锂、CF₂Br₂的投料摩尔比为1∶0.9-1.4∶1-1.5具体为1∶1.1∶1.2；所述锂代反应步骤中，温度为-55℃～-60℃，时间为20-60分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为-70℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；

所述步骤6)中，无水碳酸钾和

的投料摩尔比为1∶1-5∶1-1.5，具体为1∶3∶1.3；所述醚化反应步骤中，温度为65-70℃，时间为1-5小时。

方法二，包括如下步骤：

1)将Br-(L²-A²)_b与镁进行格氏反应，反应完毕得到后，再加入

混匀进行加成反应，反应完毕后再进行水解反应，反应完毕后收集有机相，将所得有机相与催化剂对甲苯磺酸混匀进行催化脱水反应，水流分水至无水分分出，得到

2)将所述步骤1)所得

与钯碳催化剂和氢气进行常压氢化反应，反应完毕得到

3)将所述步骤2)所得

与碘、碘酸和硫酸混匀回流进行碘代反应，反应完毕得到

4)将R¹-(A¹-L¹)a_-Br与镁进行格氏反应，反应完毕得到

后，将所述步骤3)所得

与dppp·PdCl₂混匀回流进行偶联反应后，再进行水解反应，反应完毕后收集有机相，反应完毕得到

5)将所述步骤4)所得

与正丁基锂混匀进行锂代反应后，反应完毕后将所得产物与CF₂Br₂进行加成反应后，升温至室温进行水解反应，收集有机相得到

6)将所述步骤5)所得

无水碳酸钾和

混匀进行醚化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；

所述方法的步骤1)至步骤6)中所有反应物和中间产物的结构式中，R¹、R²、A¹、A²、A³、A⁴、L¹、L²、L³、a、b和c均与前述定义相同。上述方法二的所述步骤1)中，Br-(L²-A²)_b、镁和

的投料摩尔比为1∶1-1.5∶0.9-1.5，具体为1∶1∶1；所述格氏反应步骤中，温度为0-66℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为0-6℃，时间为1-3小时，具体为2小时；所述水解反应的pH值为1-6，具体为1-3；所述催化脱水反应步骤中，温度为100-110℃；

所述步骤3)中，

与碘、碘酸的投料摩尔比为1∶0.3-0.5∶0.2-0.4具体为1∶0.4∶0.3；所述碘代反应步骤中，时间为3-7小时，具体为4小时；

所述步骤4)中，R¹-(A¹-L¹)_a-Br、镁、

与dppp·PdCl₂的投料摩尔比为1∶0.9-1.5∶0.5-1.1∶0.003-0.02，具体为1∶1∶0.7∶0.006；所述格氏反应步骤中，温度为0-66℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；所述偶联反应步骤中，时间为1-5小时，具体为2小时；所述水解反应步骤的pH值为1-6，具体为1-3；

所述步骤5)中，正丁基锂、CF₂Br₂的投料摩尔比为1∶0.9-1.4∶1-1.5，具体为1∶1.1∶1.2；所述锂代反应步骤中，温度为-55℃～-60℃，时间为20-60分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为-70℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；

所述步骤6)中，无水碳酸钾和

的投料摩尔比为1∶1-5∶1-1.5，具体为1∶3∶1.3；所述醚化反应步骤中，温度为65-70℃，时间为1-5小时。

上述两方法步骤1)至步骤6)所述反应均在溶剂中进行；

所述溶剂具体选自四氢呋喃、甲苯、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和水中的至少一种；

所述反应均在惰性气氛中进行；所述惰性气氛具体为氮气气氛；

上述两方法的合成路线如下所示，其中路线1对应第一个方法，路线2对应第二个方法：

结构式I的化合物由于取代基的不同，因而应用范围较广泛。这些化合物能够作为液晶混合物的重要的基础成分。本发明进一步涉及含有结构式I中任一种化合物或一种以上化合物的液晶混合物，其能够使液晶混合物的有效参数范围拓宽。

本发明所涉及的液晶混合物为包含组分A的液晶混合物；其中，所述组分A具体为1-5种结构式I所述化合物，优选为2-4种式I所述化合物。

其中，组分A占所述液晶混合物的重量百分比为1-90％，具体为5-60％，更具体为9-40％或9％；

具体的，所述液晶混合物由所述组分A和组分B组成；所述组分A具体为式I所述化合物中的1-5种，更具体为式I所示化合物中的1种；

其中，所述组分A占所述液晶混合物总质量的1-90％，具体为5-60％，更具体为9-40％或9％；

所述组分B由式II-式XI化合物中的至少一种组成，具体为由所述式II-式XI化合物中的至少两种或至少三种或至少四种组成；

所述式II-式XI中，所述R³均选自碳原子总数为1-9的正烷基、碳原子总数为1-9的氟烷基、碳原子总数为1-9的烷氧基、碳原子总数为1-9的氧杂烷基、碳原子总数为1-9的链烯基和碳原子总数为1-9的链烯氧基中的至少一种；

所述Z均选自单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF₂O-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CH₂-、-C₂F₄-和-(CH₂)₄-中的至少一种；

Y均为H或F；

X均为F、Cl、碳原子总数为1-9的卤代烷基、碳原子总数为1-9的卤代链烯基、碳原子总数为1-9的链烯基、碳原子总数为1-9的卤代烷氧基、碳原子总数为1-9的卤代链烯基氧基和碳原子总数为1-9的烷基中的至少一种；

n均为0或1。

具体的，所述液晶混合物为由组分A式I1和如下组分B组成；或由组分A式I2和如下组分B组成；且所述组分A占所述液晶混合物的重量百分比为1-90％，具体为5-60％，更具体为9-40％或9％；

更具体的，所述液晶混合物为液晶混合物a或b；

其中，液晶混合物a由组分A

和如下组分B组成：组分A与B的的重量比为100∶10；

组分B由如下各组分组成：

各组分的结构式                重量份数

液晶混合物b由组分A

和如上组分B组成：

组分A与B的重量比为100∶10。

本发明所涉及的液晶混合物除了含有结构式I-X中的化合物外，还可以添加掺杂剂如抗氧化剂、手性剂等。

本发明涉及的含有结构式I化合物的液晶混合物在电光学方面，尤其在电光学液晶显示器件中的应用，也属于本发明保护范围。

本发明涉及液晶化合物具有良好的热稳定性和对紫外光的稳定性，适中的Δn，具有较大的正介电各向异性Δε，在光学器件中使用时可实现较低的阈值电压，同时还具有宽向列相范围和低旋转粘度γ₁，对于实现显示器的快速响应具有重要意义，故非常适合用于调配液晶混合物。含有此类液晶单体的液晶混合物可应用于多种显示器，所述显示器为IPS显示器、VA显示器、TN-TFT显示器或STN显示器。

本发明公开了一种分子结构中含有茚满和二氟亚甲氧基桥(-CF₂O-)的新型化合物，由于茚满结构稳定，所以此类液晶化合物具有良好的热稳定性和对紫外光的稳定性、适中的Δn、较低的旋转粘度γ₁、较大的正介电各向异性Δε，由于阈值电压V_th和液晶的介电各向异性Δε有如下关系：

V_th＝π(K/Δε·ε₀)^1/2

所以在光学器件中使用时可实现较低的阈值电压V_th，，故非常适合用于调配液晶混合物。含有此类液晶单体的液晶混合物可应用于多种显示器，尤其是适用于TN-TFT和STN显示器，也可以用于IPS显示器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

下面实施例用于解释本发明，但本发明不仅限于下面实施例。下面实施例中GC表示气相色谱纯度，HPLC表示液相色谱纯度，MP表示熔点，MS表示质谱，1H-NMR表示核磁氢谱，13C-NMR表示核磁碳谱，Δε表示介电各向异性，Δn表示光学各向异性。

实施例1

步骤1

250ml三口瓶中加入镁屑19.2g，200ml四氢呋喃，充氮气置换空气，滴加入5ml由98.4g溴丙烷和200ml四氢呋喃配成的溶液，加热至66℃引发格氏反应，用30分钟加完剩余的溴丙烷溶液得到格氏试剂C₃H₇MgBr，30分钟后滴加104g 2-茚酮与格式试剂，反应放热，30分钟加完，加完后再反应2小时，倒入有80ml盐酸的1000ml冰水(pH值为1-3)中进行水解反应，反应完毕后收集有机相，甲苯萃取一次水相，合并有机相水洗，蒸出溶剂后，向所得有机相中加300ml甲苯溶剂、1g催化剂对甲苯磺酸于110℃进行催化脱水反应，水流分水至无水分分出，蒸出溶剂，石油醚溶解过硅胶柱分离出产品，蒸出石油醚，减压蒸馏，得到20.5g无色液体(1-a)。Gc：96.2％

步骤2

1L三口瓶中加入20.5g(1-a)，100ml乙醇，1gPd/C，常压下氢化至不再吸氢，过滤除去Pd/C，蒸除溶剂得到20g无色液体(1-b)，Gc：96.0％

步骤3

250ml三口瓶中加入20g(1-b)，12.7g碘，6.6g碘酸，80ml乙酸，10ml乙酸乙酯，20ml乙醇，5ml水，5ml硫酸，加热回流进行碘代反应4小时，放凉后倒入200ml水中，加入少量NaHSO₃除去碘色，分出水相，100ml石油醚分两次提取，合并有机相，水洗至中性，Na₂SO₄干燥，蒸除溶剂得到浅黄色产物30.5g(1-c)。Gc：86.3％

步骤4

250ml三口瓶中加入30.5g(1-c)，17.4g3，5-二氟苯硼酸，13.78gNa₂CO₃，90ml甲苯，90ml乙醇，100ml水，1.0g四三苯基膦合钯，充氮气置换空气，加热于80℃进行SUZUKI偶联反应5小时，放凉后加水150ml，分出水相，50甲苯提取一次，合并有机相，水洗至中性，蒸除溶剂，石油醚溶解过硅胶柱，蒸除石油醚，无水乙醇重结晶，得到14.1g浅黄色晶体(1-d)，Gc：98.50％

步骤5

在250ml反应瓶中加入10.88g(1-d)，90ml四氢呋喃，通氮气保护，降温至-60℃，滴加0.044mol正丁基锂，滴加过程控温-55℃～-60℃，滴毕，继续锂代反应控温搅拌0.5小时。降温至-70℃，滴加10.5g二氟二溴甲烷，滴加过程控温-65℃～-70℃，滴毕，继续取代反应控温搅拌30分钟，升温至室温，加入150ml水水解，分液，50ml二氯甲烷提取水相，水洗有机相至中性，蒸干溶剂得淡黄色液体(1-e)，收率70％，Gc：78％。

步骤6

在250ml反应瓶中加入4.48g(1-e)，50mlDMSO，0.02mol无水碳酸钾，0.012mol3，4，5-三氟苯酚，搅拌加热至65～70℃进行醚化反应2小时，降温至室温，过滤固体，并用30ml二氯甲烷冲洗滤饼，滤液加入100ml水，搅拌，分液，用20ml二氯甲烷提取水层，水洗有机相至中性，蒸干溶剂。浓缩物溶于20ml石油醚，过硅胶柱脱色，用石油醚洗脱，收集洗脱液并蒸除石油醚，所得物用无水乙醇重结晶3次，得到1.3g白色片状固体(1-f)。

MS：m/z(％)468(M+2.5)  321(100)  291(2.7)  277(11.7)  265(4.7)

Gc：99.9％。

由上可知，该产物结构正确，为式I所示化合物。

该化合物的液晶性能检测结果如下：

CP：-5℃

Δn[589nm，20℃]：0.116

Δε[KHz，20℃]：16.5。

实施例2

步骤1

250ml三口瓶中加入镁屑14.4g，200ml四氢呋喃，充氮气置换空气，滴加入5ml由162g 3′，5′-二氟-4-溴联苯和240ml四氢呋喃配成的溶液，加热至66℃引发格氏反应，用30分钟加完剩余的溶液得到3′，5′-二氟-4-溴联苯格氏试剂，30分钟后滴加78g2-茚酮于66℃进行加成反应，反应放热，30分钟加完，加完后再反应2小时，倒入有60ml盐酸的600ml冰水(pH值为1-3)中进行水解反应，分出有机相，甲苯萃取一次水相，合并有机相水洗，蒸出溶剂，加300ml甲苯、1g催化剂对甲苯磺酸于110℃进行催化脱水反应，水流分水至无水分分出，蒸出溶剂，石油醚溶解过硅胶柱分离出产品，石油醚重结晶，得到40.8g无色固体(2-a)。Gc：99.2％

步骤2

1L三口瓶中加入40.8g(2-a)，100ml乙醇，100ml甲苯，2gPd/C，常压下氢化至不再吸氢，过滤除去Pd/C，蒸除溶剂得到40g无色固体(2-b)，Gc：99.0％

步骤3

参照实施例1步骤3合成方法，得到(2-c)39g，Gc：98.5％

步骤4

在250ml三口瓶中加入镁屑3.1g，30ml四氢呋喃，充氮气置换空气，滴加入5ml由16g溴丙烷和50ml四氢呋喃配成的溶液，加热至66℃引发格氏反应，用30分钟加完剩余的溴丙烷溶液，加完后再回流反应1小时，镁屑消失，降温至室温，得到格氏试剂C₃H₇MgBr。

在另一250ml三口瓶中加入(2-c)39g，100ml四氢呋喃，充氮气置换空气，加入0.5gdppp.PdCl₂，加热至回流进行，滴加上述刚制得的溴丙烷格氏试剂，加完后进行偶联回流反应2小时，降温后倒入有5ml盐酸的300ml水中(pH值为1-3)进行水解反应，100ml甲苯提取水相，合并有机相，水洗至中性，Na₂SO₄干燥，蒸除溶剂，石油醚溶解过硅胶柱，石油醚重结晶得到24.8g白色晶体(2-d)，Gc：98.3％

步骤5

参照实施例1步骤5合成方法，得到(2-e)23.6g，Gc：75.5％

步骤6

参照实施例1步骤6合成方法，得到(2-f)7.6g，

MS：m/z(％)544(M+2.6)397(100)239(3.5)252(11.2)

Gc：99.9％。

由上可知，该产物结构正确，为式I所示化合物。

该化合物的液晶性能检测结果如下：

CP：54℃

Δn[589nm，20℃]：0.126

Δε[KHz，20℃]：14.5。

实施例3、制备液晶混合物a

向组分B中加入实施例1制备所得式I所示化合物

(也即组分A)混匀，得到本发明提供的液晶混合物a；

其中，组分B与

的重量比为100∶10；

组分B由如下各组分组成：

各组分的结构式            重量份数

Δn[589nm，25℃]：0.100

Δε[1KHz，25℃]：10.6

Cp：95℃

γ₁[25℃]：130mPa.s。

该液晶混合物a的性能参数如下：

Δn[589nm，25℃]：0.1037

Δε[1KHz，25℃]：11.4

Cp：85℃

γ₁[25℃]：122.5mPa.s。

实施例4、制备液晶混合物b

向实施例3所用组分B中加入实施例2制备所得式I所示化合物

(也即组分A)混匀，得到本发明提供的液晶混合物b；

其中，组分B与组分A

的重量比为100∶10；

该液晶混合物b的性能参数如下：

Δn[589nm，25℃]：0.1037

Δε[1KHz，25℃]：11.2

Cp：86℃

γ₁[25℃]：128.4mPa.s。

Claims (10)

1.式I所示化合物

式I

所述式I中，R¹和R²为如下A或B所示基团：

A、选自碳原子总数为1-15的烷基、氟取代的碳原子总数为1-15的烷基、氯取代的碳原子总数为1-15的烷基、碳原子总数为1-15的烷氧基、氟取代的碳原子总数为1-15的烷氧基、氯取代的碳原子总数为1-15的烷氧基、H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF₃、-CF₃、-CHF₂、-OCHF₂、-SCN、-NCS和-SF₅中的至少一种；

b、将所述A中含-CH₂-的任意基团中至少一个-CH₂-被如下基团中的至少一种取代而得的基团：-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷和-O-；

所述A¹、A²、A³和A⁴均选自单键、氢和下述基团中的至少一种：

所述L¹、L²和L³均选自单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF₂O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-C₂F₄-、-CF＝CF-和-(CH₂)₄-中的至少一种；

所述式I中，选自

中的至少一种；

所述a、b和c均选自0-3的整数中的任意一个，且a+b+c≤5；

所述a、b或c为2或3时，所述结构单元A¹-L¹中，A¹相同或不同，L¹相同或不同；所述结构单元A²-L²中，A²相同或不同，L²相同或不同；所述结构单元A³-L³中，A³相同或不同，L³相同或不同。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述式I所示化合物为式Ia所示化合物，

式Ia

所述式Ia中，R¹、R²、A²、A⁴、

b与权利要求1中的定义相同；

所述式I所示化合物为式I1至式I34所示化合物中的任意一种，

所述式I1至式I34中，所述R¹¹均为氢、碳原子总数为1-7的直链烷基或碳原子总数为1-7的烷氧基，-(F)表示苯环上有氟原子取代基或氢，-(O)表示有或无氧原子。

3.一种制备权利要求1-2任一所述化合物的方法，包括如下步骤：

1)将R¹-(A¹-L¹)_a-Br与镁进行格氏反应，反应完毕得到

后，再加入

混匀进行加成反应，反应完毕后再进行水解反应，反应完毕后收集有机相，将所得有机相与催化量的催化剂对甲苯磺酸混匀进行催化脱水反应，水流分水至无水分分出，得到

2)将所述步骤1)所得

与钯碳催化剂和氢气进行常压氢化反应，反应完毕得到

3)将所述步骤2)所得

与碘、碘酸和硫酸混匀回流进行碘代反应，反应完毕得到

4)将所述步骤3)所得

Pd(PPh₃)₄和碳酸钠混匀进行SUZUKI偶联反应，反应完毕得到

5)将所述步骤4)所得

与正丁基锂混匀进行锂代反应后，反应完毕后将所得产物与CF₂Br₂进行加成反应后，升温至室温进行水解反应，收集有机相得到

6)将所述步骤5)所得

与无水碳酸钾和混匀进行醚化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；

所述方法的步骤1)至步骤6)中所有反应物和中间产物的结构式中，R¹、R²、A¹、A²、A³、A⁴、L¹、L²、L³、a、b和c均与权利要求1中的定义相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，R¹-(A¹-L¹)_a-Br、镁、

的投料摩尔比为1∶1-1.5∶1-1.5，具体为1∶1∶1；所述格氏反应步骤中，温度为0-66℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为0-6℃，时间为1-3小时，具体为2小时；所述水解反应的pH值为1-6，具体为1-3；所述催化脱水反应步骤中，温度为100-110℃；

所述步骤3)中，

与碘、碘酸的投料摩尔比为1∶0.3-0.5∶0.2-0.4：具体为1∶0.4∶0.3；所述碘代反应步骤中，时间为3-7小时，具体为4小时；

所述步骤4)中，

Pd(PPh₃)₄和碳酸钠的投料摩尔比为1∶0.9-1.2∶0.002-0.02∶1-2，具体为1∶1∶0.008∶1.2；所述SUZUKI偶联反应步骤中，温度为70-90℃，具体为80℃，时间为4-6小时，具体为5小时；

所述步骤5)中，

正丁基锂、CF₂Br₂的投料摩尔比为1∶0.9-1.4∶1-1.5具体为1∶1.1∶1.2；所述锂代反应步骤中，温度为-55℃～-60℃，时间为20-60分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为-70℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；

所述步骤6)中，

无水碳酸钾和

的投料摩尔比为1∶1-5∶1-1.5，具体为1∶3∶1.3；所述醚化反应步骤中，温度为65-70℃，时间为1-5小时。

5.一种制备权利要求1-2任一所述化合物的方法，包括如下步骤：

1)将Br-(L²-A²)_b与镁进行格氏反应，反应完毕得到

后，再加入

混匀进行加成反应，反应完毕后再进行水解反应，反应完毕后收集有机相，将所得有机相与催化剂对甲苯磺酸混匀进行催化脱水反应，水流分水至无水分分出，得到

2)将所述步骤1)所得

与钯碳催化剂和氢气进行常压氢化反应，反应完毕得到

3)将所述步骤2)所得与碘、碘酸和硫酸混匀回流进行碘代反应，反应完毕得到

4)将R¹-(A¹-L¹)_a-Br与镁进行格氏反应，反应完毕得到

后，将所述步骤3)所得

与dppp·PdCl₂混匀回流进行偶联反应后，再进行水解反应，反应完毕后收集有机相，反应完毕得到

5)将所述步骤4)所得

与正丁基锂混匀进行锂代反应后，反应完毕后将所得产物与CF₂Br₂进行加成反应后，升温至室温进行水解反应，收集有机相得到

6)将所述步骤5)所得

无水碳酸钾和混匀进行醚化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；

所述方法的步骤1)至步骤6)中所有反应物和中间产物的结构式中，R¹、R²、A¹、A²、A³、A⁴、L¹、L²、L³、a、b和c均与权利要求1中的定义相同。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，Br-(L²-A²)_b、镁和的投料摩尔比为1∶1-1.5∶0.9-1.5，具体为1∶1∶1；所述格氏反应步骤中，温度为0-66℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为0-6℃，时间为1-3小时，具体为2小时；所述水解反应的pH值为1-6，具体为1-3；所述催化脱水反应步骤中，温度为100-110℃；

所述步骤3)中，

与碘、碘酸的投料摩尔比为1∶0.3-0.5∶0.2-0.4具体为1∶0.4∶0.3；所述碘代反应步骤中，时间为3-7小时，具体为4小时；所述步骤4)中，R¹-(A¹-L¹)_a-Br、镁、

与dppp·PdCl₂的投料摩尔比为1∶0.9-1.5∶0.5-1.1∶0.003-0.02，具体为1∶1∶0.7∶0.006；所述格氏反应步骤中，温度为0-66℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；所述偶联反应步骤中，时间为1-5小时，具体为2小时；所述水解反应步骤的pH值为1-6，具体为1-3；

所述步骤5)中，

正丁基锂、CF₂Br₂的投料摩尔比为1∶0.9-1.4∶1-1.5，具体为1∶1.1∶1.2；所述锂代反应步骤中，温度为-55℃～-60℃，时间为20-60分钟，具体为30分钟；所述加成反应步骤中，温度为-70℃，时间为20-40分钟，具体为30分钟；

所述步骤6)中，

无水碳酸钾和

的投料摩尔比为1∶1-5∶1-1.5，具体为1∶3∶1.3；所述醚化反应步骤中，温度为65-70℃，时间为1-5小时。

7.根据权利要求2-6任一所述的方法，其特征在于：所述权利要求2-6任一所述方法的步骤1)至步骤6)所述反应均在溶剂中进行；

所述溶剂具体选自四氢呋喃、甲苯、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和水中的至少一种；

所述反应均在惰性气氛中进行；所述惰性气氛具体为氮气气氛。

8.包含组分A的液晶混合物；

所述组分A由权利要求1-2任一所述式I所示化合物中至少一种组成。

9.根据权利要求8所述的液晶混合物，其特征在于：所述组分A占所述液晶混合物总质量的1-90％，具体为5-60％，更具体为9-40％或9％；

所述液晶混合物由所述组分A和组分B组成；

其中，所述组分A占所述液晶混合物总质量的1-90％，具体为5-60％，更具体为9-40％；

所述组分B由式II-式XI化合物中的至少一种组成，具体为由所述式II-式XI化合物中的至少两种或至少三种或至少四种组成；

所述式II-式XI中，所述R³均选自碳原子总数为1-9的正烷基、碳原子总数为1-9的氟烷基、碳原子总数为1-9的烷氧基、碳原子总数为1-9的氧杂烷基、碳原子总数为1-9的链烯基和碳原子总数为1-9的链烯氧基中的至少一种；

所述Z均选自单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF₂O-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-CF₂CH₂-、-C₂F₄-和-(CH₂)₄-中的至少一种；

Y均为H或F；

X均为F、Cl、碳原子总数为1-9的卤代烷基、碳原子总数为1-9的卤代链烯基、碳原子总数为1-9的链烯基、碳原子总数为1-9的卤代烷氧基、碳原子总数为1-9的卤代链烯基氧基和碳原子总数为1-9的烷基中的至少一种；

n均为0或1。

10.权利要求1-2所述液晶化合物或权利要求8-9任一所述液晶混合物在制备液晶显示材料或电光学显示材料中的应用；

包含权利要求1-2所述液晶化合物或权利要求8-9所述液晶混合物中的至少一种的液晶显示材料或电光学液晶显示器。