CN103254903A - 含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物及其制备方法与组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物及其制备方法与液晶组合物，液晶化合物是通式I所示的化合物；液晶组合物包括5%～95%的通式I所示的第一组分、1%～50%通式II所示的第二组分、5%～50%的通式III所示的第三组分。本发明液晶化合物具有大的负的介电各向异性，且粘度低、向列相温度范围宽、相溶性好，同时还具有优异的抗紫外和耐高温性能；含有该液晶化合物的液晶组合物具有良好的低温互溶性、较快的响应时间、大的光学各向异性和介电各向异性、低的驱动电压，可以很好的适用于VA模式的液晶显示元件。

Description

含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物及其制备方法与组合物

技术领域

本发明涉及一种液晶化合物，尤其涉及一种含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物以及其制备方法和含有该液晶化合物的液晶组合物。

背景技术

目前，液晶材料的应用范围拓展的越来越广，可广泛应用于多种类型的显示器、电光器件、传感器等中。用于上述显示领域的液晶化合物的种类繁多，其中向列相液晶化合物的应用最为普遍，已经应用在无源TN、STN矩阵显示器和具有TFT有源矩阵的系统中，特别是应用于已成为液晶显示的主流的薄膜晶体管技术（TFT-LCD）领域。

薄膜晶体管技术（TFT-LCD）由于采用薄膜晶体管直接驱动液晶分子，消除了交叉失真效应，显示信息容量大，响应速度快，能够满足视频图像显示的需要，已被应用于笔记本电脑、液晶电视等领域，成为21世纪最有发展前途的显示技术之一。

薄膜晶体管技术（TFT-LCD）同样利用TN型电光效应原理，但是TFT-LCD用液晶材料与传统液晶材料有所不同，TFT-LCD用液晶材料除要求具备良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的稳定性、较宽的向列相温度范围之外，还须具备以下特性：

A、较低的旋转粘度（γ₁），20℃时黏度应小于35mPa·s，以满足TFT-LCD液晶显示器快速响应的需要，消除显示器动画残影、拖尾等问题；

B、高电压保持率（V.H.R），即要求液晶材料必须具备较高的电阻率，一般要求至少大于1012Ω·cm；

C、较低的阀值电压（Vth），以达到TFT-LCD液晶显示器低电压驱动，降低功耗的目的；

D、与TFT-LCD相匹配的光学各向异性（△n），以消除彩虹效应，获得较大的对比度和广角视野；

E、大的介电各向异性（△ε）。

在TFT-LCD显示中，阀值电压Vth与△ε的关系为：Vth=spr(K/ε·△ε)，即低阀值的液晶材料应具有大的介电各向异性（△ε）。但是通常来讲，介电各向异性（△ε）大的液晶材料其极性也越大，相应粘度也越大，即液晶材料的低阀值电压（Vth）与快响应速度是相互矛盾的两个特性。而大量研究表明，在液晶分子中引入一个二氟亚甲氧基桥键（-CF₂O-）后，在相同的介电各向异性（△ε）的条件下，可以得到低旋转粘度（γ₁）的液晶材料。另外，由于二氟亚甲氧基桥键（-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△ε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连接基团（-CF₂O-）的液晶化合物。

目前，TFT-LCD技术及产品已经成熟，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，大尺寸和中小尺寸的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仍然存在着响应速度不够快，电压不够低，电荷保持率不够高等诸多缺陷。因此，仍然极其需要研发具有极高电阻率、高的介电各向异性、工作温度范围大、响应时间短（即使在低温下）和阈值电压低的液晶化合物及组合物。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种适用于TFT-LCD显示器，同时具有非常高的电阻率值、低的阈值电压（Vth）、高的稳定性和介电各向异性（△ε）、低的旋转粘度（γ₁）、适中的光学各向异性（△n）的液晶化合物及其组合物。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物，所述液晶化合物为通式I所示的化合物：

其中，(H)是环丁基或环戊基的其中一种；Z₁是-CH₂O-、-(CH₂)₂-、-CH=CH-、单键的其中一种；Z₂为-(CH₂)₂-、-CH=CH-、单键的其中一种；L₁、L₂为-H、-Ｆ的其中一种；X是-H、-F、-Cl、-CF₃、-OCF₃的其中一种；n为0、1的其中任一数值。

本发明的进一步改进在于：所述液晶化合物为通式I1～I26所示的化合物中的任意一种，

其中，X是-H、-F、-Cl、-CF₃、-OCF₃的其中一种，(F)是-H、-F的其中一种。

含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物的制备方法，其反应流程为：

本发明的进一步改进在于：当所述反应物

中的Z₁、Z₂均为单键时，反应物

的制备流程如下式（1-1）所示：

上述反应过程中各步骤的反应条件分别为：

条件a1：首先添加溶剂四氢呋喃、反应物叔丁醇钾，反应温度为0℃，然后添加反应物

和溶剂四氢呋喃，反应温度为0℃；

条件a2：首先添加溶剂四氢呋喃、反应物叔丁醇钾，反应温度为0℃，然后添加反应物

和溶剂四氢呋喃，反应温度为0℃；

条件b：添加催化剂拉尼镍、溶剂无水乙醇和甲苯、通氢，回流；

条件c：添加反应物85%甲酸、溶剂甲苯，反应温度为50℃；

条件d：添加反应物氯甲醚三苯基膦盐和叔丁醇钾、溶剂四氢呋喃，反应温度为0℃；

条件e：1、添加溶剂二氯甲烷、丙酮、1:1盐酸，反应温度为5℃～10℃；

2、添加溶剂无水甲醇、催化剂氢化钾，反应温度为0℃～5℃；

条件f：添加反应物30%双氧水、溶剂冰乙酸，回流；

当所述反应物

中的Z₁为-CH=CH-、Z₂为单键或Z₁为单键、Z₂为-CH=CH-时，反应物

的制备流程如下式（1-2）所示：

其中，上述反应物的通式中的n₁、n₂满足的条件为n=n₁+n₂；

当所述反应物

中的Z₁为-(CH₂)₂-、Z₂为单键或Z₁为单键、Z₂为-(CH₂)₂-时，反应物的制备流程如下式（1-3）所示：

其中，上述反应物的通式中的n₁、n₂满足的条件为n=n₁+n₂；

当所述反应物

中的Z₁为-CH=CH-、Z₂为-CH=CH-时，反应物

的制备流程如下式（1-4）所示：

当所述反应物中的Z₁为-(CH₂)₂-、Z₂为-(CH₂)₂-，反应物

的制备流程如下式（1-5）所示：

当所述反应物

中的Z₁为-CH₂O-、Z₂为单键时，反应物

的制备流程如下式（1-6）所示：

其中，上述反应物的通式中的n₁、n₂满足的条件为n=n₁+n₂。

一种含有二氟亚甲基键桥的液晶组合物，所述液晶组合物包括按质量百分含量计为5%～95%的通式I所示的至少一种化合物作为第一组分。

本发明的进一步改进在于：所述液晶组合物还包括：

a、按质量百分含量计为1%～50%的通式II所示的至少一种化合物作为第二组分；

b、按质量百分含量计为5%～50%的通式III所示的至少一种化合物作为第三组分；

其中，R₁、R₂、R₃为碳原子数为1～6的烷基或碳原子数为2～6的链烯基的其中一种；R₄是-H、-F或碳原子数为1～6的烷基的其中一种；

是1,4-亚环己基、1,4-亚苯基和氟代1,4-亚苯基中的其中一种；p为2或3的其中任一数值；L₃、L₄为-H或-F。

本发明的进一步改进在于：所述液晶组合物中第一组分的含量按质量百分含量计为10%～60%；第二组分的含量按质量百分含量计为10%～45%；第三组分的含量按质量百分含量计为15%～45%。

本发明的进一步改进在于：所述液晶组合物中第一组分的含量按质量百分含量计为15%～40%；第三组分的含量按质量百分含量计为25%～35%。

本发明的进一步改进在于：所述液晶组合物的第一组分选自通式I所示的一种、两种或三种同系化合物，其中各同系化合物的含量按质量百分含量计均不大于10%

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：

本发明公开了一种含有二氟亚甲氧基键桥的液晶化合物，所述液晶化合物中引入了（-CF₂O-），且没有较大的共轭体系，因此具有非常高的电阻率值、低的阈值电压（Vth）、高的稳定性和介电各向异性（△ε）、低的旋转粘度（γ₁）、适中的光学各向异性（△n）。此外，所述液晶化合物的向列相温度范围宽、相溶性好，同时还具有优异的抗紫外和耐高温性能。因此，可作为构成液晶组合物的主要基础材料。当将其用于液晶组合物中时，可有效调节液晶组合物的光学各向异性（Δn），进而优化液晶组合物的阈值电压（Vth）和旋转粘度（γ₁）。

本发明一种含有二氟亚甲氧基键桥的液晶化合物为无色介质，可在电光学应用温度范围内形成液晶介相；还能够有效抑制近晶相的产生，并显著改善液晶材料的低温贮存稳定性。

本发明一种含有二氟亚甲氧基键桥的液晶组合物中包含至少一种通式I所示的化合物作为第一组分，至少一种通式II所示的化合物作为第二组分，至少一种通式III所示的化合物作为第三组分，至少一种通式IV所示的化合物作为第四组分，所述液晶组合物具有良好的低温互溶性、较快的响应时间以及大的光学各向异性和介电各向异性、低的驱动电压。

说明书附图

图1实施例1制得的的MS图谱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述。

下述实施例中所涉及的百分含量均为质量百分含量（%）；温度单位均为摄氏度（℃）；m.p.表示熔点；c.p.表示清亮点；C=晶体状态，N=向列相，S=近晶相，I=各向同性相；Δn表示光学各向异性（589nm，20℃）；△ε表示介电各向异性（1kHz，20℃）；γ1表示旋转粘度（mPa·s，20℃）。

下述实施例中的“常规后处理”是指：首先在待常规后处理的物料中添加水，得到一混合物，然后将所得混合物用二氯甲烷、乙醚、甲基叔丁基醚或甲苯中的一种进行萃取、分相处理，并对所得的有机相进行干燥和蒸发，然后将蒸发所得物用减压蒸馏、结晶或色谱分离法进行提纯处理。

实施例1

化合物

（I-A）的合成路线如下式所示，其具体制备步骤如下：

步骤1.1（I-A-a）的合成

向1L三口瓶中加入1mol溴代环戊烷、0.9mol三苯基膦，然后升温至140℃，恒温搅拌反应6h，反应过程中有固体析出。反应完毕后过滤，所得滤饼用甲苯洗涤，即得到溴代环戊烷三苯基膦盐（I-A-a）0.76mol，收率84.4%。

步骤1.2（I-A-b）的合成

向1L三口瓶中加入0.25mol的（I-A-a）和250mL干燥四氢呋喃，待添加物完全溶解后，向三口瓶中通氮气进行氮气保护，然后采用冰盐浴使三口瓶内的溶液降温至0℃；在保持三口瓶内溶液温度T﹤5℃的条件下分批将0.25mol叔丁醇钾加入上述三口瓶内，添加时间为30min，添加完毕后保持三口瓶内溶液温度T﹤5℃反应1h；之后保持三口瓶内溶液温度T﹤5℃的条件下向上述三口瓶内滴加0.2mol单乙二醇缩4,4’-双环己二酮和100mL干燥四氢呋喃，滴加完毕后，保持三口瓶内溶液温度T﹤5℃反应1h；然后加热使三口瓶内溶液温度升至20℃～30℃，恒温反应6h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到（I-A-b）0.19mol，GC：98%，收率95%。

步骤1.3（I-A-c）的合成

向1L三口瓶中加入0.2mol的（I-A-c）、16g拉尼镍、400mL甲苯和200mL乙醇，然后向三口瓶内通入氢气进行排空气操作，反复5次；待三口瓶内空气排净之后室温常压进行震荡加氢操作，加氢时间为16h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到（I-A-c）（顺式+反式）0.2mol，收率100%。

步骤1.4（I-A-d）的合成

向1L三口瓶中加入0.2mol的（I-A-c）、140mL质量百分浓度为85%的甲酸和100mL甲苯，加热使三口瓶内溶液温度升至40℃～50℃，恒温搅拌反应6h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到（I-A-d）（反式）0.16mol，GC：99%，收率80%。

步骤1.5（I-A-e）的合成

向1L三口瓶中加入0.18mol氯甲醚膦盐和300mL THF，然后向三口瓶内通氮气进行氮气保护，在氮气保护条件下使用液氮降温，使得三口瓶内溶液降温至0℃；然后保持三口瓶内溶液温度为0℃～5℃的条件下向三口瓶内分批加入0.18mol叔丁醇钾，添加完毕后保持三口瓶内溶液温度为0℃～5℃反应1h；然后在此温度条件下向三口瓶中滴加0.12mol（I-A-d）和120mL干燥四氢呋喃，滴加完毕后使三口瓶内溶液温度保持在0℃～5℃反应1h；之后加热使三口瓶内溶液温度升至室温，室温反应6h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到（I-A-e）0.1mol，GC：99.4%，收率83%。

步骤1.6（I-A-f）的合成

向1L三口瓶中加入0.1mol（I-A-e）、60mL二氯甲烷和30mL丙酮，搅拌下使三口瓶内溶液温度降至0℃；保持三口瓶内溶液温度在0℃～5℃的范围内向三口瓶中滴加由90mL浓盐酸和30mL水混合而成的混合溶液；滴加完毕后，保持三口瓶内溶液温度为0℃～5℃，搅拌反应4h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到二氯甲烷溶液，备用。

向另一1L三口瓶中加入165mL无水甲醇和3.5g氢氧化钾，搅拌溶解后使三口瓶内溶液温度降至0℃；在三口瓶内溶液温度保持为0℃～5℃的范围内向三口瓶内滴加之前备用的二氯甲烷溶液；滴加完毕后保持三口瓶内溶液温度为0℃～5℃，搅拌反应3h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到（I-A-f）0.08mol，GC：99%，收率80%。

步骤1.7（I-A-g）的合成

向1L三口瓶中加入0.08mol（I-A-f）和400mL冰乙酸，然后在搅拌下向三口瓶中滴加由18g30%的双氧水和18g水混合而成的溶液；滴加完毕后，对三口瓶进行加热，使三口瓶内溶液发生回流，保持此温度恒温反应3h；反应完毕后进行常规后处理，得到（I-A-g）0.06mol，HPLC：98.4%，收率75%。

步骤1.8（I-A）的合成

向500mL的三口瓶中加入0.06mol（I-A-g）、0.066mol1,3-丙二硫醇和200mL甲苯，搅拌加热使三口瓶内溶液温度升至50℃；然后向三口瓶内加入0.078mol三氟甲磺酸，继续加热至回流分水，分水5h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到相应的鎓盐；然后向所得鎓盐中加入100mL二氯甲烷，得到鎓盐溶液，并通氮气保护，备用。

向1L三口瓶中加入0.066mol3,4,5-三氟苯酚、200mL二氯甲烷和0.078mol三乙胺，在氮气保护下使三口瓶内溶液温度降至-78℃；在保持溶液温度T﹤-78℃的条件下向三口瓶内滴加备用的鎓盐溶液，滴加完毕后保持溶液温度T﹤-78℃反应1h；之后向三口瓶内依次滴加0.2mol三氟化氢三乙胺和0.2mol液溴，滴加完毕后保持溶液温度T﹤-78℃反应1h；然后加热使三口瓶内溶液温度升至0℃，并在此温度下向三口瓶内加入300mL水，同时搅拌使溶液充分混合；最后对所得混合液进行常规后处理，得到为白色晶体的（I-A）0.038mol，GC：99.9%，收率63.3%。

取实施例1制得的（I-A）进行检测，检测结果如下：相变温度：C110.86℃N125.84℃I；Δn：0.067；△ε：8.7；MS：m/z（%）：430（M⁺48）282（83）148（32）95（100），图谱见图1。

上述制备步骤可用以制备如下通式的化合物：

实施例2

制备（I-B）的合成路线如下式所示，其具体制备步骤如下：

步骤2.1（I-B-a）的合成

向2L的三口瓶中加入1mol环戊基甲醇、1.2mol碘、1.2mol咪唑和500mL甲苯，搅拌并加热使三口瓶内溶液温度升至25℃～30℃，恒温搅拌反应6h；反应完毕后对所得反应产物进行常规后处理，得到产物环戊基甲基碘（I-B-a）0.74mol，收率74%，GC：96%。

步骤2.2（I-B-b）的合成

向2L三口瓶中加入0.74mol环戊基甲基碘（I-B-a）、1mol三苯基膦和500mL甲苯，加热使三口瓶内溶液发生回流，并在回流温度下恒温反应4h；反应完毕后对反应产物进行过滤，所得滤饼用甲苯冲洗，即得到环戊基甲基碘三苯基膦盐（I-B-b）0.7mol，收率94.6%。

步骤2.3（I-B-c）的合成

向2L三口瓶中加入0.6mol氯甲醚三苯基膦盐和600mL干燥四氢呋喃，在氮气保护下使三口瓶内溶液温度降至0℃；在保持三口瓶内溶液温度T﹤0℃的条件下向三口瓶内分批加入0.6mol叔丁醇钾，之后保持三口瓶内溶液温度T﹤0℃搅拌1h；然后在保持三口瓶内溶液温度T﹤0℃的条件下，向三口瓶内滴加由0.5mol4-氧代环己基甲酸甲酯和200mL四氢呋喃混合而成的溶液，滴加完毕后保持三口瓶内溶液温度T﹤0℃的条件下搅拌1h；最后加热使三口瓶内溶液温度升至室温，室温搅拌6h；反应完毕后对反应产物进行常规后处理，得到（I-B-c）0.42mol，收率84%，GC：95.4%。

步骤2.4（I-B-d）的合成

向1L三口瓶中加入0.42mol（I-B-c）和210mL四氢呋喃，采用冰盐浴使三口瓶内溶液降温至0℃；在保持三口瓶内溶液温度为0℃～5℃的条件下，向三口瓶内滴加由50mL浓盐酸和50mL水混合而成的溶液，滴加完毕后保持三口瓶内溶液温度为0℃～5℃搅拌4h；然后向三口瓶内加入200mL二氯甲烷和200mL水进行分液处理；最后对分液处理后的产物进行常规后处理，得到对甲酰基环己基甲酸甲酯（反式75%），备用。

向另一1L三口瓶中加入200mL无水甲醇和0.21mol氢氧化钾，搅拌使氢氧化钾溶解，然后使三口瓶内溶液降温至5℃；在保持三口瓶内溶液温度T﹤10℃的条件下，向三口瓶内滴加之前备用的对甲酰基环己基甲酸甲酯，滴加完毕后，保持三口瓶内溶液温度T﹤10℃搅拌4h；反应完毕后对所得反应产物进行常规后处理，得到反式对甲酰基环己基甲酸甲酯（I-B-d）0.4mol，收率95.2%，GC：93.2%。

步骤2.5（I-B-e）的合成

向1L三口瓶中加入0.5mol（I-B-b）和500mL四氢呋喃，氮气保护下使三口瓶内溶液温度降至0℃；在保持三口瓶内溶液温度T﹤5℃的条件下，向三口瓶内分批加入0.5mol叔丁醇钾，添加完毕后保持三口瓶内溶液温度T﹤5℃搅拌1h；然后在保持三口瓶内溶液温度T﹤5℃的条件下，向三口瓶内滴加0.4mol（I-B-d），滴加完毕后保持此溶液温度搅拌1h；然后再加热使三口瓶内溶液温度升至室温，室温搅拌6h；最后对反应产物进行常规后处理，得到（I-B-e）（反式）0.14mol，收率35%，GC：96.2%。

步骤2.6（I-B-f）的合成

向1L三口瓶加入0.14mol（I-B-e）、0.28mol氢氧化钠、300mL水和50mL四氢呋喃，然后对三口瓶内溶液进行加热至回流，回流4h；所得水相用100mL甲苯洗涤，洗涤完毕后在搅拌条件下向水相中滴加由40mL浓盐酸和40mL水混合而成的溶液，滴加完毕后对水相进行加热至回流，回流3h；反应完毕后将水相放置冰浴中1h；然后对冰浴后的水相进行过滤，所得滤饼用水洗涤至中性；最后将中性滤饼晾干得到（I-B-f）0.12mol，收率85.7%，HPLC：96.6%。

步骤2.7（I-B）的合成

参照实施例1步骤1.8即可合成（I-B）。

取实施例2所制得的（I-B）进行检测，检测结果如下：Δn：0.076；△ε：8.5；MS：m/z(%)374(M+59)226(100)95(96)。

上述制备步骤可用以制备如下通式的化合物：

实施例3

制备

（I-C）的合成路线如下式所示，其具体制备步骤如下：

步骤3.1（I-C-a）的合成

向1L单口瓶加入0.1mol（I-B-e）、0.5g钯炭和300mL无水乙醇，然后向三口瓶内通氢气进行排空气操作，反复5次；待三口瓶内空气排净后室温进行震荡加氢操作，加氢时间为6h；反应完毕后对反应产物进行过滤，对所得滤饼进行常规后处理，得到（I-C-a）0.95mol，收率95%，GC：97.7%。

步骤3.2（I-C-b）的合成

参照实施例2步骤2.6合成（I-C-b）。

步骤3.3（I-C）的合成

参照实施例1步骤1.8合成（I-C）。

取实施例3所制得的（I-C）进行检测，检测结果如下：Δn：0.065；△ε：8.6；MS：m/z(%)376(M+62)228(100)81(93)。

上述制备步骤可用以制备如下通式的化合物：

实施例4

制备

（I-D）的合成路线如下式所示，其具体制备步骤如下：

步骤4.1（I-D-a）的合成

向1L单口瓶中加入0.12mol硼氢化钾、300mL甲醇、0.1mol（I-B-e）和30mL四氢呋喃，然后在室温下搅拌反应6h；反应完毕后向单口瓶内滴加100mL浓盐酸和100mL水的混合溶液，使得单口瓶内溶液呈酸性；最后对单口瓶内溶液进行常规后处理，得到（I-D-a）0.1mol，收率83.3%，GC：97.5%。

步骤4.2（I-D-b）的合成

参照实施例2步骤2.1合成（I-D-b）。

步骤4.3（I-D-c）的合成

参照实施例2步骤2.2合成（I-D-c）。

步骤4.4（I-D-d）的合成

参照实施例2步骤2.5合成（I-D-d）。

步骤4.5（I-D-e）的合成

参照实施例2步骤2.6合成（I-D-e）。

步骤4.6（I-D）的合成

参照实施例1步骤1.8合成（I-D）。

取实施例4所制得的（I-D）进行检测，检测结果如下：Δn：0.085；△ε：9.0；MS：m/z(%)482(M+ 53)334(82)95(100)。

上述制备步骤可用以制备如下通式的化合物：

实施例5

制备（I-D）的合成路线如下式所示，其具体制备步骤如下：

步骤5.1（I-E-a）的合成

参照实施例3步骤3.1合成（I-E-a）。

步骤5.2（I-E-b）的合成

参照实施例2步骤2.6合成（I-E-b）。

步骤5.3（I-E）的合成

参照实施例1步骤1.8合成（I-E）。

取实施例5所制得的（I-E）进行检测，检测结果如下：Δn：0.066；△ε：8.9；MS：m/z(%)486(M+57)338(84)81(100)。

上述制备步骤可用以制备如下通式的化合物：

实施例6

制备

（I-F）的合成路线如下式所示，其具体制备步骤如下：

步骤6.1（I-F-a）的合成

向1L三口瓶中加入0.1mol环戊基甲醇、0.2mol吡啶和500mL二氯甲烷，室温搅拌；然后在保持三口瓶内溶液温度T﹤30℃的条件下，向三口瓶内滴加0.15mol对甲苯磺酰氯，滴加完毕后室温搅拌6h；反应完毕后对三口瓶内溶液进行过滤，并对所得滤饼进行常规后处理，得到（I-F-a）0.09mol，收率90%。

步骤6.2（I-F-b）的合成

向1Ｌ三口瓶中加入0.09mol（I-F-a）、0.1mol对羟基环己基甲酸甲酯、0.15mol氢化钠和500mL二甲基甲酰胺，加热使三口瓶内溶液温度升至100℃，恒温反应12h；反应完毕后对反应产物进行常温后处理，得到（I-F-b）0.075mol，收率83.3%，GC：95.2%。

步骤6.3（I-F-c）的合成

参照实施例2步骤2.6合成（I-F-c）。

步骤6.4（I-F）的合成

参照实施例1步骤1.8合成（I-F）。

取实施例6所制得的（I-F）进行检测，检测结果如下：Δn：0.071；△ε：9.2；MS：m/z(%)378(M+20)230(32)131(100)。

上述制备步骤可用以制备如下通式的化合物：

实施例7

液晶组合物中各组分及其配比如下表1所示：

表1

实施例7的液晶组合物的性能参数为：Δn：0.098；△ε：10.1；γ1：93.9；c.p：96.4℃。

实施例8

液晶组合物中各组分及其配比如下表2所示：

表2

实施例8的液晶组合物的性能参数为：Δn：0.096；△ε：9.8；γ1：90.2；c.p：82.9℃。

实施例9

液晶组合物中各组分及其配比如下表3所示：

表3

实施例9的液晶组合物的性能参数为：Δn：0.098；△ε：9.9；γ1：95.2；c.p：97.7℃。

实施例10

液晶组合物中各组分及其配比如下表4所示：

表4

实施例10的液晶组合物的性能参数为：Δn：0.095；△ε：9.7；γ1：94.4；c.p：95.6℃。

实施例11

液晶组合物中各组分及其配比如下表5所示：

表5

实施例11的液晶组合物的性能参数为：Δn：0.097；△ε：9.5；γ1：92.7；c.p：90.9℃。

实施例12

液晶组合物中各组分及其配比如下表6所示：

表6

实施例12的液晶组合物的性能参数为：Δn：0.092；△ε：9.9；γ1：92.5；c.p：98.3℃。

Claims (9)

1.一种含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物为通式I所示的化合物：

其中，(H)是环丁基或环戊基的其中一种；Z₁是-CH₂O-、-(CH₂)₂-、-CH=CH-、单键的其中一种；Z₂为-(CH₂)₂-、-CH=CH-、单键的其中一种；L₁、L₂为-H、-Ｆ的其中一种；X是-H、-F、-Cl、-CF₃、-OCF₃的其中一种；n为0、1的其中任一数值。

2.根据权利要求1所述的含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物，其特征在于：所述液晶化合物为通式I1～I26所示的化合物中的任意一种，

其中，X是-H、-F、-Cl、-CF₃、-OCF₃的其中一种，(F)是-H、-F的其中一种。

3.含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物的制备方法，其特征在于：其反应流程为：

4.据权利要求3所述的含有二氟亚甲基键桥的液晶化合物的制备方法，其特征在于：

当所述反应物

中的Z₁、Z₂均为单键时，反应物

的制备流程如下式（1-1）所示：

上述反应过程中各步骤的反应条件分别为：

条件a1：首先添加溶剂四氢呋喃、反应物叔丁醇钾，反应温度为0℃，然后添加反应物和溶剂四氢呋喃，反应温度为0℃；

条件a2：首先添加溶剂四氢呋喃、反应物叔丁醇钾，反应温度为0℃，然后添加反应物

和溶剂四氢呋喃，反应温度为0℃；

条件b：添加催化剂拉尼镍、溶剂无水乙醇和甲苯、通氢，回流；

条件c：添加反应物85%甲酸、溶剂甲苯，反应温度为50℃；

条件d：添加反应物氯甲醚三苯基膦盐和叔丁醇钾、溶剂四氢呋喃，反应温度为0℃；

条件e：1、添加溶剂二氯甲烷、丙酮、1:1盐酸，反应温度为5℃～10℃；

2、添加溶剂无水甲醇、催化剂氢化钾，反应温度为0℃～5℃；

条件f：添加反应物30%双氧水、溶剂冰乙酸，回流；

当所述反应物

中的Z₁为-CH=CH-、Z₂为单键或Z₁为单键、Z₂为-CH=CH-时，反应物

的制备流程如下式（1-2）所示：

其中，上述反应物的通式中的n₁、n₂满足的条件为n=n₁+n₂；

当所述反应物

中的Z₁为-(CH₂)₂-、Z₂为单键或Z₁为单键、Z₂为-(CH₂)₂-时，反应物的制备流程如下式（1-3）所示：

其中，上述反应物的通式中的n₁、n₂满足的条件为n=n₁+n₂；

当所述反应物

中的Z₁为-CH=CH-、Z₂为-CH=CH-、时，反应物

的制备流程如下式（1-4）所示：

当所述反应物

中的Z₁为-(CH₂)₂-、Z₂为-(CH₂)₂-时，反应物

的制备流程如下式（1-5）所示：

当所述反应物

中的Z₁为-CH₂O-、Z₂为单键、(H)为环丁基或环戊基，n为0或1的其中任一数值时，反应物

的制备流程如下式（1-6）所示：

其中，上述反应物的通式中的n₁、n₂满足的条件为n=n₁+n₂。

5.一种含有二氟亚甲基键桥的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物包括按质量百分含量计为5%～95%的通式I所示的至少一种化合物作为第一组分。

6.根据权利要求5所述的一种含有二氟亚甲基桥键的液晶组合物，其特征在于所述液晶组合物还包括：

a、按质量百分含量计为1%～50%的通式II所示的至少一种化合物作为第二组分；

b、按质量百分含量计为5%～50%的通式III所示的至少一种化合物作为第三组分；

其中，R₁、R₂、R₃为碳原子数为1～6的烷基或碳原子数为2～6的链烯基的其中一种；R₄是H、F或碳原子数为1～6的烷基的其中一种；

是1,4-亚环己基、1,4-亚苯基和氟代1,4-亚苯基中的其中一种；p为2或3的其中任一数值；L₃、L₄为-H或-F。

7.根据权利要求6所述的一种含有二氟亚甲基键桥的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物中第一组分的含量按质量百分含量计为10%～60%；第二组分的含量按质量百分含量计为10%～45%；第三组分的含量按质量百分含量计为15%～45%。

8.根据权利要求7所述的一种含有二氟亚甲基键桥的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物中第一组分的含量按质量百分含量计为15%～40%；第三组分的含量按质量百分含量计为25%～35%。

9.根据权利要求5～8任一所述的一种含有二氟亚甲基键桥的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物的第一组分选自通式I所示的一种、两种或三种同系化合物，其中各同系化合物的含量按质量百分含量计均不大于10%。

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