CN103467251A - 金刚烷衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents
金刚烷衍生物及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103467251A CN103467251A CN2013104365467A CN201310436546A CN103467251A CN 103467251 A CN103467251 A CN 103467251A CN 2013104365467 A CN2013104365467 A CN 2013104365467A CN 201310436546 A CN201310436546 A CN 201310436546A CN 103467251 A CN103467251 A CN 103467251A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- compound
- liquid
- crystal composition
- following
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical class C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 86
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 78
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 52
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 50
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 24
- 125000002769 thiazolinyl group Chemical group 0.000 claims description 24
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000012769 display material Substances 0.000 claims description 8
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 5
- WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N trimethyl borate Chemical compound COB(OC)OC WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical class C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004983 Polymer Dispersed Liquid Crystal Substances 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 0 C*c1c(*)c(CN)cc(*c(c(*)c2)c(CI)cc2-c2c(*)cc(*C3(CC4)CC(C5)C4CC(*)C5C3)cc2*)c1 Chemical compound C*c1c(*)c(CN)cc(*c(c(*)c2)c(CI)cc2-c2c(*)cc(*C3(CC4)CC(C5)C4CC(*)C5C3)cc2*)c1 0.000 description 13
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 8
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZICQBHNGXDOVJF-UHFFFAOYSA-N diamantane Chemical compound C1C2C3CC(C4)CC2C2C4C3CC1C2 ZICQBHNGXDOVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N bromobenzene Chemical compound BrC1=CC=CC=C1 QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- WLPATYNQCGVFFH-UHFFFAOYSA-N 2-phenylbenzonitrile Chemical class N#CC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 WLPATYNQCGVFFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N Ethynylbenzene Chemical group C#CC1=CC=CC=C1 UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001573 adamantine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- IGARGHRYKHJQSM-UHFFFAOYSA-N cyclohexylbenzene Chemical class C1CCCCC1C1=CC=CC=C1 IGARGHRYKHJQSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical group OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
本发明公开了一种金刚烷衍生物及其制备方法与应用。该化合物的结构通式如式I所示。该式I化合物具有化合物所必需的一般物理性质，对光，热稳定，较宽的向列相，与其他化合物相溶性好，尤其是此化合物具有大介电各向异性（△ε>0）的特性，对于高介电各向异性△ε的单体液晶化合物的开发具有重要意义。含有该式I化合物的液晶组合物，其液晶相的温度范围广，粘度小，具有合适的折射率各向异性以及低启动电压，具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于液晶化合物合成及应用领域，涉及一种金刚烷衍生物及其制备方法与应用。
背景技术
使用液晶组合物的液晶显示器广泛用于仪表，电脑，电视等显示器中，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。
液晶显示元件根据显示方式分为下列模式：扭曲向列相（TN）模式、超扭曲向列相（STN）模式、共面模式（IPS）、垂直配向（VA）模式。无论何种显示模式均需要液晶组合物有以下特性。
（1）化学，物理性质稳定。
（2）粘度低。
（3）具有合适的△ε。
（4）合适的拆射率△n。
（5）与其他液晶化合物的相溶性好
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。
任何的显示用液晶组合物都要求有较宽的液晶态温度，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，一般的商品液晶组合物基本上也都是由多种单体液晶混合而成的。
金刚烷(三环[3.3.1.1[3，7]]癸烷，分子式C10H16是一种周正对称、高度稳定的笼状烃，其基本炭素骨架类似于金刚石的一个晶格单元，因而被称为金刚烷。金刚烷的1，3，5，7位4个桥头氢原子容易发生取代、氧化、烷基化等反应，其潜在的衍生物种类及数量远超过苯衍生物，因而被誉为下一代精细与专用化学品原料，有人断言：未来将出现一门新的分支学科———金刚烷化学，其地位和重要性将与苯化学并驾齐驱。
发明内容
本发明的目的是提供一种金刚烷衍生物及其制备方法与应用。
本发明提供的金刚烷衍生物，其结构通式如式I所示，
所述式I中，R1和R2均为如下A、B或C所示基团：
A、选自H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、C1-C15的烷基、C1-C15的烷氧基、C2-C15的烯基和C2-C15的烯氧基中的至少一种；
B、将所述A基团中的一个或至少两个不相邻-CH2-被如下基团中的至少一种取代而得且氧原子不直接相连的基团：-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷基、-O-或-S-；
C、将所述A基团或B基团中至少一个氢被氟或氯取代而得的基团中的至少一种；
Z1、Z2和Z3均选自单键、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF2O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-CF＝CF-和-(CH2)4-中的任意一种；
a、b、c、d和e均为0-3的整数，且a+b+c+d+e≤5；
a、b、c、d和e为2或3时，
相同或不同，
表示的基团相同或不同，
表示的基团均相同或不同。
所述式I中，所述C1-C15的烷基具体选自C2-C15的烷基、C3-C15的烷基、C4-C15的烷基、C5-C15的烷基、C6-C15的烷基、C1-C6的烷基、C2-C6的烷基、C3-C6的烷基、C4-C6的烷基、C5-C6的烷基、C1-C5的烷基、C2-C5的烷基、C3-C5的烷基、C4-C5的烷基、C1-C4的烷基、C2-C4的烷基、C3-C4的烷基、C1-C3的烷基、C1-C10的烷基、C2-C10的烷基、C3-C10的烷基、C1-C10的烷基、C1-C2的烷基和C2-C3的烷基中的至少一种；
所述C1-C15的烷氧基具体选自C2-C15的烷氧基、C3-C15的烷氧基、C4-C15的烷氧基、C5-C15的烷氧基、C6-C15的烷氧基、C1-C6的烷氧基、C2-C6的烷氧基、C3-C6的烷氧基、C4-C6的烷氧基、C5-C6的烷氧基、C1-C5的烷氧基、C2-C5的烷氧基、C3-C5的烷氧基、C4-C5的烷氧基、C1-C4的烷氧基、C2-C4的烷氧基、C3-C4的烷氧基、C1-C3的烷氧基、C1-C10的烷氧基、C2-C10的烷氧基、C3-C10的烷氧基、C1-C10的烷氧基、C1-C2的烷氧基和C2-C3的烷氧基中的至少一种；
所述C2-C15的烯基具体选自C3-C15的烯基、C4-C15的烯基、C5-C15的烯基、C6-C15的烯基、C1-C6的烯基、C2-C6的烯基、C3-C6的烯基、C4-C6的烯基、C5-C6的烯基、C2-C5的烯基、C3-C5的烯基、C4-C5的烯基、C2-C4的烯基、C3-C4的烯基、C2-C10的烯基、C3-C10的烯基、C2-C8的烯基和C2-C3的烯基中的至少一种；
所述C2-C15的烯氧基具体选自C3-C15的烯氧基、C4-C15的烯氧基、C5-C15的烯氧基、C6-C15的烯氧基、C2-C6的烯氧基、C3-C6的烯氧基、C4-C6的烯氧基、C5-C6的烯氧基、C2-C5的烯氧基、C3-C5的烯氧基、C4-C5的烯氧基、C2-C4的烯氧基、C3-C4的烯氧基、C2-C10的烯氧基、C3-C10的烯氧基、C2-C8的烯氧基和C2-C3的烯氧基中的至少一种；
具体的，所述式I所示化合物为式I-1至式I-6所示任一化合物：
R1、R2、Z3、
的定义与前述式I中的定义相同；
其中，所述式I-1所示化合物具体为式I-12所示化合物，
所述式I-2所示化合物具体为式I-8所示化合物，
所述式I-3所示化合物具体为式I-10所示化合物，
所述式I-4所示化合物具体为式I-7所示化合物，
所述式I-5所示化合物具体为式I-9所示化合物，
所述式I-6所示化合物具体为式I-11所示化合物，
R1为氢或C1-C10的直链烷基；
R2为Cl、F、-OCF3、-CF3或-OCHF2；
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7和L8均为氢或氟。
本发明提供的制备所述式I所示化合物的方法，包括如下步骤：
1）
与正丁基锂在-60℃至-50℃反应20-40分钟后，再加入硼酸三甲酯保持温度反应1-2小时，升温至室温加入盐酸进行反应1-2小时，反应完毕得到
2）将步骤1）所得
与
碳酸盐和四三苯基膦合钯混匀进行回流反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；
所述步骤1）至步骤2）中，所述a、b、c、d、e、R1、R2、Z1、Z3、 
的定义与权利要求1相同。
该方法的反应方程式如下所示：
上述方法的步骤1）中，与正丁基锂和硼酸三甲酯和盐酸的投料摩尔比为0.1：0.1：0.13：0.2；所述盐酸的质量百分浓度为37%；
所述步骤2）中，所述碳酸盐选自碳酸钠和碳酸钾中的至少一种；
所述反应步骤中，时间为3-5小时，具体为4小时；
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、水、乙醇和石油醚中的至少一种。
另外，包含式I所示化合物的液晶组合物及包含式I所示化合物和式II至式IV所示化合物的液晶组合物；或，
由式I所示化合物和式II至式IV所示化合物组成的液晶组合物，也属于本发明的保护范围：
所述式Ⅱ至式Ⅳ中，R1、R2和R3均选自卤素、-CN、C1-C9的烷基、C1-C7的烷氧基、C2-C7的烯基、C1-C5的氟代烷基、环戊基和C1-C5的氟代烷氧基中的任意一种；
Z选自单键、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-和-OCF2-中的任意一种；
Y1和Y2均为H或F；
P为0-2的整数。
具体的，所述式II至式IV中，所述式II至式IV中，所述C1-C7的烷基具体选自C2-C7的烷基、C3-C7的烷基、C4-C7的烷基、C5-C7的烷基、C6-C7的烷基、C1-C6的烷基、C2-C6的烷基、C3-C6的烷基、C4-C6的烷基、C5-C6的烷基、C1-C5的烷基、C2-C5的烷基、C3-C5的烷基、C4-C5的烷基、C1-C4的烷基、C2-C4的烷基、C3-C4的烷基、C1-C3的烷基、C1-C2的烷基和C2-C3的烷基中的至少一种；
所述C1-C7的烷氧基具体选自C2-C7的烷氧基、C3-C7的烷氧基、C4-C7的烷氧基、C5-C7的烷氧基、C6-C7的烷氧基、C1-C6的烷氧基、C2-C6的烷氧基、C3-C6的烷氧基、C4-C6的烷氧基、C5-C6的烷氧基、C1-C5的烷氧基、C2-C5的烷氧基、C3-C5的烷氧基、C4-C5的烷氧基、C1-C4的烷氧基、C2-C4的烷氧基、C3-C4的烷氧基、C1-C3的烷氧基、C1-C2的烷氧基和C2-C3的烷氧基中的至少一种；
所述C1-C5的氟代烷基选自C2-C5的氟代烷基、C3-C5的氟代烷基、C4-C5的氟代烷基、C1-C4的氟代烷基、C2-C4的氟代烷基、C3-C4的氟代烷基、C1-C3的氟代烷基、C1-C2的氟代烷基和C2-C3的氟代烷基中的至少一种；
所述C1-C5的氟代烷氧基选自C2-C5的氟代烷氧基、C3-C5的氟代烷氧基、C4-C5的氟代烷氧基、C1-C4的氟代烷氧基、C2-C4的氟代烷氧基、C3-C4的氟代烷氧基、C1-C3的氟代烷氧基、C1-C2的氟代烷氧基和C2-C3的氟代烷氧基中的至少一种；
上述液晶组合物也可只由所述式I所示化合物、式II、式III和式IV所示化合物组成。
所述式I所示化合物、式II、式III和式IV所示化合物的质量比为0-30：4-51：5-50：3-49；且所述式I所示化合物的质量不为0。
具体的，所述式I所示化合物、式II、式III和式IV所示化合物的质量比1-5：20-51：15-35：10-49、4：20-51：15-35：10-49、1-5：29-51：18-35：10-49、4：29-51：18-35：10-49、4：29-40：18-22：10-34或4：40-51：22-35：34-49。
所述液晶组合物具体为液晶组合物a-c中的任意一种：
所述液晶组合物a包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物a具体包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物b包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物b具体包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物c包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物c具体包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
另外，上述本发明提供的式I所示化合物和液晶组合物在制备液晶显示材料或电光学显示材料中的应用，也属于本发明的保护范围。其中，所述液晶显示材料或电光学显示材料为显示器，具体为TN型显示器、VA型显示器、IPS型显示器或PDLC型显示器。
本发明提供的式I化合物，具有化合物所必需的一般物理性质，对光，热稳定，较宽的向列相，与其他化合物相溶性好，尤其是此化合物具有大介电各向异性（△ε>0）的特性，对于高介电各向异性△ε的单体液晶化合物的开发具有重要意义。含有该式I化合物的液晶组合物，其液晶相的温度范围广，粘度小，具有合适的折射率各向异性以及低启动电压，具有重要的应用价值。
具体实施方式
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。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，△ε表示介电各向异性，△n表示光学各向异性。
下述实施例所得式I所示产物均利用气相色谱、液相色谱、GC-MS所得质谱图和1H-NMR鉴定证实结构正确性。GC由安捷伦公司的HP6820型气相色谱分析仪进行测定，GC-MS分析测定装置为安捷伦公司的MS5975C型，1H-NMR由Bruker.Biospin公司的DRX-500分析装置进行测定，熔点测定使用WRX-1S显微热分析仪，设定升温速率为3℃/min。
下述实施例所得式I所示产物的物性均使用两种方式进行测定：将化合物本身作为试样进行测定和将化合物与母体液晶混合作为试样进行测定。将化合物与母体液晶混合作为试样测定化合物物性的方式为：首先将15%的液晶化合物与85%的母体液晶混合来制作试样，然后根据所得试样的测定值，按照下述式中所示的外推法来计算外推值，
外推值=[100×(试样的测定值)-(母体液晶的重量百分率)×(母体液晶的测定值)]/化合物的重量百分率，
从而得出单体液晶化合物的物性。
所用母体液晶由如下各质量份的化合物组成：
液晶化合物的物理性质测定方法按照本行业的规范进行，参见《液晶器件手册》航空工业出版社出版。测定值中，当以液晶化合物本身作为试样时，记录所得值作为实验值，当以液晶化合物与母液晶的组合物作为试样时，记录由外推法得到的值作为实验值。
化合物的物性测定方法：
1.相结构以及传递温度（℃）的测定
①在具备偏光显微镜熔点仪[梅特勒（Mettler）公司FP-52型]，加热板上放置化合物，一边以3℃/min速度加热，一边利用偏光显微镜来观察相态变化，从而确定相态种类。
②利用梅特勒公司差示量热扭扫描仪DSC822e，以1℃/min的速度升温或降温，利用外推法求出伴随试样的相变化的吸热波峰或发热波峰的起始点，从而确定转移温度。
结晶表示为C，近晶相为S，向列相为N，液体为I。
2.粘度：γ1在20℃下测定cPa，用ToYo6254液晶综合测试仪测定。
3.光学各向异性（折射率各向异性在25℃下测定△n），测定在25℃下，用波长589nm的光，使用阿贝折射仪进行测定△n。在一个方向对主棱镜（PrI3m）的表面进行摩擦后，将试样滴加到主棱镜上。折射率（n11）是在偏光方向与摩擦方向平行时测定所得数值，折射率（n⊥）是在偏光方向与摩擦方向垂直时测定所得数值，光学各向异性（△n）的值由△n=n11-n⊥来计算。
4.介电常数各向异性（△ε，在25℃下测定）由惠普公司HP4284a精密LCR测试仪进行测定。测定液晶分子在长轴方向的介电常数ε‖，测定液晶分子在短轴方向的介电常数（ε⊥），介电各向异性△ε通过△ε=ε‖-ε⊥来计算。
实施例1化合物I-13的合成
步骤1I-13-a的合成
在反应瓶中加入29.1g(0.1mol)4-(1-金刚烷)对溴苯（反应物），80ml四氢呋喃（溶剂），通氮气保护，降温至-60℃，滴加0.1mol正丁基锂（反应物）的石油醚（溶剂）溶液，1小时内滴加完毕，在-50℃搅拌反应30分钟。然后降温至-60℃，在1小时内滴加13g(0.13mol)硼酸三甲酯（反应物）的70ml四氢呋喃（溶剂）溶液，加完后，继续控温搅拌反应1小时，升温至室温，加入0.2mol盐酸搅拌1小时，加水洗涤后，乙酸乙酯50ml（溶剂）提取并分液，水洗有机相至中性，蒸干溶剂后，得化合物（I-13-1）20.5g，收率80%，液相色谱纯度97%。
步骤2化合物I-13的合成
在反应瓶中加入28.2g（0.11mol）I-13-a（反应物），38.9g（0.1mol）g P2（反应物），四三苯基膦钯0.3g（催化剂），碳酸钠15g（催化剂），甲苯100ml（溶剂），水100ml,乙醇100ml（溶剂），加热回流4小时，加入100ml水，分液，有机相蒸干，经柱层析，重结晶得产品36.4g，收率70%
测试结果如下：
GC：99.9%
MP：133.3℃
MS：m/s%520(3.7)、373(100)、252(18.3)、265(9.5)、187(71.8)
1H-NMR：δ（ppm：）1.72（t,6H）、1.87（m,3H）、1.99(d,6H)、6.89(m,2H)、7.22(d,2H)、7.38(s,4H)
由上可知，该产物结构正确，为归属式I的目标产物。
该产物的液晶性能检测结果如下：
△ε：16.0
△n：0.108
实施例2化合物I-14的合成
在反应瓶中加入28.2g（0.11mol）实施例1中的I-13-1（反应物），48.3ｇ（0.1mol）gP3（反应物），四三苯基膦钯0.3g（催化剂），碳酸钠15g（催化剂），甲苯100ml（溶剂），水100ml，乙醇100ml（溶剂），加热回流反应4小时，加入100ml水，分液，有机相蒸干，经柱层析，重结晶得产品，43g收率70%。
测试结果如下：
GC：99.9%
MP：178℃
CP：232℃
MS：614（3.5）467（100）346（16.7）359（8.0）
1H-NMR：δ（ppm：）1.72（t,6H）、1.87（m,3H）、1.99(d,6H)、6.89(m,2H)、7.02(d,1H)、7.22(d,2H)、7.38(s,4H)7.58(d,1H)、7.83(m,1H)
由上可知，该产物结构正确，为归属式I的目标产物。
该产物的液晶性能检测结果如下：
△ε：17.0；
△n：0.188
按照前述实施例1-2的方法，仅将反应物中的取代基按照目标产物中的取代基进行相应替换，得到如下归属式I的化合物：
实施例3、制备液晶组合物a
按照如下质量百分比将各化合物混匀，得到液晶组合物a：
该液晶组合物的性能检测结果如下所示：
Cp=98℃
△n=0.105
△ε=7.5
由上可知，该液晶组合物液晶相的温度范围广，粘度小，具有合适的折射率各向异性及低启动电压，具有重要的应用价值。
实施例4、制备液晶组合物b
按照如下质量百分比将各化合物混匀，得到液晶组合物b：
该液晶组合物的性能检测结果如下所示：
Cp=94℃
△n=0.125
△ε=9.8
由上可知，该液晶组合物液晶相的温度范围广，粘度小，具有合适的折射率各向异性及低启动电压，具有重要的应用价值。
实施例5、制备液晶组合物c
按照如下质量百分比将各化合物混匀，得到液晶组合物c：
该液晶组合物的性能检测结果如下所示：
Cp=90℃
△n=0.100
△ε=4.5
由上可知，该液晶组合物液晶相的温度范围广，粘度小，具有合适的折射率各向异性及低启动电压，具有重要的应用价值。
Claims (10)
1.式I所示化合物，
所述式I中，R1和R2均为如下A、B或C所示基团：
A、选自H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、C1-C15的烷基、C1-C15的烷氧基、C2-C15的烯基和C2-C15的烯氧基中的至少一种；
B、将所述A基团中的一个或至少两个不相邻-CH2-被如下基团中的至少一种取代而得且氧原子不直接相连的基团：-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷基、-O-或-S-；
C、将所述A基团或B基团中至少一个氢被氟或氯取代而得的基团中的至少一种；
Z1、Z2和Z3均选自单键、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF2O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-、-CF＝CF-和-(CH2)4-中的任意一种；
a、b、c、d和e均为0-3的整数，且a+b+c+d+e≤5；
a、b、c、d和e为2或3时，
相同或不同，
表示的基团相同或不同，
表示的基团均相同或不同。
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I-1至式I-6所示任一化合物：
R1、R2、Z3、
的定义与权利要求1相同；
其中，所述式I-1所示化合物具体为式I-12所示化合物，
所述式I-2所示化合物具体为式I-8所示化合物，
所述式I-3所示化合物具体为式I-10所示化合物，
所述式I-4所示化合物具体为式I-7所示化合物，
所述式I-5所示化合物具体为式I-9所示化合物，
所述式I-6所示化合物具体为式I-11所示化合物，
R1为氢或C1-C10的直链烷基；
R2为Cl、F、-OCF3、-CF3或-OCHF2；
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7和L8均为氢或氟。
3.一种制备权利要求1或2任一所述式I所示化合物的方法，包括如下步骤：
2）将步骤1）所得
与
碳酸盐和四三苯基膦合钯混匀进行回流反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；
所述步骤1）至步骤2）中，所述a、b、c、d、e、R1、R2、Z1、Z3、 
的定义与权利要求1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，
与正丁基锂和硼酸三甲酯和盐酸的投料摩尔比为0.1：0.1：0.13：0.2；所述盐酸的质量百分浓度为37%；
所述步骤2）中，所述碳酸盐选自碳酸钠和碳酸钾中的至少一种；
碳酸盐和四三苯基膦合钯的用量比为0.11mol：0.1mol：15g：0.3g；
所述反应步骤中，时间为3-5小时，具体为4小时；
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、水、乙醇和石油醚中的至少一种。
5.包含权利要求1-2任一所述化合物的液晶组合物。
6.一种液晶组合物，包含权利要求1～2任一所述式I所示化合物、式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ所示化合物，
所述式Ⅱ至式Ⅳ中，R1、R2和R3均选自卤素、-CN、C1-C9的烷基、C1-C7的烷氧基、C2-C7的烯基、C1-C5的氟代烷基、环戊基和C1-C5的氟代烷氧基中的任意一种；
Z选自单键、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-和-OCF2-中的任意一种；
Y1和Y2均为H或F；
P为0-2的整数。
7.根据权利要求6所述的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物由权利要求1～2任一所述式I所示化合物、式II、式III和式IV所示化合物组成。
8.根据权利要求6或7所述的液晶组合物，其特征在于：所述权利要求1～2任一所述式I所示化合物、式II、式III和式IV所示化合物的质量比为：0-30：4-51：5-50：3-49；且所述式I所示化合物的质量不为0；
所述液晶组合物具体为液晶组合物a-c中的任意一种：
所述液晶组合物a包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物a具体包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物b包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物b具体包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物c包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
所述液晶组合物c具体包括如下各质量份的组分或由如下各质量份的组分组成：
9.权利要求1～2任一所述液晶化合物和权利要求6-8任一所述液晶组合物在制备液晶显示材料或电光学显示材料中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述液晶显示材料或电光学显示材料为显示器，具体为TN型显示器、VA型显示器、IPS型显示器或PDLC型显示器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310436546.7A CN103467251B (zh) | 2012-09-24 | 2013-09-23 | 金刚烷衍生物及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103570436 | 2012-09-24 | ||
| CN201210357043 | 2012-09-24 | ||
| CN201210357043.6 | 2012-09-24 | ||
| CN201310436546.7A CN103467251B (zh) | 2012-09-24 | 2013-09-23 | 金刚烷衍生物及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103467251A true CN103467251A (zh) | 2013-12-25 |
| CN103467251B CN103467251B (zh) | 2015-09-02 |
Family
ID=49792333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310436546.7A Active CN103467251B (zh) | 2012-09-24 | 2013-09-23 | 金刚烷衍生物及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103467251B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103409146A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-11-27 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 用于有源矩阵驱动液晶显示的液晶组合物 |
| CN104744223A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-07-01 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含三环[4.4.0.03,8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物、制备方法及应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101243028A (zh) * | 2005-08-17 | 2008-08-13 | 出光兴产株式会社 | 含氟金刚烷衍生物、含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物以及含有它们的树脂组合物 |
| WO2009076345A1 (en) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Im & T Research, Inc. | Methods and compositions for producing difluoromethylene-and trifluoromethyl-containing compounds |
| CN102675062A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-09-19 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 一种制备含二氟甲氧桥类液晶的方法 |
| CN102675041A (zh) * | 2012-05-15 | 2012-09-19 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 一种制备含三氟甲基苯类液晶的方法 |
-
2013
- 2013-09-23 CN CN201310436546.7A patent/CN103467251B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101243028A (zh) * | 2005-08-17 | 2008-08-13 | 出光兴产株式会社 | 含氟金刚烷衍生物、含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物以及含有它们的树脂组合物 |
| WO2009076345A1 (en) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Im & T Research, Inc. | Methods and compositions for producing difluoromethylene-and trifluoromethyl-containing compounds |
| CN102675062A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-09-19 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 一种制备含二氟甲氧桥类液晶的方法 |
| CN102675041A (zh) * | 2012-05-15 | 2012-09-19 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 一种制备含三氟甲基苯类液晶的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| WILLIAM H. BUNNELLE ET AL.: ""Difluorination of Esters. Preparation of α,α-Difluoro Ethers"", 《J. ORG. CHEM.》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103409146A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-11-27 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 用于有源矩阵驱动液晶显示的液晶组合物 |
| CN103409146B (zh) * | 2013-04-01 | 2015-10-28 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 用于有源矩阵驱动液晶显示的液晶组合物 |
| CN104744223A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-07-01 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含三环[4.4.0.03,8]癸烷基和二氟甲基醚的液晶化合物、制备方法及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103467251B (zh) | 2015-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102250503B1 (ko) | 화합물, 이를 포함하는 액정 매질, 및 액정 혼합물, 액정 디스플레이 재료 또는 전기 광학 디스플레이 소재의 제조 방법 | |
| CN103333139B (zh) | 一类含有四氢呋喃结构的液晶化合物 | |
| CN103058968B (zh) | 含有苯并呋喃和二氟亚甲氧基桥的液晶化合物及其制备方法与应用 | |
| JP5808565B2 (ja) | 液晶化合物および液晶媒体 | |
| CN103602337B (zh) | 环己烷衍生物及其制备方法与应用 | |
| CN103320144B (zh) | 含有苯并二氢呋喃的液晶化合物及其制备方法与应用 | |
| CN103694214A (zh) | 二噁烷衍生物及其制备方法与应用 | |
| TW201139354A (en) | Liquid-crystalline compounds and liquid-crystalline media | |
| CN103467253B (zh) | 环庚烷衍生物及其制备方法与应用 | |
| JP2014511358A (ja) | 液晶化合物および液晶媒体 | |
| CN103772138A (zh) | 含有氘取代的液晶单体 | |
| CN103058886B (zh) | 多氟多氰类液晶化合物及其制备方法与应用 | |
| CN105294526A (zh) | 一种高双折射率液晶化合物及其制备方法以及其组合物 | |
| CN103724168A (zh) | 含氘二氟甲氧桥衍生物及其制备方法与应用 | |
| CN103787845A (zh) | 含有氘取代的二氟氧甲烷衍生物 | |
| CN104371743B (zh) | 液晶组合物及液晶显示器件 | |
| CN103664868A (zh) | 氧硫杂环己烷衍生物及其制备方法与应用 | |
| CN103058836A (zh) | 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 | |
| CN102675040A (zh) | 多氟四联苯类液晶化合物及其制备方法与应用 | |
| CN103467251B (zh) | 金刚烷衍生物及其制备方法与应用 | |
| WO2013053193A1 (zh) | 包含1,2-二氟乙烯和二氟亚甲基醚结构的化合物及其制备和应用 | |
| CN104789232A (zh) | 含吡喃环的负性液晶化合物及其制备方法 | |
| CN103880810A (zh) | 含氧杂环庚烷衍生物 | |
| CN103087037B (zh) | 含有1,3-二氧戊环及二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物及其制备方法与应用 | |
| CN103319444B (zh) | 含有4-四氢吡喃结构的液晶化合物及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190428 Address after: Room 601-1, 6th floor, Tsinghua Tongfang Building, Tsinghua Garden, Haidian District, Beijing Patentee after: BEIJING CHENGZHI YONGHUA DISPLAY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 050091 No. 362 Xinshi North Road, Shijiazhuang City, Hebei Province Patentee before: Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Materials Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room b402, block B, 4th floor, building 1, yard 1, Zhongguancun East Road, Haidian District, Beijing 100084 Patentee after: Beijing Chengzhi Yonghua Technology Co.,Ltd. Address before: Room 601-1, 6th floor, Tsinghua Tongfang Building, Tsinghua Garden, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING CHENGZHI YONGHUA DISPLAY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |