CN106699710A - 一种侧向四氟取代联苯并杂环化合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种侧向四氟取代联苯并杂环化合物及其制备方法,该化合物的结构式为式中X代表O或S,l=0或1,x=0或2,y=0或2,z=0或1,R代表C2~C10烷基,R′代表C2~C10烷基或C2~C10烯基。本发明采用Suzuki偶联、还原、氟化、Wittig等反应合成该类化合物,产品收率和纯度高,该化合物介电各向异性大,在VA和IPS显示模式中有广泛的应用前景。

Description

一种侧向四氟取代联苯并杂环化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域,具体涉及一种侧向四氟取代联苯并杂环化合物及其制备方法。
背景技术
VA和IPS显示模式具有宽视角、高对比度等优势,在大屏幕电视方面有着广泛的应用。具有负介电各向异性的液晶材料可用于VA和IPS显示模式中。侧向含有氰基的液晶化合物的电阻率低,难以满足VA和IPS显示模式的要求。侧向二氟取代液晶化合物的介电各向异性亦为负值,电阻率高,热性能优于含有氰基的液晶化合物,能应用于VA和IPS显示模式,大多数此类化合物包括2,3-二氟-1,4-二取代苯结构,例如下列化合物:
目前应用的具有介电各向异性的此类化合物的介电各向异性一般在-5左右,用于显示的混合液晶的介电各向异性一般在-3.5左右,介电各向异性绝对值较小,使得响应速度难以提高。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题在于克服上述液晶化合物的缺点,提供一种负介电各向异性大的侧向四氟取代联苯并杂环化合物,并为该化合物提供一种操作简单的制备方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是:该侧向四氟取代联苯并杂环化合物的结构式如下所示:
式中X代表O或S,l=0或1,x=0或2,y=0或2,z=0或1,R代表C2~C10烷基,R′代表C2~C10烷基或C2~C10烯基。
上述化合物中,当X代表O或S时,优选l=0或1,x=0或2,y=0或2,z=0,R代表C2~C6烷基,R′代表C2~C6端烯基。
上述的R′代表C2~C10烷基时,侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法为:
1、Suzuki偶联反应
在氮气保护下,将式I所示的取代芳基硼酸、式II所示的卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、溶剂加入三口烧瓶中,升温至60~70℃,固体完全溶解后,加入四(三苯基)膦合钯,取代芳基硼酸与卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、四(三苯基膦)合钯的摩尔比为1:1~1.3:1:2~3:0.03~0.05,60~70℃反应1~2小时,分离纯化产物,得到中间体A,其反应方程式如下:
上述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、四氢呋喃中的任意一种与蒸馏水的体积比为3:1的混合物。
2、还原反应
将水合肼、中间体A、Pd/C加入乙醇或四氢呋喃中,中间体A与水合肼、Pd/C的质量比为1:1.5~2.5:0.05~0.2,待固体完全溶解后,升温至40~50℃,恒温反应3~5小时,分离纯化产物,得到中间体B,其反应方程式如下:
3、氟化反应
在-20~-40℃下,将中间体B溶于盐酸中,并加入NaNO2,反应1~3小时后,加入HBF4,再反应1~3小时,其中中间体B与NaNO2、HBF4的摩尔比为1:1~1.5:1~1.5,抽滤,所得固体在170~180℃下加热至固体变为液体且无气体产生,得到侧向四氟取代联苯并杂环化合物,其反应方程式如下:
上述的R′代表C2~C10烯基时,侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法为:
1、Suzuki偶联反应
在氮气保护下,将式I所示的取代芳基硼酸、式II所示的卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、溶剂加入三口烧瓶中,升温至60~70℃,固体完全溶解后,加入四(三苯基)膦合钯,取代芳基硼酸与卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、四(三苯基膦)合钯的摩尔比为1:1~1.3:1:2~3:0.03~0.05,60~70℃反应1~2小时,分离纯化产物,得到中间体A,其反应方程式如下:
上述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、四氢呋喃中的任意一种与蒸馏水的体积比为3:1的混合物。
2、还原反应
将水合肼、中间体A、Pd/C加入乙醇或四氢呋喃中,中间体A与水合肼、Pd/C的质量比为1:1.5~2.5:0.05~0.2,待固体完全溶解后,升温至40~50℃,恒温反应3~5小时,分离纯化产物,得到中间体B,其反应方程式如下:
3、氟化反应
在-20~-40℃下,将中间体B溶于盐酸中,并加入NaNO2,反应1~3小时后,加入HBF4,再反应1~3小时,其中中间体B与NaNO2、HBF4的摩尔比为1:1~1.5:1~1.5,抽滤,所得固体在170~180℃下加热至固体变为液体且无气体产生,得到中间体C,其反应方程式如下:
4、缩醛水解
在密闭条件下,将中间体C和酸在50℃搅拌反应5小时,用乙酸乙酯萃取后用乙醇重结晶,得到中间体D,其反应方程式如下:
上述的酸为盐酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸或甲酸。
5、Wittig反应
在氮气保护下,将膦盐、碱加入四氢呋喃中,在-10℃下搅拌反应30分钟,加入中间体D,继续反应2小时,其中中间体D与膦盐、碱的摩尔比1:1~1.1:1~1.3,分离纯化产物,得到侧向四氟取代联苯并杂环化合物,其反应方程式如下:
上述式II和中间体A、B、C中R″代表a取0~8的整数、b取1~9的整数,且a、b之和为1~9的整数,M代表Cl、Br或I;所述的碱为正丁基锂、甲醇钠、乙醇钠或叔丁醇钾。
本发明采用偶联反应、还原、氟代反应,合成侧向四氟取代联苯并杂环化合物,操作简单,产品收率和纯度高,所得化合物具有负介电各向异性大的优点,可用于VA和IPS显示模式。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
制备结构式如下的3-(丁-3-烯基)-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃
1、Suzuki偶联反应
在流速为0.6mL/分钟的氮气保护下,将7.10g(21mmol)4-溴-3,5-二氟-2-硝基苯丙醛乙二醇缩醛、4.32g(20mmol)2,3-二氟-6-羟基-4-正丙基苯硼酸、6.44g(20mmol)四正丁基溴化铵、7.18g(52mmol)碳酸钾、30mL N,N-二甲基甲酰胺、10mL蒸馏水加入三口烧瓶中,升温至65℃,待固体完全溶解后,加入0.73g(0.63mmol)四(三苯基)膦合钯,65℃反应2小时,加入130mL蒸馏水,用乙酸乙酯萃取,有机相用蒸馏水洗至中性,以硅胶为固定相、乙酸乙酯为洗脱液柱色谱分离,得到5.91g结构式如下的中间体A-1,其化学命名为3-(2-(1,3-二氧戊环-2-基)乙基)-1,8,9-三氟-2-硝基-7-正丙基联苯并[b,d]呋喃,收率为60%。
2、还原反应
将8.18g质量分数为85%的水合肼、4.09g(10mmol)中间体A-1、0.41g Pd/C(Pd的负载量为8%)、40mL四氢呋喃加入三口烧瓶中,待固体完全溶解后,升温至45℃,反应4小时后,加入120mL蒸馏水,用乙酸乙酯萃取,有机相用蒸馏水洗至中性,以硅胶为固定相、乙酸乙酯为洗脱液柱色谱分离,得到3.78g结构式如下的中间体B-1,其化学命名为3-(2-(1,3-二氧戊环-2-基)乙基)-1,8,9-三氟-2-氨基-7-正丙基联苯并[b,d]呋喃,收率为95%。
3、氟化反应
在-30℃下,将1.90g(5mmol)中间体B-1溶于10g浓盐酸中,加入0.42g(6mmol)NaNO2,反应2小时后,加入1.60g质量分数为48%的HBF4水溶液反应2小时后,抽滤,固体加入三口烧瓶中,升温至180℃,反应至固体变为液体且无气体产生,得到0.96g结构式如下所示的中间体C-1,其化学命名为3-(2-(1,3-二氧戊环-2-基)乙基)-1,2,8,9-四氟-7-正丙基联苯并[b,d]呋喃,收率为80%。
4、缩醛水解
在密闭条件下,将0.76g(2mmol)中间体C-1、7.60g甲酸加入50mL单口瓶中,在50℃搅拌反应5小时,用乙酸乙酯萃取,弃去酸层,回收乙酸乙酯,得到0.66g结构式如下的中间体D-1,其化学命名为3-(丙醛-3-基)-1,2,8,9-四氟-7-正丙基联苯并[b,d]呋喃,收率为95%。
5、Wittig反应
在流速为0.6mL/分钟的氮气保护下,将0.38g(1.05mmol)溴甲基三苯基膦、0.12g(1.10mmol)叔丁醇钾、6.80g四氢呋喃加入到50mL三口瓶中,350转/分钟搅拌,降温至-10℃,反应30分钟,以4~5mL/分钟的滴加速度滴加0.34g(1mmol)中间体D-1,反应10小时后,加入20g蒸馏水,用乙酸乙酯萃取,有机相用蒸馏水洗至中性,以硅胶为固定相、乙酸乙酯为洗脱液柱色谱分离,蒸镏回收乙酸乙酯后用乙醇重结晶,得到侧向四氟取代联苯并杂环化合物——3-(丁-3-烯基)-1,2,8,9-四氟-7-正丙基联苯并[b,d]呋喃,其收率为95%。
所得3-(丁-3-烯基)-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃的核磁数据如下:
13C-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,75MHz,ppm):153.8、146.0、143.6、143.4、143.2、143.0、138.3、124.9、124.5、116.4、113.8、113.0、107.9、107.5、34.4、31.4、28.6、24.1、13.7。
1H-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,300MHz,ppm):6.98(1H,s)、6.96(1H,s)、5.82(1H,m)、5.02-5.07(2H,m)、2.56-2.62(4H,m)、2.29(2H,m)、1.65(2H,m)、0.90(3H,t)。
实施例2
制备结构式如下的3-丁基-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃
在实施例1中,所用4-溴-3,5-二氟-2-硝基苯丙醛乙二醇缩醛用等摩尔的3-溴-2,4-二氟-6-正丁基硝基苯替换,按照实施例1的方法经Suzuki偶联反应、还原反应、氟化反应,得到3-丁基-1,2,8,9-四氟-7-丙基联苯并[b,d]呋喃,总收率为42%。
所得3-丁基-1,2,8,9-四氟-7-丙基联苯并[b,d]呋喃的核磁数据如下:
13C-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,75MHz,ppm):153.8、146.0、143.6、143.4、142.3、142.0、124.1、123.5、113.7、107.9、107.2、106.9、33.4、31.4、28.9、24.1、22.3、14.1、13.7。
1H-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,300MHz,ppm):6.98(2H,s),2.6(4H,t),1.59-1.65(4H,m),1.31(2H,t),0.90(6H,t)。
实施例3
制备结构式如下的3-(丁-3-烯基)-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃
在实施例1中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-正丙基苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-羟基-4-(反-4-正丙基环己基)-苯硼酸替换,其他步骤与实施例1相同,得到3-(丁-3-烯基)-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃,总收率为43%。
所得3-(丁-3-烯基)-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃的核磁数据如下:
13C-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,75MHz,ppm):153.8、146.0、143.6、143.4、143.2、143.0、138.3、124.9、124.5、116.4、113.8、113.0、107.9、107.5、34.4、31.4、28.6、24.1、13.7。
1H-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,300MHz,ppm):6.98(1H,s)、6.96(1H,s)、5.82(1H,m)、5.02-5.07(2H,m)、2.56-2.62(3H,m)、2.29(2H,m)、1.65(4H,m)、0.90(5H,t)。
实施例4
制备结构式如下的3-丁基-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃
在实施例2中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-正丙基苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-羟基-4-(反-4-正丙基环己基)苯硼酸替换,其他步骤与实施例2相同,得到3-丁基-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃,总收率为41%。
实施例5
制备结构式如下的3-(丁-3-烯基)-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃
在实施例1中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-正丙基苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-羟基-4-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-苯硼酸替换,其他步骤与实施例1相同,得3-(丁-3-烯基)-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃,总收率为41%。
所得3-(丁-3-烯基)-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃的核磁数据如下:
13C-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,75MHz,ppm):153.7、146.1、143.6、143.5、143.3、143.0、138.3、124.9、124.4、116.3、113.8、112.9、107.8、107.5、38.3、37.1、37.0、34.4、31.4、31.0、29.3、28.6、27.4、20.1、14.7。
1H-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,300MHz,ppm):6.98(2H,s)、5.82(1H,m)、5.02-5.07(2H,m)、2.56-2.62(4H,m)、2.29(2H,m)、1.65(6H,m)、1.21-1.31(6H,m)、0.80-0.90(7H,t)。
实施例6
制备结构式如下的3-丁基-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃
在实施例2中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-正丙基苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-羟基-4-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)苯硼酸替换,其他步骤与实施例2相同,得3-丁基-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]呋喃,总收率为41%。
实施例7
制备结构式如下的3-(丁-3-烯基)-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩
在实施例1中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-正丙基苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-巯基-4-正丙基苯硼酸替换,其他步骤与实施例1相同,得到3-(丁-3-烯基)-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩,总收率为42%。
所得3-(丁-3-烯基)-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩核磁数据如下(Avance300MHz型核磁共振仪):
13C-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,75MHz,ppm):144.7、144.5、144.3、144.1、138.2、137.3、126.9、125.7、125.5、124.4、123.8、118.0、117.9、116.7、34.4、31.4、28.6、24.1、13.7。
1H-NMR(CDCl3为溶剂,内标为TMS,300MHz,ppm):7.47(1H,s)、7.40(1H,s)、5.82(1H,m)、5.02-5.07(2H,m)、2.56-2.62(4H,m)、2.29(2H,m)、1.65(2H,m)、0.90(3H,t)。
实施例8
制备结构式如下的3-丁基-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩
在实施例2中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-正丙基苯硼酸用等摩尔的2,3二氟-6-巯基-4-正丙基苯硼酸替换,其他步骤与实施例2相同,得到3-丁基-7-丙基-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩,总收率为41%。
实施例9
制备结构式如下的3-(丁-3-烯基)-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩
在实施例3中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-(反-4-正丙基环己基)-苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-巯基-4-(反-4-正丙基环己基)苯硼酸替换,其他步骤与实施例3相同,得到3-(丁-3-烯基)-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩,总收率为43%。
实施例10
制备结构式如下的3-丁基-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩
在实施例4中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-(反-4-正丙基环己基)苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-巯基-4-(反-4-正丙基环己基)苯硼酸替换,其他步骤与实施例4相同,得到3-丁基-7-(反-4-正丙基环己基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩,总收率为40%。
实施例11
制备结构式如下的3-(丁-3-烯基)-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩
在实施例5中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-巯基-4-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)苯硼酸替换,其他步骤与实施例5相同,得到3-(丁-3-烯基)-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩,总收率为41%。
实施例12
制备结构式如下的3-丁基-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩
在实施例6中,所用2,3-二氟-6-羟基-4-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)苯硼酸用等摩尔的2,3-二氟-6-巯基-4-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)苯硼酸替换,其他步骤与实施例6相同,得到3-丁基-7-(2-(反-4-正丙基环己基)乙基)-1,2,8,9-四氟联苯并[b,d]噻吩,总收率为42%。
发明人分别将实施例1~12化合物分别按85%的质量比加入到化合物A中,进行介电性能测试,测试条件为:25℃,1kHz,VA液晶盒,盒厚为4μm,测试仪器:IV-Cast(Instec),结果见表1[参照文献:(a)H.Q.Xianyu,S.Gauza,Q.Song and S.T.Wu.High birefringence and large negative dielectricanisotropy phenyl-tolane liquid crystals[J].Liq.Cryst.,2007,34(12):1473-1478.(b)J.Dziaduszek,P.Kula,R.W.Drzewiński,K.Garbat,S.Urban andS.Gauza.General synthesis method of alkyl–alkoxy multi-fluorotolanes fornegative high birefringence nematic mixtures[J].Liq.Cryst.,2012,39(2):239-247]。
表1化合物A及实施例1~12化合物的介电各向异性(Δε)
Δε -0.23 -9.5 -9.6 -8.8 -8.7 -8.2 -8.3 -11.2 -11.3 -10.5 -10.4 -10.1 -10.2
化合物 a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
由表1可见,本申请化合物的介电各向异性从-8.2至-10.2,介电各向异性明显优于目前常用化合物的介电各向异性(-2.5~-6.5)。

Claims (8)

1.一种侧向四氟取代联苯并杂环化合物,其特征在于该化合物的结构式如下所示:
式中X代表O或S,l=0或1,x=0或2,y=0或2,z=0或1,R代表C2~C10烷基,R′代表C2~C10烷基或C2~C10烯基。
2.根据权利要求1中所述的侧向四氟取代联苯并杂环化合物,其特征在于:所述的X代表O或S,l=0或1,x=0或2,y=0或2,z=0,R代表C2~C6烷基,R′代表C2~C6端烯基。
3.一种权利要求1所述的侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法,其中R′代表C2~C10烷基,其特征在于它由下述步骤组成:
(1)Suzuki偶联反应
在氮气保护下,将式I所示的取代芳基硼酸、式II所示的卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、溶剂加入三口烧瓶中,升温至60~70℃,固体完全溶解后,加入四(三苯基)膦合钯,取代芳基硼酸与卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、四(三苯基膦)合钯的摩尔比为1:1~1.3:1:2~3:0.03~0.05,60~70℃反应1~2小时,分离纯化产物,得到中间体A;
(2)还原反应
将水合肼、中间体A、Pd/C加入乙醇或四氢呋喃中,中间体A与水合肼、Pd/C的质量比为1:1.5~2.5:0.05~0.2,待固体完全溶解后,升温至40~50℃,恒温反应3~5小时,分离纯化产物,得到中间体B;
(3)氟化反应
在-20~-40℃下,将中间体B溶于盐酸中,并加入NaNO2,反应1~3小时后,加入HBF4,再反应1~3小时,其中中间体B与NaNO2、HBF4的摩尔比为1:1~1.5:1~1.5,抽滤,所得固体在170~180℃下加热至固体变为液体且无气体产生,得到侧向四氟取代联苯并杂环化合物。
4.根据权利要求3所述的侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、四氢呋喃中的任意一种与蒸馏水的体积比为3:1的混合物。
5.一种权利要求1所述的侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法,其中R′代表C2~C10烯基,其特征在于它由下述步骤组成:
(1)Suzuki偶联反应
在氮气保护下,将式I所示的取代芳基硼酸、式II所示的卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、溶剂加入三口烧瓶中,升温至60~70℃,固体完全溶解后,加入四(三苯基)膦合钯,取代芳基硼酸与卤代芳烃、四正丁基溴化铵、碳酸钾、四(三苯基膦)合钯的摩尔比为1:1~1.3:1:2~3:0.03~0.05,60~70℃反应1~2小时,分离纯化产物,得到中间体A;
(2)还原反应
将水合肼、中间体A、Pd/C加入乙醇或四氢呋喃中,中间体A与水合肼、Pd/C的质量比为1:1.5~2.5:0.05~0.2,待固体完全溶解后,升温至40~50℃,恒温反应3~5小时,分离纯化产物,得到中间体B;
(3)氟化反应
在-20~-40℃下,将中间体B溶于浓盐酸中,并加入NaNO2,反应1~3小时后,加入HBF4水溶液,再反应1~3小时,其中中间体B与NaNO2、HBF4的摩尔比为1:1~1.5:1~1.5,抽滤,所得固体在170~180℃下加热至固体变为液体且无气体产生,得到中间体C;
(4)缩醛水解
在密闭条件下,将中间体C和酸在50℃搅拌反应5小时,用乙酸乙酯萃取后用乙醇重结晶,得到中间体D;
(5)Wittig反应
在氮气保护下,将膦盐、碱加入四氢呋喃中,在-10℃下搅拌反应30分钟,加入中间体D,继续反应2小时,其中中间体D与膦盐、碱的摩尔比1:1~1.1:1~1.3,分离纯化产物,得到侧向四氟取代联苯并杂环化合物;
上述式II和中间体A、B、C中R”代表膦盐为其中a取0~8的整数、b取1~9的整数,且a、b之和为1~9的整数,M代表Cl、Br或I。
6.根据权利要求5所述的侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、四氢呋喃中的任意一种与蒸馏水的体积比为3:1的混合物。
7.根据权利要求5所述的侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法,其特征在于:在步骤(4)中,所述的酸为盐酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸或甲酸。
8.根据权利要求5所述的侧向四氟取代联苯并杂环化合物的制备方法,其特征在于:在步骤(5)中,所述的碱为正丁基锂、甲醇钠、乙醇钠或叔丁醇钾。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018150294A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 Jnc株式会社 フルオロジベンゾフラン環を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2019034912A (ja) * 2017-08-18 2019-03-07 Jnc株式会社 ジベンゾチオフェン環を有する化合物、液晶組成物、および液晶表示素子
WO2019052973A1 (en) 2017-09-14 2019-03-21 Merck Patent Gmbh DERIVATIVES OF DIBENZOFURAN AND DIBENZOTHIOPHENE
CN110577833A (zh) * 2019-08-15 2019-12-17 河北迈尔斯通电子材料有限公司 一种负性液晶化合物及其制备方法
CN114350379A (zh) * 2022-02-14 2022-04-15 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种新型液晶化合物及其制备方法与应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11891557B2 (en) 2017-09-14 2024-02-06 Merck Patent Gmbh Isothiocyanato tolane derivatives

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10236992A (ja) * 1997-02-25 1998-09-08 Chisso Corp 誘電率異方性値が負の液晶性化合物、この液晶性化合物を含有する液晶組成物、及びこの液晶組成物を用いた液晶表示素子
CN1942461A (zh) * 2004-04-14 2007-04-04 默克专利股份有限公司 二苯并呋喃、二苯并噻吩和芴衍生物
CN102264866A (zh) * 2008-12-22 2011-11-30 默克专利股份有限公司 液晶显示器
CN103087723A (zh) * 2013-01-06 2013-05-08 烟台海川化学制品有限公司 一种含氟二苯并噻吩砜单体液晶及其制备方法和应用
CN103627404A (zh) * 2009-05-22 2014-03-12 默克专利股份有限公司 液晶显示器
US20150041770A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-12 Samsung Display Co., Ltd. Heterocyclic compound and organic light-emiting device including the same
CN104926765A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 默克专利股份有限公司 4,6-二氟二苯并呋喃衍生物

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10236992A (ja) * 1997-02-25 1998-09-08 Chisso Corp 誘電率異方性値が負の液晶性化合物、この液晶性化合物を含有する液晶組成物、及びこの液晶組成物を用いた液晶表示素子
CN1942461A (zh) * 2004-04-14 2007-04-04 默克专利股份有限公司 二苯并呋喃、二苯并噻吩和芴衍生物
CN102264866A (zh) * 2008-12-22 2011-11-30 默克专利股份有限公司 液晶显示器
CN103627404A (zh) * 2009-05-22 2014-03-12 默克专利股份有限公司 液晶显示器
CN103087723A (zh) * 2013-01-06 2013-05-08 烟台海川化学制品有限公司 一种含氟二苯并噻吩砜单体液晶及其制备方法和应用
US20150041770A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-12 Samsung Display Co., Ltd. Heterocyclic compound and organic light-emiting device including the same
CN104926765A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 默克专利股份有限公司 4,6-二氟二苯并呋喃衍生物

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YONGJUN GAO等: "Derivatives of Dibenzothiophene for Positron Emission Tomography Imaging of α7-Nicotinic Acetylcholine Receptors", 《J. MED. CHEM.》 *
朱淬砺: "《药物合成反应》", 30 June 1985, 化学工业出版社 *
蓝仲嶶等: "《有机化学基础》", 31 August 2004, 海洋出版社 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018150294A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 Jnc株式会社 フルオロジベンゾフラン環を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
GB2564182A (en) * 2017-03-13 2019-01-09 Jnc Corp Compound having fluorodibenzofuran ring, liquid crystal composition and liquid crystal display device
US10662378B2 (en) * 2017-03-13 2020-05-26 Jnc Corporation Compound having fluorodibenzofuran ring, liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP7127295B2 (ja) 2017-03-13 2022-08-30 Jnc株式会社 フルオロジベンゾフラン環を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2019034912A (ja) * 2017-08-18 2019-03-07 Jnc株式会社 ジベンゾチオフェン環を有する化合物、液晶組成物、および液晶表示素子
WO2019052973A1 (en) 2017-09-14 2019-03-21 Merck Patent Gmbh DERIVATIVES OF DIBENZOFURAN AND DIBENZOTHIOPHENE
CN111094513A (zh) * 2017-09-14 2020-05-01 默克专利股份有限公司 二苯并呋喃和二苯并噻吩的衍生物
DE112018005139T5 (de) 2017-09-14 2020-07-16 Merck Patent Gmbh Dibenzofuran- und Dibenzothiophenderivate
CN111094513B (zh) * 2017-09-14 2023-11-03 默克专利股份有限公司 二苯并呋喃和二苯并噻吩的衍生物
CN110577833A (zh) * 2019-08-15 2019-12-17 河北迈尔斯通电子材料有限公司 一种负性液晶化合物及其制备方法
CN114350379A (zh) * 2022-02-14 2022-04-15 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种新型液晶化合物及其制备方法与应用

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