CN107011919B - 一种芳香族液晶化合物及其制备方法、液晶组合物和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种芳香族液晶化合物及其制备方法、液晶组合物和应用，涉及液晶显示技术领域，以满足液晶显示器低旋转粘度，高电学各相异性常数，高清亮点、大光学各向异性。该芳香族液晶化合物以7,7‑二甲基‑7H‑苯并(de)蒽为原料，依次通过卤代反应、偶联反应、卤代反应、铃木反应、取代反应和醚化反应制成。本发明提供的芳香族液晶化合物用于液晶显示中。

Description

一种芳香族液晶化合物及其制备方法、液晶组合物和应用
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种芳香族液晶化合物及其制备方法、液晶组合物和应用。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)是一种体积小、功耗低、制造成本相对较低的平板显示器，而由于薄膜晶体管液晶显示器中所使用的液晶材料对薄膜晶体管液晶显示器的性能有着很大的影响，因此，人们通过对液晶材料进行大量的研究，开发出了很多类型的液晶材料，以满足薄膜晶体管液晶显示器对显示性能的不同要求。
随着对液晶材料研究的深入，人们发现具有低旋转粘度，高电学各相异性常数，高清亮点、大光学各向异性的液晶化合物在薄膜晶体管液晶显示器的显示中起到非常重要的作用，因此，开发具有这种性能的液晶化合物成为液晶材料的重要研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芳香族液晶化合物及其制备方法、液晶组合物和应用，以满足液晶显示器低旋转粘度，高电学各相异性常数、高清亮点、大光学各向异性的要求。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种芳香族液晶化合物，所述芳香族液晶化合物的化学结构通式为：
其中，R为烷氧基、链烯基或烷基。
与现有技术相比，本发明提供的芳香族液晶化合物具有以下有益效果：
本发明提供的芳香族液晶化合物加入到液晶母体中后，经过性能测试发现，本发明提供的芳香族液晶化合物用在液晶母体中，使得得到的液晶组合物与液晶母体相比，其具有低旋转粘度，高电学各相异性常数，高清亮点、大光学各向异性，这极大的提高了液晶材料的响应速度。
本发明还提供了一种所述芳香族液晶化合物的制备方法，其特征在于，包括：
第一步，以7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽(7,7-dimethyl-7H-benzo[de]anthracene)和卤代试剂为原料，通过卤代反应使7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽卤化，形成第一中间体，所述第一中间体的结构式为：
其中，X为卤素；
第二步，以第一中间体和有机卤化物为原料，通过偶联反应，形成第二中间体，所述第二中间体的结构式为：
第三步，以第二中间体和卤代试剂为原料，通过卤代反应使第二中间体卤化，形成第三中间体，所述第三中间体的结构式为：
第四步，以第三中间体和3,5-二氟苯硼酸为原料，通过铃木反应，得到第四中间体，所述第四中间体的结构式如下：
第五步，以第四中间体和二氟二溴甲烷为原料，在碱性条件下进行取代反应，得到第五中间体，所述第五中间体的结构式如下：
第六步，以第六中间体与3,4,5-三氟苯酚为原料，在碱性条件下进行醚化反应，制备得到芳香族液晶化合物。
与现有技术相比，本发明提供的芳香族液晶化合物的制备方法的有益效果与上述技术方案提供的芳香族液晶化合物的有益效果相同，在此不做赘述。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的芳香族液晶化合物在液晶显示器中的应用。
与现有技术相比，本发明提供的所述的芳香族液晶化合物在液晶显示器中的应用的有益效果与上述技术方案提供的芳香族液晶化合物的有益效果相同，在此不做赘述。
本发明还提供一种液晶组合物，包括至少一种上述技术方案所述的芳香族液晶化合物。
与现有技术相比，本发明提供的所述的液晶组合物的有益效果与上述技术方案提供的芳香族液晶化合物的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的芳香族液晶化合物的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的芳香族液晶化合物及其制备方法、液晶组合物和应用，下面结合说明书附图进行详细描述。
一、本发明提供的芳香族液晶化合物如下所示：
其中，R为烷氧基、链烯基或烷基。
具体的，烷基的种类多种多样，例如：烷基为甲基、乙基、丙基、丁基或戊基；烷氧基的种类多种多样，例如：烷氧基为甲氧基、乙氧基、丁氧基或戊氧基；链烯基的种类多种多样，例如：链烯基为乙烯基、烯丙基、丁烯基或戊烯基。
如图1所示，该芳香族液晶化合物的制备方法具体包括如下步骤：
第一步，以7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽(7,7-dimethyl-7H-benzo[de]anthracene)和卤代试剂为原料，通过卤代反应使7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽卤化，形成第一中间体，第一中间体的结构通式如下：
其中，X为卤素；
其中，X为卤素；
具体的，7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽与卤代试剂的摩尔比为1:(1.1～1.5)，卤代试剂为氯代试剂、溴代试剂、碘代试剂中的一种或多种，氯代试剂可以为N-氯代琥珀酰亚胺、三氯化磷或氯化氧磷；溴代试剂为溴素、N-溴代丁二酰亚胺、苯基三甲基三溴化铵或N-溴乙酰胺；碘代试剂为N-碘代丁二酰亚胺；使用的溶剂可以为使用二氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃做溶剂中的一种或多种；反应温度控制在40℃-50℃，反应时间为4h-5h，反应时间也可以通过薄层色谱监控反应进程确定，反应完毕后添加定量的水与甲苯，分液，去除溶剂得到第一中间体，至于水与甲苯的添加比例，可以根据实际情况调节；
如果卤代试剂为液体状态，则反应时，卤代试剂以滴加的形式加入到7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽与溶剂的混合体系中，如果卤代试剂为固体状，则反应时，分批加入到7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽与溶剂的混合体系中。
第二步，以第一中间体和有机卤化物为原料，通过偶联反应，形成第二中间体，第二中间体的结构通式如下：
具体的，第一中间体与有机卤化物的摩尔比为1：(1.05～1.3)，有机卤化物为烷基卤化镁、烷氧基卤化镁或链烯基卤化镁，烷基卤化镁中的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基或戊基；烷氧基卤化镁中的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丁氧基或戊氧基；链烯基卤化镁中的链烯基为乙烯基、烯丙基、丁烯基或戊烯基。另外，该偶联反应的反应类型为熊田偶联反应，熊田反应中使用的催化剂为镍催化剂、钯催化剂、铁催化剂中的一种多种；用四氢呋喃作溶剂溶解第一中间体后，在-20℃条件下，滴加有机卤化物的THF溶液(又称格式试剂)，滴加完毕室温搅拌3h-4h后，向反应液加入稀盐酸(质量浓度小于20％)水解，然后利用甲苯萃取反应液，并将得到的萃取液的pH值调剂至中性，然后旋干溶剂，得到第二中间体的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的第二中间体，至于重结晶所用的甲苯和乙醇的添加比例，可以根据实际情况调节。
第三步，以第二中间体和卤代试剂为原料，通过卤代反应使第二中间体卤化，形成第三中间体；第三中间体的结构通式如下：
其中，X为卤素。
具体的，第二中间体与卤代试剂的摩尔比为1：(1.1～1.5)，卤代试剂为氯代试剂、溴代试剂、碘代试剂中的一种或多种，氯代试剂为N-氯代琥珀酰亚胺、三氯化磷或氯化氧磷；溴代试剂为溴素、N-溴代丁二酰亚胺、苯基三甲基三溴化铵或N-溴乙酰胺；碘代试剂为N-碘代丁二酰亚胺；使用的溶剂为二氯甲烷、四氯化碳、DMF中的一种或多种，反应温度控制在40℃-50℃，反应时间约4h-5h，反应时间也可以通过薄层色谱监控反应进程确定，反应完毕后添加定量的水与甲苯，分液，去除溶剂得到第三中间体，至于水与甲苯的添加比例，可以根据实际情况调节。
如果卤代试剂为液体状态，则反应时，卤代试剂以滴加的形式加入到第二中间体与溶剂的混合体系中，如果卤代试剂为固体状，则反应时，分批加入到到第二中间体与溶剂的混合体系中。
第四步，以第三中间体和3,5-二氟苯硼酸为原料，通过铃木反应，得到第四中间体，第四中间体的结构通式如下：
该步骤中铃木反应所使用的碱为无机碱，这些无机碱可以为碳酸钾、碳酸钠、磷酸三钾中的一种或多种；铃木反应使用的催化剂为钯催化剂和/或镍催化剂，所使用的溶剂为甲苯、乙醇、四氢呋喃、水中的一种或多种；例如：以甲苯、乙醇、水为溶剂，或以四氢呋喃和水为溶剂，以钯催化剂和/或镍催化剂为催化剂，在无机碱所提供的碱性条件下，使得第三中间体和3，5-二氟苯硼酸回流反应5h-6h，反应时间也可以通过薄层色谱监控反应进行确定，反应完毕后，加入适量的甲苯和水，提取产物，过硅胶柱后用石油醚乙醇重结晶，得到第四中间体，至于水与甲苯的添加比例，可以根据实际情况调节。
进一步，第三中间体、碳酸钠和3，5-二氟苯硼酸的摩尔比为1:(1.0-2.0)：(1.2～1.4)。
第五步，以第五中间体与二氟二溴甲烷为原料，在碱性条件下低温进行取代反应，得到第五中间体，第五中间体的结构通式如下：
示例性的，第四中间体、n-BuLi和二氟二溴甲烷的摩尔比为1:(1.1～1.3):(1.2～1.5)。
本步骤中所使用的碱为有机碱，一般为n-BuLi，使用的溶剂一般选用四氢呋喃。具体反应时：将第四中间体溶解到四氢呋喃中，然后在-70℃滴加n-BuLi，在-70℃保温反应1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保温反应1h，最后升至室温，向得到的反应液加入稀盐酸(质量分数小于20％)进行水解，然后利用甲苯萃取反应液，将得到的萃取液浓缩，以去除其中的溶剂，得到第五中间体。
第六步，以第五中间体与3,4,5-三氟苯酚为原料，在碱性条件下进行醚化反应，得到芳香族液晶化合物。
具体的，第五中间体、碳酸钠和3,4,5-三氟苯酚的摩尔比为1：(0.6～1.0)：(1.2～1.4)；本步骤所使用的碱为无机碱，如碳酸钠和/或碳酸钾，使用的溶剂一般为四氢呋喃和/或二甲亚砜；具体反应时：将第五中间体与3,4,5-三氟苯酚、溶剂，无机碱加入反应瓶中，在70-80℃下搅拌反应6h，反应时间也可以用薄层色谱监控反应进程确定；当反应完毕后，利用甲苯萃取得到的反应液，将萃取液浓缩后用石油醚溶解，然后进行柱层析(流动相为石油醚)，最后将过柱得到的流出液旋干，将得到的固体用乙醇和甲苯的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的芳香族液晶化合物，至于重结晶所用的甲苯与乙醇的添加比例，可以根据实际情况调节。
下面给出本发明提供的芳香族液晶化合物的制备方法实施例，以进一步说明芳香族液晶化合物的制备方法。
实施例一
第一步，将7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽溶解在二氯甲烷中，然后在搅拌的情况下加热至40℃，将N-溴代丁二酰亚胺溶解到二氯甲烷溶解，向反应体系中逐滴加入N-溴代丁二酰亚胺的二氯甲烷溶液，加入完毕后，搅拌反应，反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，停止反应，此时反应已经持续5h，接着向反应液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取剂，对反应液进行萃取，将萃取后得到的萃取液去除溶剂，得到第一中间体；其中，7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1:1.1，第一中间体的结构式如下：
第二步，利用四氢呋喃溶解第一中间体，在-20℃条件下，滴加乙基氯化镁的四氢呋喃溶液(又称格式试剂)，滴加完毕后，于室温搅拌3.5h，向反应液加入质量浓度为10％的稀盐酸进行水解，然后利用甲苯萃取水解后的反应液，并将得到的萃取液的pH值调剂至中性，然后旋干溶剂，得到第二中间体的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的第二中间体，其中，第一中间体与乙基氯化镁的摩尔比为1:1.2，第二中间体的结构式如下：
第三步，将第二中间体溶解在二氯甲烷中，然后在搅拌的情况下加热至40℃，将N-溴代丁二酰亚胺溶解到二氯甲烷溶解，向反应体系中逐滴加入N-溴代丁二酰亚胺的二氯甲烷溶液，加入完毕后，搅拌反应，反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，停止反应，此时反应已经持续4.5h，接着向反应液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取剂，对反应液进行萃取，将萃取后得到的萃取液去除溶剂，得到第三中间体；其中，第二中间体与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1:1.1，该第三中间体的结构式为：
第四步，以甲苯、乙醇和水的混合体系为溶剂，以四(三苯基膦)钯为钯催化剂，在碳酸钠所提供的碱性条件下，使得第三中间体和3，5-二氟苯硼酸回流反应，反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，此时反应进行了5h；然后向反应体系中加入甲苯和水的混合溶剂，提取反应体系中的第四中间体的粗品，然后依次采用柱层析和重结晶法对第四中间体的粗品进行纯化，即可得到第四中间体的纯品；其中，第三中间体、碳酸钠和3，5-二氟苯硼酸的摩尔比为1:1.0：1.2，第四中间体的结构式具体如下：
第五步，将第四中间体溶解到四氢呋喃中，然后在-70℃滴加n-BuLi，在-70℃保温反应1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保温反应1h，最后升至室温，向得到的反应液加入质量分数为10％的稀盐酸进行水解，然后利用甲苯萃取反应液，将得到的萃取液浓缩，以去除其中的溶剂，得到第五中间体；其中，第四中间体、n-BuLi与二氟二溴甲烷的摩尔比为1：1.1：1.2，第五中间体的结构式如下：
第六步，将第五中间体与3,4,5-三氟苯酚、四氢呋喃，碳酸钠加入反应瓶中，在80℃下搅拌反应，反应期间用薄层色谱监控反应进度,当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，结束反应，此时反应进行了6h，然后利用甲苯萃取得到的反应液，将萃取液浓缩后用石油醚溶解，然后进行柱层析(流动相为石油醚)，最后将过柱得到的流出液旋干，将得到的固体用乙醇和甲苯的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的芳香族液晶化合物；其中，第五中间体、碳酸钠和3,4,5-三氟苯酚的摩尔比为1：0.6：1.2；芳香族液晶化合物的结构式如下：
实施例二
第一步，将7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽溶解在二氯甲烷中，然后在搅拌的情况下加热至50℃，将N-氯代琥珀酰亚胺溶解到四氢呋喃溶解，向反应体系中逐滴加入N-氯代琥珀酰亚胺的四氢呋喃溶液，加入完毕后，搅拌反应，反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，停止反应，此时反应已经持续4h，接着向反应液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取剂，对反应液进行萃取，将萃取后得到的萃取液去除溶剂，得到第一中间体；其中，7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽与N-氯代琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1.5，该第一中间体的结构式为：
第二步，利用四氢呋喃溶解第一中间体，在-20℃条件下，滴加丙基氯化镁的四氢呋喃溶液(又称格式试剂)，滴加完毕后，于室温搅拌3h，向反应液加入质量浓度为10％的稀盐酸进行水解，然后利用甲苯萃取水解后的反应液，并将得到的萃取液的pH值调剂至中性，然后旋干溶剂，得到第二中间体的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的第二中间体；其中，第一中间体与丙基氯化镁的摩尔比为1:1.3，第二中间体的结构式如下：
第三步，将第二中间体溶解在二氯甲烷中，然后在搅拌的情况下加热至50℃，将N-氯代琥珀酰亚胺溶解到四氢呋喃溶解，向反应体系中逐滴加入N-氯代琥珀酰亚胺的四氢呋喃溶液，加入完毕后，搅拌反应，反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，停止反应，此时反应已经持续4h，接着向反应液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取剂，对反应液进行萃取，将萃取后得到的萃取液去除溶剂，得到第三中间体；其中，第二中间体和N-氯代琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1.5，该第三中间体的结构式为：
第四步，以甲苯、乙醇和水的混合体系为溶剂，以氯化钯为钯催化剂，在碳酸钠所提供的碱性条件下，使得第三中间体和3，5-二氟苯硼酸回流反应反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，此时反应进行了6h；然后向反应体系中加入甲苯和水的混合溶剂，提取反应体系中的第四中间体的粗品，然后依次采用柱层析和重结晶法对第四中间体的粗品进行纯化，即可得到第四中间体的纯品；其中，第三中间体、碳酸钠和3，5-二氟苯硼酸的摩尔比为1:1.6:1.3，第四中间体的结构式具体如下：
第五步，将第四中间体溶解到四氢呋喃中，然后在-70℃滴加n-BuLi，在-70℃保温反应1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保温反应1h，最后升至室温，向得到的反应液加入质量分数为10％的稀盐酸进行水解，然后利用甲苯萃取反应液，将得到的萃取液浓缩，以去除其中的溶剂，得到第五中间体；其中，第四中间体、n-BuLi和二氟二溴甲烷的摩尔比为1:1.3:1.5，第五中间体的结构式如下：
第六步，将第五中间体与3,4,5-三氟苯酚、四氢呋喃，碳酸钠加入反应瓶中，在80℃下搅拌反应，反应期间用薄层色谱监控反应进度,当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，结束反应，此时反应进行了6h，然后利用甲苯萃取得到的反应液，将萃取液浓缩后用石油醚溶解，然后进行柱层析(流动相为石油醚)，最后将过柱得到的流出液旋干，将得到的固体用乙醇和甲苯的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的芳香族液晶化合物；其中，第五中间体、碳酸钠和3,4,5-三氟苯酚的摩尔比为1：0.7：1.3，芳香族液晶化合物的结构式如下：
实施例三
第一步，将7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽溶解在二氯甲烷中，然后在搅拌的情况下加热至50℃，将N-碘代丁二酰亚胺溶解到四氢呋喃溶解，向反应体系中逐滴加入N-碘代丁二酰亚胺的四氢呋喃溶液，加入完毕后，搅拌反应，反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，停止反应，此时反应已经持续4.5h，接着向反应液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取剂，对反应液进行萃取，将萃取后得到的萃取液去除溶剂，得到第一中间体；其中，7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽与N-碘代丁二酰亚胺的摩尔比为1:1.3，该第一中间体的结构式为：
第二步，利用四氢呋喃溶解第一中间体，在-20℃条件下，滴加甲氧基溴化镁的四氢呋喃溶液(又称格式试剂)，滴加完毕后，于室温搅拌4h，向反应液加入质量浓度为10％的稀盐酸进行水解，然后利用甲苯萃取水解后的反应液，并将得到的萃取液的pH值调剂至中性，然后旋干溶剂，得到第二中间体的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的第二中间体，其中，第一中间体与甲氧基溴化镁的摩尔比为1:1.05，第二中间体的结构式如下：
第三步，将第二中间体溶解在二氯甲烷中，然后在搅拌的情况下加热至50℃，将N-氯代琥珀酰亚胺溶解到四氢呋喃溶解，向反应体系中逐滴加入N-氯代琥珀酰亚胺的四氢呋喃溶液，加入完毕后，搅拌反应，反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，停止反应，此时反应已经持续4.5h，接着向反应液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取剂，对反应液进行萃取，将萃取后得到的萃取液去除溶剂，得到第三中间体；其中，第二中间体与N-氯代琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1.3，该第三中间体的结构式为：
第四步，以甲苯、乙醇和水的混合体系为溶剂，以氯化钯为钯催化剂，在碳酸钠所提供的碱性条件下，使得第三中间体和3，5-二氟苯硼酸回流反应反应过程中通过薄层色谱监控反应进程，当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，此时反应进行了5.5h；然后向反应体系中加入甲苯和水的混合溶剂，提取反应体系中的第四中间体的粗品，然后依次采用柱层析和重结晶法对第四中间体的粗品进行纯化，即可得到第四中间体的纯品；其中，第三中间体、碳酸钠和3，5-二氟苯硼酸的摩尔比为1:2.0:1.4，第四中间体的结构式具体如下：
第五步，将第四中间体溶解到四氢呋喃中，然后在-70℃滴加n-BuLi，在-70℃保温反应1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保温反应1h，最后升至室温，向得到的反应液加入质量分数为10％的稀盐酸进行水解，然后利用甲苯萃取反应液，将得到的萃取液浓缩，以去除其中的溶剂，得到第五中间体；其中，第四中间体、n-BuLi和二氟二溴甲烷的摩尔比为1:1.2:1.4，第五中间体的结构式如下：
第六步，将第五中间体与3,4,5-三氟苯酚、四氢呋喃，碳酸钠加入反应瓶中，在80℃下搅拌反应，反应期间用薄层色谱监控反应进度,当薄层色谱上显示原料点消失，且生成一个新的产品点时，结束反应，此时反应进行了6h，然后利用甲苯萃取得到的反应液，将萃取液浓缩后用石油醚溶解，然后进行柱层析(流动相为石油醚)，最后将过柱得到的流出液旋干，将得到的固体用乙醇和甲苯的混合溶剂进行重结晶，得到纯化后的芳香族液晶化合物；其中，第五中间体、碳酸钠和3,4,5-三氟苯酚的摩尔比为1:1.0:1.4，芳香族液晶化合物的结构式如下：
需要说明的是，实施例一至实施例三只是示例性的给出了芳香族液晶化合物的制备方法，上述实施例未给出的芳香族液晶化合物也能够通过本发明提供的制备方法制成，表1给出了几种芳香族液晶化合物的1HNMR核磁数据。
表1芳香族液晶化合物的1HNMR核磁数据表
二、本发明还提供了一种液晶组合物，包括至少一种上述技术方案提供的芳香族液晶化合物；其中，液晶组合物中芳香族液晶化合物的质量百分比为1％-50％，优选的，液晶组合物中芳香族液晶化合物的质量百分比为5％-30％，更进一步，液晶组合物中芳香族液晶化合物的质量百分比为6％-10％。
具体的，本发明的液晶组合物包括芳香族液晶化合物与混晶母体组成液晶组合物；混晶母体包括：该混晶母体包括：
中的一种或多种；其中：
A代表
B代表
C代表
D代表
L0代表H或F，L1代表H或F；
L2代表H或F，L3代表H或F；
L4代表H或F，L5代表H或F。
三、本发明还提供了一种芳香族液晶化合物在液晶显示器中的应用。
为了能够证明本发明提供的芳香族液晶化合物能够应用到液晶显示器中，下面示例性的将芳香族液晶化合物与液晶母体混合，得到液晶组合物，对该液晶组合物进行如下性能测试，分析其可以应用到液晶显示器的原因；
其中，液晶母体的质量分数参见表2。
表2液晶母体的组分含量表
1、清亮点确定：
使用梅特勒(Mettler)公司制造的FP-52型偏光显微镜熔点仪确定液晶组合物的液晶组合物相态种类。具体的，在梅特勒(Mettler)公司制造的FP-52型偏光显微镜熔点仪的加热板上放置化合物，以3℃/min速度加热，在加热的过程中利用偏光显微镜来观察相态变化，从而确定相态种类。
2、粘度：使用Tokyo 6254液晶测试系统测定液晶组合物的粘度。
3、在25℃下测定光学各向异性常数Δn：在25℃下，用波长589nm的光，使用阿贝折射仪进行测定Δn。具体的，沿着一个方向对主棱镜(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，光学各向异性常数(Δn)由Δn＝n11-n⊥来计算。
4、在25℃下测定介电常数各向异性常数Δε：使用惠普公司HP4284a精密LCR测试仪进行液晶组合物的介电常数各向异性△ε。
具体的，首先测定液晶分子在长轴方向的介电常数ε‖，然后测定液晶分子在短轴方向的介电常数(ε⊥)，电学各向异性常数Δε通过Δε＝ε‖-ε⊥来计算。
测定值中，当以芳香族液晶化合物本身作为试样时，记录所得值作为实验值，当以芳香族液晶化合物与母液晶的混合物作为试样时，记录由外推法得到的值作为实验值。
按照芳香族液晶化合物：混晶母体的质量比为1:10，将芳香族液晶化合物添加入混晶母体中进行拟合(根据母体的参数和添加后的参数进行推导)，可以得到芳香族液晶化合物的拟合参数。
下面给出R为丙基时，根据上述性能测试方法测得的芳香族液晶化合物的拟合参数：
清亮点Tni:120℃
光学各向异性常数Δn：0.220
介电各向异性常数Δε：19.6
旋转粘度γ1：58.3mPa·s
从拟合参数可以看出，该类芳香族液晶化合物具有良好的液晶性能，其具有较高的介电各向异性常数和光学各向异性常数，以及较低的旋转粘度，能够很好的提高液晶材料的响应速度。
四、本发明还提供了一种液晶组合物在液晶显示器中的应用
为了能够证明本发明提供的液晶组合物能够应用到液晶显示器中，下面将给出几种含有液晶组合物的实施例和对比例，并对该实施例和对比例进行性能测试，以证明添加了上述芳香族液晶化合物的液晶组合物与没有上述添加芳香族液晶化合物的液晶组合物相比，具有低旋转粘度，高电学各相异性常数，高清亮点、大光学各向异性，从而保证本发明提供的液晶组合物能够应用到液晶显示器中，下面给出几个液晶组合物的实施例进行说明。
实施例一
本实施例提供的液晶组合物包括质量分数为10％的芳香族液晶化合物和质量分数为90％的液晶母体；其中，芳香族液晶化合物和液晶母体的具体组分见表3-1-1。
表3-1-1实施例一提供的液晶组合物及对比例一提供的液晶组合物组分表
对实施例一的液晶组合物和对比例一的液晶组合物进行了一系列的性能测试，测试结果如表3-1-2所示：
表3-1-2实施例一和对比例一的性能测试对比表
根据表3-1-2的测试结果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的实施例一的液晶组合物与未加入芳香族液晶化合物的对比例一相比，提高了液晶组合物的清亮点Cp、光学各向异性常数Δn和介电各向异性常数Δε都有所提高，而液晶组合物的旋转粘度γ1有所降低。
实施例二
本实施例提供的液晶组合物包括质量分数为8％的芳香族液晶化合物和质量分数为92％的液晶母体；其中，芳香族液晶化合物和液晶母体的具体组分见表3-2-1。
表3-2-1实施例二提供的液晶组合物及对比例二提供的液晶组合物组分表
对实施例二的液晶组合物和对比例二的液晶组合物进行了一系列的性能测试，测试结果如表3-2-2所示：
表3-2-2实施例二和对比例二的性能测试对比表
根据表3-2-2的测试结果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的实施例二的液晶组合物与未加入芳香族液晶化合物的对比例二相比，提高了液晶组合物的清亮点Cp、光学各向异性常数Δn和介电各向异性常数Δε都有所提高，而液晶组合物的旋转粘度γ1有所降低。
实施例三
本实施例提供的液晶组合物包括质量分数为6％的芳香族液晶化合物和质量分数为94％的液晶母体；其中，芳香族液晶化合物和液晶母体的具体组分见表3-3-1。
表3-3-1实施例三提供的液晶组合物及对比例三提供的液晶组合物组分表
对实施例三的液晶组合物和对比例三的液晶组合物进行了一系列的性能测试，测试结果如表3-3-2所示：
表3-3-2实施例三和对比例三的性能测试对比表
根据表3-3-2的测试结果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的实施例三的液晶组合物与未加入芳香族液晶化合物的对比例三相比，提高了液晶组合物的清亮点Cp、光学各向异性常数Δn和介电各向异性常数Δε都有所提高，而液晶组合物的旋转粘度γ1有所降低。
实施例四
本实施例提供的液晶组合物包括质量分数为10％的芳香族液晶化合物和质量分数为90％的液晶母体；其中，芳香族液晶化合物和液晶母体的具体组分见表3-4-1。
表3-4-1实施例四提供的液晶组合物及对比例四提供的液晶组合物组分表
对实施例四的液晶组合物和对比例四的液晶组合物进行了一系列的性能测试，测试结果如表3-4-2所示：
表3-4-2实施例四和对比例四的性能测试对比表
根据表3-4-2的测试结果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的实施例四的液晶组合物与未加入芳香族液晶化合物的对比例四相比，提高了液晶组合物的清亮点Cp、光学各向异性常数Δn和介电各向异性常数Δε都有所提高，而液晶组合物的旋转粘度γ1有所降低。
实施例五
本实施例提供的液晶组合物包括质量分数为1％的芳香族液晶化合物和质量分数为99％的液晶母体；其中，芳香族液晶化合物和液晶母体的具体组分见表3-5-1。
表3-5-1实施例五提供的液晶组合物及对比例五提供的液晶组合物组分表
对实施例五的液晶组合物和对比例五的液晶组合物进行了一系列的性能测试，测试结果如表3-5-2所示：
表3-5-2实施例五和对比例五的性能测试对比表
根据表3-5-2的测试结果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的实施例五的液晶组合物与未加入芳香族液晶化合物的对比例五相比，提高了液晶组合物的清亮点Cp、光学各向异性常数Δn和介电各向异性常数Δε都有所提高，而液晶组合物的旋转粘度γ1有所降低。
实施例六
本实施例提供的液晶组合物包括质量分数为50％的芳香族液晶化合物和质量分数为50％的液晶母体；其中，芳香族液晶化合物和液晶母体的具体组分见表3-6-1。
表3-6-1实施例六提供的液晶组合物及对比例六提供的液晶组合物组分表
对实施例六的液晶组合物和对比例六的液晶组合物进行了一系列的性能测试，测试结果如表2-6-2所示：
表2-6-2实施例六和对比例六的性能测试对比表
根据表2-6-2的测试结果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的实施例六的液晶组合物与未加入芳香族液晶化合物的对比例六相比，提高了液晶组合物的清亮点Cp、光学各向异性常数Δn和介电各向异性常数Δε都有所提高，而液晶组合物的旋转粘度γ1有所降低。
实施例七
本实施例提供的液晶组合物包括质量分数为30％的芳香族液晶化合物和质量分数为70％的液晶母体；其中，芳香族液晶化合物和液晶母体的具体组分见表2-7-1。
表2-7-1实施例七提供的液晶组合物及对比例七提供的液晶组合物组分表
对实施例七的液晶组合物和对比例七的液晶组合物进行了一系列的性能测试，测试结果如表2-7-2所示：
表2-7-2实施例七和对比例七的性能测试对比表
根据表2-7-2的测试结果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的实施例一的液晶组合物与未加入芳香族液晶化合物的对比例一相比，提高了液晶组合物的清亮点Cp、光学各向异性常数Δn和介电各向异性常数Δε都有所提高，而液晶组合物的旋转粘度γ1有所降低。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种芳香族液晶化合物，其特征在于，所述芳香族液晶化合物的化学结构通式为：
其中，R为烷氧基、链烯基或烷基。
2.根据权利要求1所述的芳香族液晶化合物，其特征在于，
所述烷基为甲基、乙基、丙基、丁基或戊基；
所述烷氧基为甲氧基、乙氧基、丁氧基或戊氧基；
所述链烯基为乙烯基、烯丙基、丁烯基或戊烯基。
3.一种权利要求1或2所述芳香族液晶化合物的制备方法，其特征在于，包括：
第一步，以7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽和卤代试剂为原料，通过卤代反应使7,7-二甲基-7H-苯并(de)蒽卤化，形成第一中间体，所述第一中间体的结构式为：
其中，X为卤素；
第二步，以第一中间体和有机卤化物为原料，通过偶联反应，形成第二中间体，所述第二中间体的结构式为：
R为烷氧基、链烯基或烷基；
第三步，以第二中间体和卤代试剂为原料，通过卤代反应使第二中间体卤化，形成第三中间体，所述第三中间体的结构式为：
第四步，以第三中间体和3,5-二氟苯硼酸为原料，通过铃木反应，得到第四中间体，所述第四中间体的结构式如下：
第五步，以第四中间体和二氟二溴甲烷为原料，在碱性条件下进行取代反应，得到第五中间体，所述第五中间体的结构式如下：
第六步，以第六中间体与3,4,5-三氟苯酚为原料，在碱性条件下进行醚化反应，得到芳香族液晶化合物。
4.根据权利要求3所述的芳香族液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述第一步中的卤代试剂和第三步中的卤代试剂均为氯代试剂、溴代试剂、碘代试剂中的一种或多种；
所述氯代试剂为N-氯代琥珀酰亚胺、三氯化磷或氯化氧磷；
所述溴代试剂为溴素、N-溴代丁二酰亚胺、苯基三甲基三溴化铵或N-溴乙酰胺；
所述碘代试剂为N-碘代丁二酰亚胺。
5.根据权利要求3所述芳香族液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述第二步中的有机卤化物为烷基卤化镁、烷氧基卤化镁或链烯基卤化镁，所述偶联反应的反应类型为熊田偶联反应；
所述熊田反应中使用的催化剂为镍催化剂、钯催化剂、铁催化剂中的一种多种；
所述烷基卤化镁中的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基或戊基；
所述烷氧基卤化镁中的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丁氧基或戊氧基；
所述链烯基卤化镁中的链烯基为乙烯基、烯丙基、丁烯基或戊烯基。
6.根据权利要求3所述的芳香族液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述第四步中，铃木反应所使用的碱为无机碱；铃木反应使用的催化剂为钯催化剂和/或镍催化剂；
所述第五步中，取代反应所使用的碱为有机碱，所述第六步中，所述醚化反应所使用的碱为无机碱。
7.一种权利要求1或2所述的芳香族液晶化合物在液晶显示器中的应用。
8.一种液晶组合物，其特征在于，包括至少一种权利要求1或2所述的芳香族液晶化合物。
9.根据权利要求8所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中权利要求1或2所述芳香族液晶化合物的质量百分比为1％-50％。
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