CN107760316A - 含有3‑氟5‑甲基取代基苯与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 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了含有3‑氟5‑甲基取代基苯与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，该发明含有3‑氟5‑甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物结构，具有较大介电各向异性大，较小的旋转粘度，较高的清亮点，互溶性好，对于调配快速响应的混合液晶来说，具有重大意义，在TN‑TFT,IPS,FFS等显示模式中，能明显改善显示效果。

Description

含有3-氟5-甲基取代基苯与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
技术领域
本发明涉及液晶显示材料领域，具体涉及含有3-氟5-甲基取代基苯与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。
背景技术
目前，液晶化合物的应用范围越来越广泛，其可应用于多种类型的显示器、电光器件、传感器中。液晶化合物种类繁多，其中向列相液晶应用最为广泛，已深入应用于人们日常生活中的方方面面。
对于薄膜晶体管(TFT-LCD)应用领域，近年来市场巨大，技术也日趋成熟，但人们对显示技术的要求也不断的提高。尤其是在实现快速响应，降低驱动电压以及降低功耗等方面。液晶材料作文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。
任何的显示用液晶都要求有较宽的工作温度，较高的稳定性，较低的粘度，较快的响应速度。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甲氧桥(-CF2O-)的链接集团的液晶化合物(CN1717468A,CN01143808A,CN101157862A等)，具有上述低粘度，高介电，高可靠性等优点。但-CF2O-基团的引入会使液晶的清亮点大幅度降低。在调配液晶混合物时需要加入粘度更大的高清亮点化合物来平衡。但是高清亮点化合物的加入又使得在低温时有析晶风险，尤其对于户外手持类产品，用于高寒地区，会有风险。
由于液晶技术的不断进步，新的液晶化合物结构不断被设计和开发出来。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种含有3-氟5-甲基取代基苯与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。
本发明所提供的含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物结构，如式I所示，
其中，各自独立的代表中的任意一种；
R取自碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～11的烷氧基或碳原子数为2～11的链烯基、碳原子数为3～10的烯氧基、碳原子数为1～12的烷基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为1～11的烷氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为3～10的烯氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团；
L1、L2、L3选自H、F、Cl、CF3、OCF3、和OCHF2中的任意一种；
m,n均选自0、1、2或3，且m+n≤5。
其中，本发明所述的液晶化合物优选：
R取自H或未取代或其中一个或多个H被卤素取代的含有1～5个碳原子的直链烷基或烷氧基、2～5个碳原子的直链烯基。
L1、L2、L3选自H、F、OCF3、和OCHF2中的任意一种；
m,n选自0、1、2，且1≤m+n≤3。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述通式Ⅰ所示化合物具体为Ⅰ-1—Ⅰ-4的化合物，
本发明技术方案的进一步改进在于：
所述通式Ⅰ所示化合物具体为Ⅰ-1-1—Ⅰ-4-4的化合物，
本发明的技术方案还公开了含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物的制备方法，所述通式Ⅰ所示化合物的合成路线为，
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入四氢呋喃，间氟溴苯，催化剂合钯，加热后滴加保温回流4小时，反应液倒入水中，按照常规手法分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用乙醇重结晶，得到白色中间体
b将步骤a得到的中间体溶于四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加正丁基锂，锂代后再滴加硼酸三甲酯的四氢呋喃溶液，自然升温至0℃后，倒入水中，加入盐酸，分页，萃取，水洗，蒸干，得到
c类似于步骤a，在碱性水溶液中，加入四氢呋喃，3-溴-5-氟甲苯，氮气保护，加入合钯，加热后滴加步骤b得到的中间体保温回流4小时，反应液倒入水中，按照常规手法分页，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用乙醇重结晶，得到白色中间体
d在四氢呋喃溶液中，搅拌下加入物料全溶后，氮气保护下，降温至-80℃，滴加丁基锂，控制反应温度为-70～-80℃，滴加完后，保温0.5小时，控温-75℃下滴加二氟二溴甲烷，滴完后保温得
e在碳酸钾溶液中加入的甲苯液，搅拌后加入去离子水和正己烷，室温搅拌，分出有机层保留，水层标注盐；在高压釜中将水层酚盐、四丁基溴化铵、甲苯和中间体混合，氮气置换4次后，充氮气加压到0.15MPa-0.2MPa，加热升温到100℃，压力为0.4MPa-0.5MPa，保温4小时，制得产品。
本发明的技术方案进一步公开了含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物组成的液晶组合物，
所述液晶组合物中包含重量百分比为1％～20％的一种或多种通式Ⅰ所示的第一组分化合物；包含重量百分比为1％～70％的一种或多种通式Ⅱ所示的第二组分合物；包含重量百分比为1％～60％的一种或多种通式Ⅲ所示的第三组分化合物；包含重量百分比为0～60％的一种或多种通式Ⅳ所示的第四组分化合物；包换重量百分比为0～20％的第五组分化合物，
其中，所述式Ⅱ，式Ⅲ，式Ⅳ和式Ⅴ中，R1～R6表示碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～6的烷氧基或碳原子数为2～6的链烯基、碳原子数为3～5的烯氧基、碳原子数为1～7的烷基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为1～6的烷氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为3～5的烯氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团；
可相同，可不同，各自独立的表示以下基团中的任意一种：
a,b,c,d选自0,1,2，且b+c≤3。
本发明的进一步改进在于，所述通式Ⅱ所示的化合物具体为如下式所述化合物中的一种或多种：
其中，R1,R2各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
本发明的进一步改进在于，所述通式Ⅲ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种：
其中，R3各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
本发明的进一步改进在于，所述通式Ⅳ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种：
其中，R4各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
本发明的进一步改进在于，所述通式Ⅴ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种：
其中，R5,R6各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
本发明的进一步改进在于，当所述液晶组合物应用于FFS-TFT、IPS-TFT中时，不需要添加旋光性物质；当所述液晶组合物应用于TN-TFT，需添加旋光物质为式Ⅰ～式Ⅴ质量之和的0.05％～0.3％质量百分比；还包含有占液晶组合物重量百分比不超过0.1％的添加剂，添加剂种类包含抗紫外剂，抗氧化剂。
由于采用上述技术方案，本发明发明公开了一种新型结构的含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物，由于在苯环的5位置上含有一个甲基取代基，这种结构拓宽了分子宽度，在液晶组合物中做为一个组分，有良好的液晶互溶性，尤其能极好的拓宽液晶组合物的低温工作温度，具有较大介电各向异性大，较小的旋转粘度，较高的清亮点，互溶性好，对于调配快速响应的混合液晶来说，具有重大意义，在TN-TFT,IPS,FFS等显示模式中，能明显改善显示效果。
具体实施方式
其中除非另有说明：c.p.代表液晶组合物清亮点；△n代表光学各向异性；△ε代表介电各向异性；γ1代表旋转黏度。
本发明公开了含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物结构，如式I所示，
其中，各自独立的代表中的任意一种；
R取自碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～11的烷氧基或碳原子数为2～11的链烯基、碳原子数为3～10的烯氧基、碳原子数为1～12的烷基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为1～11的烷氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为3～10的烯氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团；
L1、L2、L3选自H、F、Cl、CF3、OCF3、和OCHF2中的任意一种；
m,n均选自0、1、2或3，且m+n≤5。
其中，本发明所述的液晶化合物优选：
R取自H或未取代或其中一个或多个H被卤素取代的含有1～5个碳原子的直链烷基或烷氧基、2～5个碳原子的直链烯基。
L1、L2、L3选自H、F、OCF3、和OCHF2中的任意一种；
m,n选自0、1、2，且1≤m+n≤3。
本具体的，通式Ⅰ所示化合物具体为Ⅰ-1—Ⅰ-4的化合物，
具体的，通式Ⅰ所示化合物具体为Ⅰ-1-1—Ⅰ-4-4的化合物，
本发明的技术方案还公开了含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物的制备方法，所述通式Ⅰ所示化合物的合成路线为，
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入四氢呋喃，间氟溴苯，催化剂合钯，加热后滴加保温回流4小时，反应液倒入水中，按照常规手法分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用乙醇重结晶，得到白色中间体
b将步骤a得到的中间体溶于四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加正丁基锂，锂代后再滴加硼酸三甲酯的四氢呋喃溶液，自然升温至0℃后，倒入水中，加入盐酸，分页，萃取，水洗，蒸干，得到
c类似于步骤a，在碱性水溶液中，加入四氢呋喃，3-溴-5-氟甲苯，氮气保护，加入合钯，加热后滴加步骤b得到的中间体保温回流4小时，反应液倒入水中，按照常规手法分页，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用乙醇重结晶，得到白色中间体
d在四氢呋喃溶液中，搅拌下加入物料全溶后，氮气保护下，降温至-80℃，滴加丁基锂，控制反应温度为-70～-80℃，滴加完后，保温0.5小时，控温-75℃下滴加二氟二溴甲烷，滴完后保温得
e在碳酸钾溶液中加入的甲苯液，搅拌后加入去离子水和正己烷，室温搅拌，分出有机层保留，水层标注盐；在高压釜中将水层酚盐、四丁基溴化铵、甲苯和中间体混合，氮气置换4次后，充氮气加压到0.15MPa-0.2MPa，加热升温到100℃，压力为0.4MPa-0.5MPa，保温4小时，制得产品。
本发明的技术方案进一步公开了含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物组成的液晶组合物，
所述液晶组合物中包含重量百分比为1％～20％的一种或多种通式Ⅰ所示的第一组分化合物；包含重量百分比为1％～70％的一种或多种通式Ⅱ所示的第二组分合物；包含重量百分比为1％～60％的一种或多种通式Ⅲ所示的第三组分化合物；包含重量百分比为0～60％的一种或多种通式Ⅳ所示的第四组分化合物；包换重量百分比为0～20％的第五组分化合物，
其中，所述式Ⅱ，式Ⅲ，式Ⅳ和式Ⅴ中，R1～R6表示碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～6的烷氧基或碳原子数为2～6的链烯基、碳原子数为3～5的烯氧基、碳原子数为1～7的烷基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为1～6的烷氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为3～5的烯氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团；
可相同，可不同，各自独立的表示以下基团中的任意一种：
a,b,c,d选自0,1,2，且b+c≤3。
具体的，通式Ⅱ所示的化合物具体为如下式所述化合物中的一种或多种：
其中，R1,R2各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
具体的，通式Ⅲ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种：
其中，R3各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
具体的，通式Ⅳ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种：
其中，R4各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
具体的，通式Ⅴ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种：
其中，R5,R6各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
具体的，液晶组合物应用于FFS-TFT、IPS-TFT中时，不需要添加旋光性物质；应用于TN-TFT，需添加旋光物质为式Ⅰ～式Ⅴ质量之和的0.05％～0.3％质量百分比；还包含有占液晶组合物重量百分比不超过0.1％的添加剂，添加剂种类包含抗紫外剂，抗氧化剂。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
制备Ⅰ-1-1所示的液晶化合物，结构式如下，
设计：
具体包括下列步骤：
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，57g三苯基磷氯化钯，51g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用200ml乙醇重结晶，得到白色中间体60g。
b将步骤a得到的60g溶于300ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加110ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加80g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，水洗，旋干得93g
c加入30g碳酸钠，42g200ml去离子水，200ml甲苯，常温搅拌1h，分出有机层保留，水层为盐；将水层，四丁基溴化铵，200ml甲苯和步骤b所得化合物93g混合，升温到90℃，保温4h，冷却，分离，水洗，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得80g
实施例二
制备Ⅰ-1-4所示的液晶化合物，结构式如下，
设计：
具体包括下列步骤：
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，57g三苯基磷氯化钯，49g加热回流4小时，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用200ml乙醇重结晶，得到白色中间体62g。
b将步骤a得到的62g溶于300ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加121ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加82g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，水洗，旋干得96g
c加入30.5g碳酸钠，42.5g200ml去离子水，200ml甲苯，常温搅拌1h，分出有机层保留，水层为盐；将水层，1g四丁基溴化铵、200ml甲苯和步骤b所得化合物96g混合，氮气环境下加热到90℃，保温4h，冷却，分离，水洗，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得82g。
实施例三
制备Ⅰ-2-1所示的液晶化合物，结构式如下
设计：
步骤如下：
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，52.5g间氟溴苯，三苯基磷氯化钯，51g加热回流4h，反应液倒入水中，按照常规手法分液，萃取，水洗，有机层旋干，蒸馏得65g
b将步骤a得到的65g溶于300ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加122ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加70g硼酸三丁酯，自然升温至0℃后，倒入水中，加入30ml盐酸，萃取，水洗，有机相蒸干，得到65g
c在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，51g三苯基磷氯化钯，65g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用200ml乙醇重结晶，得到白色中间体69g
d 69g溶于350ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加92ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加66g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，水洗，旋干得92g
e加入25g碳酸钠，32.5g200ml去离子水，200ml甲苯，常温搅拌1h，分出有机层保留，水层为盐；将水层，1g四丁基溴化铵，200ml甲苯和92g混合，氮气环境下加热到90℃，保温4h，冷却，分离，水洗，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得81g
实施例四
制备Ⅰ-2-8所示的液晶化合物，结构式如下
设计：
具体包括下列步骤a～步骤e共五个步骤，
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，52.5g间氟溴苯，三苯基磷氯化钯，50.5g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，有机层旋干，蒸馏得64.8g
b将步骤a得到的64.8g溶于300ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加121ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加70g硼酸三丁酯，自然升温至0℃后，倒入水中，加入30ml盐酸，萃取，水洗，有机相蒸干，得到64.7g
c在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，51g三苯基磷氯化钯，64.7g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用200ml乙醇重结晶，得到白色中间体69.5g
d 69.5g溶于350ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加95ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加67g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，水洗，旋干得91.8g
e加入25g碳酸钠，32.5g200ml去离子水，200ml甲苯，常温搅拌1h，分出有机层保留，水层为盐；将水层，1g四丁基溴化铵、200ml甲苯和91.8g混合，氮气环境下加热到90℃，保温4h，冷却，分离，水洗，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得82g
实施例五
制备Ⅰ-3-3所示的液晶化合物，结构式如下
设计：
具体包括下列步骤a～步骤e共五个步骤：
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，57g三苯基磷氯化钯，45g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，有机层旋干，蒸馏得60g
b将步骤a得到的60g41g0.05g对甲基苯磺酸，溶于400ml甲苯，氮气保护下加热脱水4h，旋干得到100g
c 100g溶于450ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加121ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加84g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，旋干有机相得110g
d 110g33.5g30g三乙胺，200ml二氧六环，氮气环境下加热到70℃，保温4h，冷却，过滤，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得70g
实施例六
制备Ⅰ-3-8所示的液晶化合物，结构式如下
设计：
具体包括下列步骤a～步骤e共五个步骤，
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，57g三苯基磷氯化钯，72g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用200ml乙醇重结晶，得到白色中间体85g。
b将步骤a得到的85g溶于300ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加122ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加84g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，水洗，旋干得100g
c加入27g碳酸钠，50g200ml去离子水，200ml甲苯，常温搅拌1h，分出有机层保留，水层为盐；将水层，1g四丁基溴化铵，200ml甲苯和步骤b所得化合物100g混合，氮气环境下加热到90℃，保温4h，冷却，分离，水洗，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得100g。
实施例七
制备Ⅰ-4-1所示的液晶化合物，结构式如下
设计：
步骤如下：
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，52.5g间氟溴苯，三苯基磷氯化钯，74g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，有机层旋干，蒸馏得81g
b将步骤a得到的81g溶于400ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加121ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加70g硼酸三丁酯，自然升温至0℃后，倒入水中，加入30ml盐酸，萃取，水洗，有机相蒸干，得到90g
c在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，51g三苯基磷氯化钯，90g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用200ml乙醇重结晶，得到白色中间体92g
d 92g溶于450ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加101ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加66g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，水洗，旋干得115g
e加入25g碳酸钠，32.5g200ml去离子水，200ml甲苯，常温搅拌1h，分出有机层保留，水层为盐；将水层，1g四丁基溴化铵，200ml甲苯和115g混合，氮气环境下加热到90℃，保温4h，冷却，分离，水洗，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得90g
实施例八
制备Ⅰ-4-4所示的液晶化合物，结构式如下
设计：
步骤如下：
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，52.5g间氟溴苯，三苯基磷氯化钯，74g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，有机层旋干，蒸馏得80.7g
b将步骤a得到的80.7g溶于400ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-8 0℃，滴加121ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加70g硼酸三丁酯，自然升温至0℃后，倒入水中，加入30ml盐酸，萃取，水洗，有机相蒸干，得到89.8g
c在碱性水溶液中，氮气保护下，加入500ml四氢呋喃，51g三苯基磷氯化钯，89.8g加热回流4h，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用200ml乙醇重结晶，得到白色中间体92.5g
d 92.5g溶于450ml四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加102ml正丁基锂，-80℃搅拌1h，控温-75℃下滴加66g二氟二溴甲烷，滴完后保温2h，升到室温，萃取，水洗，旋干的116g
e加入25g碳酸钠，45.5g200ml去离子水，200ml甲苯，常温搅拌1h，分出有机层保留，水层为盐；将水层，1g四丁基溴化铵，200ml甲苯和116g混合，氮气环境下加热到90℃，保温4h，冷却，分离，水洗，将有机相旋干，用200ml甲苯重结晶2次，得92g
下面的实施例9～11分别取通式Ⅰ、通式Ⅱ、通式Ⅲ、通式Ⅳ和通式Ⅴ所示的化合物，并按比例配制成含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物的液晶组合物，并且根据应用不同，加入或不加入旋光性化合物。将配制好的液晶组合物填充于液晶测试盒中进行性能测试盒。具体化合物的单体结构，用量(质量百分比)、所得的含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物的液晶组合物性能参数测试结果均列于表中。表1～3对于实施例9～11。
实施例九
表1.实施例九的液晶组合物配方及其测试性能参数
实施例十
表2.实施例十的液晶组合物配方及其测试性能参数
实施例十一
表3.实施例十一的液晶组合物配方及其测试性能参数
由实施例九～十一的液晶组合物的性能参数可知，本发明含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物的组合物具有大的正介电各向异性，较高的清亮点，很好的低温互溶性，适用于低电压驱动，快速响应的TN-TFT或IPS-TFT显示器。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (10)

1.含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物，其特征在于：所述化合物的结构式如通式I所示，
其中，各自独立的代表中的任意一种；
R取自碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～11的烷氧基或碳原子数为2～11的链烯基、碳原子数为3～10的烯氧基、碳原子数为1～12的烷基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为1～11的烷氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为3～10的烯氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团；
L1、L2、L3选自H、F、Cl、CF3、OCF3、和OCHF2中的任意一种；
m,n均选自0、1、2或3，且m+n≤5。
2.如权利要求1所述的含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物，其特征在于：R取自H或未取代或其中一个或多个H被卤素取代的含有1～5个碳原子的直链烷基或烷氧基、2～5个碳原子的直链烯基；
L1、L2、L3选自H、F、OCF3、和OCHF2中的任意一种；
m,n选自0、1、2，且1≤m+n≤3。
3.如利要求2所述的含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物，其特征在于：所述通式Ⅰ所示的化合物具体为Ⅰ-1—Ⅰ-4的化合物；
4.如权利要求3所述的含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物，其特征在于：所述通式Ⅰ所示的化合物具体为Ⅰ-1-1—Ⅰ-4-4的化合物；
5.含有3-氟5-甲基取代基苯与二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物的制备方法，其特征在于：所述通式Ⅰ所示化合物的合成路线为，
a在碱性水溶液中，氮气保护下，加入四氢呋喃，间氟溴苯，催化剂合钯，加热后滴加保温回流4小时，反应液倒入水中，按照常规手法分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用乙醇重结晶，得到白色中间体
b将步骤a得到的中间体溶于四氢呋喃溶液中，氮气保护下，降温至-80℃，滴加正丁基锂，锂代后再滴加硼酸三甲酯的四氢呋喃溶液，自然升温至0℃后，倒入水中，加入盐酸，分页，萃取，水洗，蒸干，得到
c类似于步骤a，在碱性水溶液中，加入四氢呋喃，3-溴-5-氟甲苯，氮气保护，加入合钯，加热后滴加步骤b得到的中间体保温回流4小时，反应液倒入水中，按照常规手法分页，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，用乙醇重结晶，得到白色中间体
d在四氢呋喃溶液中，搅拌下加入物料全溶后，氮气保护下，降温至-80℃，滴加丁基锂，控制反应温度为-70～-80℃，滴加完后，保温0.5小时，控温-75℃下滴加二氟二溴甲烷，滴完后保温得
e在碳酸钾溶液中加入的甲苯液，搅拌后加入去离子水和正己烷，室温搅拌，分出有机层保留，水层标注盐；在高压釜中将水层酚盐、四丁基溴化铵、甲苯和中间体混合，氮气置换4次后，充氮气加压到0.15MPa-0.2MPa，加热升温到100℃，压力为0.4MPa-0.5MPa，保温4小时，制得产品。
6.一种液晶组合物，其特征在于：包含权利1-4所述的任一化合物的液晶组合物。
7.如权利要求6所述的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物中包含重量百分比为1％～20％的一种或多种通式Ⅰ所示的第一组分化合物；包含重量百分比为1％～70％的一种或多种通式Ⅱ所示的第二组分合物；包含重量百分比为1％～60％的一种或多种通式Ⅲ所示的第三组分化合物；包含重量百分比为0～60％的一种或多种通式Ⅳ所示的第四组分化合物；包换重量百分比为0～20％的第五组分化合物；
其中，所述式Ⅱ，式Ⅲ，式Ⅳ和式Ⅴ中，R1～R6表示碳原子数为1～7的烷基、碳原子数为1～6的烷氧基或碳原子数为2～6的链烯基、碳原子数为3～5的烯氧基、碳原子数为1～7的烷基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为1～6的烷氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团、碳原子数为3～5的烯氧基中一个或多个氢被氟取代后所形成的基团；
可相同，可不同，各自独立的表示以下基团中的任意一种，
a,b,c,d选自0,1,2，且b+c≤3。
8.如权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅱ所示的化合物具体为如下式所述化合物中的一种或多种：
其中，R1,R2各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
9.如权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于:所述通式Ⅲ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种,
其中，R3各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基；
所述通式Ⅳ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种,
其中，R4各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基；
所述通式Ⅴ所示的化合物具体为如下所述化合物的一种或多种，
其中，R5,R6各自独立的表示碳原子数为1～5的烷基。
10.根据权利要求6～9所述的液晶组合物，其特征在于：当所述液晶组合物应用于FFS-TFT、IPS-TFT中时，不需要添加旋光性物质；当所述液晶组合物应用于TN-TFT，需添加旋光物质为式Ⅰ～式Ⅴ质量之和的0.05％～0.3％质量百分比；还包含有占液晶组合物重量百分比不超过0.1％的添加剂，添加剂种类包含抗紫外剂，抗氧化剂。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109652094A (zh) * 2018-12-24 2019-04-19 西安彩晶光电科技股份有限公司 一种二氟甲醚桥键液晶单体的制备方法
CN109735346A (zh) * 2019-01-29 2019-05-10 上海天问化学有限公司 含有三联苯的二氟亚甲基醚的四环液晶化合物
CN111349447A (zh) * 2018-12-24 2020-06-30 河北迈尔斯通电子材料有限公司 一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物、制备方法及应用
CN113897202A (zh) * 2021-11-17 2022-01-07 浙江工业大学 一种二氟亚甲氧基类液晶化合物及其合成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013216848A (ja) * 2012-03-13 2013-10-24 Dainippon Printing Co Ltd 強誘電性液晶組成物および液晶表示素子
JP2013241536A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Dainippon Printing Co Ltd 強誘電性液晶組成物および液晶表示素子
CN105130767A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 石家庄诚志永华显示材料有限公司 含有甲基苯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
CN105131972A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 石家庄诚志永华显示材料有限公司 含有二甲基苯和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
CN105176542A (zh) * 2015-09-02 2015-12-23 石家庄诚志永华显示材料有限公司 一种液晶化合物及其制备方法和应用
CN107090299A (zh) * 2017-05-31 2017-08-25 烟台显华化工科技有限公司 一种含甲基取代基多氟取代化合物的液晶组合物及其应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013216848A (ja) * 2012-03-13 2013-10-24 Dainippon Printing Co Ltd 強誘電性液晶組成物および液晶表示素子
JP2013241536A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Dainippon Printing Co Ltd 強誘電性液晶組成物および液晶表示素子
CN105130767A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 石家庄诚志永华显示材料有限公司 含有甲基苯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
CN105131972A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 石家庄诚志永华显示材料有限公司 含有二甲基苯和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
CN105176542A (zh) * 2015-09-02 2015-12-23 石家庄诚志永华显示材料有限公司 一种液晶化合物及其制备方法和应用
CN107090299A (zh) * 2017-05-31 2017-08-25 烟台显华化工科技有限公司 一种含甲基取代基多氟取代化合物的液晶组合物及其应用

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109652094A (zh) * 2018-12-24 2019-04-19 西安彩晶光电科技股份有限公司 一种二氟甲醚桥键液晶单体的制备方法
CN111349447A (zh) * 2018-12-24 2020-06-30 河北迈尔斯通电子材料有限公司 一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物、制备方法及应用
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