CN109943346A - 化合物、液晶介质、液晶显示器件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶化合物及其制备方法和应用。该化合物如式I所示。本发明提供的式I化合物为含有烷基的氢化芴、氢化氧芴、氢化硫芴衍生物的液晶化合物与芴、氧芴或硫芴相比表现出更好的互溶性和更低的粘度，扩展液晶组合物的应用范围，具有重要的应用价值。

Description

化合物、液晶介质、液晶显示器件及电子设备

技术领域

本发明属于液晶化合物及其应用领域。

背景技术

自1888年奥地利科学家莱尼茨尔第一次合成出来了液晶以来，液晶产业真正的发展是近30多年的事，由于液晶显示材料具有明显的优点，如驱动电压低、功耗小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、可以实现平板显示等，液晶单体和液晶显示比较历了巨大的发展，液晶单体目前己合成了上万多种液晶材料，其中常用的液晶显示材料有上千种，按液晶分子的中心桥键和环的特征进行分类，主要有联苯类、苯基环己烷类、酯类、炔类、二氟甲氧醚类、乙烷类及杂环类等。液晶显示也从30年前黑白小屏幕的TN、STN发展到现在彩色大屏幕的TN-TFT、VA-TFT、TPS-TFT、PDLC等。

新型液晶显示方式主要有光学补偿弯曲模式、共面转变液晶显示、垂直取向模式、轴对称微结构液晶显示、多畴扭曲液晶显示等。各种显示方式液晶盒的设计不同、驱动方式不同，液晶分子指向矢和玻璃基板方向不同，OCB模式、IPS液晶分子指向矢和玻璃基板方向是平行的，而VA模式、ASM显示在无电场状态下液晶分子指向矢和玻璃基板方向垂直。

在专利US20150259602中，公开了氧芴结构的液晶化合物：

专利CN201610916616.2和专利CN201710701356.1分别公开了不同取代基的氧芴和硫芴结构的液晶化合物：

取代基R₁、R₂表示烷基或环烷基。由于分子内存在刚性的芴、氧芴或硫芴的大平面共轭结构，限制二个苯环之间的偏转，使得这类化合物具有较高的介电各向异性的绝对值，以及很高的双折射。但也因为刚性芴、氧芴或硫芴环的存在，此类液晶化合物的粘度高、互溶性较差，低温下易析出。因此，人们一直在致力于研究具有高的介电各向异性、高的双折射，且粘度低、互溶性好的液晶化合物。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种新的化合物及含有该化合物的液晶介质、以及含有该液晶介质的液晶显示器件，解决了芴、氧芴或硫芴环的刚性平面问题，从而获得了具有高的介电各向异性、高的双折射，且粘度低、互溶性好的液晶化合物。

本发明的化合物，其结构如式I所示：

式I中，M选自链烷基、环烷基、杂烷基、链烯基、环烯基、杂烯基、羧酸基、酯基、腈基、硝基组成的组；

Z表示单键、-O-、-S-、-(CH₂)_n-、-(CH₂)_nO-、或者、-(CH₂)_nS-，其中，n表示1～5的整数；

表示单键或双键；

X表示-O-、-S-、-(C)R’R”-、-(N)R’-、-(Si)R’R”-、或者、-(B)R’-，其中，R’、R”各自独立地选自氢原子、氘原子、氟原子、C1～C8的烷基、C1～C8的杂烷基、C1～C8的烯基、C1～C8的杂烯基组成的组；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀各自独立地选自氢原子、氘原子、卤原子、链烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、链烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂环芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、磺酰基、亚磺酰基、膦基、膦氧基组成的组；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉和R₁₀中相邻取代基任选接合或稠合成五元环、六元环或多环。

本发明还提供一种液晶介质，其包含一种或多种本发明的化合物。

本发明还提供一种液晶显示器件，其含有本发明的液晶介质。

本发明还提供一种电子设备，其含有本发明的液晶显示器件。

本发明的新型化合物为将现有技术中的芴、氧芴、硫芴结构中的一个苯换为氢化苯得到的结构，与现有的芴、氧芴、硫芴类液晶化合物相比表现出更好的互溶性和更低的粘度，因此，利用本发明的式I所示的化合物作为液晶化合物时能够获得互溶性改善的液晶化合物，从而能够拓展液晶混合物的应用范围。

附图说明

图1为化合物III-105的立体结构图；

图2为化合物X的立体结构图；

图1和图2的结构图是依据密度泛函理论，使用B3LYP函数和6-31G基组条件下优化分子结构的结果。

具体实施方式

[化合物]

本发明的化合物，其结构如式I所示：

式I中，M选自链烷基、环烷基、杂烷基、链烯基、环烯基、杂烯基、羧酸基、酯基、腈基、硝基组成的组；

Z表示单键、-O-、-S-、-(CH₂)_n-、-(CH₂)_nO-、或者、-(CH₂)_nS-，其中，n表示1～5的整数；

表示单键或双键；

X表示-O-、-S-、-(C)R’R”-、-(N)R’-、-(Si)R’R”-、或者、-(B)R’-，其中，R’、R”各自独立地选自氢原子、氘原子、氟原子、C1～C8的烷基、C1～C8的杂烷基、C1～C8的烯基、C1～C8的杂烯基组成的组；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀各自独立地选自氢原子、氘原子、卤原子、链烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、链烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂环芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、磺酰基、亚磺酰基、膦基、膦氧基组成的组；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉和R₁₀中相邻取代基任选接合或稠合成五元环、六元环或多环。

优选地，前述式I所示化合物选自II-1～II-15所示的化合物：

其中，R₂、R₃各自独立地选自氢原子、氘原子、卤原子、腈基、C1～C20的链烷基、C1～C20的环烷基、C1～C20的杂烷基、C1～C20的链烯基、C1～C20的环烯基、C1～C20的杂烯基、C1～C20的烷氧基组成的组。

其中，M各自独立地选自以下的取代基组成的组：

上述取代基M中，R_m各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素原子、C1～C20的链烷基、C1～C20的环烷基、C1～C20的杂烷基、C1～C20的链烯基、C1～C20的环烯基、C1～C20的杂烯基组成的组。

进一步地，前述的式I所示化合物优选选自下述的式III-1～III-226所示的化合物组成的组：

[液晶介质]

本发明的液晶介质包含式I所示化合物的一种或多种。

本发明的液晶介质中，除了本发明的式I所示化合物以外，还可以包含其他化合物。

优选地，本发明的液晶介质中还包含下述的结构式IV所示的液晶化合物中的一种或多种化合物：

前述式IV中，R¹²、R¹³各自独立地表示下列(1)、(2)、(3)所示基团中的任一基团：

(1).碳原子数为1～8的直链烷基或碳原子数为1～8的直链烷氧基；

(2).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-CH₂-被-O-、-CO₂-、-O₂C-或-CH＝CH-取代所形成的基团；

(3).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-H被-F、-Cl、-CH＝CH₂或-CH＝CH-CH₃取代所形成的基团；

环B、C、D、E各自独立地选自下述的基团：

前述环B、C、D、E中至少有一个选自

y、n、p各自独立地表示0或1；

Z₁、Z₂、Z₃各自独立地表示单键、-CH₂-、-C₂H₄-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-或-OCF₂-；这些基团中任意的氢原子任选被氟原子代替。

优选地，式IV所示化合物选自IV-1～IV-15所示化合物中的一种或多种：

其中，R¹²、R¹³各自独立地表示下列(1)、(2)、(3)所示基团中的任一基团：

(1).碳原子数为1～8的直链烷基或碳原子数为1～8的直链烷氧基；

(2).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-CH₂-被-O-、-CO₂-、-O₂C-或-CH＝CH-取代所形成的基团；

(3).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-H被-F、-Cl、-CH＝CH₂或-CH＝CH-CH₃取代所形成的基团；

各自独立地选自下述的基团组成的组：

作为本发明的液晶介质的一种实施形态，其还包含一种或多种结构式V所示化合物：

前述式V中，R₁₄、R₁₅各自独立地表示C₁～C₁₀的烷基或C₂～C₁₀的烯基，这些基团中的任意的-CH₂-任选被-CH₂O-、-OCH₂-、-CH＝CH-代替，任意的氢原子任选被氟原子代替；

环F、G、H、I各自独立地选自下述的基团组成的组：

r、s、t各自独立地表示0或1；

Z₄、Z₅、Z₆各自独立地表示单键、-CH₂-、-C₂H₄-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-或-OCF₂-；这些基团中任意的氢原子任选被氟原子代替。

优选地，式V所示化合物选自V-1～V-16所示的化合物组成的组：

其中，R₁₄、R₁₅各自独立地表示C₁～C₁₀的烷基或C₂～C₁₀的烯基，这些基团中的任意的-CH₂-任选被-CH₂O-、-OCH₂-、或者、-CH＝CH-代替，任意的氢原子任选被氟原子代替；(F)各自独立地表示F或H。

[液晶显示元件]

本发明的液晶显示元件中包含本发明的化合物作为液晶化合物。作为本发明的液晶显示元件中的液晶化合物，除了含有本发明的化合物，还可以含有其他成分。作为其他成分，本领域技术人员能够根据实际需要选择使用合适的其他成分及其含量。

通过在本发明的液晶显示元件中含有本发明的化合物作为液晶化合物，拓宽了元件的使用温度范围，同于较好的互溶性、较低的粘度和极大的负性介电常数，提高了开关响应速度。低温稳定性也相应提高，拓展液晶化合物的应用范围，具有重要的应用价值。

[电子设备]

本发明的电子设备含有本发明的液晶显示元件。对于本发明的电子设备中除了本发明的液晶显示元件之外的其他部分，没有特别的要求，本领域技术人员能够根据实际需要进行选择。

实施例

下面结合具体实施例对本发明的特征和技术内容作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例，并非用来对本发明加以限制。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

下述实施例中，GC表示气相色谱纯度，mp表示熔点，c.p.表示清亮点，MS表示质谱，Δε表示介电各向异性，Δn表示光学各向异性。测定GC、mp、cp、MS、Δε和Δn的方法均为常规方法。

实施例1：化合物III-7的制备

化合物III-7的制备方法，包括以下反应步骤：

15.0g(0.12mol)的3-乙基环己酮用150ml的干燥甲苯溶解，在氮气保护下，加入31.6g(99.0mmol)的3，4-二氟-2-溴碘苯和101.0g(0.31mol)的无水碳酸铯，再加入4.5g(4.9mmol)的Pd₂(dba)₃以及4.8g(11.6mmol)的2-二环己基膦-2′，6′-二甲氧基-1，1′-联苯，加热升温至100℃搅拌反应48小时，冷却到室温，加入100ml的水，用乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，滤液减压浓缩干，用硅胶柱分离纯化，再用乙醇重结晶，得19.0g的III-7，白色固体，收率82％，GC：99.93％，GC-MS(m/e)：237。

实施例2：化合物III-20的制备

化合物III-20的制备方法，包括以下反应步骤：

第一步：中间体Int-2的制备

在氮气保护下，21.7g(86.5mmol)的4-正丙氧基-2，3-二氟溴苯用150ml的干燥四氢呋喃溶解，用液氮降温至-78℃，滴加入的38.0ml的2.5M正丁基锂正己烷溶液，搅拌反应30分钟，滴加入15.0g(72.11mmol)的4′-乙基-[1，1′-双(环己基)]-4-酮溶于干燥四氢呋喃的溶液，升到室温搅拌反应2小时，滴加入50ml的2N稀盐酸溶液，用乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，滤液减压浓缩干，加入150ml的甲苯和50mg的水合对甲苯磺酸，加热升温回流，通过分水器分出反应生成的水，减压浓缩干，残余物用硅胶柱分离纯化，再用乙醇重结晶，得27.3g的白色结晶，收率87％。

第二步：中间体Int-3的制备

取11.5g(31.5mmol)第一步制备的Int-2溶解在150ml的干燥四氢呋喃中，在氮气保护下，用冰盐浴降温至0℃，滴加入5.3ml的10.0M硼烷二甲硫醚溶于10ml四氢呋喃的溶液，升到室温搅拌反应3小时，再降温至0℃，滴加入190ml的3M氢氧化钠水溶液，再滴加入190ml的30％双氧水溶液，升到室温搅拌反应2小时，用乙酸乙酯萃取，干燥，过滤，滤液减压浓缩干，得到黄色的油状物。

加入150ml的二氯甲烷溶解，加入13.5g(62.0mmol)的氯铬酸吡啶盐，于室温搅拌反应12小时，过滤，滤液减压浓缩干，用硅胶柱分离纯化，得8.0g的白色固体，收率67％。

第三步：中间体Int-4的制备

7.2g(18.9mmol)第二步制备的Int-3溶解在80ml的干燥甲苯中，在氮气保护下，加入2.1g(4.7mmol)的五硫化二磷，室温下搅拌反应30分钟，加入5.2g(32.2mmol)的六甲基二硅氧烷，升温至90℃反应24小时，冷却到室温，反应液用短的硅胶柱过滤，滤液减压浓缩干，得5.2g的黄色固体，收率70％，无需纯化，直接用于下步反应。

第四步：中间体Int-5的制备

在氮气保护下，2.2g(60％，53.6mmol)的氢化钠分散在50ml的干燥N，N-二甲基甲酰胺中，用冰水浴降温至0℃，滴加入11.2g(28.2mmol)上步制备的中间体Int-4溶于干燥N，N-二甲基甲酰胺的溶液，升到室温搅拌反应2小时，分批加入11.0g(31.0mmol)的N-苯基-双(三氟甲磺酰亚胺)，升至室温搅拌反应12小时，将反应液倒入500ml的冰水中，用乙酸乙酯萃取，有机相干燥，过滤，滤液减压浓缩干，用硅胶柱分离纯化，得12.6g的白色固体，收率85％。

第五步：化合物III-20的制备

取10.0g(18.9mmol)第四步制备的Int-5溶解在100ml的二甲基亚砜中，加入2.0g(50.0mmol，60％)的氢化钠固体，油浴加热升温至100℃搅拌反应5小时，冷却到室温，将反应液倒入300ml的冰水中，过滤，滤饼用水洗，晾干后用硅胶柱过滤脱色，再用甲苯和石油醚重结晶，得4.6g的白色固体，收率65％，GC：99.95％，GC-MS(m/e)：374。

实施例3：化合物III-18的制备

化合物III-18的制备方法，包括以下反应步骤：

第一步：中间体Int-6的制备

10.0g(51.8mmol)的2，3-二氟溴苯用120ml的干燥四氢呋喃溶解，在氮气保护下，用液氮降温至-78℃，滴加入22.8ml的2.5M正丁基锂正己烷溶液，搅拌反应10分钟，滴加入15.2g(51.0mmol)的4-氯-4′-戊基-[1，1′-双(环己基)]-3-烯-3-甲醛溶于干燥四氢呋喃的溶液，搅拌反应1小时，升到室温搅拌反应1小时，滴加入50ml的饱和氯化铵水溶液，用乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，滤液减压浓缩干，得18.8g的无色油状物，无需纯化，直接用于下步反应。

将得到的18.8g无色油状物用200ml的二氯甲烷溶解，室温下分批加入20.0g(92.8mmol)的氯铬酸吡啶盐，搅拌反应1小时，过滤，滤饼用二氯甲烷洗，滤液减压浓缩干，用硅胶柱分离纯化，得到17.5g的白色固体，两步收率84％。

第二步：中间体Int-7的制备

16.0g(39.0mmol)第一步制备的中间体Int-6用4L干燥的1，2-二氯乙烷溶解，加入16ml的二异丙胺，真空脱气3次，再用氮气鼓泡脱气30分钟，在氮气保护下，用60Hz波长为254nm的紫外灯照射，搅拌反应4小时，减压浓缩干，用短的硅胶柱脱色，用乙醇重结晶，得10.5g的黄色固体，收率72％。

第三步：化合物III-18的制备

9.0g(24.0mmol)上步制备的中间体Int.-7用120ml干燥的二氯甲烷溶解，在氮气保护下，加入11.4g(45.6mmol)的2，6-二甲基-4-叔丁基苯基三氟化硫，再加入0.4g的乙醇，于室温搅拌反应24小时，将反应液倒入饱和的碳酸钠水溶液中，分出有机相，干燥，过滤，滤液浓缩干，用硅胶柱分离纯化，得6.2g的白色固体，收率65％，GC：99.92％，GC-MS(m/e)：394。

实施例4：化合物III-58的制备

参考实施例1的制备方法，以3-氟-2-溴碘苯和3-((4-丙基环己基)氧)环己酮为原料可制备化合物III-58，GC：99.96％，GC-MS(m/e)：329。

实施例5：化合物III-101的制备

化合物III-101的制备方法，包括以下反应步骤：

第一步：中间体Int-8的制备

参考实施例3第一步的制备方法，以3-丙氧基-2-氟溴苯和2-氯-5-((4-丙基环己基)亚甲氧)环己烯-1-烯甲醛为原料可制备化合物Int-8，收率82％。

第二步：中间体Int-9的制备

参考实施例3第二步的制备方法，以第一步制备的中间体Int-8为原料可制备化合物Int-9，收率75％。

第三步：化合物III-101的制备

参考实施例3第三步的制备方法，以第二步制备的中间体Int-9为原料可制备化合物III-101，白色固体，收率55％，GC：99.94％，GC-MS(m/e)：436。

实施例6：化合物III-105的制备

参考实施例1的制备方法，以3，4-二氟-2-溴碘苯和3-(2-(4-乙基环己基)乙基)环己酮为原料可制备化合物III-105，GC：99.92％，GC-MS(m/e)：346。

实施例7：化合物III-128的制备

化合物III-128的制备方法，包括以下反应步骤：

第一步：中间体Int-10的制备

参考实施例2第一步的制备方法，以1，2，3-三氟苯和4-(2-四氢呋喃基)环己酮为原料可制备化合物Int-10，收率80％。

第二步：中间体Int-11的制备

参考实施例2第二步的制备方法，以第一步制备的中间体Int-10为原料可制备化合物Int-11，收率65％。

第三步：中间体Int-12的制备

参考实施例2第三步的制备方法，以第二步制备的中间体Int-11为原料可制备化合物Int-12，收率76％，不需要纯化，直接用于下步反应。

第四步：中间体Int-13的制备

参考实施例2第四步的制备方法，以第三步制备的中间体Int-12为原料可制备化合物Int-13，收率86％。

第五步：化合物III-128的制备

参考实施例2第五步的制备方法，以第四步制备的中间体Int-13为原料可制备化合物III-128，收率74％，GC：99.94％，GC-MS(m/e)：294。

实施例8：化合物III-151的制备

化合物III-151的制备方法，包括以下反应步骤：

第一步：中间体Int-14的制备

参考实施例3第一步的制备方法，以2，3-二氟溴苯和2-氯-5-(2-环戊基乙基)环己烯-1-烯甲醛为原料可制备化合物Int-14，收率86％。

第二步：中间体Int-15的制备

参考实施例3第二步的制备方法，以第一步制备的中间体Int-14为原料可制备化合物Int-15，收率73％。

第三步：化合物III-151的制备

参考实施例3第三步的制备方法，以第二步制备的中间体Int-15为原料可制备化合物III-151，白色固体，收率60％，GC：99.96％，GC-MS(m/e)：338。

实施例9：化合物III-154的制备

化合物III-154的制备方法，包括以下反应步骤：

第一步：中间体Int-16的制备

参考实施例3第一步的制备方法，以3-戊基-2-氟溴苯和2-氯-5-(2-环戊基乙基)环己烯-1-烯甲醛为原料可制备化合物Int-16，收率85％。

第二步：中间体Int-17的制备

参考实施例3第二步的制备方法，以第一步制备的中间体Int-16为原料可制备化合物Int-17，收率76％。

第三步：化合物III-154的制备

参考实施例3第三步的制备方法，以第二步制备的中间体Int-17为原料可制备化合物III-154，白色固体，收率64％，GC：99.95％，GC-MS(m/e)：390。

实施例10：化合物III-1～III-6、III-8～III-17、III-19、III-21～III-57、III-59～III-100、III-102～III-104、III-106～III-127、III-129～III-150、III-152、III-153、III-155～III-226的制备

参考实施例1、实施例2、实施例3的制备方法，制备III-1～III-6、III-8～III-17、III-19、III-21～III-57、III-59～III-100、III-102～III-104、III-106～III-127、III-129～III-150、III-152、III-153、III-155～III-226所示的化合物。

(制备液晶介质的实施例)

实施例11～17：

实施例11～17列出了不同液晶介质的制备方法，其中，各实施例具体化合物的单体结构、用量(重量百分含量)、所得的液晶介质的性能参数测试结果分别如下表1～7所示。

各实施例中所涉及的温度单位为℃，其他符号的具体意义及测试条件如下：

S-N表示液晶的晶态到向列相态的熔点(℃)；

c.p.表示液晶的清亮点(℃)，测试仪器：Mettler-Toledo-FP System显微热分析仪；

γ₁为旋转粘度(mPa·s)，测试条件为：25℃、INSTEC：ALCT-IR1、18微米垂直盒；

K₁₁为扭曲弹性常数，K₃₃为展曲弹性常数，测试条件为：25℃、INSTEC：ALCT-IR1、18微米垂直盒；

Δε表示介电各向异性，Δε＝ε_//-ε_⊥，其中，ε_//为平行于分子轴的介电常数，ε_⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件：25℃、INSTEC：ALCT-IR1、18微米垂直盒；

Δn表示光学各向异性，Δn＝ε_o-ε_e，其中，n_o为寻常光的折射率，n_e为非寻常光的折射率，测试条件：589nm、25±0.2℃。

本发明中，分别按比例称取式I、式IV和式V的化合物，制备得到液晶介质，其中液晶介质的制备所用的设备和仪器为：

(1)电子精密天平(精度为0.1mg)；

(2)不锈钢烧杯：用于称量化合物；

(3)勺子：用于转移原料；

(4)磁力转子：用于搅拌；

(5)控温电磁搅拌器。

液晶介质的制备方法包括以下步骤：

(1)将所用原料按顺序摆放整齐；

(2)所不锈钢烧杯放置在天平上，用小勺子将式I所示的化合物盛入不锈钢烧杯中；

(3)依次按所需重量添加其他化合物；

(4)把加好料的不锈钢烧杯放置在磁力搅拌器上加热融化；

(5)待不锈钢烧杯中混合物大部分融化后，往不锈钢烧杯中加入一颗磁力转子，将液晶混合物搅拌均匀，冷却到室温后即得液晶介质。

将所得的液晶介质填充于液晶显示器两基板间进行性能测试。

实施例11：液晶介质的组分配比及其性能参数如下述的表1所示：

表1

实施例12：液晶介质的组分配比及其性能参数如下述的表2所示：

表2

实施例13：液晶介质的组分配比及其性能参数如下述的表3所示：

表3

实施例14、液晶介质的组分配比及其性能参数如下述的表4所示：

表4

实施例15、液晶介质的组分配比及其性能参数如下述的表5所示：

表5

实施例16、液晶介质的组分配比及其性能参数如下述的表6所示：

表6

实施例17、液晶介质的组分配比及其性能参数如下述的表7所示：

表7

对比例1

配方如下述的表8所示，其组分中不包含结构式I的化合物，而包含结构式为式VI的化合物：

表8

对比例2

配方如下述的表9所示，其组分中不包含结构式I的化合物，而包含结构式为式VII的化合物：

表9

由实施例11～17所示的液晶组合物的性能参数可知，本发明的液晶组合物具有很好的互溶性、较低的粘度和极大的负性介电常数，与对比例1、对比例2对比可知，以氢化芴、氢化氧芴、氢化硫芴的液晶化合物与现有的硫芴、氧芴类液晶相比表现出更好的互溶性，低温稳定性也相应提高，故利用本发明提供的式I化合物可改善液晶化合物的粘度和互溶性，拓展液晶混合物的应用范围，具有重要的应用价值。

本发明虽然仅仅列举了上述17个实施例及对比例的具体化合物及其配比用量(重量百分含量)，并进行了性能测试，但是本发明的液晶组合物可以在上述实施例的基础上，利用本发明所涉及的式I、IV、V所代表的液晶化合物、以及式I、IV、V的优选液晶化合物进行进一步拓展和修改，通过对其配比用量进行适当调整，均能达到本发明的目的。

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种化合物，其为式I所示化合物，

式I中，M选自链烷基、环烷基、杂烷基、链烯基、环烯基、杂烯基、羧酸基、酯基、腈基、硝基组成的组；

Z表示单键、-O-、-S-、-(CH₂)_n-、-(CH₂)_nO-、或者、-(CH₂)_nS-，其中，n表示1～5的整数；

表示单键或双键；

X表示-O-、-S-、-(C)R’R”-、-(N)R’-、-(Si)R’R”-、或者、-(B)R’-，其中，R’、R”各自独立地选自氢原子、氘原子、氟原子、C1～C8的烷基、C1～C8的杂烷基、C1～C8的烯基、C1～C8的杂烯基组成的组；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀各自独立地选自氢原子、氘原子、卤原子、链烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、链烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂环芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、磺酰基、亚磺酰基、膦基、膦氧基组成的组；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉和R₁₀中相邻取代基任选接合或稠合成五元环、六元环或多环。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述式I所示的化合物选自下述的式II-1～II-15所示的化合物组成的组：

其中，R²、R³各自独立地选自氢原子、氘原子、卤原子、腈基、C1～C20的链烷基、C1～C20的环烷基、C1～C20的杂烷基、C1～C20的链烯基、C1～C20的环烯基、C1～C20的杂烯基、C1～C20的烷氧基组成的组；

其中，M各自独立地选自以下取代基：

上述取代基M中，R_m各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素原子、C1～C20的链烷基、C1～C20的环烷基、C1～C20的杂烷基、C1～C20的链烯基、C1～C20的环烯基、C1～C20的杂烯基组成的组。

3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于：所述式I所示的化合物选自下述的式III-1～III-226所示的化合物组成的组：

4.一种液晶介质，其特征在于，所述液晶介质包含一种或多种权利要求1～3的任一项所述的化合物。

5.根据权利要求4所述的液晶介质，其特征在于：所述液晶介质还包含一种或多种式IV所示的化合物：

式IV中，R¹²、R¹³各自独立地选自下述(1)、(2)、(3)所示基团中的任一基团：

(1).碳原子数为1～8的直链烷基或碳原子数为1～8的直链烷氧基；

(2).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-CH₂-被-O-、-CO₂-、-O₂C-或-CH＝CH-取代所形成的基团；

(3).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-H被-F、-Cl、-CH＝CH₂或-CH＝CH-CH₃取代所形成的基团；

环B、C、D、E各自独立地选自下述基团：

所述环B、C、D、E中至少有一个选自

y、n、p各自独立地表示0或1；

Z₁、Z₂、Z₃各自独立地表示单键、-CH₂-、-C₂H₄-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-或-OCF₂-；这些基团中的任意的氢原子任选被氟原子代替。

6.根据权利要求4或5所述的液晶介质，其特征在于：所述液晶介质还包含一种或多种式V所示化合物：

式V中，R₁₄、R₁₅各自独立地表示C₁～C₁₀的烷基或C₂～C₁₀的烯基，这些基团中的任意的-CH₂-任选被-CH₂O-、-OCH₂-、或者-CH＝CH-代替，任意的氢原子任选被氟原子代替；

环F、G、H、I各自独立地选自下述基团：

r、s、t各自独立地表示0或1；

Z₄、Z₅、Z₆各自独立地表示单键、-CH₂-、-C₂H₄-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-或-OCF₂-；这些基团中的任意的氢原子任选被氟原子代替。

7.根据权利要求6所述的液晶介质，其特征在于，所述液晶介质中的一种或多种式I所示化合物的总重量百分含量为1～55％，一种或多种式IV所示化合物的总重量百分含量为35～58％，一种或多种式V所示化合物的总重量百分含量为30～46％。

8.根据权利要求5～7中任一所述的液晶介质，其特征在于，所述一种或多种式IV所示化合物选自式IV-1～IV-15所示化合物；

其中，R¹²、R¹³各自独立地表示下列(1)、(2)、(3)所示基团中的任一基团：

(1).碳原子数为1～8的直链烷基或碳原子数为1～8的直链烷氧基；

(2).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-CH₂-被-O-、-CO₂-、-O₂C-或-CH＝CH-取代所形成的基团；

(3).所述(1)所示任一基团中的一个或多个-H被-F、-Cl、-CH＝CH₂或-CH＝CH-CH₃取代所形成的基团；

各自独立地表示下列基团中的任一基团：

9.根据权利要求6或7所述的液晶介质，其特征在于，所述一种或多种式V所示化合物选自式V-1～V-16所示化合物组成的组：

其中，R₁₄、R₁₅各自独立地表示C₁～C₁₀的烷基或C₂～C₁₀的烯基，这些基团中的任意的-CH₂-任选被-CH₂O-、-OCH₂-、或者-CH＝CH-代替，任意的氢原子任选被氟原子代替；

(F)各自独立表示F或H。

10.一种液晶显示器件，其含有权利要求4～9的任一项所述的液晶介质。

11.一种电子设备，其含有权利要求10所述的液晶显示器件。