CN110607178A - 一种液晶化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶化合物及其制备方法与应用。所述液晶化合物中，R1表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，或2～15个碳原子的链烯基；其中，任意H原子可以被F或Cl取代；任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；X表示R2、F、CF3或OCF3，R2表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，2～15个碳原子的链烯基；其中，任意H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；L表示H、CH3或OCH3；m、n彼此独立地表示0或1。含有该化合物的液晶组合物具有较低的旋转粘度，较大的Δε⊥。且该化合物价格低廉、性能稳定，可广泛用于液晶显示领域，具有重要的应用价值。

Description

一种液晶化合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种液晶化合物及其制备方法与应用。
背景技术
近年来液晶显示装置发展越来越迅速，也发展出不同类型，如车载小型液晶显示装置，便携式液晶显示装置，超薄型液晶显示装置等等。本领域开发正在取得进展，以电视为例，其特点是重量轻，占据空间小，移动方便，还有笔记本型个人电脑，手机等。
液晶材料作为环境材料在信息显示材料、有机光电子材料等领域中的应用极大的研究价值和美好的应用前景。目前，TFT-LCD产品技术已经成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术难题，大尺寸和中小尺寸TFT-LCD显示器在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。但是对显示技术的要求一直在不断的提高，要求液晶显示器实现更快速的响应，降低驱动电压以降低功耗等方面，也就要求液晶材料具有低电压驱动、快速响应、宽的温度范围和良好的低温稳定性。
液晶材料本身对改善液晶显示器的性能发挥着重要的作用，尤其是降低液晶材料的旋转粘度和提高液晶材料的介电各向异性Δε。为了改善材料的性能使其适应新的要求，新型结构液晶化合物的合成及结构-性能关系的研究成为液晶领域的一项重要工作。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种新型的液晶化合物。含有该化合物的液晶组合物具有较低的旋转粘度，较大的Δε⊥。且该化合物价格低廉、性能稳定，可广泛用于液晶显示领域，具有重要的应用价值。
所述液晶化合物具有如下通式Ⅰ所代表的结构：
所述通式Ⅰ中，
R1表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，或2～15个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F或Cl取代；任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
X表示R2、F、CF3或OCF3，R2表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，2～15个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
各自独立地表示
L表示H、CH3或OCH3；
m、n彼此独立地表示0或1。
优选地，所述通式Ⅰ中，R1表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，或2～10个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
X表示R2、F、CF3或OCF3，R2表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，2～10个碳原子的链烯基，其中，任意一种或多个H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
各自独立地表示
L表示H、CH3或OCH3；
m、n彼此独立地表示0或1；
更优选地，所述通式Ⅰ中，R1表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，或2～10个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
X表示R2、F、CF3或OCF3，R2表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，2～10个碳原子的链烯基，其中，任意一个或多个H原子可以被F取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
各自独立地表示
L表示H、CH3或OCH3；
m、n彼此独立地表示0或1；
本发明所述的通式Ⅰ中：
所述R1表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，或2～15个碳原子的链烯基；优选为R1表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，或2～10个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
所述R2表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，2～15个碳原子的链烯基；优选为R2表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，2～10个碳原子的链烯基；
其中，任意一个或多个H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
所述各自独立地表示
优选为各自独立地表示
更优选为各自独立地表示
所述L表示H、CH3或OCH3；
所述m、n彼此独立地表示0或1
本发明进一步优选地：
所述液晶化合物选自如下式Ⅰ-1～式Ⅰ-12所代表的化合物的一种：
进一步优选地：
所述液晶化合物选自如下化合物中的一种：
进一步优选地：
所述液晶化合物选自如下化合物中的一种：
其中，R11、R21各自独立地表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，或2～10个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F取代。
其中，R11为R1的进一步优选，R21为R2的进一步优选。
本发明的第二个目在于提供上述液晶化合物的制备方法。
其中，如下制备过程中R1可替换为R11。
1)当n＝1时，为或当n＝0，m＝1，为 时，合成路线具体为：
所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)以为原料，与有机锂试剂进行金属化反应后，再与硼酸酯反应得到
(2)通过步骤(1)得到的与反应得到
(3)通过步骤(2)得到的先与正丁基锂进行金属化反应，再与二氟二溴甲烷反应合成化合物
(4)先与镁屑反应形成格式试剂，再与硼酸三甲酯反应得到
(5)通过步骤(4)得到的与过氧化氢反应得到
(6)通过步骤(3)得到的与通过步骤(5)得到的威廉森合成法(Williamson Synthesis)反应合成化合物
以上各步骤反应中所涉及化合物中的R1、L、X、m、n与所得液晶化合物产物中R1、L、X、m、n相对应(同上)。
上述方法所述步骤(1)中，与有机锂试剂的投料摩尔比为1:1.0～2.0；与硼酸酯的投料摩尔比为1:1.0～3.0；反应温度可在-50～-100℃。
其中，原料可以通过公开商业途径获得；
所述有机锂试剂选自仲丁基锂、叔丁基锂或正丁基锂中的一种或几种；
所述硼酸酯选自硼酸三甲酯、硼酸三异丙酯、硼酸三丁酯或硼酸三异丁酯中的一种或几种。
上述制备方法的所述步骤(2)中，与的投料摩尔比为1.0：1.0～1.5；反应温度可在50～150℃。
其中，原料可以通过公开商业途径获得。
上述制备方法的所述步骤(3)中，正丁基锂与二氟二溴甲烷的投料摩尔比为1∶1.0～1.5∶1.6～2.0，反应温度为-80～0℃，反应时间为1～6h。
上述制备方法的所述步骤(4)中，镁屑、硼酸三甲酯的投料摩尔比为：1:1.5～2.5:1.6～2.5。滴加硼酸三甲酯的温度为-20℃～0℃。
上述制备方法的所述步骤(5)中，与过氧化氢的投料摩尔比为：1：2.5～3.5；反应时间为2h。
上述制备方法的所述步骤(6)中，与的投料摩尔比为1∶1.0～2.0，反应温度为50～120℃，反应时间为3～8h。
2)当n＝0，m＝1时，为时，合成路线具体为：
所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)以为原料，与脱水反应得到
(2)通过步骤(1)得到的先与正丁基锂进行金属化反应，再与二氟二溴甲烷反应合成化合物
(3)先与镁屑反应形成格式试剂，再与硼酸三甲酯反应得到
(4)通过步骤(3)得到的与过氧化氢反应得到
(5)通过步骤(2)得到的与通过步骤(4)得到的威廉森合成法(Williamson Synthesis)反应合成化合物
以上各步骤反应中所涉及化合物中的R1、L、X与所得液晶化合物产物中R1、L、X相对应(同上)。
上述制备方法的所述步骤(1)中，与的投料摩尔比为1:1.5～2；反应时间为3～10h。
上述制备方法的所述步骤(2)中，正丁基锂与二氟二溴甲烷的投料摩尔比为1∶1.0～1.5∶1.6～2.0，反应温度为-80～0℃，反应时间为1～6h。
上述制备方法的所述步骤(3)中，镁屑、硼酸三甲酯的投料摩尔比为：1:1.5～2.5:1.6～2.5。滴加硼酸三甲酯的温度为-20℃～0℃。
上述制备方法的所述步骤(4)中，与过氧化氢的投料摩尔比为：1：2.5～3.5；反应时间为2h。
上述制备方法的所述步骤(5)中，与的投料摩尔比为1∶1.0～2.0，反应温度为50～120℃，反应时间为3～8h。
3)当n＝0，m＝1，为时，合成路线具体为：
所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)以为原料，与反应得到
(2)通过步骤(1)得到的与三氟化硼乙醚、三乙基硅烷反应，得到
(3)通过步骤(2)得到先与正丁基锂进行金属化反应，再与二氟二溴甲烷反应合成化合物
(4)先与镁屑反应形成格式试剂，再与硼酸三甲酯反应得到
(5)通过步骤(4)得到的与过氧化氢反应得到
(6)通过步骤(3)得到的与通过步骤(5)得到的威廉森合成法(Williamson Synthesis)反应合成化合物
以上各步骤反应中所涉及化合物中的R1、L、X与所得液晶化合物产物中R1、L、X相对应(同上)。
上述制备方法的所述步骤(1)中，所述与所述的投料摩尔比为1:0.8～1.5；
上述制备方法的所述步骤(2)中，所述与所述三氟化硼乙醚的投料摩尔比为1:1.0～3.0；所述与所述三乙基硅烷的投料摩尔比为1:1.0～3.0；
上述制备方法的所述步骤(3)中，正丁基锂与二氟二溴甲烷的投料摩尔比为1∶1.0～1.5∶1.6～2.0，反应温度为-80～0℃，反应时间为1～6h。
上述制备方法的所述步骤(4)中，镁屑、硼酸三甲酯的投料摩尔比为：1:1.5～2.5:1.6～2.5。滴加硼酸三甲酯的温度为-20℃～0℃。
上述制备方法的所述步骤(5)中，与过氧化氢的投料摩尔比为：1：2.5～3.5；反应时间为2h。
上述制备方法的所述步骤(6)中，与的投料摩尔比为1∶1.0～2.0，反应温度为50～120℃，反应时间为3～8h。
本发明的第三个目的在于，提供一种液晶组合物，包括上述液晶化合物。
优选地，所述液晶化合物占所述液晶组合物质量百分比的0.01～99％；更优选为0.01～60％，进一步优选为0.1～40％。
本发明的第四个目的在于，上述液晶化合物以及包含上述液晶化合物的组合物在液晶显示领域的应用，优选为在液晶显示装置中的应用。所述的液晶显示装置包括但并不限于TN、ADS、VA、PSVA、FFS或IPS液晶显示器。使用了所述液晶化合物或含有所述液晶化合物的组合物具有较宽的向列相温度范围、合适的或较高的双折射率各向异性A n、较高的电阻率、良好的抗紫外线性能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围，凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所述权利要求范围中。
在以下的实施例中所采用的各液晶化合物如无特别说明，均可以通过公知的方法进行合成或从公开商业途径获得，这些合成技术是常规的，所得到各液晶化合物经测试符合电子类化合物标准。
按照本领域的常规检测方法，通过线性拟合得到液晶化合物的各项性能参数，其中，各性能参数的具体含义如下：
△n代表光学各向异性(25℃)；△ε代表介电各向异性(25℃，1000Hz)；γ1代表旋转粘度(mPa.s，25℃)；Cp代表清亮点。
实施例1
液晶化合物的结构式为：
制备化合物BYLC-01的合成线路如下所示：
具体步骤如下：
(1)化合物BYLC-01-1的合成：
氮气保护下，向反应瓶中加入(0.22mol)，150ml四氢呋喃，控温-70～-80℃滴加0.37mol正丁基锂的正己烷溶液，滴毕控温反应1小时，控温-60～-70℃滴加46.6g硼酸三甲酯(0.44mol)，然后自然回温至-30℃。加入2M盐酸水溶液400ml进行酸化，进行常规后处理，石油醚重结晶得到浅黄色固体(化合物BYLC-01-1，0.202mol)27.5g，HPLC:99.7％，收率：92.2％。
(2)化合物BYLC-01-2的合成：
反应瓶中加入27.5g化合物BYLC-01-1(0.202mol)，64.5g24.0g无水碳酸钾，400ml甲苯，300ml乙醇，300ml水，0.6g四三苯基膦合钯，加热回流反应8h，进行常规后处理，得到类白色固体(化合物BYLC-01-2,0.178mol)39.6g，HPLC：99.8％，收率88.2％。
(3)化合物BYLC-01-3的合成：
1L三口瓶中加入39.6g化合物BYLC-01-2(0.178mol)，180ml四氢呋喃，搅拌，排氮气3次，氮气保护下降温，控温-75℃-85℃，滴加64ml丁基锂，滴加完毕，控温-75℃-85℃反应1h，继续控温-85℃-95℃滴加66.6g二氟二溴甲烷，滴加完毕，控温-75℃-85℃反应0.5h,自然升温，当温度升至-23℃时，向反应液中加入200ml水，搅拌分液，水相用石油醚提取，有机相用氯化钠水溶液洗至中性，干燥，室温过硅胶柱，真空旋干得黄色液体(化合物BYLC-01-3,0.150mol)52.4g，HPLC：86.8％，收率：84.1％。
(4)化合物BYLC-01-4的合成：
向反应瓶中加入7.2g镁屑，80ml四氢呋喃，加入60g化合物(0.25mol)和200ml四氢呋喃组成的溶液，2ml溴乙烷，加热引发反应：控制轻微回流，滴加剩余的化合物BYLC-01-3溶液，滴毕回流反应1h；控温-10～0℃滴加31.2g硼酸三甲酯，在此温度下反应1小时；加入2M盐酸水溶液150ml进行酸化，进行常规后处理；石油醚重结晶得到黄色固体(化合物BYLC-01-4，0.197mol)40.6g,HPLC:98.3％，收率：78.9％。
(5)化合物BYLC-01-5的合成：
向反应瓶中加入40.6g化合物BYLC-01-5，120ml乙酸乙酯，70g过氧化氢(浓度30％)，加热回流反应2小时，进行常规后处理，浓缩溶剂得到黄色液体(化合物BYLC-01-5，0.191mol)33.9g，HPLC:96.8％，收率：98.9％。
(6)化合物BYLC-01的合成：
1L三口瓶中加入300ml水，加热升温，当温宿为50℃时，加入33.9g化合物BYLC-01-5，5g TBAB，45g碳酸钾,继续升温，当温度为80℃时，加入52.4g化合物BYLC-01-3，继续升温至回流，回流反应4h，向反应液中加入300ml甲苯，搅拌5min，,分液，水相用甲苯提取，有机相用水洗，无水硫酸钠干燥，旋干结晶得白色固体(化合物BYLC-01，0.112mol)50.3g，收率：74.8％，GC：99.8％。
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-01进行分析，产物的m/z为430.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):1.95-2.45(m,3H),3.45-3.85(m,3H),5.65-7.95(m,6H)。
实施例2
液晶化合物的结构式为：
制备化合物BYLC-02的合成线路如下所示：
具体步骤如下：
(1)化合物BYLC-02-1的合成：
在反应瓶中加入32g(0.2mol)，34g500ml甲苯，10g对甲苯磺酸，混合均匀。搅拌加热于110℃回流分水4小时，至无水珠生成。降温至50℃，水洗至中性，无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂，400ml无水乙醇重结晶两次，得到类白色固体(化合物BYLC-02-1,0.179mol)43.7g，HPLC：99.8％，收率89.5％。
(2)化合物BYLC-02-2的合成：
1L三口瓶中加入43.7g化合物BYLC-02-1(0.179mol)，200ml四氢呋喃，搅拌，排氮气3次，氮气保护下降温，控温-75℃-85℃，滴加66ml丁基锂，滴加完毕，控温-75℃-85℃反应1h，继续控温-85℃-95℃滴加66.9g二氟二溴甲烷，滴加完毕，控温-75℃-85℃反应0.5h,自然升温，当温度升至-23℃时，向反应液中加入250ml水，搅拌分液，水相用石油醚提取，有机相用氯化钠水溶液洗至中性，干燥，室温过硅胶柱，真空旋干得黄色液体(化合物BYLC-02-2,0.156mol)58.0g，HPLC：89.8％，收率：87.1％。
(3)化合物BYLC-02-3的合成：
同化合物BYLC-01-4的合成。
(4)化合物BYLC-02-4的合成：
同化合物BYLC-01-5的合成。
(5)化合物BYLC-02的合成：
1L三口瓶中加入300ml水，加热升温，当温宿为50℃时，加入37.4g化合物BYLC-02-4，5g TBAB，50g碳酸钾,继续升温，当温度为80℃时，加入58.0g化合物BYLC-02-2，继续升温至回流，回流反应4h，向反应液中加入300ml甲苯，搅拌5min，,分液，水相用甲苯提取，有机相用水洗，无水硫酸钠干燥，旋干结晶得白色固体(化合物BYLC-02，0.121mol)55.1g，收率：78.1％，GC：99.9％。
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-02进行分析，产物的m/z为454.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,8H),3.45-3.85(m,5H),4.65-7.95(m,4H)。
实施例3
液晶化合物的结构式为：
制备化合物BYLC-03的合成线路如下所示：
具体步骤如下：
(1)化合物BYLC-03-1的合成：
氮气保护下，向反应瓶中加入35g(0.253mol)，150ml四氢呋喃，控温-60～-70℃滴加46.6g硼酸三甲酯(0.44mol)，然后自然回温至-30℃。加入2M盐酸水溶液400ml进行酸化，进行常规后处理，石油醚重结晶得到浅黄色固体(化合物BYLC-03-1，0.228mol)51.1g，HPLC:99.7％，收率：90.2％。
反应瓶中加入35g(0.253mol)，450ml四氢呋喃控温-70～-80℃滴加30.0g(0.267mol)和100ml四氢呋喃组成的溶液，然后自然回温至-30℃，加入2M盐酸水溶液500ml进行酸化，进行常规后处理，旋干溶剂得浅黄色液体(化合物BYLC-03-1)52.3g(0.234mol)。GC:91.7％(顺+反)，收率:92.3％。
(2)化合物BYLC-03-2的合成：
氮气保护下，向反应瓶中加入52.3g化合物BYLC-03-1(0.265mol)和250ml二氯甲烷，控温-70～-80℃滴加62.7g三乙基硅烷(0.54mol)，滴毕控温反应0.5小时，控温-70～-80℃滴加84.3g三氟化硼乙醚(0.585mol)，然后自然回温至-10℃。加入500ml水淬灭反应，进行常规后处理，得到白色固体48.4g(化合物BYLC-03-2)(0.212mol),GC:99.7％，收率:80.1％。
(3)化合物BYLC-03-3的合成：
1L三口瓶中加入48.4g化合物BYLC-03-2(0.212mol)，200ml四氢呋喃，搅拌，排氮气3次，氮气保护下降温，控温-75℃-85℃，滴加66ml丁基锂，滴加完毕，控温-75℃-85℃反应1h，继续控温-85℃-95℃滴加67.1g二氟二溴甲烷，滴加完毕，控温-75℃-85℃反应0.5h,自然升温，当温度升至-23℃时，向反应液中加入250ml水，搅拌分液，水相用石油醚提取，有机相用氯化钠水溶液洗至中性，干燥，室温过硅胶柱，真空旋干得黄色液体(化合物BYLC-03-3,0.185mol)65.7g，HPLC：89.8％，收率：87.1％。
(4)化合物BYLC-03-4的合成：
同化合物BYLC-01-4的合成。
(5)化合物BYLC-03-5的合成：
同化合物BYLC-01-5的合成。
(6)化合物BYLC-03的合成：
1L三口瓶中加入300ml水，加热升温，当温宿为50℃时，加入44.4g化合物BYLC-03-5，5g TBAB，50g碳酸钾,继续升温，当温度为80℃时，加入65.7g化合物BYLC-03-3，继续升温至回流，回流反应4h，向反应液中加入300ml甲苯，搅拌5min，,分液，水相用甲苯提取，有机相用水洗，无水硫酸钠干燥，旋干结晶得白色固体(化合物BYLC-03，0.152mol)66.2g，收率：82.1％，GC：99.9％。
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-03进行分析，产物的m/z为436.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,12H),2.45-3.85(m,4H),5.65-7.95(m,3H)。
实施例4
液晶化合物的结构式为：
以替换其他反应条件同实施例3.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-04进行分析，产物的m/z为438.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,10H),2.45-3.85(m,4H),5.65-7.95(m,3H)。
实施例5
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-05进行分析，产物的m/z为470.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.15-0.95(m,5H),2.45-3.85(m,5H),5.65-7.95(m,7H)。
实施例6
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-06进行分析，产物的m/z为418.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):1.95-2.45(m,3H),3.45-3.85(m,3H),5.65-7.95(m,3H)。
实施例7
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-07进行分析，产物的m/z为468.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):1.95-2.45(m,3H),3.45-3.85(m,3H),5.65-7.95(m,3H)。
实施例8
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-08进行分析，产物的m/z为484.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):1.95-2.45(m,3H),3.45-3.85(m,3H),5.65-7.95(m,3H)。
实施例9
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-09进行分析，产物的m/z为470.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-2.95(m,8H),3.45-3.85(m,3H),5.65-7.95(m,6H)。
实施例10
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-10进行分析，产物的m/z为448.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):1.95-2.45(m,3H),3.45-3.85(m,2H),5.65-7.95(m,6H)。
实施例11
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-11进行分析，产物的m/z为444.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):1.95-2.45(m,3H),3.45-3.85(m,5H),5.65-7.95(m,6H)。
实施例12
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-12进行分析，产物的m/z为460.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):1.95-2.45(m,3H),3.45-3.85(m,5H),5.65-7.95(m,6H)。
实施例13
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例2.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-13进行分析，产物的m/z为442.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,5H),3.45-3.85(m,5H),4.65-7.95(m,4H)。
实施例14
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例2.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-14进行分析，产物的m/z为492.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,5H),3.45-3.85(m,5H),4.65-7.95(m,4H)。
实施例15
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例2.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-15进行分析，产物的m/z为508.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,5H),3.45-3.85(m,5H),4.65-7.95(m,4H)。
实施例16
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例2.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-16进行分析，产物的m/z为468.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,8H),3.45-3.85(m,7H),4.65-7.95(m,4H)。
实施例17
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例2.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-17进行分析，产物的m/z为484.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,8H),3.45-3.85(m,7H),4.65-7.95(m,4H)。
实施例18
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例3.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-18进行分析，产物的m/z为424.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,9H),2.45-3.85(m,4H),5.65-7.95(m,3H)。
实施例19
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例3.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-19进行分析，产物的m/z为490.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,9H),2.45-3.85(m,4H),5.65-7.95(m,3H)。
实施例20
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-20进行分析，产物的m/z为534.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,13H),2.45-3.85(m,4H),5.65-7.95(m,7H)。
实施例21
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-21进行分析，产物的m/z为526.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,13H),2.45-3.85(m,8H),5.65-7.95(m,7H)。
实施例22
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-22进行分析，产物的m/z为528.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,11H),2.45-3.85(m,8H),5.65-7.95(m,7H)。
实施例23
液晶化合物的结构式为：
以代替其他反应条件同实施例1.
采用GC-MS对所得白色固体BYLC-23进行分析，产物的m/z为530.1(M+)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):0.95-1.95(m,9H),2.45-3.85(m,8H),5.65-7.95(m,7H)。
依据以上实施例的技术方案，只需要简单替换对应的原料，不改变任何实质性操作，可以合成发明内容中提及的液晶化合物。
上述结构中，R11、R21彼此独立地表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，2～10个碳原子的链烯基，其中，任意H原子可以被F取代；
试验例
混晶BHR98100的性质列于表1中：
表1混晶BHR98100性质汇总表
其中，混合物BHR98100购自八亿时空液晶科技股份有限公司。添加30％的实施例1所提供的的聚合性化合物BYLC-01至70％的液晶组合物BHR98100中，均匀溶解，得到混合物PM-1。添加30％的实施例4所提供的的聚合性化合物BYLC-04至70％的液晶混合物BHR98100中，均匀溶解，得到混合物PM-2。添加30％的实施例7所提供的聚合性化合物BYLC-07至70％的液晶组合物BHR98100中，均匀溶解，得到混合物PM-3。添加30％的实施例10所提供的聚合性化合物BYLC-10至70％的液晶组合物BHR98100中，均匀溶解，得到混合物PM-4。
对其物性参数进行表征，得到表2：
表2混晶物性参数汇总表
BHR98100 PM-1 PM-2 PM-3 PM-4
Cp(℃) 80.6 80.4 80.7 80.5 80.6
Δn 0.097 0.095 0.096 0.097 0.098
Δε +2.6 +0.2 +0.3 +0.4 +0.2
ε<sub>⊥</sub> 2.6 5.6 5.5 5.7 5.5
γ<sub>1</sub>(mPa.s) 53.5 43.5 44.6 44.1 45.2
从表2的对比数据可知，本发明的液晶化合物具有更大的ε⊥，更低的旋转粘度，响应时间缩短，具有更好的效果。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种液晶化合物，其特征在于，具有如下通式Ⅰ所代表的结构：
所述通式Ⅰ中，
R1表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，或2～15个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F或Cl取代；任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
X表示R2、F、CF3或OCF3，R2表示1～15个碳原子的烷基、烷氧基，2～15个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
各自独立地表示
L表示H、CH3或OCH3；
m、n彼此独立地表示0或1。
2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述通式Ⅰ中，R1表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，或2～10个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
X表示R2、F、CF3或OCF3，R2表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，2～10个碳原子的链烯基，其中，任意一种或多个H原子可以被F或Cl取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
各自独立地表示
L表示H、CH3或OCH3；
m、n彼此独立地表示0或1。
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其特征在于，所述通式Ⅰ中，R1表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，或2～10个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
X表示R2、F、CF3或OCF3，R2表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，2～10个碳原子的链烯基，其中，任意一个或多个H原子可以被F取代，任意一个或多个CH2可以被环戊基、环丁基或环丙基替代；
各自独立地表示
L表示H、CH3或OCH3；
m、n彼此独立地表示0或1。
4.根据权利要求1～3任一项所述的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物选自如下式Ⅰ-1～式Ⅰ-12所代表的化合物的一种：
5.根据权利要求1～4任一项所述的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物选自如下化合物中的一种：
其中，R11、R21各自独立地表示1～10个碳原子的烷基、烷氧基，或2～10个碳原子的链烯基；其中，任意一个或多个H原子可以被F取代。
6.权利要求1～5任一项所述液晶化合物的制备方法，其特征在于，当n＝1时，为或当n＝0，m＝1，为 时，合成路线具体为：
优选地：
所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)以为原料，与有机锂试剂进行金属化反应后，再与硼酸酯反应得到
(2)通过步骤(1)得到的与反应得到
(3)通过步骤(2)得到的先与正丁基锂进行金属化反应，再与二氟二溴甲烷反应合成化合物
(4)先与镁屑反应形成格式试剂，再与硼酸三甲酯反应得到
(5)通过步骤(4)得到的与过氧化氢反应得到
(6)通过步骤(3)得到的与通过步骤(5)得到的威廉森合成法反应合成化合物
更优选地：
所述步骤(1)中，与有机锂试剂的投料摩尔比为1:1.0～2.0；与硼酸酯的投料摩尔比为1:1.0～3.0；反应温度为-50～-100℃；优选地，所述有机锂试剂选自仲丁基锂、叔丁基锂或正丁基锂中的一种或几种；所述硼酸酯选自硼酸三甲酯、硼酸三异丙酯、硼酸三丁酯或硼酸三异丁酯中的一种或几种；
和/或，
所述步骤(2)中，与的投料摩尔比为1.0：1.0～1.5；反应温度为50～150℃；
和/或，
所述步骤(3)中，正丁基锂与二氟二溴甲烷的投料摩尔比为1∶1.0～1.5∶1.6～2.0，反应温度为-80～0℃，反应时间为1～6h；
和/或，
所述步骤(4)中，镁屑、硼酸三甲酯的投料摩尔比为：1:1.5～2.5:1.6～2.5；滴加硼酸三甲酯的温度为-20℃～0℃；
和/或，
所述步骤(5)中，与过氧化氢的投料摩尔比为：1：2.5～3.5；反应时间为2h；
和/或，
所述步骤(6)中，与的投料摩尔比为1∶1.0～2.0，反应温度为50～120℃，反应时间为3～8h。
7.权利要求1～5任一项所述液晶化合物的制备方法，其特征在于，当n＝0，m＝1时，为时，合成路线具体为：
优选的，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)以为原料，与脱水反应得到
(2)通过步骤(1)得到的先与正丁基锂进行金属化反应，再与二氟二溴甲烷反应合成化合物
(3)先与镁屑反应形成格式试剂，再与硼酸三甲酯反应得到
(4)通过步骤(3)得到的与过氧化氢反应得到
(5)通过步骤(2)得到的与通过步骤(4)得到的威廉森合成法反应合成化合物
更优选地：
所述步骤(1)中，与的投料摩尔比为1:1.5～2；反应时间为3～10h；
和/或，
所述步骤(2)中，正丁基锂与二氟二溴甲烷的投料摩尔比为1∶1.0～1.5∶1.6～2.0，反应温度为-80～0℃，反应时间为1～6h；
和/或，
所述步骤(3)中，镁屑、硼酸三甲酯的投料摩尔比为：1:1.5～2.5:1.6～2.5；滴加硼酸三甲酯的温度为-20℃～0℃；
和/或，
所述步骤(4)中，与过氧化氢的投料摩尔比为：1：2.5～3.5；反应时间为2h；
和/或，
所述步骤(5)中，与的投料摩尔比为1∶1.0～2.0，反应温度为50～120℃，反应时间为3～8h。
8.根据权利要求1～5任一项所述液晶组分物的制备方法，其特征在于，当n＝0，m＝1，为时，
合成路线具体为：
优选地，
所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)以为原料，与反应得到
(2)通过步骤(1)得到的与三氟化硼乙醚、三乙基硅烷反应，得到
(3)通过步骤(2)得到先与正丁基锂进行金属化反应，再与二氟二溴甲烷反应合成化合物
(4)先与镁屑反应形成格式试剂，再与硼酸三甲酯反应得到
(5)通过步骤(4)得到的与过氧化氢反应得到
(6)通过步骤(3)得到的与通过步骤(5)得到的威廉森合成法反应合成化合物
更优选的，
所述步骤(1)中，与的投料摩尔比为1:0.8～1.5；
和/或，
所述步骤(2)中，与三氟化硼乙醚的投料摩尔比为1:1.0～3.0；与三乙基硅烷的投料摩尔比为1:1.0～3.0；
和/或，
所述步骤(3)中，正丁基锂与二氟二溴甲烷的投料摩尔比为1∶1.0～1.5∶1.6～2.0，反应温度为-80～0℃，反应时间为1～6h；
和/或，
所述步骤(4)中，镁屑、硼酸三甲酯的投料摩尔比为：1:1.5～2.5:1.6～2.5；滴加硼酸三甲酯的温度为-20℃～0℃；
和/或，
所述步骤(5)中，与过氧化氢的投料摩尔比为：1：2.5～3.5；反应时间为2h；
和/或，
所述步骤(6)中，与的投料摩尔比为1∶1.0～2.0，反应温度为50～120℃，反应时间为3～8h。
9.一种液晶组合物，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的液晶化合物；
优选地，所述液晶化合物占所述液晶组合物质量百分比的0.01～99％；更优选为0.01～60％，进一步优选为0.1～40％。
10.权利要求1～5任一项所述的液晶化合物或权利要求9所述的液晶组合物在液晶显示上的应用；优选为在液晶显示装置上的应用；更优选为在TN、ADS、VA、PSVA、FFS或IPS液晶显示器上的应用。
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