CN111902519A

CN111902519A - 包含五元杂环的液晶组合物、反向模式聚合物分散的液晶元件以及相关的选择性可调光装置

Info

Publication number: CN111902519A
Application number: CN201980020571.2A
Authority: CN
Inventors: 萨扎杜尔·拉曼·汗; 协·刘
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-11-06
Also published as: US20200347302A1; WO2019147842A1; JP2021512209A

Abstract

本文描述的是液晶组合物，所述液晶组合物包含可以允许在施加电场的情况下调节其折射率的五元杂环。另外，还描述了使用上述组合物的可选择性调光的反向模式聚合物分散的液晶(PDLC)元件和装置，所述元件和装置当不施加电压时是透明的，而当施加电压时是不透明的。

Description

包含五元杂环的液晶组合物、反向模式聚合物分散的液晶元件以及相关的选择性可调光装置

发明人：萨扎杜尔·拉曼·汗和协·刘

相关技术的描述

在窗户领域，智能窗户是对传统机械百叶窗、百叶窗、悬垂窗帘、液压遮光或其他窗户处理方法的有吸引力的替代品。当前，用于智能窗户应用的主要技术有三种：悬浮颗粒显示器(SPD)、聚合物分散的液晶(PDLC)和电致变色(EC)。

常规PDLC或常规模式装置的一个缺点是，仅当施加电压时窗口才透明，而在关闭电源时窗口不透明。不透明的窗户在通过窗户的可见度会增强安全性的应用中是不希望的，例如，在紧急情况下(例如车辆或飞机坠毁或建筑物失火)断电时。对于电致变色窗户，尽管可能不需要保持调光，但通常仍需要施加电压以触发窗户特性的变化。为了拥有透明的窗口，已经做出了很多努力来创建反向模式装置，例如反向模式PDLS或断电时透明的PDLC。

发明内容

创建反向模式PDLC的一种方法是使用液晶向列化合物，并以使其在关闭状态电流中(换句话说，当电源关闭时)透明的方式排列它们。

为了满足对低驱动电压的需求，越来越需要具有高介电各向异性的新型改进的液晶材料，以使得能够以低驱动电压来增强反向模式智能窗的操作。

本公开内容描述了一种新的液晶(LC)组合物，包括该液晶组合物的聚合物分散的液晶(PDLC)元件，包括该PDLC元件的可选择性调光的装置以及制造该装置的方法。这些新材料可用于反向模式PDLC可调光设备。这些材料可以集成到窗户上，也可以用作涂层，以提供用于隐私和其他目的的调光功能。

在一些实施方式中，液晶组合物可包含杂环化合物。在一些实施方式中，杂环化合物可包含杂环五元环。在一些实施方式中，杂环化合物可包含具有中心键的双取代片段，例如：

A-Z-B，

其中A可以是任选取代的烃基噻吩、任选取代的烃基噻唑、任选取代的烃基噻二唑或任选取代的环戊烷；B可以是可选取代的联苯，例如1,1'-联苯-4-基，Z可以是-C≡C-、–CH＝N–、–N＝CH–、–CH₂–NH–、–NH–CH₂–、–C(O)O–、–OC(O)–、––NH–C(O)–、C(O)–NH–、–O–、–NH–C(O)–NH–，或键。

对于某些组合物，化合物可由以下式1表示：

其中R¹至R⁸和Y独立地为H、卤素或别的取代基；A是杂环芳香环结构，例如噻唑-2,4-二基、噻唑-2,5-二基、1,2,4-噻二唑-3,5-二基、1,3,5-噻二唑-2,5-二基和噻吩-2-基；Z为-C≡C-、–CH＝N–、–N＝CH–、–CH₂–NH–、–NH–CH₂–、–C(O)O–、–OC(O)–、––NH–C(O)–、C(O)–NH–、–O–、–NH–C(O)–NH–，或键；X是任选取代的烃基，例如C_3-8烃基或C_2-7烃氧基。当杂环含有硫原子时，取代基X和Z存在于与该硫原子相邻的环的碳原子上。

一些实施方式包括液晶组合物，其包含由以下式2表示的第一液晶化合物：

其中R¹至R⁸可以独立地为H、F、Cl、Br、-CN或-NCS；Q¹和Q²可以独立地是取代的碳原子、CH或N；X可以是C_3-8烃基或C_2-7烃氧基；Y可以是H或F；Z可以是-C≡C-、–CH＝N–、–N＝CH–、–CH₂–NH–、–NH–CH₂–、–C(O)O–、–OC(O)–、––NH–C(O)–、C(O)–NH–、–O–、–NH–C(O)–NH–，或键。

一些实施方式包括液晶混合物，其包含第一液晶化合物(例如，式2表示的化合物)，还包含第二液晶，例如下式的化合物：

或其任意组合。

一些实施方式包括聚合物分散的液晶(PDLC)组合物，其包含：聚合物与本文所述的液晶混合物。

一些实施方式包括制备本文所述的PDLC组合物的方法，该方法包括以下步骤：a)将液晶混合物与聚合物前体LC-242、手性掺杂剂和光引发剂组合；b)采用超声均化器混合所得的组合物；c)将所得混合物在热板上于100℃加热5分钟。

一些实施方式包括液晶元件，该元件包括：透明度改变层，其包括本文所述的PDLC组合物，设置在第一取向层(alignment layer)和第二取向层之间。

一些实施方式包括选择性可调光的装置，该装置包括：设置在第一导电基板之间的本文所述的液晶元件；以及电压源；其中，第一导电基板、第二导电基板和所述元件与所述电压源电连通，使得当由电压源施加电压时，在液晶元件上产生电场。

这些和其他实施方式将在下面更详细地进行描述。

附图说明

图1A图示了液晶具有正介电各向异性的液晶元件。

图1B图示了液晶具有负介电各向异性的液晶元件。

图2图示了具有正介电各向异性聚合物分散的液晶的选择性可调光装置的实施方式。

图3图示了具有负介电各向异性聚合物分散的液晶的选择性可调光装置的实施方式。

图4是选择性可调光装置的又一个实施方式，其中该装置包括柔性膜。这样的膜可以单独使用或可以应用在现有的窗户上。

图5是示出在所制造的可调光装置实施方式之间的雾度结果的图表。

图6是比较处于打开状态或光散射状态的可调光装置实施方式的驱动电压的图表。

详细说明

如本文所用，术语“C_X-Y”是指具有X至Y个碳原子的碳链。例如，C_3-8烃基包括含有3、4、5、6、7或8个碳原子的烃基或环烃基。

如本文所用，术语“烃基”是指包含碳和氢的片段，其中碳原子通过单键、双键和/或三键或其任何组合连接。烃基可以是直链的、支链的、环状的或它们的组合，并且含有1-35个碳原子。性质上，烃基可以是芳族的。烃基的实例包括但不限于C₃烷基；C₄烷基，例如(CH₂)₃CH₃；C₅烷基，例如-(CH₂)₄CH₃；C₆烷基如环己基或-(CH₂)₅CH₃；C₆芳基，例如苯基；C₇烷基；C₈烷基；等等

如本文所用，术语“烷基”是指包含碳和氢的片段，其中碳原子仅通过单键连接，但该结构可以是直链、支链、环状或其任何组合，并且可以包含1至35个原子。

如本文所以，对于元素Z的术语“键”是指这样的结构，其中式A-Z-B中的Z表示将噻唑或噻吩结构(A)连接到联苯结构(B)的键，如下所示：

A-B。

当涉及液晶相时，术语“向列的(nematic)”、“向列(sematic)”、“各向同性”均具有本领域技术人员所共有的含义。

术语“液晶体”、“液晶”、“液-晶体”和“液-晶”是对本公开中的单个分子以及本公开中的各个化合物的混合物的相同描述。

本公开描述了液晶组合物、聚合物分散的液晶(PDLC)元件以及基于上述元件的选择性可调光装置。

液晶组合物

本文所述的液晶组合物包括分散在聚合物中的液晶混合物。在一些实施方式中，液晶组合物可包含一种或多种液晶化合物。在一些实施方式中，液晶组合物可以包含两种、三种、四种、五种、六种、七种或更多种液晶化合物。在一些实施方式中，液晶组合物可表现出介晶液晶相。在一些实施方式中，液晶组合物可包含具有正介电各向异性的化合物。在施加电场时，正电荷被转移到分子的一端，负电荷被转移到分子的另一端，从而产生诱导的偶极矩。这导致液晶分子彼此的纵轴平行于电场方向的取向。在一些实施方式中，液晶组合物可包含具有负介电各向异性的化合物，其中液晶垂直于电场取向。沿分子长轴的折射率大于垂直于分子长轴的折射率。液晶的光学和介电各向异性使折射率能够以电学方式得以控制。在一些实施方式中，液晶组合物可包含具有正介电各向异性的化合物和具有负介电各向异性的化合物二者。

聚合物

可以在液晶组合物中使用任何合适的聚合物，并且可以通过本领域内已知的任何合适的方法来制备聚合物，例如通过一种或多种聚合物前体(例如单体、低聚物或其组合)的聚合，可以原位聚合。聚合物的选择和聚合物制备方法并不旨在限制本公开。

在一些实施方式中，可以在聚合物前体的聚合中使用引发剂。在一些实施方式中，聚合物可以是光聚合物。在一些实施方式中，可以通过在光引发剂的存在下使聚合物前体反应来形成光聚合物。在一些实施方式中，聚合物可以是热塑性聚合物。在一些实施方式中，可以通过在热引发剂的存在下使聚合物前体反应来形成热塑性聚合物。在一些实施方式中，光聚合物可以包括UV-可固化聚合物或可见光基光聚合物。在一些实施方式中，聚合物可包含热塑性聚合物和光/UV可固化聚合物的组合。

可以使用任何合适的液晶化合物与聚合物的重量比，例如约25：1(例如，25mg液晶对1mg聚合物)到约1：1、约14：1到约3：1、约34：1到约5：1、约5：1到约6：1、约6：1到约7：1、约7：1到约8：1、约8：1到约9：1、约9：1至约10：1、约10：1至约11：1、约11：1至约12：1、约12：1至约14：1、约14：1至约20：1、约11：1至约8：1，或约10：1。

聚合反应可以在引发剂例如光引发剂或热引发剂的存在下进行。在一些实施方式中，光引发剂可以包括UV照射光引发剂。在一些实施方式中，光引发剂还可以包含助引发剂，例如α-烷氧基脱氧苯偶姻、α,α-二烷氧基脱氧苯偶姻、α,α-二烷氧基苯乙酮、α,α-羟基苯乙酮、O-酰基α-肟基酮、二苯甲酰二硫、S-苯基二苯基砜、4-吗啉代-α-二烷基氨基苯乙酮及其组合。在一些实施方式中，光引发剂可包含

((2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦)、

(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸酯)、4,4'-双(N,N-二甲基氨基)二苯甲酮(米氏酮)、(1-羟基环己基)苯基甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)、苯偶姻、苄基(benzyls)、二苯甲酮、R-811或其组合。在一些实施方式中，助引发剂可包含N-苯基甘氨酸、三乙胺、硫乙醇胺(thiethanolamine)及其组合。在一些实施方式中，可使用助引发剂来控制初始预聚物的固化速率，从而可以操控材料性质。在一些实施方式中，光引发剂可包含离子型光引发剂。在一些实施方式中，离子型光引发剂可包含二苯甲酮、樟脑醌、芴酮、呫吨酮、噻吨酮、苄基、α-酮香豆素、蒽醌、联苯甲酰基苯(terephthalophenone)及其组合。在一些实施方式中，光引发剂可以包含

在一些实施方式中，光引发剂可以包含

在一些实施方式中，光引发剂可以包含

在一些实施方式中，热引发剂可包含：4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)(ACVA)；和α,α-偶氮二异丁腈；1,1'-偶氮二(环己烷腈)(ACHN)；过硫酸铵；羟基甲烷亚磺酸单钠盐二水合物(甲醛次硫酸氢钠)；过硫酸钾；过硫酸钠；叔丁基氢过氧化物；过乙酸叔丁酯；异丙苯氢过氧化物；2,5-二(叔丁基过氧)-2,5-二甲基-3-己炔；二枯基过氧化物；2,5-双(叔丁基过氧)-2,5-二甲基己烷

2,4-戊二酮过氧化物

1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷

1,1-双(叔丁基过氧)环己烷

苯甲酰基过氧化物

丁酮过氧化物

叔丁基过氧化物

月桂酰基过氧化物

叔丁基过氧苯甲酸酯

叔丁基过氧2-乙基己基碳酸酯

叔丁基氢过氧化物

或其组合。

液晶混合物

液晶混合物可以包含单一液晶化合物，或者可以包含第一液晶化合物，并且可以另外包含一种或多种其他液晶化合物，例如第二液晶化合物、第三液晶化合物等。在一些实施方式中，液晶混合物可表现出介晶液晶相。

第一液晶化合物

任何合适的液晶化合物都可以用作第一液晶化合物。在一些实施方式中，第一液晶化合物可包含杂环化合物。在一些实施方式中，杂环化合物可包含杂环五元环。在一些实施方式中，杂环化合物可包含具有中心键的双取代片段，例如：

A-Z-B，

其中A可以是任选取代的烃基噻吩、任选取代的烃基噻唑或任选取代的烃基噻二唑或任选取代的噻吩；B可以是任选取代的联苯，例如1,1'-联苯-4-基，并且Z可以是亚乙基(-H₂C-CH₂-)、亚乙烯基(-HC＝CH-)、亚乙炔基(-C≡C-)、–CH＝N–、–N＝CH–、–CH₂–NH–、–NH–CH₂–、–C(O)O–、–OC(O)–、–C(O)–NH–、–NH–C(O)–、–O–、–NH–C(O)–NH–，或键(例如，使A-B为该结构)。

为了本公开的目的，以下定义适用于元素Z：

–CH＝N–等同于

–N＝CH–等同于

–CH₂–NH–等同于

–NH–CH₂–等同于

–C(O)O–等同于

–OC(O)–等同于

–C(O)–NH–等同于

–NH–C(O)–等同于

–O–等同于

以及–NH–C(O)–NH–等同于

在一些实施方式中，该化合物可以由式1表示：

其中R¹至R⁸可以独立地为H、F、Cl、Br、–CF₃、-CN或-NCS；A是噻唑-2,4-二基、噻唑-2,5-二基、1,2,4-噻二唑-3,5-二基、1,3,5-噻二唑-2,5-二基和噻吩-2-基；X是任选取代的烃基，诸如C_3-8烃基或C_2-7烃氧基；Z是亚乙基(-H₂C-CH₂-)、亚乙烯基(-HC＝CH-)、亚乙炔基(-C≡C-)、–CH＝N–、–N＝CH–、–CH₂–NH–、–NH–CH₂–、–C(O)O–、–OC(O)–、–C(O)–NH–、–NH–C(O)–、–O–、–NH–C(O)–NH–，或键。

对于一些实施例，第一液晶化合物可以由式2表示：

其中R¹至R⁸独立地为H、F、Cl、Br、–CF₃、-CN或-NCS；Q¹和Q²独立地是取代的碳原子、CH、或N；X是C_3-8烃基或C_2-7烃氧基；Z是–CH＝N–、–N＝CH–、–CH₂–NH–或–NH–CH₂–。

在一些实施例中，第一液晶化合物可由以下式3A、3B、4A或4B中的任意一个表示：

其中R¹至R⁸可以为H或F；Q¹和Q²独立地为取代的碳原子、CH或N；Y可以为F、Cl、–CN或H；并且X可以为C_3-8烃基，例如

在一些实施方式中，第一液晶化合物可以选自以下：

在本公开的一些实施方式中，第一液晶化合物可以由式2表示，其中R¹至R⁸和Y独立地为H、F、Cl、Br、-CF³、-CN或-NCS；Q¹和Q²独立地是取代的碳原子、CH或N；X是C_3-8烃基或C_2-7烃氧基；Z为–C(O)O–、–OC(O)–、–NH–C(O)–或–C(O)–NH。

在本公开的一些实例中，化合物可以由以下式5A、5B、6A或6B中的任何一个表示：

其中R¹至R⁸和Y独立地为H或F；Q¹和Q²独立地是取代的碳原子、CH或N；X是C_3-8烃基，例如

在一些实施方式中，化合物可以选自以下：

在一些实施方式中，第一液晶化合物可以包括式7所表示的化合物：

R¹至R⁸和Y独立地为H或F；Q¹和Q²独立地是取代的碳原子、CH或N；Y可以是F、Cl、–CN或H；X可以是C_3-8烃基，例如

在一些实施方式中，化合物可以为如下：

在一些实施方式中，第一液晶化合物可以由式2表示，其中R¹至R⁸和Y独立地为H、F、Cl、Br、-CF₃、-CN或-NCS；Q¹和Q²独立地是取代的碳原子、CH或N；X是C_3-8烃基或C_2-7烃氧基；Z为–NH–C(O)–NH-。

在一些实施方式中，第一化合物可以包括式8所表示的化合物：

R¹至R⁶可以为H或F；Q¹和Q²独立地是取代的碳原子、CH或N；X可以是C_3-8烃基；Y可以是F、Cl、–CN或H；X可以是C_3-8烃基；例如

在一些实施方式中，化合物可以包括选自以下的化合物：

在一些实施方式中，第一化合物可以包括式9所表示的化合物：

R¹至R⁸可以为H或F；Q¹和Q²独立地是取代的碳原子、CH或N；Y可以是F、Cl、–CN或H；X可以是C_3-8烃基；例如

在一些实施方式中，组合物可以包括：

在一些实施方式中，液晶组合物可包含正介电各向异性组合物。在一些实施方式中，第一液晶组合物可以包含以下所表示的化合物：

或其任意组合。

在液晶混合物中可以使用任何合适量的第一液晶化合物。在一些实施方式中，基于等于100％的液晶混合物的总重量百分比，第一液晶化合物的质量百分比总计可以在约1重量％至约20重量％的范围内。在一些实施例中，相对于液晶混合物的总质量，第一液晶化合物可以在0.5-1.0重量％、约1-2重量％、约2-3重量％、约3-4重量％、约4-5重量％、约5-6重量％、约6-7重量％、约7-8重量％、约8-9重量％、约9-10重量％、约10-11重量％、约11-12重量％、约12-13重量％、约13-14重量％、约14-15重量％、约15-16重量％、约17-18重量％、约18-19重量％、约19-20重量％的范围内，约4.5重量％、约4.6重量％、约4.7重量％、约4.8重量％、约4.9重量％、约5.0重量％、约5.1重量％、约5.2重量％、约5.3重量％、约5.4重量％、约5.5重量％、约5.6重量％、约5.7重量％或约5.8重量％。

第二液晶化合物

液晶混合物中的另外的液晶化合物可以被称为第二液晶化合物、第三液晶化合物、第四液晶化合物、第五液晶化合物等，或其任意组合。

一些实施方式包括向列型液晶混合物。该混合物可以包含另外的液晶化合物，例如第二液晶化合物、第三液晶化合物、第四液晶化合物等。

在一些实施方式中，另外的液晶化合物可以是显示正介电各向异性的向列型化合物。在一些实施方式中，另外的液晶化合物可以是具有负介电各向异性的向列型化合物。

其他实施方式可以包括由式10表示的另外的液晶化合物。

其中R⁹是取代的苯基、取代的环己烷、取代的联苯或取代的环己基苯；R¹⁰为C_1-6烃基、C_1-6烃氧基、-CN、-NCS、F、Cl、OH、NO₂、-NR^aR^b、-NHCOR^a、-NHSO₂R^a、-OCOR^a或-SO₂R^a；-C(O)R^a、-C(O)OR^a、-C(O)NHR^a或-C(O)NR^aR^b；且R^a和R^b可以独立地为H或任选取代的C_1-6烃基。

关于任何相关的结构表示，例如式10，R⁹可以是取代的苯基、取代的环己烷、取代的联苯或取代的环己基苯。在一些实施方式中，R⁹可以是：

其中R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴可以独立地为烃基、烃氧基或任何取代基。在一些实施方式中，R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴可以独立地为C_3-9烃基或C_3-9烃氧基。在一些实施方式中，R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴可以是C_3-9烷基，例如C₃烷基，C₄烷基，C₅烷基，C₆烷基或C₇烷基。在一些实施方式中，R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴可以是C_3-9烷氧基，例如C₈烷氧基。

关于任何相关的结构表示，例如式10，R¹⁰可以是C_1-6烷基、C_1-6烷氧基、-CN、-NCS、F、Cl、OH、NO₂、-NR^aR^b、-NHCOR^a、-NHSO₂R^a、-OCOR^a或-SO₂R^a；-C(O)R^a、-C(O)OR^a、-C(O)NHR^a或-C(O)NR^aR^b。在一些实施方式中，R¹⁰可以是-CN或-NCS。在一些实施方式中，R¹⁰可以是-CN。在一些实施例中，R¹⁰可以是-NCS。

在本公开的一些表示中，在液晶混合物中使用的式10的液晶化合物可以选自如下组成的组：

4'-戊基-[1,1'-联苯]-4-腈(5CB)；

4'-庚基-[1,1'-联苯]-4-腈(7CB)；

4'-(辛氧基)-[1,1'-联苯]-4-腈(8OCB)；

4″-戊基-[1,1′:4′,1′-三联苯]-4-腈(5CT)；

4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯]-4-腈(5CCB)，

4-己基-4'-异硫代氰酸根合-1,1'-联苯(6CHBT)或其任意组合。

在一些实施例中，液晶混合物可包含上述式1至9的液晶组合物和一种或多种式10的化合物，例如5CB、7CB、8OCB、5CT、5CCB或6CHBT。

在本公开的一些实例中，选择混合物中各个化合物的质量百分比，使得液晶混合物的总重量百分比等于100重量％。

在本公开的一些实施方式中，相对于液晶混合物的总质量，5CB的质量百分比可以为约0重量％至约60重量％、例如约1-10重量％、约10-20重量％、约20-25重量％；约25-30重量％、约30-34重量％、约34-36重量％；约36-38重量％；约38-40重量％；约40-41重量％；约41-42重量％；或约42-43重量％；约43-44重量％；约44-45重量％；约45-46重量％；约46-47重量％；约47-48重量％；约48-49重量％；或约49-50重量％；约50-51重量％；约51-54重量％；约54-57重量％；约57-60重量％；约47.3重量％，约47.4重量％，约47.5重量％，约47.6重量％，约47.7重量％，约49.8重量％，约49.9重量％或约50.0重量％。

在本公开的一些说明中，相对于液晶混合物的总质量，7CB的质量百分比可以为约0重量％至约25重量％，例如约0.1-1重量％，约1-2重量％或约2-3重量％；约3-4重量％，约4-5重量％，约5-6重量％；约6-7重量％，约7-8重量％，约8-9重量％；约9-10重量％，约10-11重量％，约11-12重量％；约12-13重量％，约13-14重量％，约14-15重量％，约15-16重量％，约16-17重量％，约17-18重量％，约18-19重量％，约19-20重量％，约20-21重量％，约21-22重量％，约22-23重量％，约23-24重量％，约24-25重量％；约9重量％至约12重量％，约9.5重量％，约9.6重量％，约9.7重量％，约9.8重量％，约9.9重量％，约10.0重量％，约10.1重量％，约10.2重量％，约10.3重量％，约10.4重量％，约10.5重量％，约10.6重量％，约10.7重量％，约10.8重量％或约10.9重量％。

在某些情况下，相对于液晶混合物的总质量，8OCB的质量百分比可在约0重量％至约10重量％的范围内，例如约0.1-0.5重量％，约0.5-1重量％，约1-2重量％，约2-3重量％，约3-4重量％，约4-5重量％，约5-6重量％，约6-7重量％，约7-8重量％，约8-9重量％，约9-10重量％，约4.7重量％，约4.8重量％，约4.9重量％，约5.0重量％，约5.1重量％，约5.2重量％，约5.3重量％，约5.4重量％，约5.6重量％，约5.7重量％，约5.8重量％，约5.8重量％，约5.9重量％或约6.0重量％。

在一些实施方式中，相对于液晶混合物的总质量，5CT的质量百分比可以为约0重量％至约16重量％，例如约8重量％至约12重量％；约0.1-1重量％，约1-2重量％或约2-3重量％；约3-4重量％，约4-5重量％或约5-6重量％；约6-7重量％，约7-8重量％或约8-9重量％；约9-10重量％，约10-11重量％或约11-12重量％；约12-13重量％，约13-14重量％，约14-15重量％，约15-16重量％，约9.0重量％，约9.1重量％，约9.2重量％，约9.3重量％，约9.4重量％，约9.5重量％，约9.6重量％，约9.7重量％，约9.8重量％，约9.9重量％或约10重量％。

对于本公开的一些液晶混合物，相对于液晶混合物的总质量，5CCB的质量百分比可以为0重量％至约18重量％，例如约4.5重量％至约17重量％；约0.1-1重量％，约1-2重量％，约2-3重量％；约3-4重量％，约4-5重量％，约5-6重量％；约6-7重量％，约7-8重量％，约8-9重量％；约9-10重量％，约10-11重量％或约11-12重量％；约12-13重量％，约13-14重量％，约14-15重量％；约15-16重量％，约16-17重量％，约17-18重量％，约13.5重量％，约13.6重量％，约13.7重量％，约13.8重量％，约13.9重量％，约14重量％，约14.1重量％，约14.2重量％，约14.3重量％，约14.4重量％，约14.5重量％，约14.6重量％，约14.7重量％，约14.8重量％，约14.9重量％或约15重量％。

在一些情况下，相对于液晶混合物的总质量，6CHBT的质量百分比可以为约0重量％至约25重量％，例如约0.1-1重量％，约1-2重量％或约2-3重量％；约3-4重量％，约4-5重量％，约5-6重量％；约6-7重量％，约7-8重量％或约8-9重量％；约9-10重量％，约10-11重量％，约11-12重量％；约12-13重量％，约13-14重量％，约14-15重量％；约15-16重量％，约16-17重量％，约17-18重量％，约18-19重量％，约19-20重量％；约8.3-12重量％；约20-25重量％，约9重量％，约9.1重量％，约9.2重量％，约9.3重量％，约9.4重量％，约9.5重量％，约9.6重量％，约9.7重量％，约9.8重量％，约9.9重量％或约10重量％。

手性掺杂剂

液晶混合物可包含手性掺杂剂。手性掺杂剂可通过产生散射中心来增强雾度。手性剂可以产生螺旋形构型，该螺旋形构型在施加电压的情况下使液晶聚焦圆锥型对准，这引起更高的雾度。较高的雾度可能有助于施加隐私。

在一些实施方式中，手性掺杂剂可以包含基于二苯甲酸酯的化合物，例如(S)-辛烷-2-基4-((4-(己基氧基)苯甲酰基)氧基)苯甲酸酯)(S-811或ZLI-0811)、R-辛烷-2-基4-((4-(己基氧基)苯甲酰基)氧基)苯甲酸酯(R-811或ZLI-3786)、(S)-1-苯基乙烷-1,2-二基双(4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)(S-1011或ZLI-4571)、或(R)-1-苯基乙烷-1,2-二基双(4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)(R-1011或ZLI-4572)，如下图所示：

R-辛烷-2-基4-((4-(己基氧基)苯甲酰基)氧基)苯甲酸酯)(R-811)

(S)-辛烷-2-基4-((4-(己基氧基)苯甲酰基)氧基)苯甲酸酯(S-811)；

(S)-1-苯基乙烷-1,2-二基双(4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)(S-1011)；

(R)-1-苯基乙烷-1,2-二基双(4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)(R-1011)；或其任何组合。

在本公开的一些实施例中，手性掺杂剂相对于组合物的质量百分比可为约0-10重量％，约0-5重量％，约0.1-1重量％，约1-2重量％，约2-2.5重量％，约2.5-3重量％或约3-3.4重量％；约3.4-3.6重量％，约3.6-3.8重量％，约3.8-4重量％；约4-4.1重量％，约4.1-4.2重量％，约4.2-4.3重量％或约4.3-4.4重量％；约4.4-4.5重量％，约4.5-4.6重量％或约4.6-4.7重量％；约4.7-4.8重量％，约4.8-4.9重量％，约4.9-5重量％或约5-5.2重量％；约5.2-5.4重量％，约5.4-5.7重量％或约5.7-6重量％；约6-6.5重量％，约6.5-7重量％或约7-8重量％；约8-9重量％，约9-10重量％，约0.5重量％，约0.6重量％，约0.7重量％，约0.8重量％，约0.9重量％，约1重量％，约1.1重量％，约1.2重量％，约1.3重量％，约1.4重量％或约1.5重量％。

液晶元件

通常，液晶元件包括透明性改变层(也称为透明性层)和至少两个取向层，例如第一取向层和第二取向层。透明层可进一步包含本文所述的液晶组合物，并且透明层可在透明层的相对侧上具有第一相对表面和第二相对表面。在一些实施方式中，透明层可以在第一取向层和第二取向层之间，使得第一取向层最接近第一相对表面并且第二取向层最接近第二相对表面。在一些实施方式中，透明度改变层的相对表面也是透明度改变层的具有最大表面积的表面。

除液晶组合物外，透明层还可包含间隔物、分散剂、增塑剂、粘合剂和/或溶剂。

在一些实施方式中，间隔物可用于控制液晶元件的厚度(即，限定两个取向层和导电基板之间的间隙)。在一些实施方式中，间隔物提供结构支撑以确保液晶元件的均匀厚度。在一些实施方式中，间隔物可以是珠子的形式。在一些实施方式中，间隔物可包含二氧化硅或玻璃，或聚合物，例如二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基倍半硅氧烷、聚氨酯、聚四氟乙烯(Teflon)、苯并环丁烯(BCB)、无定形含氟聚合物(Cytop)、全氟环丁烯或其组合。

间隔珠可以具有任何合适的直径，这取决于寻求的所需间隔特征。例如，珠子的平均直径可以为约1-60μm，约1-50μm，约1-5μm，约10μm，约15μm或至约20μm、至约50μm；约1-2μm，约2-3μm，约3-4μm，约4-5μm，约5-6μm，约6-7μm，约7-8μm，约8-9μm或约9-10μm；约10-11μm，约11-12μm，约12-13μm，约13-14μm，约14-15μm，约15-16μm，约16-17μm，约17-18μm，约18-19μm，或约19-20μm；约20-21μm，约21-22μm，约22-23μm，约23-24μm，约24-25μm，约25-26μm，约26-27μm，约27-28μm，约28-29μm，或约29-30μm；约30-31μm，约31-32μm，约32-33μm，约33-34μm，约34-35μm，约35-36μm，约36-37μm，约37-38μm，约38-39μm，或约39-40μm；约40-41μm，约41-42μm，约42-43μm，约43-44μm，约44-45μm，约45-46μm，约46-47μm，约47-48μm，约48-49μm，或约49-50μm；约50-51μm，约51-52μm，约52-53μm，约53-54μm，约54-55μm，约55-56μm，约56-57μm，约57-58μm，约58-59μm，或约59-60μm；或其任何组合。在一些实施方式中，间隔物可以以随机分布分散。在一些实施方式中，间隔物可以均匀地分散。在一些实施方式中，液晶元件可包含平均密度范围为约10个间隔物/in²至约1000个间隔物/in²或其任何组合的间隔物。

取向层，例如第一取向层或第二取向层，是有助于使液晶化合物取向的层。取向层可以由任何合适的取向材料或可以帮助该取向的材料组成。在一些实施方式中，取向层可以包括聚酰亚胺，例如LX-1400。

一些液晶可能具有正介电各向异性、负介电各向异性或中性介电各向异性。在一些实施方式中，液晶混合物可包含一种或多种具有正介电各向异性的化合物。在一些实施方式中，液晶混合物可包含一种或多种具有负介电各向异性的化合物。在一些实施方式中，液晶混合物可包含具有正介电各向异性的化合物和具有负介电各向异性的化合物。

介电各向异性与介电性质以及光学性质有关，取决于沿着分子的长度(或分子轴)或垂直于分子的长度(或分子轴)的方向。介电性质取决于分子形状和取代基片段以及它们在给定分子上的位置。

具有正介电各向异性的分子包括平行于分子长度的介电常数大于垂直于分子长度的介电常数的分子，其中分子的长度被定义为两个最远片段之间的向量。具有负介电各向异性的分子包括垂直于长度分子的介电常数大于平行于分子长度的介电常数的分子。具有中性介电各向异性的分子包括垂直于长度分子的介电常数与平行于分子长度的介电常数大致相同(例如，差值小于约5％或小于约1％)的分子。

对于具有正介电各向异性的液晶混合物，当不施加电压时，可以选择聚酰亚胺以帮助液晶化合物与取向层均匀地取向，或大致平行于取向层取向。例如，可以选择具有低预倾角的聚酰亚胺。预倾斜是包含聚酰亚胺的基板与沿着液晶化合物的长度的方向之间的角度，该方向是由于存在聚酰亚胺而产生的。对于两个取向层之间的并且具有平行于两个取向层的两个相对表面的透明性改变层，预倾斜角将近似为透明性改变层中取向层的表面与液晶化合物之间的角度。

对于具有正介电各向异性的液晶混合物，均匀取向的聚酰亚胺可以组成预倾角小于约15度；小于约5度；约0.01-1度，约1-2度或约2-3度；约3-4度，约4-5度或约5-6度；约6-7度，约7-8度或约8-9度；约9-10度，约10-11度或约11-12度；或约12-13度，约13-14度或约14-15度的聚酰亚胺。在一些实施方式中，均匀取向的聚酰亚胺可包括：AL3056、AL16301、AL17901、PI-2525、PI-2555、PI-2574、SE-141、SE-150、SE-4540、SE-6441、SE-7792、SE-8292、LX-1400或其组合。

对于具有负介电各向异性的液晶混合物，当不施加电压时，可以选择聚酰亚胺以帮助液晶化合物与取向层垂直地(homeotropically)排列，或垂直于取向层取向。例如，聚酰亚胺可具有约85-90度，约75-76度或约76-77度，约77-78度，约78-79度或约79-80度；约80-81度，约81-82度或约82-83度；约83-84度，约84-85度或约85-86度；约87-88度，约88-89度或约89-90度的预倾斜角。在一些实施方式中，垂直取向聚酰亚胺可包括具有约90度的预倾斜角的聚酰亚胺。在一些实施方式中，垂直排列的聚酰亚胺可包括选自PI 1211、S60702、S659、SE1211、SE-5300、SE-5661、SE-150或其任何组合的聚酰亚胺。

在一些实施方式中，液晶元件被配置为使得当在元件上施加电压时，液晶将响应于电场的施加而由其预倾斜位置旋转。取向的改变可能由于各个分子的取向的改变而导致折射率的改变。悬浮的液晶液滴内的液晶折射率的变化可导致液滴与聚合物之间的折射率失配。如果液滴的尺寸适当地产生折射率失衡，则由于光的散射，聚合物会导致液晶元件的雾度或透明性损失。

除取向材料外，取向层还可包含分散剂、增塑剂、粘合剂和/或溶剂。

在一些实施方式中，液晶元件还可以包含分散剂，例如铵盐，例如NH₄Cl；或Flowlen；鱼油；长链聚合物；硬脂酸；氧化的Menhaden鱼油(MFO)；二元羧酸，例如但不限于琥珀酸、乙二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸和对苯二甲酸；脱水山梨糖醇单油酸酯或其混合物。在一些实施方式中，分散剂可包含氧化的MFO。

在一些实施方式中，液晶元件还可包含增塑剂。增塑剂可以是1型增塑剂，其通常可以降低玻璃化转变温度(T_g)，例如使其更具柔韧，邻苯二甲酸酯类(正丁酯、二丁酯、二辛酯、丁基苄基酯、错酯(missed ester)和二甲酯)；和2型增塑剂，它们可以使层更柔软、更易变形，并可能减少层压产生的空隙，例如二醇(聚乙二醇；聚亚烷基二醇；聚丙二醇；三乙二醇；苯甲酸二丙二醇酯)。

1型增塑剂可包括但不限于：邻苯二甲酸丁基苄基酯，基于二羧酸/三羧酸酯的增塑剂，例如但不限于基于邻苯二甲酸酯的增塑剂，例如但不限于邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正己酯及其混合物；基于己二酸酯的增塑剂，例如但不限于己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二甲酯、己二酸单甲酯、己二酸二辛酯及其混合物；基于癸二酸酯的增塑剂，例如但不限于癸二酸二丁酯，和马来酸酯。

2型增塑剂可包括但不限于：马来酸二丁酯、马来酸二异丁酯及其混合物，聚亚烷基二醇，例如但不限于聚乙二醇、聚丙二醇及其混合物。可以使用的其他增塑剂包括但不限于苯甲酸酯、环氧化植物油、磺酰胺(例如但不限于N-乙基甲苯磺酰胺、N-(2-羟丙基)苯磺酰胺、N-(正丁基)苯磺酰胺)；有机磷酸盐，例如但不限于磷酸三甲苯酯、磷酸三丁酯；二醇/聚醚，例如但不限于三乙二醇二己酸酯、四乙二醇二庚酸酯及其混合物；柠檬酸烷基酯，例如但不限于柠檬酸三乙酯、柠檬酸乙酰基三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸乙酰基三丁酯、柠檬酸三辛酯、柠檬酸乙酰基三辛酯、柠檬酸三己基酯、柠檬酸乙酰基三己酯、柠檬酸丁酰基三己酯、柠檬酸三甲酯、烷基磺酸苯基酯其混合物。

在一些实施方式中，液晶元件还可包含粘合剂。在一些实施方式中，可以使用有机粘合剂。在一些实施方式中，有机粘合剂可包含乙烯基聚合物，例如但不限于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯腈及其混合物或共聚物；聚乙烯亚胺；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；氯乙烯-醋酸乙烯酯；及其混合物。在一些实施方式中，有机粘合剂可包含PVB。

在一些实施方式中，液晶元件还可以包含溶剂，作为合成元件的方法的一部分。在一些实施方式中，溶剂可包含极性溶剂，例如水或四氢呋喃(THF)。在一些实施方式中，极性溶剂可包含THF。在一些实施方式中，非极性溶剂可包括但不限于低级链烷醇，例如但不限于乙醇、甲醇、异丙醇，二甲苯，环己酮，丙酮，甲苯和甲基乙基甲酮，及其混合物。在一些实施方式中，非极性溶剂可以是甲苯。

本公开的一些实施方式可以总体上由图1A或图1B表示。图1A和图1B示出了两种可能的实施方式，每个实施方式包括液晶元件100，一个具有正介电各向异性，而另一个具有负介电各向异性。液晶元件例如液晶元件100可以包括透明度改变层110和至少两个取向层120，取向层形成透明度改变层的每一侧的边界。透明度改变层具有两个相对的表面，其可以分别邻近于第一和第二取向层。

透明性改变层110可以包括任何上述液晶组合物111。在一些实施方式中，透明性改变层可以进一步包括聚合物分散的液晶(PDLC)112。在一些实施方式中，如图1所示，该组合物分散在透明度改变层内，使得该组合物形成悬浮在聚合物基质112内的液滴111。在一些实施方式中，透明度改变层可以进一步包含间隔物115。

在一些实施方式中，透明度改变层可以描述为PDLC，其中液晶混合物在聚合物基质内形成液滴。在一些实施方式中，液晶液滴在聚合物前体的聚合过程中以悬浮的沉淀物形式形成，因此液晶混合物以沉淀物的形式悬浮在聚合物中。在一些实施方式中，液滴在聚合物基质内可具有均匀分布、梯度分布或无规分布。在一些实施方式中，液滴可以在聚合物基质内具有均匀的分布。

在一些实施方式中，液晶元件对于可见光可以是不透明的，但是在施加电场或正常模式PDLC时变成透明的。在一些实施方式中，液晶元件对于可见光可以是透明的，但是在施加电场或者是反向模式元件时可以是不透明的。在一些实施方式中，液晶元件可以被表征为反向模式PDLC元件。

在一些实施方式中，液晶元件还可包含表面活性剂。在一些实施方式中，表面活性剂可包含辛酸、庚酸、己酸和/或其组合。在一些实施方式中，表面活性剂可包含基于炔二醇(acetylinic diol)的化合物，例如在2-乙基己醇溶剂中的四甲基癸炔二醇(104A)，乙氧基化乙炔二醇

十二烷基苯磺盐

DBE微乳液，

或其组合。

选择性可调光装置

选择性可调光的装置可以包括设置在第一导电基板和第二导电基板之间的本文所述的液晶元件。选择性可调光装置还包括电压源，该电压源可以被配置为使得基板、元件和电压源都电连通，使得当通过电压源施加电压时，在元件上施加电场。

导电基板可以包括基底，该基底包含导电材料，例如导电聚合物。在一些实施方式中，导电聚合物可包含聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)，PEDOT：聚苯乙烯磺酸盐(PSS)和/或其组合。

在一些实施方式中，每个导电基板可以进一步包括与基底物理连通的电子传导层。在一些实施方式中，电子传导层被放置成与基底直接物理接触，例如在基底顶部上的层。在一些实施方式中，电子传导层可被直接浸渍到基底(例如，氧化铟锡(ITO)玻璃)中，或者被夹在两个基底之间以形成单个传导基板。在一些实施方式中，在存在电子传导层的情况下，基底可以包括非导电材料。在一些实施方式中，非导电材料可包括玻璃、聚碳酸酯、聚合物或其组合。在一些实施方式中，基板聚合物可包含聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸类(包括但不限于聚(甲基丙烯酸酯)(PMMA))、聚苯乙烯、烯丙基二乙二醇碳酸酯(例如CR-39)、聚酯、聚醚酰亚胺(PEI)(例如

)、环烯烃聚合物(例如

)、三乙酰基纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其组合。在一些实施方式中，基板可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其组合。在一些实施方式中，电子传导层可以包括透明传导性氧化物、传导性聚合物、金属栅格、碳纳米管(CNT)、石墨烯或其组合。在一些实施方式中，透明传导性氧化物可以包括金属氧化物。在一些实施方式中，金属氧化物可包括铱锡氧化物(IrTO)、铟锡氧化物(ITO)、氟掺杂的锡氧化物(FTO)、掺杂的氧化锌或其组合。在一些实施方式中，金属氧化物可包括掺入到基底上的铟锡氧化物，例如ITO玻璃、ITO PET或ITO PEN。

其他可选组件也可以包括在选择性可调光装置中。这些包括例如密封剂、可去除的背衬、粘合剂层等。根据需要可以包括或省略这些组件。在特定装置的描述中包括这些组件仅出于说明目的，不应被解释为限制它们的使用或仅包括在那些特定装置中。

可以将液晶组合物或液晶元件结合到选择性可调光装置中。如图2和图3所示，在一些实施方式中，选择性可调光装置200可包括：至少两个导电基板210，前述的液晶元件(例如液晶元件100)，和电压源。在一些实施方式中，液晶元件可以设置在第一导电基板和第二导电基板之间。在一些实施方式中，液晶元件、导电基板和电压源全部电连通，使得在由电压源施加电压时，在液晶元件上施加电场。

在一些实施方式中，导电基板可各自包括基底，例如，基底211，其中基底可以是导电的。在一些实施方式中，各个导电基板除了基底以外可以进一步包括电子导电层，例如，电子传导层212，电子传导层与基底物理连通。在具有电子导电层的一些实施方式中，基底可以是不导电的。在一些实施方式中，该装置可以进一步包括密封剂(例如密封剂250)，以保护液晶元件免受环境影响。在一些实施方式中，该装置可以进一步包括粘合剂层(例如，粘合剂层260)，和可移动的背衬，例如可移动背衬261(图4)，以允许应用于现有的窗户。

如图2和图3所示，在装置的一些实施方式中，集成到装置中的液晶元件，例如液晶元件100，可以包括聚合物基质(例如聚合物基质112)，其中聚合物分散的液晶液滴111悬浮于该聚合物基质中，全部由两个取向层120束缚或形成边界。在装置的一些实施方式中，如图2所示，液晶液滴可包含正介电各向异性化合物114。在装置的一些实施方式中，如图3所示，液晶液滴可包含负介电各向异性化合物113。在其他实施方式中，液晶液滴可包含正介电各向异性化合物和负介电各向异性化合物的组合。

在装置的一些实施方式中，可以选择液晶元件，使得在不存在感应电场的条件下，在透明性改变层内，液晶组合物的折射率和聚合物的折射率彼此相似，因此允许通过该装置的可见光的总透射率可以是至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％和/或至少约95％。在一些实施方式中，当存在电场时，例如，由于施加到电路的电压，液晶的折射率和聚合物的折射率可以相对彼此变化，使得入射光被散射并且至多仅约70％、仅约65％、仅约60％、仅约50％、仅约30％、仅约25％、仅约15％、仅约10％、仅约5％的可见光被允许通过该装置。在一些实施方式中，实现散射所必需的电场的大小对应于施加小于120V、小于110V、小于50V、小于40V、小于20V、小于15V、小于12V、小于10V、小于5V通过该装置的电压。在一些实施方式中，在该装置上的电场小于约500kV/m，小于约1,000kV/m，小于约5,000kV/m，小于约10,000kV/m，小于约20,000kV/m，小于约40,000kV/m至小于约80,000kV/m。尽管不希望受到理论的限制，但装置的调光效果也可以用雾度的百分比表示，通常可以定义为：

其中透射的全部光是来自已知光源的光，而透射的散射光是透射过该元件的光。在一些实施方式中，当没有电压施加到装置时，装置的雾度可以最大为约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％。在一些实施方式中，当施加约15伏、约30伏、约40伏、约60伏或更高的电压以实现散射时，装置的雾度为至少约30％，约35％，约40％，约50％，约70％，约75％，约85％，约90％，约95％。

在一些实施方式中，该装置可以是半刚性的或刚性的。在一些实施方式中，该装置可以是柔性的。如果装置可以具有5到100mm的曲率半径而没有承受材料损坏(例如，破裂和分层)，则该装置是柔性的。在一些实施方式中，选择性可调光装置可以形成柔性片，如图4所示，其可以应用在预先存在的窗户之间或表面上。在一些实施方式中，导电基板可以包括柔性材料，使得前述装置可以是柔性膜。在一些实施方式中，可将柔性装置放置在预先存在的窗户玻璃之间或一侧中以提供调光能力。在其他实施方式中，装置可以是刚性的，基底包括非柔性材料。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，选择性可调光装置还可以包括密封剂，例如密封剂250。在一些实施方式中，密封剂可以将液晶元件封装在导电基板之间以保护该元件免受环境影响。在一些实施方式中，密封剂可包括双组分实时固化环氧树脂，3-Bond 2087等。在一些实施方式中，密封剂可包含可UV固化光聚合物，例如NOA-61等。在一些实施方式中，如图4所示，选择性可调光装置还可以包括粘合剂层，例如，粘合层260。在一些实施方式中，粘合层将允许将前述装置的柔性片实施方式安装在预先存在的窗户上。在一些实施方式中，粘合剂可以包括光学透明粘合剂(OCA)。在一些实施方式中，OCA可以包括可商购的并且是本领域技术人员已知的OCA产品(例如，Nitto OCA带，Scapa OCA带)。在一些实施方式中，选择性可调光装置还可以包括可移除的载体基板或背衬(例如背衬261)，以保护粘合剂层免受污染，该粘合层将在装置应用前剥离。

实施例

已经发现，本文所述的液晶组合物和相关的反向模式聚合物分散的液晶元件和装置的实施方式提供了选择性可调光表面的能力。通过以下实施例进一步显示这些益处，这些实施例旨在说明本公开的实施方式，但无意以任何方式限制范围或基本原理。

通常，化合物的制备是在通风橱内部的氩气氛(Airgas，San Marcos，CA USA)或氮气气氛(Airgas)中进行的。另外，在提到脱气的地方，可以通过使氩气(Airgas)通过混合物鼓泡或其他类似方法来进行。

实施例1.1：

液晶1-(5-戊基噻唑-2-基)-N-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺#LC-1的合成

(5-戊基噻唑-2-基)甲醇：在室温下，将硼氢化钠(1.135g，30mmol)少量添加到5-戊基噻唑-2-羧酸乙酯(2.27g，10mmol)在无水MeOH(80.0mL)的溶液混合物中，将所得混合物在室温下搅拌3小时。减压除去溶剂，将残余物溶于乙酸乙酯，并用水洗涤。用己烷：乙酸乙酯(9：1)通过硅胶柱色谱法纯化，得到1.1g(5-戊基噻唑-2-基)甲醇的浅黄色液体。产率＝64％。

5-戊基噻唑-2-甲醛：在室温下，向(5-戊基噻唑-2-基)甲醇(0.77g，4.15mmol)在DCM(30.0mL)中的混合物中，添加Dess-Martin高碘烷(1.94g，4.56mmol)。将得到的混合物在室温搅拌16小时，用DCM(100mL)稀释，用水、盐水洗涤，分离，用MgSO₄干燥。用己烷：乙酸乙酯(1：1)通过硅胶柱色谱法纯化，得到0.5g 5-戊基噻唑-2-甲醛的浅黄色液体。产率＝65％。

叔丁基(4-溴-2-氟苯基)氨基甲酸酯：在室温下，向4-溴-2-氟苯胺(9.501g，50.0mmol)、吡啶(16mL，198mmol)在THF(100.0mL)混合物中，分小批加入BOC酸酐(13.09g，60.0mmol)。将得到的混合物在氮气气氛下在室温搅拌16小时。滤出白色沉淀物。将滤液用乙酸乙酯(300mL)稀释，用水、盐水洗涤，分离，用MgSO₄干燥。浓缩至干，得到14.5g无色的叔丁基(4-溴-2-氟苯基)氨基甲酸酯。该产物无需进一步纯化即可用于下一步。产率＝95％。

3,3',4-三氟-[1,1'-联苯]-4-胺：搅拌(3,4-二氟苯基)硼酸(7.895g，50.0mmol)、叔丁基(4-溴-2-氟苯基)氨基甲酸酯(14.506g，50.0mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(1.754，2.5mmol)和甲苯(250mL)的混合物，并在室温下用氩气鼓泡15分钟。向上述混合物中加入K₂CO₃(13.821g，100.0mmol)在水(50mL)中的混合物。将所得混合物用氩气鼓泡15分钟，然后在95℃下搅拌3小时。冷却至室温后，使混合物通过硅藻土，然后用乙酸乙酯稀释。有机层用水洗涤。分离有机层，使其在无水硫酸镁上干燥，过滤并减压浓缩至干。将残余物溶于100mL DCM中，在0℃下加入100mL TFA。将得到的混合物在68℃下搅拌3小时。减压除去溶剂和TFA。用己烷：乙酸乙酯(95：5)通过硅胶柱色谱法纯化残余物，得到5.02g 3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-胺的浅棕色固体，收率＝45％。

1-(5-戊基噻唑-2-基)-N-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺(LC-1)：将5-戊基噻唑-2-甲醛(0.458g，2.5mmol)和3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-胺(0.585g，2.62mmol)和对甲苯磺酸(催化量)在无水甲苯(25.0mL)中的混合物置于装有迪安-斯达克榻分水器和冷凝器的圆瓶烧瓶中。将混合物在氮气氛下加热至回流16小时。将混合物浓缩至干。通过用三乙胺预处理的硅胶柱进行柱色谱纯化，并用己烷：乙酸乙酯：Et₃N洗脱，然后从MeOH中重结晶，获得150mg 1-(5-戊基噻唑-2-基)-N-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺的浅黄色固体。产率＝15％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.75(s,1H),7.72(s,1H),7.44-7.25(m,6H),2.92(t,J＝7.4Hz,2H),1.78-1.74(m,2H),1.5-1.36(m,4H),0.91(t,J＝6.34Hz,3H)。

实施例1.2

液晶N-(5-戊基噻唑-2-基)-1-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺#LC-2的合成

5-戊基噻唑-2-胺：于0℃在氮气氛下，将202mL的2％v/v溴的无水1,4-二噁烷溶液滴加到庚醛(12.997mL，93mmol)在无水1,4-二噁烷(75mL)的溶液中。将反应混合物在0-5℃下搅拌2小时。在0℃下，向上述混合物中加入硫脲(14.15g，186mmol)，接着加入EtOH(25mL)，将得到的混合物回流搅拌3小时。冷却至室温后，将混合物浓缩至干，将残余物用DCM稀释，并将产物萃取至1M HCl水溶液中。将水层用具有NaHCO₃的30％水合铵碱化，并将产物萃取到DCM中。分离有机层，使其用无水硫酸镁干燥，过滤并在减压下浓缩至干。用己烷：乙酸乙酯(1：1)通过硅胶柱色谱法纯化，得到5g 5-戊基噻唑-2-胺的浅棕色固体，产率＝31％。

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-甲醛：搅拌(3,4-二氟苯基)硼酸(3.947g，25.0mmol)、4-溴-2-氟苯甲醛(4.466g，22.0mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(0.617g，0.88mmol)和二噁烷(50mL)的混合物，并在室温下用氩气鼓泡15分钟。向上述混合物中加入K₂CO₃(6.91g，50.0mmol)在水(5mL)中的混合物。将所得混合物用氩气鼓泡15分钟，然后在75℃下搅拌3小时。冷却至室温后，将混合物用乙酸乙酯稀释，用水洗涤。分离有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩至干。用己烷：乙酸乙酯(95：5)通过硅胶柱色谱纯化，得到3.38g 3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-甲醛的无色固体，收率65％。

N-(5-戊基噻唑-2-基)-1-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺(LC-2)：将3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-甲醛(1.85g，7.8mmol)和5-戊基噻唑-2-胺(1.33g，7.8mmol)和对甲苯磺酸(催化量)在无水甲苯(35.0mL)中的混合物置于装有迪安-斯达克榻分水器和冷凝器的圆瓶烧瓶中。将混合物在氮气氛下加热至回流16小时。将混合物浓缩至干。用己烷和MeOH重结晶，得到150mg(E)-N-(5-戊基噻唑-2-基)-1-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺的暗黄色固体。产率＝10％。¹H NMR(400MHz)(CDCl₃)δ9.26(s,1H),8.32(t,J＝7.82,1H),7.48-7.32(m,6H),2.84(t,J＝7.84,2H),1.76-1.68(m,2H),1.5-1.36(m,6H),0.91(t,J＝6.43Hz,3H)。

实施例1.3：

液晶3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基5-戊基噻唑-2-羧酸酯#LC-3的合成

5-戊基噻唑-2-羧酸乙酯：于0℃在氮气氛下，将溴(8.1mL，158mmol)在无水二氯甲烷(60.0mL)和二噁烷(15mL)中的混合物滴加到庚醛(44.13mL，158mmol)在无水二氯甲烷(80.0mL)中的溶液中。将反应混合物在0-5℃下搅拌2小时。在0℃下，将2-氨基-2-硫代乙酸乙酯(21.02g，158mmol)小批量加入上述混合物中，将所得混合物在78℃下搅拌3小时。冷却至室温后，将混合物用乙酸乙酯稀释，先后用NaHCO₃饱和水溶液和H₂O洗涤。分离有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤并在减压下浓缩至干。用己烷：乙酸乙酯(7：3)通过硅胶柱色谱法纯化，得到8.9g 5-戊基噻唑-2-羧酸乙酯的浅棕色固体，产率＝25％。

5-戊基噻唑-2-羧酸：将5-戊基噻唑-2-羧酸乙酯(2.273g，10.0mmol)和LiOH(1.08g，45.0mmol)在THF(15.0mL)和H₂O(25mL)中的混合物搅拌在室温下放置2小时。然后将其依次用乙酸乙酯(25mL)稀释，将混合物用6N氯化氢水溶液酸化。分离有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤并减压浓缩至干。用己烷洗涤5-戊基噻唑-2-羧酸固体产物，得到1.79g灰白色固体。产率为90％。产物不经进一步纯化地用于下面。

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酚：搅拌(3,4-二氟苯基)硼酸(3.82g，20.0mmol)、4-溴-2-氟苯酚(3.158g，20.0mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(0.561g，0.8mmol)和二噁烷(40mL)的混合物，并在室温下用氩气鼓泡15分钟。将K₂CO₃(5.528g，40.0mmol)在水(5mL)中的混合物加入上述混合物中。将所得混合物用氩气鼓泡15分钟，然后在75℃下搅拌3小时。冷却至室温后，将混合物用6N氯化氢水溶液酸化，然后用二氯甲烷稀释。分离有机层，将其用水洗涤。分离有机层，将其用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩至干。用己烷：乙酸乙酯(95：5)通过硅胶柱色谱法纯化，得到2.02g3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酚的无色固体，产率＝45％。

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基-5-戊基噻唑-2-羧酸酯(LC-3)：于0℃，在氮气氛下，将N,N'-二环己基碳二亚胺(247.2mg，1.2mmol)小批量加入到5-戊基噻唑-2-羧酸(199.2mg，1.0mmol)和DMAP(0.2mg，0.016mmol)在无水DMF(8.0mL)的混合物中。将所得混合物在0℃下搅拌15分钟。在0℃下，通过注射器将在DMF(2mL)中的3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酚(448.3mg，2mmol)加入上述混合物中。将所得混合物在氮气气氛下于室温搅拌5小时。滤出白色沉淀物，并将滤液用乙酸乙酯(25mL)稀释，用H₂O洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤并在减压下浓缩至干。用己烷：DCM(7：3)至(1：4)通过硅胶柱色谱纯化，得到119mg 3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基-5-戊基噻唑-2-羧酸酯的无色固体。产率＝25％。¹H NMR(400MHz)(CDCl₃)δppm 7.85(s,1H),7.41-7.25(m,6H),2.97(t,J＝7.58Hz,2H),1.79-1.76(m,2H),1.58-1.39(m,4H),0.91(t,J＝6.43Hz,3H)。

实施例1.4：

液晶(E)-1-(2-戊基噻唑-5-基)-N-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺#LC-

2-戊基噻唑-5-羧酸乙酯：在氮气保护下，2-溴噻唑-5-羧酸乙酯(9.44g，40.00mmol)(Combi Blcok)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(0.561g，0.8mmol)、K₂CO₃(11.056g，80.00mmol)、(E)-戊-1-烯-1-基硼酸(10.197g，52.0mmol)、二噁烷(200mL)和H₂O(50mL)的混合物在90℃下搅拌16小时。将混合物冷却至室温，然后倒入水中。将有机层萃取到乙酸乙酯(350mL)中，并用水(2×150mL)洗涤两次。分离有机层，将其浓缩至干。粗产物通过硅胶柱色谱法纯化；用己烷/乙酸乙酯(9：1)洗脱，得到5.96g浅黄色液体产物。产率65.5％。将上述产物和10％Pd/C(w/w)(0.25g)在50mL的甲醇：乙酸乙酯(1：1)中的混合物在H₂气氛(60psi)下用帕尔摇床进行氢化16小时。通过过滤除去催化剂，并将滤液浓缩至干，得到5.8g浅黄色液体产物，其无需进一步纯化即可用于下一步。产率99％。LCMS M+H＝228

(2-戊基噻唑-5-基)甲醇：在室温下，将硼氢化钠(12.495g，65.97mmol)以小批量添加到2-戊基噻唑-5-羧酸乙酯(5.0g，21.99mmol)的无水甲醇(100.0mL)的溶液混合物中，将所得混合物在室温下搅拌16小时。将该混合物倒入冰水中；用3N HCl水溶液将pH调节至5-6。加入乙酸乙酯(450mL)。分离有机层，然后将其用水、盐水洗涤；用硫酸镁干燥。减压除去溶剂；残余物用己烷洗涤。通过过滤收集产物，并在真空烘箱中干燥，得到3.87g(2-戊基噻唑-5-基)甲醇的无色固体。产率95％。LCMS M+H＝186。

2-戊基噻唑-5-甲醛：在室温下，向(2-戊基噻唑-5-基)甲醇(2.6g，14.03mmol)在DCM(100.0mL)中的混合物中添加Dess-Martin高碘烷(7.185g，16.83mmol)。将得到的混合物在室温搅拌16小时，用DCM(100mL)稀释，用水、盐水洗涤，分离，并经MgSO₄干燥。用己烷：乙酸乙酯(1：1)通过硅胶柱色谱法纯化，得到1.67g 2-戊基噻唑-5-甲醛的浅黄色液体。产率＝65％。LCMS M+H＝184。

(E)-1-(2-戊基噻唑-5-基)-N-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺(LC-4)：将2-戊基噻唑-5-甲醛(0.458g，2.5mmol)和3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-胺(0.585g，2.62mmol)和对甲苯磺酸(催化量)在无水甲苯(25.0mL)中的混合物置于装有迪安-斯达克榻分水器和冷凝器的圆瓶烧瓶中。将混合物在氮气氛下加热至回流16小时。将混合物浓缩至干。通过氧化铝柱进行柱色谱，并用己烷/乙酸乙酯(9：1)洗脱，然后从甲醇中重结晶，得到150mg(E)-1-(2-戊基噻唑-5-基)-N-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)甲亚胺的浅黄色固体。产率＝15％。LCMS M+H＝389。

实施例1.5：

液晶3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基2-庚基噻唑-5-羧酸酯#LC-5的合成

2-庚基噻唑-5-羧酸乙酯：在氮气保护下，2-溴噻唑-5-羧酸乙酯(3.446g，14.6mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(205mg，0.229mmol)、K₂CO₃(4.035g，29.2mmol)、(E)-庚-1-烯-1-基硼酸(2.5g，17.6mmol)、二噁烷(30mL)和H₂O(5mL)的混合物在95℃下将搅拌16小时。将混合物冷却至室温，然后倒入水中。将有机层萃取到乙酸乙酯(150mL)中，并用水(2×35mL)洗涤两次。分离有机层，将其浓缩至干。粗产物通过硅胶柱色谱法纯化；用己烷/乙酸乙酯洗脱，得到2.19g黄色液体产物。产率59％。

将上述产物和10％Pd/C(w/w)(0.25g)在50mL的甲醇：乙酸乙酯(1∶1)中的混合物在H₂气氛(60psi)下用Parr振荡器进行氢化16小时。通过过滤除去催化剂，并将粗产物通过硅胶柱色谱法纯化；用己烷/乙酸乙酯洗脱得到2.2g灰白色液体产物。产率100％。LCMS M+H＝256。

2-庚基噻唑-5-羧酸：将2-庚基噻唑-5-羧酸乙酯(2.00g，7.83mmol)在10mL THF中的混合物用LiOH(0.939g，39.15mmol)在H₂O(5mL)中的溶液混合物在室温下进行处理。将得到的混合物在室温下搅拌16小时。在0℃下加入3N HCl水溶液进行酸化。将产物萃取到乙酸乙酯中。分离有机层，通过MgSO₄干燥，过滤并浓缩。将粗产物从己烷中重结晶，得到1.7g无色固体产物。产率95.5％。LCMS M-H＝226。

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基2-庚基噻唑-5-羧酸酯(LC-5)：在约0℃下，将3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酚(0.287g，1.28mmol)、1.28mL 1,3-二环己基碳二亚胺(264.1mg，1.28mmol)在二氯甲烷中的1M溶液和4-二甲基氨基吡啶(1.563g，12.8mmol)加入2-庚基噻唑-5-羧酸(0.290g，1.28mmol)在乙醚(1mL)中的溶液中。将反应混合物搅拌过夜，同时使其升温至室温。通过过滤收集沉淀物，并用乙醚洗涤。将合并的滤液依次用水、5％乙酸水溶液、水和盐水洗涤，干燥(MgSO₄)，过滤并真空浓缩。将残余物通过快速柱色谱在硅胶上使用己烷/乙酸乙酯(5：1)作为流动相进行纯化，得到无色固体形式的3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基2-庚基噻唑-5-羧酸酯(520mg，1.19mmol)；产率92％。LCMS M+H＝434。¹HNMR(400MHz)(DMSO)δ8.61(s,1H),7.92-7.87(m,1H),7.84(dd,J＝1.6Hz,12.72Hz,1H),7.66-7.51(m,4H),3.08(t,J＝7.48Hz,2H),1.81-1.74(m,2H),1.36-1.17(m,8H),0.86(t,J＝6.68Hz,3H)。

实施例1.6：

液晶3,3',4'-三氟-N-(5-戊基噻唑-2-基)-[1,1'-联苯]-4-羧酰胺#LC-6的合成

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-羧酸：搅拌(3,4-二氟苯基)硼酸(7.64g，40.0mmol)、4-溴-2-氟苯甲酸(4.38g，20.0mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(5.61g，0.8mmol)和DMF(50mL)的混合物，并用氩气鼓泡15分钟。将K₂CO₃(5.52g，40.0mmol)在水(5.0mL)中的混合物加入上述混合物中。将所得混合物用氩气鼓泡15分钟，然后在100℃下搅拌3小时，冷却至室温后，将其倒入水中，并用3N HCl水溶液酸化，然后用乙酸乙酯稀释。使混合物通过硅藻土。分离有机层，将其用水洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩至干。残余物用己烷：乙酸乙酯(9：1)通过硅胶柱色谱法进行纯化，得到3.17g 3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-羧酸的灰色固体，产率＝63％。

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酰氯：在室温下，向3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-羧酸(2.52g，10.0mmol)的混合物中逐滴加入3滴在DCM中的DMF(100.0mL)和草酰氯(1.13mL，1.3mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌3小时，直到停止释放CO₂为止。将混合物浓缩至干，得到2.598g3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酰氯的灰色固体。产率＝96％。

3,3',4'-三氟-N-(5-戊基噻唑-2-基)-[1,1'-联苯]-4-羧酰胺(LC-6)：于0℃在氩气氛中，将5-戊基噻唑-2-胺(0.25g，1.46mmol)和在无水DCM(3mL)中的三乙胺(296.5mg，2.93mmol)的混合物滴加到3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酰氯(0.595g，2.2mmol)的溶液混合物中。使该混合物温和到室温3小时。将混合物倒入冰水中，用乙酸乙酯萃取。分离有机层，将其用水洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤，并减压浓缩至干。将残余物溶解于甲苯(10mL)；沉淀出白色固体产物，并通过过滤收集。将固体溶解于DCM中，并通过短硅胶柱。用甲醇重结晶后，得到350mg 3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-羧酸的无色针状晶体。产率＝58.9％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δppm 9.83(s,1H),8.3(t,J＝8.2Hz,1H),7.54-7.28(m,5H),7.19(s,1H),2.81(t,J＝7.49Hz,2H),1.75-1.68(m,2H),1.40-1.35(m,4H),1.3-1.27(m,6H),0.93(t,J＝7.02Hz,3H)。

实施例1.7：

液晶3,3',4'-三氟-N-(2-庚基噻唑-5-基)-[1,1'-联苯]-4-羧酰胺#LC-7的合成

辛酰基甘氨酸甲酯：将在氮气气氛下冷却至0℃的盐酸甘氨酸(10.0g，79.64mmol)在二氯甲烷(400mL)中的悬浮液用三甲胺(44.4mL，318.6mmol)和辛酰氯(14.95mL，87.6mmol)处理，混合物在室温下搅拌2.5小时。将反应用饱和碳酸氢钠水溶液(500mL)、水(500mL)和盐水洗涤。有机相经无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到标题化合物。用25％乙酸乙酯/二氯甲烷通过硅胶快速色谱法纯化，得到无色油状物形式的标题化合物(10.506g，48.8mmol)；产率为61％。

硫代辛酰基甘氨酸甲酯：将辛酰基甘氨酸甲酯(10.467g，48.62mmol)在无水THF(500mL)中的溶液用Lawesson试剂(13.38g，32.09mmol)处理，然后在氮气氛下加热回流30分钟。将反应冷却至0℃，并缓慢滴加饱和碳酸氢钠水溶液(400mL)。将混合物在室温搅拌15分钟，然后用乙酸乙酯(1000mL)萃取，有机萃取物用饱和碳酸氢钠水溶液(500mL)、水(2×250mL)和盐水洗涤。用无水硫酸钠干燥有机相，过滤，并真空浓缩，得到标题化合物。用1％乙酸乙酯/二氯甲烷通过硅胶快速色谱法纯化，得到无色油状物形式的标题化合物(10.429g，45.08mmol)；产率为93％。

2-硫代辛酰氨基乙酰胺：将硫代辛酰基甘氨酸甲酯(2.85g，12.32mmol)与NH₃ 7N/MeOH(50mL)混合，并将该反应在室温下在带塞烧瓶中搅拌17小时。真空浓缩溶剂，得到标题化合物，用50％乙酸乙酯/己烷通过硅胶快速色谱法纯化固体，得到白色固体形式的标题化合物(2.00g，9.24mmol)；产率为75％。LCMS M+H 217.¹H NMR(400MHz)(CDCl3)δppm 8.01(bs,1H),5.8(bs,1H),5.6(bs,1H),4.33(d,J＝4.4Hz,2H),2.71(t,J＝7.72Hz,2H),1.82-1.74(m,2H),1.35-1.27(m,8H),0.87(t,J＝6.84Hz,3H)。

2-庚基噻唑-5-胺：在氮气气氛下，用三溴化磷(1.89mL，19.72mmol)处理2-硫代辛酰氨基乙酰胺(5.332g，24.65mmol)在无水乙酸乙酯(120mL)中的溶液，并在室温下搅拌20分钟。加入另外的三溴化磷(0.50mL)，并搅拌5分钟。将反应混合物用乙酸乙酯(500mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠水溶液(25mL)洗涤。水洗液用乙酸乙酯(2×500mL)萃取，合并有机萃取液，将其用盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到标题化合物。用3％甲醇/二氯甲烷通过硅胶快速色谱纯化，得到标题产物(2.243g，12.3mmol)；产率为50％。LCMS M+H＝190。

4-溴-2-氟-N-(2-庚基噻唑-5-基)苯甲酰胺：在氮气保护下，将4-溴-2-氟苯甲酰氯(Combi blcok)(1.73g，7.31mmol)在无水DCM(10mL)中的混合物在0℃下添加至2-庚基噻唑-5-胺(1.45g，7.31mmol)和吡啶(2.35mL，29.24mmol)在无水DCM(25mL)中的混合物中。将混合物在室温搅拌3小时，然后倒入冰水中，用DCM(100mL)稀释；将有机相用饱和NaHCO₃水溶液洗涤，然后经无水硫酸钠干燥，过滤，并在真空下浓缩，得到标题化合物。用10％乙酸乙酯/二氯甲烷通过硅胶快速色谱纯化，得到浅棕色固体形式的标题化合物(700mg)；产率65％。LCMS M+H＝420。

3,3',4'-三氟-N-(2-庚基噻唑-5-基)-[1,1'-联苯]-4-羧酰胺(LC-7)：在氮气保护下，将4-溴-2-氟-N-(2-庚基噻唑-5-基)苯甲酰胺(0.4g，1.00mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(14mg，0.02mmol)、K₂CO₃(276mg，2.00mmol)、3,4-二氟苯基硼酸(189.5mg，1.2mmol)、二噁烷(25mL)和H₂O(5mL)的混合物在90℃下搅拌16小时。将混合物冷却至室温，然后倒入水中。将有机层萃取到乙酸乙酯(150mL)中，并用水(2×35mL)洗涤两次。分离有机层，浓缩至干。粗产物通过硅胶柱色谱法纯化；使用DCM/乙酸乙酯洗脱以得到300mg浅棕色固体产物。产率74％。LCMS M+H＝433.¹H NMR(400MHz)(DMSO)δppm 11.69(s,1H),7.99-7.94(m,1H),7.82-7.78(m,2H),7.72(dd,J＝8.2Hz,1.52Hz,1H),7.70-7.68(m,1H),7.61-7.54(m,1H),7.50(s,1H),2.88(t,J＝7.4Hz,2H),1.73-1.66(m,2H),1.32-1.25(m,8H),0.86(t,J＝6.86Hz,3H)。

实施例1.8：

液晶5-戊基-2-(((3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)氧基)噻唑)#LC-8的合成

2-溴-5-戊基噻唑：于0℃下，向5-戊基噻唑-2-胺(5g，29.36mmol)在60mL乙腈中的悬浮液混合物中先后加入CuBr₂(7.85g，35.21mmol)和亚硝酸叔丁酯(4.64mL，35.21mmol)，与此同时用磁力棒搅拌。将混合物真空浓缩，并加入乙酸乙酯(200mL)，随后加入0.5M HCl水溶液(30mL)；分离有机层，将其用盐水洗涤，用MgSO₄干燥，蒸发。粗产物通过硅胶柱色谱法纯化，用己烷：乙酸乙酯(9：1)洗脱，得到5.7g浅棕色固体产物。产率82％。

5-戊基-2-((3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)氧基)噻唑)(LC-8)：在氮气氛下，将2-溴-5-戊基噻唑(0.468g，2.0mmol)、3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-酚(0.448g，2.0mmol)、K₂CO₃(0.552g，4mmol)在无水DMF(20mL)中的混合物在150℃下搅拌16小时。冷却至室温后，将混合物倒入水中，然后萃取至乙酸乙酯中。分离有机层，将其用MgSO₄干燥并浓缩。粗产物通过硅胶柱色谱法纯化；用己烷：乙酸乙酯(95：5)洗脱。将产物从乙醇中重结晶，得到0.174g白色固体期望产物。产率10％。LCMS[M+1]378.¹H NMR(400MHz)(CDCl₃)δppm7.45(t,J＝8.12Hz,1H),7.39-7.24(m,5H),7.22(s,1H),2.71(t,J＝7.57Hz,2H),1.67-1.66(m,2H),1.39-1.34(m,4H),0.90(t,J＝6.4Hz,3H)。

实施例1.9：

液晶1-(5-戊基噻唑-2-基)-3-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)脲#LC-9的合成

(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)氨基甲酰氯：在-5℃和氮气氛下，将3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-胺(0.937g，4.2mmol)和干吡啶(0.686mL，8.4mmol)的无水二氯甲烷(10.0mL)溶液滴加到三光气(5.04g，16.6mmol)的无水二氯甲烷(10.0mL)溶液中。将反应混合物在-5℃下保持30分钟，并在30分钟内升温至室温。然后将其依次用二氯甲烷(25mL)稀释，用1N氯化氢水溶液(1.0mL)淬灭，用水(10mL)稀释并倾析。用二氯甲烷(3×30mL)萃取水层。将合并的有机萃取物用1N氯化氢水溶液(20mL)、盐水(20mL)洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤并减压浓缩至干。粉色固体(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)氨基甲酰氯(0.5g，产率＝83％)不经纯化即用于下一步，并保存在-20℃氮气气氛下。

1-(5-戊基噻唑-2-基)-3-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)脲(LC-9)：在-5℃和氮气氛下，将5-戊基噻唑-2-胺(170mg，1mmol)和干吡啶(0.163mL，2mmol)的无水二氯甲烷(10.0mL)溶液滴加到(3,3',4'-三氟-[1,1,1'-联苯]-4-基)氨基甲酰氯(342mg，1.2mmol)在无水二氯甲烷(10.0mL)中的溶液中。将反应混合物在-5℃下保持30分钟，并在30分钟内升温至室温。然后，将其依次用二氯甲烷(25mL)稀释，用1N氯化氢水溶液(1.0mL)淬灭，用水(10mL)稀释并倾析。用二氯甲烷(3×30mL)萃取水层。将合并的有机萃取物用1N氯化氢水溶液(20mL)、盐水(20mL)洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤并减压浓缩至干。通过硅胶柱色谱法纯化粉红色固体1-(5-戊基噻唑-2-基)-3-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)脲得到0.183g无色固体，产率43％。LCMS[M+1]420.¹H NMR(400MHz)(CDCl₃)δppm 10.64(s,1H),9.07(s,1H),8.22(t,J＝8.58Hz,1H),7.86-7.80(m,1H),7.71(d,J＝2.1Hz,1H),7.68-7.17(m,3H)7.09(s,1H),2.6(t,J＝8.43Hz,2H),1.62-1.55(m,2H),1.34-1.25(m,4H),0.87(t,J＝6.94Hz,3H)。

实施例1.10：

液晶1-(2-丁基噻唑基)-3-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)脲#LC-10的合成

戊酰基甘氨酸甲酯：将在氮气气氛下冷却至0℃的盐酸甘氨酸(10.0g，79.64mmol)在二氯甲烷(400mL)中的悬浮液用三乙胺(44.4mL，318.6mmol)和戊酰氯(10.56mL，87.6mmol))处理，并将混合物在室温下搅拌2.5小时。将反应用饱和碳酸氢钠水溶液(500mL)、水(500mL)和盐水洗涤。有机相经无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到标题化合物。用25％乙酸乙酯/二氯甲烷通过硅胶快速色谱纯化，得到无色油状物形式的标题化合物(8.452g，48.8mmol，61％)。LCMS M+H 174。

硫代戊酰基甘氨酸甲酯：将戊酰基甘氨酸甲酯(8.421g，48.62mmol)在无水THF(500mL)中的溶液用Lawesson试剂(13.38g，32.09mmol)处理，然后在氮气氛下加热回流30分钟。将反应冷却至0℃，并缓慢滴加饱和碳酸氢钠水溶液(400mL)。将混合物在室温搅拌15分钟，然后用乙酸乙酯(1000mL)萃取，将有机萃取物用饱和碳酸氢钠水溶液(500mL)、水(2×250mL)和盐水洗涤。将有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩，得到标题化合物。用1％乙酸乙酯/二氯甲烷通过硅胶快速色谱纯化，得到无色油状物形式的标题化合物(8.532g，45.08mmol，93％)。LCMS M+H＝190。

2-硫代戊酰氨基乙酰胺：将硫代戊酰基甘氨酸甲酯(8.509g，44.96mmol)与NH₃7N/MeOH(300mL)混合，并将该反应在室温下在带塞烧瓶中搅拌17小时。在真空下浓缩溶剂，得到标题化合物，并通过硅胶快速色谱法用10％甲醇/二氯甲烷纯化固体，得到白色固体形式的标题化合物(5.436g，31.2mmol，69％)。LCMS M+H＝175。

2-丁基噻唑-5-胺：在氮气氛下，用三溴化磷(1.89mL，19.72mmol)处理2-硫代戊酰氨基乙酰胺(4.295，24.65mmol)在无水乙酸乙酯(120mL)中的溶液，并在室温下搅拌20分钟。加入另外的三溴化磷(0.50mL)，并搅拌5分钟。将反应混合物用乙酸乙酯(500mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠水溶液(25mL)洗涤。将水洗液用乙酸乙酯(2×500mL)萃取，将有机萃取液合并，用盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到标题化合物。用3％甲醇/二氯甲烷通过硅胶快速色谱纯化，得到标题产物(1.921g，12.3mmol，50％)。LCMS M+H＝157。

1-(2-丁基噻唑-5-基)-3-(2-氟-4-碘苯基)脲：在0℃下，向2-丁基噻唑-5-胺(0.4g，2.56mmol)在无水DCM(5mL)中的溶液加入2-氟-4-碘-1-异氰酸根合苯(Aldrich)(0.79g，2.816mmol)。将混合物在室温搅拌3小时，然后用DCM(100mL)稀释，用1N HCl水溶液(5mL)、水(2×25mL)和盐水洗涤。将有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩，得到标题化合物。用10％乙酸乙酯/二氯甲烷通过硅胶快速色谱纯化，得到浅棕色固体形式的标题化合物(700mg)；产率65％。LCMS M+H＝420。

1-(2-丁基噻唑-5-基)-3-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)脲(LC-10)：在氮气保护下，将1-(2-丁基噻唑-5-基)-3-(2-氟-4-碘代苯基)脲(0.7g，1.67mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(25mg，0.034mmol)、K₂CO₃(0.461g，3.34mmol)、3,4-二氟苯基硼酸(316mg，2.004mmol)、二噁烷(25mL)和H₂O(5mL)的混合物在86℃下搅拌16小时。将混合物冷却至室温，然后倒入水中。将有机层萃取到乙酸乙酯(150mL)中，并用水(2×35mL)洗涤两次。将有机层分离，浓缩至干。粗产物通过硅胶柱色谱纯化，使用DCM/乙酸乙酯洗脱，得到260mg浅棕色固体产物。产率38％。LCMS M+H＝406 ¹H NMR(400MHz)(DMSO)δppm 9.9(s,1H),8.76(d,J＝1.84Hz,1H),8.15(t,d＝8.56Hz,1H),7.83-7.77(m,1H),7.65(dd,J＝1.9Hz,12.8Hz,1H),7.57-7.46(m,3H),7.26(s,1H),2.84(t,J＝7.52Hz,2H),1.7-1.62(m,2H),1.4-1.31(m,2H),0.9(t,J＝7.34Hz,3H)。

实施例1.11：

液晶5-戊基-2-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)噻唑#LC-11的合成

2-溴-5-戊基噻唑：在0℃下，向5-戊基噻唑-2-胺(5g，29.36mmol)在60mL乙腈中的悬浮液混合物中加入CuBr₂(7.85g，35.21mmol)，然后加入亚硝酸叔丁酯(4.64，35.21mmol)，与此同时用磁力棒搅拌。将混合物在真空下浓缩，并加入乙酸乙酯(200mL)，然后加入0.5M HCl水溶液(30mL)；分离有机层，用盐水洗涤，用MgSO₄干燥，蒸发。粗产物通过硅胶柱色谱法纯化，用己烷：乙酸乙酯(9:1)洗脱，得到5.7g浅棕色固体产物。产率82％。

2-(4-溴-2-氟苯基)-5-戊基噻唑：将(4-溴-2-氟苯基)硼酸(544.6mg，2.488mmol；Aldrich)、2-溴-5-戊基噻唑(310mg，1.32mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(76.2mg，0.66mmol；Aldrich)和DMF(3.0mL；Aldrich)的混合物在室温下搅拌，并在氩气(Airgas)中鼓泡15分钟。然后将K₂CO₃(364.8mg，2.64mmol；Aldrich)在去离子水(1mL；Millipore)中的混合物添加至该混合物。将所得混合物再用氩气(Airgas)鼓泡15分钟，然后在85℃下搅拌2小时。冷却至室温后，将混合物用去离子水(30mL，Millipore)稀释，并萃取到乙酸乙酯(30mL；Aldrich)中。然后将有机层分离，用MgSO₄(无水，Aldrich)干燥，过滤并减压浓缩至干。通过硅胶柱色谱法(Aldrich)纯化，用己烷：乙酸乙酯(95：5)(Aldrich)洗脱，得到无色固体(290mg；产率67％)。

5-戊基-2-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)噻唑(LC-11)：将(3,4-二氟苯基)硼酸(322mg，2.039mmol；Aldrich)、2-(4-溴-2-氟苯基)-5-戊基噻唑(210mg，0.639mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(36.92mg，0.031mmol；Aldrich)和DMF(3.0mL；Aldrich)的混合物在室温下搅拌，并用氩气(Airgas)鼓泡15分钟。然后向混合物中加入K₂CO₃(176.9mg，1.28mmol；Aldrich)在去离子水(1mL；Millipore)中的混合物。然后，将所得混合物用氩气(Airgas)鼓泡15分钟，然后在95℃下搅拌4小时。将混合物冷却至室温后，然后将混合物用去离子水(30mL；Millipore)稀释，并萃取至乙酸乙酯(30mL；Aldrich)中。然后将得到的有机层分离，用MgSO₄(无水；Aldrich)干燥，过滤并在减压下浓缩至干。通过柱色谱法在硅胶(Aldrich)上纯化，用己烷：乙酸乙酯(95：5)(Aldrich)洗脱，得到无色固体。LC-11(170mg；产率73％)。¹HNMR(400MHz)(CDCl₃)δ8.31(t,J＝8.02,1H),7.63(s,1H),7.43(dd,J＝8.66Hz,1.74Hz,1H),7.39-7.34(m,1H),7.31(dd,J＝12.2Hz,1.74,1.74Hz,1H),7.38-7.34(m,1H),7.28-7.23(m,1H),2.91(t,J＝7.52Hz,2H),1.79-1.71(m,2H),1.64-1.27(m,4H),0.92(t,J＝4.89Hz,3H)。

实施例1.12：

液晶1-(5-己基噻吩-2-基)-3-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)脲#LC-12的合成

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-胺：在氮气保护下，将4-溴-2-氟苯胺(CombiBlock)(19.02g，100mmol)、(3,4-二氟苯基)硼酸(Combi Block)(15.791g，100mmol)、Pd(PPh₃)₄(Aldrich)(6g，4.92mmol)、n-BuOH(50mL)和甲苯(300mL)的混合物在室温下搅拌并用氩气鼓泡15分钟。将碳酸钾(27.642g，200mmol)在H₂O(300mL)中的混合物加入上述混合物中。将所得混合物在氮气氛下在120℃下搅拌16小时。冷却至室温后，将混合物用乙酸乙酯(500mL)稀释。将有机层分离，用MgSO₄干燥，浓缩至干。粗产物通过硅胶快速色谱纯化，用10％乙酸乙酯/己烷洗脱，得到浅棕色固体形式的标题化合物(10g，44.8mmol)，收率44％。LCMS M+H＝224。

5-己基噻吩-2-羧酸：在室温下在氮气气氛下，向2-己基噻吩(Combi Block)(10.0g，59.41mmol)在乙醚(400mL)中的混合物中加入正丁基锂在乙醚(Aldrich)中的2.5M溶液(26.14mL，63.35mmol)；将所得混合物在室温下搅拌30分钟，然后加热至回流1小时。将反应冷却至室温并搅拌1小时。将混合物快速倒入乙醚(365mL)中的干冰(145g)中，将浆料混合物搅拌2小时。添加水(100毫升)；将有机层分离，并用5％NaOH水溶液洗涤。合并水层，并用浓HCl酸化。通过过滤收集白色沉淀物，并用水洗涤，然后在真空烘箱中干燥，得到无色固体形式的标题化合物(10.0g，47.1mmol)；产率为79％。LCMS M+H＝213。

2-己基-5-异氰酸根合噻吩：在室温，氮气气氛下，先后将二苯基磷酰基叠氮化物(Aldrich)(2.4mL，11.0mmol)和Et₃N(6mL，42.98mmol)添加到5-己基噻吩-2-羧酸(2.21g，10.41mmol)在无水甲苯(20.0mL)中的溶液混合物中，将得到的混合物在室温搅拌1小时，然后在90℃再搅拌1小时。将该混合物冷却至室温；通过倾析分离油状沉淀。溶液层在减压下浓缩；残余物通过短硅胶柱纯化，用10％乙酸乙酯/己烷洗脱，得到油状产物形式的标题化合物(1.26g，6.019mmol)，产率58％。LCMS M+H＝210。

1-(5-己基噻吩-2-基)-3-(3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-基)脲(LC-12)：将2-己基-5-异氰酸根合噻吩(0.419g，2.00mmol)、3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-胺(0.468g，2.1mmol)、Et₃N(1mL，7.1mmol)在甲苯(5.0mL)中的的搅拌混合物在90℃下搅拌5小时。冷却至室温后，将混合物用乙酸乙酯(150mL)稀释，用水、柠檬酸水溶液、盐水洗涤，用MgSO₄干燥，浓缩。粗产物通过硅胶快速色谱法纯化，用10％乙酸乙酯/己烷洗脱，然后从己烷中重结晶，得到灰白色固体形式的标题化合物(205mg，0.47mmol)；产率为23.5％。LCMS M+H＝434。

实施例1.13：

液晶3,3',4'-三氟-N-(5-戊基噻吩-2-基)-[1,1'-联苯]-4-羧酰胺#LC-13的合成

3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-羧酸：在氮气保护下，将4-溴-2-氟苯甲酸(CombiBlock)(21.901g，100mmol)、(3,4-二氟苯基)硼酸(Combi Block)(15.791g，100mmol)、Pd(PPh₃)₄(Aldrich)(6g，4.92mmol)和甲苯(300mL)的混合物在室温下搅拌，并用氩气鼓泡15分钟。将碳酸钾(27.642g，200mmol)在H₂O(300mL)中的混合物加入上述混合物中。将所得混合物在氮气气氛下在120℃搅拌16小时。冷却至室温后，滤出白色固体。分离水层。将有机层用3N NaOH水溶液洗涤。合并水层，用6N HCl水溶液酸化。沉淀出产物，通过抽滤收集并用水(300mL)洗涤；将灰白色固体产物风干以得到11.31g灰白色固体产物。产率45％。LCMS M+H＝253。

5-戊基噻吩-2-羧酸：在室温下在氮气氛下，向2-戊基噻吩(Combi Block)(10.0g，64.82mmol)在乙醚(400mL)中的混合物中添加正丁基锂在乙醚(Aldrich)中的2.5M溶液(28.25mL，70.64mmol)；将所得混合物在室温下搅拌30分钟，然后加热至回流1小时。将反应冷却至室温并搅拌1小时。将混合物快速倒入乙醚(365mL)中的干冰(145g)中，将浆料混合物搅拌2小时。添加水(100毫升)；分离有机层，并用5％NaOH水溶液洗涤。合并水层，并用浓HCl酸化。过滤收集白色沉淀物，用水洗涤，然后在真空烘箱中干燥，得到无色固体形式的标题化合物(10.0g，50.43mmol)；产率为77％。LCMS M+H＝199。

叔丁基(5-戊基噻吩-2-基)氨基甲酸酯：在室温下在氮气气氛下，先后将二苯基磷酰基叠氮化物(DPPA，Aldrich)(11.00mL，50.43mmol)和Et₃N(7.04mL，50.43mmol)添加到5-戊基噻吩-2-羧酸(10.0g，50.43mmol)在无水t-BuOH(200.0mL)的溶液混合物中，将得到的混合物在90℃下搅拌16小时。将该混合物浓缩至干；将残余物溶于乙酸乙酯(350mL)中，用饱和NaHCO₃水溶液、柠檬酸水溶液、盐水洗涤；用硫酸镁干燥。减压除去溶剂；残余物用己烷洗涤。通过过滤除去棕色固体物质，并在减压下浓缩滤液。粗产物通过硅胶快速色谱纯化，用10％乙酸乙酯/己烷洗脱，得到灰白色固体形式的标题化合物(6.24g，23.19mmol)，收率46％。LCMS M+H＝270。

5-戊基噻吩-2-胺盐酸盐：将2M HCl的乙醚(Aldrich)溶液(10mL，20.0mmol)加入叔丁基(5-戊基噻吩-2-基)氨基甲酸酯(1.346g，5.00mmol)的二噁烷(10mL)溶液中。将混合物在室温搅拌16小时。减压蒸发溶剂至干，并将残余物用二乙醚(50mL)洗涤。将产物在真空下干燥，得到浅棕色固体形式的标题化合物(1.00g，4.86mmol)；产率为97.2％。LCMS M+H＝170。

3,3',4'-三氟-N-(5-戊基噻吩-2-基)-[1,1'-联苯]-4-羧酰胺(LC-13)：在室温在氮气氛下，先后向3,3',4'-三氟-[1,1'-联苯]-4-羧酸(0.675g，2.677mmol)在DMF(5.0mL)中的混合物中加入HATU(Aldrich)(1.018g，2.677mmol)和DIEA(1.856mL，10.71mmol)。将混合物在室温搅拌30分钟，然后加入5-戊基噻吩-2-胺盐酸盐在DMF中的混合物(5mL)。将得到的混合物在室温在氮气氛下搅拌16小时。将混合物用乙酸乙酯稀释，用水、柠檬酸水溶液、盐水洗涤，用MgSO₄干燥，浓缩。粗产物用10％乙酸乙酯/己烷通过硅胶快速色谱法纯化，然后从己烷中重结晶，得到灰白色固体形式的标题化合物(286mg)；产率为26％。LCMS M+H＝404.¹H NMR(400MHz)(DMSO-d6)δppm 11.46(s,1H),7.95(dd,J＝9.8Hz,3.8Hz,1H),7.78-7.67(m,4H),7.61-77.54(m,1H),6.65(d,J＝3.5Hz,1H),6.59(d,J＝3.3Hz,1H),2.71(t,J＝7.44Hz,2H),1.69-1.58(m,2H),1.32-1.31(m,4H),0.92(t,J＝6.4Hz,3H)。

比较例2.1：

比较液晶#1(CLC-1)的合成

2-溴-5-戊基噻吩：在室温下，向2-戊基噻吩(Aldrich)(5g，32.41mmol)在无水DMF(60mL)中的溶液混合物中缓慢加入NBS(Aldrich)(5.77g，32.4mmol)。将得到的混合物在室温搅拌1.5小时。先后加入水(240mL)和乙酸乙酯(300mL)。将有机层分离，浓缩，用MgSO₄干燥，浓缩以得到7.5g，产率99％。LCMS M+H＝235。

4-(5-戊基噻吩-2-基)苄腈：在氮气保护下，在室温下，将碳酸钾(1.77g，12.8mmol)在H₂O(5mL)中的溶液混合物添加至2-溴-5-戊基噻吩(1.51g，6.42mmol)、Pd(PPh₃)₂Cl₂(Aldrich)(0.379g，0.32mmol)和(4-氰基苯基)硼酸(Combi Block)(1.03g，7.06mmol)在DMF(20mL)中的混合物中。将所得混合物在85℃下搅拌16小时。冷却至室温后，将混合物用乙酸乙酯(50mL)稀释；分离水层；将有机层用盐水洗涤，用MgSO₄干燥，浓缩。残余物通过硅胶柱色谱纯化，得到0.718g无色固体产物。产率43％。¹H NMR(500MHz)(CDCl₃)δppm 7.63-7.6(m,4H),7.24(d,J＝3.5Hz,1H),6.79(d,J＝4Hz,1H),2.83(t,J＝7.75Hz,2H),1.72-1.68(m,2H),1.39-1.34(m,4H),0.91(t,J＝7Hz,3H)。

实施例3.1

组合物极化观察结果

合成的组合物可以在交叉偏振照明条件下用光学显微镜检查，以表征其液晶行为并研究组合物的双折射或各向异性液晶分子的高折射率和低折射率之间的差异。

对于设置，可以设置显微镜(BX-53F；Olympus，东京，日本)，通过从偏振滤光片(BX45-PO，Olympus)旋转90度的分析仪附件(U-PA，Olympus)旋转偏振显微镜，所有都在来自可调节的100瓦卤素灯附件(U-LH100HG，Olympus)的光路中。此外，为捕获图像，显微镜还可以配备摄像机适配器(U-TVO.35XC-2，Olympus)，该适配器还连接至计算机以捕获图像。为了进行测量，可以将样品放置在显微镜的载物台上，并将其放置在偏振器和分析仪之间的卤素灯的光路中。由于分析仪和偏振器之间的偏振完全不匹配90度，因此如果样品是各向同性的，例如玻璃，那么从光源发出的光将几乎完全被第二偏振器阻挡，因为从第一偏振器射出的未被阻挡的偏振光将不会弯曲，并且随后会被分析仪阻挡。失配的分析仪对剩余光的阻挡是由于各向同性材料无法改变通过它们的光的偏振方向。但是，如果将各向异性样品放置在两个偏振膜之间，则如果样品具有双折射特性，则穿过样品材料的偏振光可能会改变偏振，从而导致光分量不会被分析仪或检测到的干涉图样阻挡。由于玻璃是各向同性的，并且具有最小的光偏振效果，因此可以在测量期间将液晶组合物夹在两个玻璃基板之间，而对测量的干扰最小。

除了显微镜设置外，还可以使用加热台(FP 82HT，Mettler Toledo,Columbus,OH,USA)和相关的控制器(FP 90，Mettler Toledo)将夹在玻璃中的样品加热到指定温度，然后再进行测量，这允许确定样品在特定温度下的双折射特性，从而确定样品的相随温度的变化。

如果冷却后存在向列相或近晶相(smetic phase)，并且样品表现出双折射，则其在显微镜下将被检测为变形的光分量或光的干涉图样。如果该材料处于各向同性相，则其在显微镜下被观察为检测不到可辨认的光或由于没有光的变形以及随后被第二偏振器阻挡而导致的黑暗。

为了进行测量，将如上所述制备的液晶化合物LC-1放入装置中以测量相行为。从20℃开始，捕获图像作为混合相的基线。然后，在第一个加热周期中，将样品中的液晶分子以每分钟10℃的速率加热，直到观察到黑图像，这表明各向同性相变，并记录了温度。然后在冷却期间，当观察到由于样品从各向同性转变回向列和/或近晶的干涉彩色图像时，重新验证相变温度并记录图像。然后，在第二个加热周期中，以每分钟5℃的加热速率加热样品，以便仔细记录相变温度。对于其他LC化合物重复此步骤，结果见表1。

表1：观察到的各种化合物的转变温度

实施例4.1：液晶混合物的制备

为了获得最佳的PDLC功能，液晶系统具有特定的物理特性组合是有帮助的。一种特别有用的性质是宽的向列温度范围。智能窗膜的目标向列范围是-20℃至+80℃。从历史上看，单个液晶很难实现如此宽的向列范围。结果，使用各种不同的液晶来实现所需的向列温度范围。为了实现这样的配方，将低熔点的液晶与具有高熔点、良好的混溶性和溶解性的液晶混合。在本实施方式中，混合物化合物是基于两个或三个六元环环状核的低熔点化合物。

提供了混合液晶配制品的例子。对于配制品2(F-2)，将5CB(47.4重量％，青岛QY液晶有限公司，Chengyang，青岛，中国)，7CB(10.0重量％，青岛QY液晶)，8OCB(5.2重量％，青岛QY液晶)，5CT(9.3重量％，青岛QY液晶)，5CCB(13.9重量％，青岛QY液晶)，6CHBT(9.1重量％，Aldrich)和LC-1(5.1重量％))在透明的样品瓶中混合，然后放入振荡器(VWRAdvanced Digital Shaker，Model-3500 ADV 120V)中过夜，以混合液晶化合物。然后，将样品瓶在120℃的加热板上加热，以溶解所有残留的成分。然后用手轻轻摇动一到两分钟，直到出现澄清的溶液。然后将混合物在热板上再保持两分钟。然后将得到的透明溶液在室温下冷却，然后确认其具有混浊的液体外观，这对于液晶制剂是典型的。取少量(5-10mg)的配制品-2以测量差示扫描量热法(DSC)(TA Instrument，Model-Q2000)。在83.9℃下测量了一个单相转变峰。通常，如果混合物是均匀的，则其应具有与组分的单独熔融温度不同的单相转变温度。将该单相转变温度称为共晶温度(eutectic temperature)，单相转变的存在证实了共晶混合物。

还使用相同的方法生成了其他配方混合物F-1和F-3至F-10，不同之处在于，根据表2中的质量比而变化质量比。

表2：混合物配制品和相关的相性质

实施例5.1：使用毛细管法制造基于LC的可调光装置

在实施例5.1中，使用毛细管法制造了基于具有正介电各向异性的杂环类液晶化合物的选择性可调光装置。对于毛细管法，使用均质型液晶测试单元(KSRO-15/B107M1NSS05，E.H.C Co.Ltd，日本东京)制造该装置。该测试单元由具有支撑物的两个基板组成，该支撑物在两个基板之间限定了有效取向区域。玻璃/ITO基板的尺寸为20mm×25mm，薄层电阻为约100Ω/sq，有效取向区域为约10mm×10mm，单元间隙为15μm。单元被预先涂覆有聚酰胺取向层(LX-1400，日立加濑商事株式会社，日本东京)，因此不需要施加取向层。而且，由于单元的几何形状包括基板以确保单元间隙的保持，因此在施加液晶混合物之前不需要将单独的间隔物插入单元中。

首先，在注入液晶混合物之前，将测试单元在150℃下烘烤30分钟，以去除测试单元内部的所有杂质和蒸汽。然后将液晶混合物，例如F-1，与聚合物前体LC-242(BASFCorporation，Florham Park，NJ，美国)、手性掺杂剂(例如R-811(EMD Chemical。Gibbstown，NJ，美国))和光引发剂651(BASF)以88重量％、10重量％、1重量％和1重量％的质量比混合。然后将得到的液晶组合物用超声均化器混合以充分混合溶液。

接下来，通过在加热板上将基板在100℃加热5分钟，对测试单元进行液晶注入的预处理。然后，将热涂料液晶组合物注入到测试单元的开口附近。然后使溶液通过毛细作用进入测试池，直到它覆盖了整个有效取向区域。在一些实施方式中，在注入涂料制剂之后将测试单元放置在热板上以帮助确保液晶的均匀覆盖。然后将所得被涂基板缓慢冷却并在室温下保持3分钟以稳定液晶材料和反应性液晶元(reactive mesogen)之间的取向。冷却后，结果是分层的单元组件，准备进行紫外线(UV)辐射固化(UV固化)。

然后，将层状单元组件放在不锈钢板上以提供散热片，以使单元在UV固化期间不会过热。然后将该组件在UV LED(365nm，Larsen Electronics，Kemp，TX USA)下以约50mW/cm²的入射功率输出而固化，每侧约1.5分钟，以使LC-242光聚合。为了防止组件的温度因紫外线辐射的副产品而局部起霜，通过将组件翻转过来，以大约1.5分钟的间隔切换样品的方向。结果得到未密封的可调光组件。

在UV固化之后，任选地用密封剂密封边缘以保护液晶元件。封装后，可将组件在80℃的烤箱中烘烤30分钟，这会导致密封、可调光的组件。

接下来，通过将与电压源电连通的导电夹和电线附接到每个导电基板上，从而通过电将可调光组件置于与电压源电连通的位置，以便在跨电压源施加电压时，在液晶组合物上产生电场。

尽管不希望受到理论的限制，但是认为电压源将在装置上提供必要的电场以使分散的液晶旋转，从而导致液晶元件的折射率不匹配。结果得到选择性可调光装置#1(DD-1)

实施例5.2：制造其他基于LC的可调光装置

在实施例5.2中，可以使用与实施例5.1中相同的方法来配置其他设备，所不同的是，质量比和添加剂根据表3进行了更改。对于具有两个以上液晶组分的装置，这些组分(例如5CB、7CB、8OCB、5CT、5CCB和6CHBT)购自中国青岛城阳的青岛QY液晶有限公司。将混合物在透明的样品瓶中混合，置于振荡器(VWR Advanced Digital Shaker，Model-3500ADV120V)上，并振荡过夜以充分混合液晶化合物。然后将样品瓶在120℃的加热板上加热以溶解所有残留的成分，然后用手轻轻摇动一到两分钟，直到出现澄清的溶液。然后将混合物在热板上再保持两分钟。将得到的透明溶液冷却至室温，直到其具有浑浊的液体外观，从而得到液晶制剂。液晶混合物根据表2变化，使用的另外的化合物是

(BASFCorporation，Florham Park，NJ，美国)和R-811(Merck KGaA，Darmstadt，德国)和LC-242(BASF)。

表3：制造的可调光元件之间的变化

实施例6.1：光学测量

在实施例6.1中，通过测量在存在和不存在电场的两种情况下允许通过每个所制造的可调光装置的光来表征该装置的光学特性。装置通过铟丸和细铜线连接在两个ITO边缘。使用雾度计(NDH-7000；Nippon Denshoku Co，东京，日本)测量样品的透光率数据，将各个样品分别放置在装置内。建造并使用了家用自动雾度测量系统。雾度在0至100V之间以5V增量测量。

如图5所示，在40V的驱动电压下，装置DD-8(含有F-8，其含有LC-2)和DD-2(含有F-2，其含有LC-1)分别表现出76％和70％的开态雾度(on state haze)。该结果比相应的控制装置(DD-1，其不含本发明的新的液晶化合物(LC-1至LC-13))高得多。

计划进行其他测量以表征计划中的其他可调光装置。可以预见，那些装置将表现出与本文所测量和公开的装置相似的行为。

除非另有说明，否则本文所用的表示成分的量、性质(如分子量)、反应条件等的所有数字应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则可以根据要实现的所需性质来改变说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数。至少，或不是试图限制本公开的范围，每个数值参数应至少被解释为根据报告的有效数字的数量且应用普通的舍入技术。

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