CN113004907A - 液晶化合物、液晶组合物、液晶显示元件、液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶化合物，所述液晶化合物的结构式如下式Ⅰ所示，含有该液晶化合物的液晶组合物在维持良好的旋转粘度的基础上具有高的清亮点和高的响应速度，可以用于开发宽温、快速响应的液晶显示元件或显示器。
Figure DDA0002329561590000011

Description

液晶化合物、液晶组合物、液晶显示元件、液晶显示器
技术领域
本公开属于液晶显示领域，更具体地，涉及液晶化合物、液晶组合物及包含该组合物的液晶显示元件、液晶显示器。
背景技术
新型液晶显示方式主要有光学补偿弯曲模式(OCB)、共面转变液晶显示(IPS)、垂直取向模式(VA)、轴对称微结构液晶显示(ASM)、多畴扭曲液晶显示等。
从用于液晶显示的液晶组合物材料调制的角度来考虑，材料的各方面性能之间是相互影响的，提高一些方面的性能往往伴随着另一些方面性能的变化。为了追求更宽的工作温度，要求液晶组合物具有高的清亮点。另外，为了减少显示画面的延迟，要求液晶组合物具有快的响应速度。当前我们的液晶材料响应速度受限于液晶的旋转粘度γ1/弹性常数K，因此需要尽可能的去降低液晶介质的旋转粘度γ1，同时提高弹性常数K来降低液晶材料的响应时间，实现更加快速响应。而实际研究表明，液晶材料的旋转粘度与弹性常数息息相关，降低旋转粘度的同时会引起弹性常数的下降，较难实现降低响应时间的目的。因此，开发具有良好的旋转粘度的基础上获得大的响应速度以及高的清亮点的液晶组合物是本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了开发在具有良好的旋转粘度的基础上能够获得高的清亮点和快的响应速度的液晶组合物，本发明人等进行了深入研究发现，通过本发明的液晶化合物，能够获得具有良好的旋转粘度的基础上获得大的响应速度以及高的清亮点的液晶组合物，从而完成了本发明。
具体地，本发明提供下述方案：
本发明的一方面，涉及一种新型的液晶化合物，所述液晶化合物的结构式如下式Ⅰ所示，
Figure BDA0002329561570000021
其中，
R表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被-O-、亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
R'表示碳原子数为2～10的烯基；
Figure BDA0002329561570000022
表示
Figure BDA0002329561570000023
p表示1或2；
当p表示1时，
Figure BDA0002329561570000024
表示
Figure BDA0002329561570000025
当p表示2时，
Figure BDA0002329561570000026
不同时表示
Figure BDA0002329561570000027
本发明的另一方面，涉及一种液晶组合物，所述液晶组合物包含一种或多种本发明的液晶化合物。
本发明的再一方面，涉及一种液晶显示元件或液晶显示器，其包含本发明的液晶组合物，所述液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵显示元件或显示器或无源矩阵显示元件或显示器。
发明效果
与现有技术相比，通过使用本发明的液晶化合物，能够获得在维持良好的旋转粘度的基础上具有高的清亮点和高的响应速度的液晶组合物。本发明的液晶组合物通过含有本发明的液晶化合物，在维持良好的旋转粘度的基础上具有高的清亮点和高的响应速度，可以用于开发宽温、快速响应的液晶显示元件或显示器。
附图说明
图1：本发明实施例2中制备的式I-2-2所示化合物的1H-NMR谱图。
具体实施方式
本发明提供一种式Ⅰ所示的液晶化合物，
Figure BDA0002329561570000031
其中，
R表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被-O-、亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
R'表示碳原子数为2～10的烯基；
Figure BDA0002329561570000032
表示
Figure BDA0002329561570000033
p表示1或2；
当p表示1时，
Figure BDA0002329561570000034
表示
Figure BDA0002329561570000035
当p表示2时，
Figure BDA0002329561570000036
不同时表示
Figure BDA0002329561570000037
具体地，作为前述碳原子数为1～10的烷基，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
作为前述碳原子数为2～10的烯基，可以列举出例如，乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基等。
作为前述碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基中的-CH2-被-O-取代后得到的基团，可以列举出，例如：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、丙烯基氧基、正丁烯基氧基、异丁烯基氧基等。
作为前述碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基中的-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代后的基团，可以列举出例如，环丙基、环丁基、环戊基、甲基亚环丙基、乙基亚环丙基、丙基亚环丙基、异丙基亚环丙基、正丁基亚环丙基、异丁基亚环丙基、叔丁基亚环丙基、甲基亚环丁基、乙基亚环丁基、丙基亚环丁基、异丙基亚环丁基、正丁基亚环丁基、异丁基亚环丁基、叔丁基亚环丁基、甲基亚环戊基、乙基亚环戊基、丙基亚环戊基、异丙基亚环戊基、正丁基亚环戊基、异丁基亚环戊基、乙烯基亚环丙基、丙烯基亚环丙基、丁烯基亚环丙基、乙烯基亚环丁基、丙烯基亚环丁基、丁烯基亚环丁基、乙烯基亚环戊基、丙烯基亚环戊基、丁烯基亚环戊基等。
前述的任意一个或多个H原子可任选地被F原子取代是指，氟取代可以为单氟取代、多氟取代或者全氟取代，没有特别的限定。
优选地，前述液晶化合物选自式Ⅰ-1至式Ⅰ-10所示化合物组成的组，
Figure BDA0002329561570000041
其中，
R表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被-O-、亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代。
更优选地，前述液晶化合物选自式Ⅰ-1-1至式Ⅰ-10-1所示化合物组成的组：
Figure BDA0002329561570000051
Figure BDA0002329561570000061
本发明提供一种液晶组合物，其包含一种或多种前述的本发明的液晶化合物。
本发明提供的液晶组合物，可选地，还包含一种或多种下述式Ⅱ所示的化合物和/或一种或多种下述式Ⅲ所示的化合物，
Figure BDA0002329561570000062
其中，
R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中所述烷基中任意一个或多个不相邻的-CH2-、所述烯基中任意不与双键相连的一个或多个不相邻的-CH2-任选被-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基、亚环丙基或-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
Z1、Z2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-；
Figure BDA0002329561570000063
各自独立地表示
Figure BDA0002329561570000064
Figure BDA0002329561570000065
各自独立地表示
Figure BDA0002329561570000066
Figure BDA0002329561570000071
m表示1或2；
n表示0、1或2。
具体来说，作为前述碳原子数为1～10的烷基，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
作为前述碳原子数为2～10的烯基，可以列举出例如，乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基等。
作为前述碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基中的-CH2-被-O-取代后得到的基团，可以列举出，例如：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、丙烯基氧基、正丁烯基氧基、异丁烯基氧基等。
作为前述碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基中的-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代后的基团，可以列举出例如，环丙基、环丁基、环戊基、甲基亚环丙基、乙基亚环丙基、丙基亚环丙基、异丙基亚环丙基、正丁基亚环丙基、异丁基亚环丙基、叔丁基亚环丙基、甲基亚环丁基、乙基亚环丁基、丙基亚环丁基、异丙基亚环丁基、正丁基亚环丁基、异丁基亚环丁基、叔丁基亚环丁基、甲基亚环戊基、乙基亚环戊基、丙基亚环戊基、异丙基亚环戊基、正丁基亚环戊基、异丁基亚环戊基、乙烯基亚环丙基、丙烯基亚环丙基、丁烯基亚环丙基、乙烯基亚环丁基、丙烯基亚环丁基、丁烯基亚环丁基、乙烯基亚环戊基、丙烯基亚环戊基、丁烯基亚环戊基等。
前述的任意一个或多个氢原子可任选地被氟原子取代是指，氟取代可以为单氟取代、多氟取代或者全氟取代，没有特别的限定。
作为前述的式II所示的化合物，优选地，其选自下述的式Ⅱ-1～式Ⅱ-17所示的化合物组成的组，
Figure BDA0002329561570000081
Figure BDA0002329561570000091
作为前述的式III所示的化合物，优选地，其选自下述的式Ⅲ-1～式Ⅲ-15所示的化合物组成的组，
Figure BDA0002329561570000092
Figure BDA0002329561570000101
其中，R3、R4的定义各自独立地与上述相同。
本发明提供的液晶组合物中，可选地，还可以包含一种或多种下述的式Ⅳ所示的化合物，
Figure BDA0002329561570000102
式IV中，R5、R6各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基、亚环丙基或-O-取代，任意一个或多个氢原子任选被氟原子取代；
W表示-O-、-S-或-CH2O-。
具体来说，R5、R6表示碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、以及前述烷基、烯基中任意-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代后得到的基团的例子，可以列举出前述式III中作为R3、R4表示的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、以及前述烷基、烯基中任意-CH2-被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代后得到的基团相同的例子。
前述的任意一个或多个氢原子可任选地被氟原子取代是指，氟取代可以为单氟取代、多氟取代或者全氟取代，没有特别的限定。
通过在本公开的液晶组合物中含有前述的式Ⅳ所示化合物，能够使液晶组合物具有较大的负的介电各向异性，有利于降低器件的驱动电压。
优选地，前述式Ⅳ所示的化合物选自下述式Ⅳ-1～Ⅳ-12所示的化合物组成的组，
Figure BDA0002329561570000111
Figure BDA0002329561570000121
其中，R51、R61表示碳原子数为1～10的烷基。
本发明提供的液晶组合物中，可选地，还可以包含一种或多种下述的式Ⅴ所示的化合物，
Figure BDA0002329561570000122
式V中，R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被-O-取代，任意一个或多个氢原子任选被氟原子取代；
Figure BDA0002329561570000123
各自独立地表示
Figure BDA0002329561570000124
或
Figure BDA0002329561570000125
具体来说，作为R7、R8表示的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、以及前述烷基、烯基中任意-CH2-被-O-取代后得到的基团的例子，可以列举出前述式II中作为R1、R2表示的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、以及前述烷基、烯基中任意-CH2-被-O-取代后得到的基团相同的例子。
前述的任意一个或多个氢原子可任选地被氟原子取代是指，氟取代可以为单氟取代、多氟取代或者全氟取代，没有特别的限定。
本发明提供的液晶组合物中，可选地，还可以包含一种或多种下述的式Ⅵ所示化合物，
Figure BDA0002329561570000131
式VI中，R9、R10各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被-O-取代，任意一个或多个氢原子任选被氟原子取代；
Figure BDA0002329561570000132
表示
Figure BDA0002329561570000133
F1、F2、F3各自独立地表示氢原子或氟原子，且F2、F3不同时为氟原子。
具体来说，作为R9、R10表示的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、以及前述烷基、烯基中任意-CH2-被-O-取代后得到的基团的例子，可以列举出前述式II中作为R1、R2表示的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、以及前述烷基、烯基中任意-CH2-被-O-取代后得到的基团相同的例子。
本发明的液晶组合物中，除了前述列举的液晶化合物之外，本领域技术人员还可以在不破坏其期望的液晶组合物的性能的基础上添加其他液晶化合物。
本公开的液晶组合物中，可选的，还可以加入各种功能的掺杂剂，在含有掺杂剂的情况下，掺杂剂的含量优选在液晶组合物中所占的质量百分比为0.01～1.5％，这些掺杂剂可以列举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、手性剂。
抗氧化剂可以列举出，
Figure BDA0002329561570000134
t表示1～10的整数；
手性剂可以列举出，
Figure BDA0002329561570000141
Ra表示碳原子数为1-10的烷基；
光稳定剂可以列举出，
Figure BDA0002329561570000142
Za表示碳数为1～20的亚烷基，所述亚烷基中任意的一个或多个氢任选被卤素取代，任意的一个或多个-CH2-任选被-O-取代；
紫外线吸收剂可以列举出，
Figure BDA0002329561570000143
Rb表示碳原子数为1-10的烷基。
[液晶化合物的制备]
作为本发明提供的式I所示化合物的制备方法，没有特别的限定，本领域技术人员能够根据现有技术选择适宜的原料及反应路径进行制备。作为本发明提供的式I所示化合物的制备方法的例子，例如可以列举出下述方案Ⅰ、Ⅱ：
Figure BDA0002329561570000144
其中，R、R'所表示基团各自独立地与上述式I所述化合物中所示基团的含义相同。
合成通式中原材料及试剂均可通过商业途径购买而得，此类方法原理、操作过程、常规后处理、过硅胶柱、重结晶提纯等手段是本领域合成人员所熟知的，完全可以实现合成过程，得到目标产物。
上述所有方法的所有步骤的反应均在溶剂中进行；所述溶剂均选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇、二氯甲烷、丙酮、甲苯和去离子水中的至少一种。
[液晶显示元件或液晶显示器]
本公开还涉及包含上述任意一种液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器；所述显示元件或显示器为有源矩阵显示元件或显示器或无源矩阵显示元件或显示器。
可选的，所述液晶显示元件或液晶显示器优选有源矩阵液晶显示元件或液晶显示器。
实施例
为了更清楚地说明本公开，下面结合优选实施例对本公开做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本公开的保护范围。
本说明书中，如无特殊说明，百分比均是指质量百分比，温度为摄氏度(℃)，其他符号的具体意义及测试条件如下：
Cp表示液晶清亮点(℃)，DSC定量法测试；
Δn表示光学各向异性，no为寻常光的折射率，ne为非寻常光的折射率，测试条件为25±2℃，589nm，阿贝折射仪测试；
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，测试条件为25±0.5℃，20微米垂直盒，INSTEC:ALCT-IR1测试；
γ1表示旋转粘度(mPa·s),测试条件为25±0.5℃，20微米垂直盒，INSTEC:ALCT-IR1测试；
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、20微米垂直盒；
液晶组合物的制备方法如下：将各液晶单体按照一定配比称量后放入不锈钢烧杯中，将装有各液晶单体的不锈钢烧杯置于磁力搅拌仪器上加热融化，待不锈钢烧杯中的液晶单体大部份融化后，往不锈钢烧杯中加入磁力转子，将混合物搅拌均匀，冷却到室温后即得液晶组合物。
本公开实施例液晶单体结构用代码表示，液晶环结构、端基、连接基团的代码表示方法见下表1、表2。
表1环结构的对应代码
Figure BDA0002329561570000161
表2端基与链接基团的对应代码
Figure BDA0002329561570000162
Figure BDA0002329561570000171
举例：
Figure BDA0002329561570000172
其代码为CLY-2-OV1；
Figure BDA0002329561570000173
其代码为CC-Cp-V1；
Figure BDA0002329561570000174
其代码为CPY-2-O2；
Figure BDA0002329561570000175
其代码为CCY-3-O2；
Figure BDA0002329561570000181
其代码为COY-3-O2；
Figure BDA0002329561570000182
其代码为CCOY-3-O2；
Figure BDA0002329561570000183
其代码为Sb-CpO-O4；
Figure BDA0002329561570000184
其代码为Sc-CpO-O4。
实施例1
化合物结构式如下式I-2-1所示：
Figure BDA0002329561570000185
其制备路线如下：
Figure BDA0002329561570000186
制备的具体操作流程：
在3L三口瓶中投0.5mol的乙基环己基环己烯基-2,3-二氟苯酚、0.6mol的2-丁烯醇、0.6mol三苯基膦，1.5L四氢呋喃，氮气保护，搅拌，冰浴，控温0-10℃，0.6mol偶氮二甲酸二乙酯用1倍四氢呋喃稀释，滴加入反应瓶中，滴加完毕后，撤去冰浴，室温搅拌过夜。反应完毕，加水水解，搅拌20min，分液，水相用0.5L×2乙酸乙酯提取，合并有机相，用0.5L×2水洗，50g无水硫酸钠干燥2h，旋干溶剂，加入5倍石油醚溶解，用40％乙醇水溶液洗涤两次，有机相过200g硅胶柱，0.5L×3石油醚冲柱，合并石油醚溶液，旋干，2倍乙醇溶解，0℃冰箱冷冻4h，吸滤，按照相同的方法再重结晶一次，然后再用1倍甲苯2倍乙醇溶解，-20℃冰箱冷冻4h，吸滤，晾干，得白色固体化合物I-2-1，GC:99.51％，收率Y＝78％。
液晶化合物(I-2-1)的测试结果如下：
Cp(℃)：192.3
γ1(mPa.s)：863.4
Δn[589nm,25℃]：0.1392
△ε[1KHz,25℃]：-6.61
实施例2
化合物结构式如下式I-2-2所示：
Figure BDA0002329561570000191
其制备路线如下：
Figure BDA0002329561570000192
制备的具体操作流程：
在3L三口瓶中投0.5mol的丙基环己基环己烯基-2,3-二氟苯酚、0.6mol的2-丁烯醇、0.6mol三苯基膦，1.5L四氢呋喃，氮气保护，搅拌，冰浴，控温0-10℃，0.6mol偶氮二甲酸二乙酯用1倍四氢呋喃稀释，滴加入反应瓶中，滴加完毕后，撤去冰浴，室温搅拌过夜。反应完毕，加水水解，搅拌20min，分液，水相用0.5L×2乙酸乙酯提取，合并有机相，用0.5L×2水洗，50g无水硫酸钠干燥2h，旋干溶剂，加入5倍石油醚溶解，用40％乙醇水溶液洗涤两次，有机相过200g硅胶柱，0.5L×3石油醚冲柱，合并石油醚溶液，旋干，2倍乙醇溶解，0℃冰箱冷冻4h，吸滤，按照相同的方法再重结晶一次，然后再用1倍甲苯2倍乙醇溶解，-20℃冰箱冷冻4h，吸滤，晾干，得白色固体化合物I-2-2，GC:99.50％，收率Y＝72％。式I-2-2所示化合物的1H-NMR谱图详见附图。
液晶化合物(I-2-2)的测试结果如下：
Cp(℃)：193.2
γ1(mPa.s)：872.1
Δn[589nm,25℃]：0.1403
△ε[1KHz,25℃]：-6.43
实施例3
化合物结构式如下式I-3-2所示：
Figure BDA0002329561570000201
其制备路线如下：
Figure BDA0002329561570000202
制备的具体操作流程：
在3L三口瓶中投0.5mol的丙基环己基环己烯基-2,3-二氟苯酚、0.6mol的3-丁烯醇、0.6mol三苯基膦，1.5L四氢呋喃，氮气保护，搅拌，冰浴，控温0-10℃，0.6mol偶氮二甲酸二乙酯用1倍四氢呋喃稀释，滴加入反应瓶中，滴加完毕后，撤去冰浴，室温搅拌过夜。反应完毕，加水水解，搅拌20min，分液，水相用0.5L×2乙酸乙酯提取，合并有机相，用0.5L×2水洗，50g无水硫酸钠干燥2h，旋干溶剂，加入5倍石油醚溶解，用40％乙醇水溶液洗涤两次，有机相过200g硅胶柱，0.5L×3石油醚冲柱，合并石油醚溶液，旋干，用1倍甲苯2倍乙醇溶解，-20℃冰箱冷冻4h，按照相同的方法再重结晶一次，晾干，得白色固体化合物I-3-2，GC:99.86％，收率Y＝79％。
液晶化合物(I-3-2)的测试结果如下：
Cp(℃)：189.2
γ1(mPa.s)：858.3
Δn[589nm,25℃]：0.1386
△ε[1KHz,25℃]：-6.17
实施例4
化合物结构式如下式I-7-2所示：
Figure BDA0002329561570000203
其制备路线如下：
Figure BDA0002329561570000211
制备的具体操作流程：
在3L三口瓶中投0.5mol的丙基环己烯基-2,3-二氟苯酚、0.6mol的2-丁烯醇、0.6mol三苯基膦，1.5L四氢呋喃，氮气保护，搅拌，冰浴，控温0-10℃，0.6mol偶氮二甲酸二乙酯用1倍四氢呋喃稀释，滴加入反应瓶中，滴加完毕后，撤去冰浴，室温搅拌过夜。反应完毕，加水水解，搅拌20min，分液，水相用0.5L×2乙酸乙酯提取，合并有机相，用0.5L×2水洗，50g无水硫酸钠干燥2h，旋干溶剂，加入5倍石油醚溶解，用40％乙醇水溶液洗涤两次，有机相过200g硅胶柱，0.5L×3石油醚冲柱，合并石油醚溶液，旋干，2倍乙醇溶解，0℃冰箱冷冻4h，吸滤，按照相同的方法再重结晶一次，然后再用1倍甲苯2倍乙醇溶解，-20℃冰箱冷冻4h，吸滤，晾干，得白色固体化合物I-7-2，GC:99.51％，收率Y＝70％。
液晶化合物(I-7-2)的测试结果如下：
Cp(℃)：23.2
γ1(mPa.s)：121.6
Δn[589nm,25℃]：0.1183
△ε[1KHz,25℃]：-5.92
实施例5
化合物结构式如下式I-8-2所示：
Figure BDA0002329561570000212
其制备路线如下：
Figure BDA0002329561570000213
制备的具体操作流程：
在3L三口瓶中投0.5mol的丙基环己烯基-2,3-二氟苯酚、0.6mol的3-丁烯醇、0.6mol三苯基膦，1.5L四氢呋喃，氮气保护，搅拌，冰浴，控温0-10℃，0.6mol偶氮二甲酸二乙酯用1倍四氢呋喃稀释，滴加入反应瓶中，滴加完毕后，撤去冰浴，室温搅拌过夜。反应完毕，加水水解，搅拌20min，分液，水相用0.5L×2乙酸乙酯提取，合并有机相，用0.5L×2水洗，50g无水硫酸钠干燥2h，旋干溶剂，加入5倍石油醚溶解，用40％乙醇水溶液洗涤两次，有机相过200g硅胶柱，0.5L×3石油醚冲柱，合并石油醚溶液，旋干，用1倍甲苯2倍乙醇溶解，-20℃冰箱冷冻4h，按照相同的方法再重结晶一次，晾干，得白色固体化合物I-8-2，GC:99.79％，收率Y＝81.2％。
液晶化合物(I-8-2)的测试结果如下：
Cp(℃)：25.7
γ1(mPa.s)：119.3
Δn[589nm,25℃]：0.1162
△ε[1KHz,25℃]：-6.27
实施例6
化合物结构式如下式I-10-1所示：
Figure BDA0002329561570000221
其制备路线如下：
Figure BDA0002329561570000222
制备的具体操作流程：
在3L三口瓶中投0.5mol的丙基环己烯基-2,3-二氟苯酚、0.6mol的2-戊烯醇、0.6mol三苯基膦，1.5L四氢呋喃，氮气保护，搅拌，冰浴，控温0-10℃，0.6mol偶氮二甲酸二乙酯用1倍四氢呋喃稀释，滴加入反应瓶中，滴加完毕后，撤去冰浴，室温搅拌过夜。反应完毕，加水水解，搅拌20min，分液，水相用0.5L×2乙酸乙酯提取，合并有机相，用0.5L×2水洗，50g无水硫酸钠干燥2h，旋干溶剂，加入5倍石油醚溶解，用40％乙醇水溶液洗涤两次，有机相过200g硅胶柱，0.5L×3石油醚冲柱，合并石油醚溶液，旋干，2倍乙醇溶解，0℃冰箱冷冻4h，吸滤，按照相同的方法再重结晶一次，然后再用1倍甲苯2倍乙醇溶解，-20℃冰箱冷冻4h，吸滤，晾干，得白色固体化合物I-10-1，GC:99.62％，收率Y＝72.6％。
液晶化合物(I-10-1)的测试结果如下：
Cp(℃)：23.8
γ1(mPa.s)：128.1
Δn[589nm,25℃]：0.1191
△ε[1KHz,25℃]：-6.02
[液晶组合物]
实施例7
制备配方如下表3所示的液晶组合物，并测试其性能。
表3：实施例7的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000231
Figure BDA0002329561570000241
实施例8
制备配方如下表4所示的液晶组合物，并测试其性能。
表4：实施例8的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000242
实施例9
制备配方如下表5所示的液晶组合物，并测试其性能。
表5：实施例9的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000251
实施例10
制备配方如下表6所示的液晶组合物，并测试其性能。
表6：实施例10的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000252
Figure BDA0002329561570000261
实施例11
制备配方如下表7所示的液晶组合物，并测试其性能。
表7：实施例11的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000262
Figure BDA0002329561570000271
实施例12
制备配方如下表8所示的液晶组合物，并测试其性能。
表8：实施例12的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000272
Figure BDA0002329561570000281
对比例1
将实施例9中的式Ⅰ替换为下述的式(1)所示化合物
Figure BDA0002329561570000282
液晶组合物的配方及相应的性能如下表9所示。
表9：对比例1的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000283
Figure BDA0002329561570000291
通过实施例9与对比例1的比较可知，与对比例1相比，本发明的实施例9中通过本发明的液晶组合物，获得了在维持良好的旋转粘度的基础上具有高的清亮点和高的响应速度的液晶组合物。其中，响应速度通过γ1/K33值进行表征。γ1/K33值越小，表明响应速度越快。
对比例2
将实施例10中的Ⅰ替换为下述的式(2)所示化合物
Figure BDA0002329561570000292
液晶组合物的配方及相应的性能如下表10所示。
表10：对比例2的液晶组合物的配方及相应的性能
Figure BDA0002329561570000301
通过实施例10与对比例2的比较可知，与对比例2相比，本发明的实施例10中通过本发明的液晶组合物，获得了在维持良好的旋转粘度的基础上具有高的清亮点和高的响应速度的液晶组合物。其中，响应速度通过γ1/K33值进行表征。γ1/K33值越小，表明响应速度越快。
显然，本公开的上述实施例仅仅是为清楚地说明本公开所作的举例，而并非是对本公开的实施方式的限定，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，凡是属于本公开的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种式Ⅰ所示的液晶化合物，
Figure FDA0002329561560000011
其中，
R表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被-O-、亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
R'表示碳原子数为2～10的烯基；
Figure FDA0002329561560000012
表示
Figure FDA0002329561560000013
p表示1或2；
当p表示1时，
Figure FDA0002329561560000014
表示
Figure FDA0002329561560000015
当p表示2时，
Figure FDA0002329561560000016
不同时表示
Figure FDA0002329561560000017
2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物选自式Ⅰ-1至式Ⅰ-10所示化合物组成的组，
Figure FDA0002329561560000018
Figure FDA0002329561560000021
其中，
R表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被-O-、亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代。
3.根据权利要求2所述的液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物选自式Ⅰ-1-1至式Ⅰ-10-1所示化合物组成的组，
Figure FDA0002329561560000022
Figure FDA0002329561560000031
4.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含一种或多种如权利要求1～3任一项所述的液晶化合物。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种下述式Ⅱ所示的化合物和/或一种或多种下述式Ⅲ所示的化合物，
Figure FDA0002329561560000032
其中，
式II中，R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
Figure FDA0002329561560000041
各自独立地表示
Figure FDA0002329561560000042
式III中，R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中所述烷基中任意一个或多个不相邻的-CH2-、所述烯基中任意不与双键相连的一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基、亚环丙基或-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
Z1、Z2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CH2O-或-OCH2-；
Figure FDA0002329561560000043
各自独立地表示
Figure FDA0002329561560000044
Figure FDA0002329561560000045
m表示1或2；
n表示0、1或2。
6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述式Ⅱ所示的化合物选自式Ⅱ-1至式Ⅱ-17所示的化合物组成的组，
Figure FDA0002329561560000046
Figure FDA0002329561560000051
以及所述式Ⅲ所示的化合物选自下述的式Ⅲ-1至式Ⅲ-15所示的化合物组成的组，
Figure FDA0002329561560000052
Figure FDA0002329561560000061
其中，R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基、亚环丙基或-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代。
7.根据权利要求4～6任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅳ所示的化合物，
Figure FDA0002329561560000071
其中，
R5、R6各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基、亚环丙基或-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
W表示-O-、-S-或-CH2O-。
8.根据权利要求4～7任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅴ所示的化合物，
Figure FDA0002329561560000072
其中，
R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
Figure FDA0002329561560000073
各自独立地表示
Figure FDA0002329561560000074
Figure FDA0002329561560000075
9.根据权利要求4～8任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅵ所示化合物，
Figure FDA0002329561560000076
其中，
R9、R10各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～10的烯基，其中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被-O-取代，任意一个或多个H原子任选被F原子取代；
Figure FDA0002329561560000077
表示
Figure FDA0002329561560000078
F1、F2、F3各自独立地表示H原子或F原子，且F2、F3不同时为F原子。
10.一种液晶显示元件或液晶显示器，其包含权利要求4～9中任一项所述的液晶组合物，所述液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵显示元件或显示器或无源矩阵显示元件或显示器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709820A (en) * 1995-06-05 1998-01-20 Chisso Corporation Alkenyl cyclohexane derivatives and liquid crystal compositions
US20080063814A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Chisso Corporation Cyclohexene derivative having alkenyl, liquid crystal composition and liquid crystal display device
US20120105791A1 (en) * 2010-07-30 2012-05-03 Kornfield Julia A Polymer-doped vertically-aligned nematic liquid crystals
CN102574759A (zh) * 2009-10-01 2012-07-11 捷恩智株式会社 介电常数异向性为负的液晶性化合物、使用其的液晶组成物及液晶显示元件
CN109652097A (zh) * 2018-05-18 2019-04-19 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物及液晶显示元件、液晶显示器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709820A (en) * 1995-06-05 1998-01-20 Chisso Corporation Alkenyl cyclohexane derivatives and liquid crystal compositions
US20080063814A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Chisso Corporation Cyclohexene derivative having alkenyl, liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN102574759A (zh) * 2009-10-01 2012-07-11 捷恩智株式会社 介电常数异向性为负的液晶性化合物、使用其的液晶组成物及液晶显示元件
US20120105791A1 (en) * 2010-07-30 2012-05-03 Kornfield Julia A Polymer-doped vertically-aligned nematic liquid crystals
CN109652097A (zh) * 2018-05-18 2019-04-19 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物及液晶显示元件、液晶显示器

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