CN114015461B - 一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用 - Google Patents
一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114015461B CN114015461B CN202111568015.4A CN202111568015A CN114015461B CN 114015461 B CN114015461 B CN 114015461B CN 202111568015 A CN202111568015 A CN 202111568015A CN 114015461 B CN114015461 B CN 114015461B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- monomer compound
- dibenzofuran
- crystal monomer
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 75
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 abstract description 3
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 abstract description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 abstract description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 238000000589 high-performance liquid chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine hydrochloride Chemical compound Cl.ON WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- IVDFJHOHABJVEH-UHFFFAOYSA-N pinacol Chemical compound CC(C)(O)C(C)(C)O IVDFJHOHABJVEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BWHDROKFUHTORW-UHFFFAOYSA-N tritert-butylphosphane Chemical compound CC(C)(C)P(C(C)(C)C)C(C)(C)C BWHDROKFUHTORW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene Chemical compound [Fe+2].C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- ZPZKLVBUXHZVAC-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-7-chlorodibenzofuran Chemical compound BrC=1C=CC2=C(OC3=C2C=CC(=C3)Cl)C=1 ZPZKLVBUXHZVAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CZGVAISJIQNQEJ-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-2,6-difluorobenzaldehyde Chemical compound FC1=CC(Br)=CC(F)=C1C=O CZGVAISJIQNQEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 150000004795 grignard reagents Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- QBLFZIBJXUQVRF-UHFFFAOYSA-N (4-bromophenyl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=C(Br)C=C1 QBLFZIBJXUQVRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WLCGYIWOKVWFLB-UHFFFAOYSA-N (4-propylphenyl)boronic acid Chemical compound CCCC1=CC=C(B(O)O)C=C1 WLCGYIWOKVWFLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYNYIHKIEHGYOZ-UHFFFAOYSA-N 1-bromopropane Chemical compound CCCBr CYNYIHKIEHGYOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMIBJCFFZPYJHF-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-5-methyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)pyridine Chemical compound COC1=NC=C(C)C=C1B1OC(C)(C)C(C)(C)O1 BMIBJCFFZPYJHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical group C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical class C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000001810 isothiocyanato group Chemical group *N=C=S 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- BWHDROKFUHTORW-UHFFFAOYSA-O tritert-butylphosphanium Chemical compound CC(C)(C)[PH+](C(C)(C)C)C(C)(C)C BWHDROKFUHTORW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2219/00—Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used
- C09K2219/11—Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used used in the High Frequency technical field
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及一种含二苯并呋喃液晶单体化合物，属于液晶材料技术领域，所述的液晶单体化合物结构式如下：
式I中，X、Y单独选择苯基、联苯基、苯炔基、联苯炔基中的任一种，所述X和Y相同或者不同，所述R为C1～C10的直链烷基或直链烷氧基中的任意一个。所述液晶单体化合物含有二苯并呋喃刚性基团，增强了分子的极性，使产品具有较宽的向列相温度范围，同时具有较大的各项异性，可能具有较高的电阻率，可用作液晶组分，使液晶材料的性质得到改善，也可用于制备微波液晶天线。
Description
技术领域
本发明涉及一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用，属于液晶材料技术领域。
背景技术
液晶显示器(LCDS)作为计数器及计数时钟表的显示器件，最早出现在20世纪70年代，经过40多年的发展，LCDS已遍及我们日常生活的方方面面。同时在满足薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)日益增长的技术方面的需求上，对其提出了越来越高的要求，比如它的动画的高清晰度、高亮度、高响应速度、宽的工作温度范围、低功耗、低驱动电压等等，在此其中液晶材料的性能至关重要。
随着液晶材料不断的发展，加之液晶化合物具有适宜的光学各项异性(△n)、介电各项异性(△ε)、粘度(γ)等特性，近年来有很多文献指出液晶化合物可满足微波技术组件所需的一些特性。例如：N.Martin，N.Tentillier，P.Laurent，B.Splingart.ElectricallyMicrowave Tunable Components Using Liquid Crystals，第32届欧洲微波会议，第393-396页，米兰，2002，中就报道了液晶材料在电微波可调谐组件中的应用。
作为应用于LCD的液晶材料，除了要求具备良好的物化稳定性、较宽的工作温度范围之外，TFT-LCD用液晶材料还须具备较低的粘度，较高的电压保持率，较低的阈值电压，以及与TFT-LCD相匹配的光学各向异性。
早期开发的含氟液晶材料因为介电常数不够大，所以阈值电压较高。而在DE102005012585A1中就针对该问题讨论了以二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物为主体的的液晶介质。此外在专利文献(日本专利特开2015-174864号公报)的段落〔0079〕的表1-2中公开有含二苯并呋喃结构的液晶化合物，文献中该化合物具有较大的介电各向异性。所以在含氟液晶分子中引入极性芳香基团来改善分子的介电各向异性，通过增大分子极性，从而有效增大分子的介电各向异性，进而改善液晶组分的性能。。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用，所述的液晶单体化合物具有较宽的向列相温度、能提高液晶组分的清亮点、具有较大的各向异性和介电常数、能改善液晶组分的性能，所述的液晶单体化合物应用于液晶组合物及微波液晶天线中。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种含二苯并呋喃液晶单体化合物，所述的液晶单体化合物结构式如下：
式I中，X、Y单独选择苯基、联苯基、苯炔基、联苯炔基中的任一种，所述X和Y相同或者不同，所述R为C1～C10的直链烷基或直链烷氧基中的任意一个。
进一步的，所述X和Y均选自下述基团中的任意一种：
式中，取代基Z1和Z2为H或F，其中X和Y的结构式上F取代基的个数为0、1或2。
进一步的，所述的液晶单体化合物选自如下结构式中的任意一种：
本发明还公开了所述含二苯并呋喃液晶单体化合物的应用：
所述含二苯并呋喃液晶单体化合物应用于液晶组合物中。
所述含二苯并呋喃液晶单体化合物应用于液晶显示器。
所述含二苯并呋喃液晶单体化合物应用于高频技术组件中。
所述高频技术组件是液晶基天线原件、移相器、可调谐滤光器、可调谐超材料结构。
本发明的有益效果是：本发明所述的液晶单体化合物含有二苯并呋喃刚性基团，增强了分子的极性，使产品具有较宽的向列相温度，能提高液晶组分的清亮点，具有较大的各向异性和介电常数，能改善液晶组分的性能；
相比较含氟类的二苯并呋喃结构(特指呋喃环上被氟原子取代)，常见的该类含氟结构单晶清亮点在60～180℃之间，本发明所述的液晶单体能够提高单晶自身清亮点，扩宽液晶的工作温度范围，而且可以在微波液晶天线领域应用。
附图说明
图1为实施例1中液晶化合物3PBOUNCS的质谱图；
图2为实施例1中液晶化合物3PBOUNCS的氢核磁图；
图3为实施例1中液晶化合物3PBOUNCS的碳核磁图；
图4为实施例2中液晶化合物3BOPUNCS的质谱图；
图5为实施例2中液晶化合物3BOPUNCS的氢核磁图；
图6为实施例2中液晶化合物3BOPUNCS的碳核磁图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例中用到的原材料如无特殊说明，均能从公开商业途径获得。
实施例1
液晶化合物3PBOUNCS的结构式为：
具体合成路线如下所示：
具体步骤如下：
(1)3PBOUNCS-D1的制备：
氮气保护下，向1L三口瓶中加入原料3-溴-7-氯二苯并呋喃(50.0g，0.178mol)，双联硼酸频哪醇酯(49.6g，0.195mol)，乙酸钾(26.1g，0.266mol)，Pd(dppf)Cl2(1.2996g，1.776mmol)和500g甲苯，加热至回流，分水器分水回流反应10小时。反应结束后，抽滤，滤液减压脱溶剂，石油醚重结晶，得到48.6g棕色固体，HPLC纯度99.3％，收率84.1％，GC-MS(m/s):328。
(2)3PBOUNCS-E1的制备：
氮气保护下，向1L三口瓶中加入3PBOUNCS-D1(30.0g，0.091mol)，4-溴-2,6-二氟苯甲醛(21.2g，0.095mol)，碳酸钾(25.2g，0.183mol)，醋酸钯(0.2049g)，三叔丁基磷(0.2g)，100g水和300g甲苯，升温至回流，保温反应10小时。体系降至室温，抽滤，滤饼用甲苯/乙醇打浆，得到28.1g白色固体，HPLC纯度98.6％，收率64.5％，HPLC-MS(m/s):342.36。
(3)3PBOUNCS-F的制备：
氮气保护下，向500mL三口瓶中加入3PBOUNCS-E1(10.0g，0.029mol)，4-丙基苯硼酸(5.0g，0.031mol)，碳酸钾(8.1g，0.058mol)，Pd2(dba)3(0.1335g)，三叔丁基磷(0.2g)，32g水和100g甲苯，升温至回流，保温反应10小时。体系降至室温，分液，水洗，收集有机相，减压脱去溶剂，用甲苯/乙醇打浆，得到6.5g白色固体，HPLC纯度99.1％，收率52.4％，HPLC-MS(m/s):426.22。
(4)3PBOUNCS-G的制备：
氮气保护下，向1L三口瓶中加入3PBOUNCS-F(16.3g，0.034mol)和326.0g THF，缓慢滴加盐酸羟胺(2.8g，40.91mmol)、乙酸钠(3.4g，40.91mmol)和30.5g水的混合液，室温反应3小时。加入326.0g水，体系析出大量白色固体，抽滤，滤饼用THF打浆，得13.2g白色粉末状固体，HPLC纯度98.2％，收率87.7％，HPLC-MS(m/s):411.28。
(5)3PBOUNCS-H的制备：
氮气保护下，向1L三口瓶中加入3PBOUNCS-G(13.2g，0.029mol)和396.0g THF，缓慢滴加NCS(5.8g，0.044mmol)和29.0g DMF混合液，控内温20～30℃，滴毕后保温反应1小时。反应体系不处理，直接投下一步反应。
(6)3PBOUNCS的制备：
氮气保护下，室温下向上步1L三口瓶中加入硫脲(2.6g，34.80mmol)，再滴加三乙胺(3.5g,34.80mmol)和10.5g THF配成的溶液，滴毕后于内温20～30℃保温反应1小时。向体系中加入稀盐酸和甲苯搅拌均匀，分液，水洗，有机相减压脱除溶剂至无溶剂馏出，得13.5g浅黄色固体，柱层析得到9.2g白色晶状固体，HPLC纯度99.6％，收率69.7％，HPLC-MS(m/s):455.19。
实施例2
液晶化合物3BOPUNCS的结构式为：
具体合成路线如下所示：
(1)3BOPUNCS-B的制备：
氮气保护下，向2L三口瓶中加入对溴苯硼酸(60.2g，0.30mol)、频哪醇(53.2g，0.45mol)和600.0g甲苯，室温搅拌10min。再依次加入碳酸钠(127.2g，1.20mol)和318.0g水的混合液，4-溴-2,6-二氟苯甲醛(72.9g，0.33mol)和Pd(PPh3)4(1.7334g，0.0015mol)，升温至回流，保温反应10小时。体系降至室温，分液，水洗，收集有机相，减压脱去溶剂，用甲苯/正庚烷重结晶三次，得到65.1g白色粉末固体，GC纯度99.6％，收率73.0％，GC-MS(m/s):297。
(2)3BOPUNCS-C的制备：
氮气保护下，向500mL三口瓶中加入3BOPUNCS-B(29.7g，0.10mol)，双联硼酸频哪醇酯(30.5g，0.12mol)，乙酸钾(24.5g，0.25mol)，Pd(dppf)Cl2(1.2996g，1.776mmol)和220g甲苯，加热至回流，分水器分水回流反应10小时。反应结束后，抽滤，滤液减压脱溶剂，甲苯/石油醚重结晶，得到28.8g白色固体粉末，GC纯度99.3％，收率83.7％，GC-MS(m/s):343。
(3)3BOPUNCS-G的制备：
氮气保护下，向500mL三口瓶中加入镁(18.1g，0.746mol)，再加入20mL配好的溴丙烷(87.4g，0.711mol)和262.2g THF的溶液引发反应，继续滴加余下的溶液，约2小时滴毕，体系于内温55～60℃保温反应2小时，搅拌降温至35℃得到格式试剂待用。氮气保护下，向另一2L三口瓶中加入3-溴-7-氯二苯并呋喃(100.0g，0.355mmol)、800.0g THF和Pd(dppf)Cl2(1.2996g，1.776mmol)，升温至内温50～55℃，滴加已降温的格氏试剂，约2小时滴毕，相同温度范围保温反应2小时。向体系中滴加稀盐酸淬灭，补加260.7g甲苯，分液，水洗，收集有机相，减压脱去溶剂，用甲苯/乙醇重结晶，得到72.6g类白色固体粉末，GC纯度99.36％，收率83.5％，GC-MS(m/s):244。
(4)3BOPUNCS-H的制备：
氮气保护下，向500mL三口瓶中加入3BOPUNCS-C(40.0g，0.116mol)、3BOPUNCS-G(31.6g，127.8mmol)，碳酸钾(24.1g，0.174mol)，醋酸钯(0.3914g)，三叔丁基磷(0.2g)，72g水和200g甲苯，升温至回流，保温反应10小时。体系降至室温，过滤，滤饼过甲苯柱，过柱液减压脱去溶剂，得到43.4g黄色固体，HPLC纯度97.5％，收率87.5％，HPLC-MS(m/s):426.36。
(5)3BOPUNCS-I的制备：
氮气保护下，向2L三口瓶中加入3BOPUNCS-H(41.5g，0.097mol)和830.0g THF，缓慢滴加盐酸羟胺(8.1g，0.117mol)、乙酸钠(9.6g，0.117mol)和86.4g水的混合液，60～65℃保温反应3小时。加入830.0g水，体系析出大量白色固体，抽滤，滤饼用THF/乙醇打浆，得40.6g白色粉末状固体，HPLC纯度97.3％，收率94.4％，HPLC-MS(m/s):441.36。
(6)3BOPUNCS-J的制备：
氮气保护下，向2L三口瓶中加入3BOPUNCS-I(40.6g，0.092mol)和1218.0g THF，缓慢滴加NCS(24.6g，0.184mol)和123.0g DMF混合液，控内温35～40℃，滴毕后保温反应1小时。反应体系不处理，直接投下一步反应。
(7)3BOPUNCS的制备：
氮气保护下，室温下向上步2L三口瓶中加入硫脲(8.4g，0.110mol)，再滴加三乙胺(11.2g，0.110mol)和33.6g THF配成的溶液，滴毕后于内温20～30℃保温反应1小时。向体系中加入稀盐酸和甲苯搅拌均匀，分液，水洗，有机相减压脱除溶剂至无溶剂馏出，甲苯重结晶三次后，柱层析，得到18.5g浅黄色固体，HPLC纯度99.4％，收率44.2％，HPLC-MS(m/s):455.19。
应用实例
所制单晶3PBOUNCS和3BOPUNCS参数如下：
M为母体混晶，配方如下：
| 名称 | 比例 |
| 3HHV | 20％ |
| 5HHV | 20％ |
| PCH301 | 30％ |
| PCH501 | 30％ |
M-1～M-2为90％的母体液晶与10％单晶混合而得，参数如下：
| 混晶 | 清亮点T<sub>N→Iso</sub>(℃) | 双折射率Δn | 介电常数Δε |
| M | 39.2 | 0.0564 | -0.04 |
| M-1(3PBOUNCS) | 54.1 | 0.1129 | 0.57 |
| M-2(3BOPUNCS) | 52.0 | 0.1083 | 0.70 |
由上表可以看出，含有含二苯并呋喃液晶单体化合物可以提高清亮点，有利于拓宽混晶的工作温度范围。含有二苯并呋喃的异硫氰基类单晶具有较高的双折射率，有利于减少器件的厚度，缩短响应时间。含有二苯并呋喃的异硫氰基类单晶可以提高介电常数，有利于减少阈值电压。
比较例1
作为比较化合物，选择下述的化合物(X-1)。其原因在于，所述化合物记载于专利CN108531196A中，与本发明的化合物类似。
化合物(实施例1)与比较化合物(X-1)的低温相容性
将化合物(实施例1)与比较化合物(X-1)的低温相容性归纳于上表中。在母液晶(M)中以成为15％质量的方式加入化合物(实施例1)而成的组合物(Y-1)在-10℃的冷冻器中经过30天后也维持向列相，相对于此，在分别以成为15％质量、12％质量的方式加入比较化合物(X-1)而成的组合物(Y-2)、组合物(Y-3)中观察到结晶的析出。这表示在低温下本发明的化合物(实施例1)相对于母液晶的溶解性较化合物(X-1)而言更优异。
比较例2
作为比较化合物，选择下述的化合物(X-2)。其原因在于，所述化合物在除二苯并呋喃结构外具有环结构的方面与本发明的化合物类似。
化合物(实施例2)与比较化合物(X-2)的低温相容性
将化合物(实施例2)与比较化合物(X-2)的低温相容性归纳于上表中。在母液晶(M)中以成为15％质量的方式加入化合物(实施例2)而成的组合物(Y-2)在-10℃的冷冻器中经过30天后也维持向列相，相对于此，在分别以成为15％质量、12％质量、10％质量的方式加入比较化合物(X-2)而成的组合物(Y-5)、组合物(Y-6)和组合物(Y-7)中观察到结晶的析出。这表示在低温下本发明的化合物(实施例2)相对于母液晶的溶解性较化合物(X-2)而言更优异。
比较例3
作为比较化合物，选择下述的化合物(X-3)。其原因在于，所述化合物在除二苯并呋喃结构外具有环结构的方面与本发明的化合物类似。
化合物(实施例1)与比较化合物(X-3)的低温相容性
将化合物(实施例1)与比较化合物(X-3)的低温相容性归纳于上表中。在母液晶(M)中以成为15％质量的方式加入化合物(实施例1)而成的组合物(Y-1)在-10℃的冷冻器中经过30天后也维持向列相，相对于此，在分别以成为15％质量、10％质量、8％质量、5％质量的方式加入比较化合物(X-3)而成的组合物(Y-9)、组合物(Y-10)、组合物(Y-11)和组合物(Y-12)中观察到结晶的析出。这表示在低温下本发明的化合物(实施例1)相对于母液晶的溶解性较化合物(X-3)而言更优异。
注：以上对比例中所述结构都能够通过技术人员、参照专利文献CN108531196A及本发明中所展示的技术内容进行合成。
结论：由以上数据可以看出添加了新型液晶单体的混合液晶具有优异的物理性能。
本发明实施例所涉及的结构：
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种含二苯并呋喃液晶单体化合物，其特征在于，所述的液晶单体化合物选自如下结构式中的任意一种：
2.一种根据权利要求1所述的一种含二苯并呋喃液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述含二苯并呋喃液晶单体化合物应用于液晶组合物中。
3.一种根据权利要求1所述的一种含二苯并呋喃液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述含二苯并呋喃液晶单体化合物应用于液晶显示器。
4.一种根据权利要求1所述的一种含二苯并呋喃液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述含二苯并呋喃液晶单体化合物应用于高频技术组件中。
5.根据权利要求4所述的一种含二苯并呋喃液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述高频技术组件是液晶基天线原件、移相器、可调谐滤光器、可调谐超材料结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111568015.4A CN114015461B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111568015.4A CN114015461B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114015461A CN114015461A (zh) | 2022-02-08 |
| CN114015461B true CN114015461B (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=80069336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111568015.4A Active CN114015461B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114015461B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108531196A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-14 | 西安瑞立电子材料有限公司 | 一种含有二苯并呋喃环的液晶化合物及其制备方法和应用 |
| CN110776927A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-11 | 武汉轻工大学 | 异硫氰基含氟四联苯类液晶化合物及其制备方法、液晶组合物及应用 |
| CN113528148A (zh) * | 2020-04-14 | 2021-10-22 | 西安近代化学研究所 | 用于高频技术的液晶介质及其组件 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7018685B2 (en) * | 2001-01-11 | 2006-03-28 | Merck Patent Gmbh | Fluorinated aromatic compounds and the use of the same in liquid crystal mixtures |
| EP3085753B1 (de) * | 2015-04-13 | 2019-04-24 | Merck Patent GmbH | Fluorierte dibenzofuran- und dibenzothiophenderivate |
| TWI744458B (zh) * | 2017-02-27 | 2021-11-01 | 日商捷恩智股份有限公司 | 具有二苯并呋喃環的化合物、液晶組成物及液晶顯示元件 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111568015.4A patent/CN114015461B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108531196A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-14 | 西安瑞立电子材料有限公司 | 一种含有二苯并呋喃环的液晶化合物及其制备方法和应用 |
| CN110776927A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-11 | 武汉轻工大学 | 异硫氰基含氟四联苯类液晶化合物及其制备方法、液晶组合物及应用 |
| CN113528148A (zh) * | 2020-04-14 | 2021-10-22 | 西安近代化学研究所 | 用于高频技术的液晶介质及其组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114015461A (zh) | 2022-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2633578C2 (ru) | Мезогенные соединения, жидкокристаллические композиции, содержащие эти соединения, и устройства для высокочастотной техники | |
| CN114213296B (zh) | 含异硫氰基的萘系列液晶单体化合物以及制备方法和应用 | |
| WO2015192441A1 (zh) | 一种液晶组合物及其应用 | |
| JPS6126896B2 (zh) | ||
| CN110776927B (zh) | 异硫氰基含氟四联苯类液晶化合物及其制备方法、液晶组合物及应用 | |
| CN113528148A (zh) | 用于高频技术的液晶介质及其组件 | |
| CN114015459B (zh) | 一种含双萘单体液晶及其制备方法和应用 | |
| CN114149811A (zh) | 含炔基的双萘系列液晶单体化合物以及制备方法和应用 | |
| CN110776396B (zh) | 侧乙基四联苯类液晶化合物及其制备方法、液晶组合物以及微波器件 | |
| CN114015461B (zh) | 一种含二苯并呋喃液晶单体化合物及其应用 | |
| CN114105921B (zh) | 一种环戊基苯并呋喃液晶化合物及应用 | |
| CN115611833B (zh) | 苯并呋喃系列液晶单体化合物及其制备方法和应用 | |
| CN117466849A (zh) | 一种含异硫氰基的液晶单体化合物及其制备方法 | |
| CN103087723B (zh) | 一种含氟二苯并噻吩砜单体液晶及其制备方法和应用 | |
| CN111778040B (zh) | 一种液晶化合物及其制备方法与应用 | |
| CN114105966A (zh) | 一种液晶化合物及其制备方法和应用 | |
| CN113881443A (zh) | 一种含有二苯并噻吩结构的液晶化合物及其应用 | |
| CN113930246B (zh) | 一种液晶化合物及其应用 | |
| CN113913194B (zh) | 一种含氟液晶化合物及其应用 | |
| CN106833676B (zh) | 一种环丙基类液晶化合物及其制备方法与应用 | |
| CN107345140B (zh) | 一种异丁基类负介电各向异性的液晶化合物及其应用 | |
| CN107345141B (zh) | 一种异戊基类负介电各向异性的液晶化合物及其应用 | |
| CN114015460B (zh) | 含单萘系列液晶单体化合物及其制备方法和应用 | |
| CN114181712A (zh) | 一种含氟液晶化合物及应用 | |
| CN114196417A (zh) | 一种含环戊基液晶化合物及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |