CN1241917C - 一种2、5－取代苯并噁唑衍生物、其制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2，5-取代苯并噁唑衍生物，其结构式如下：其结构式如右：其中：R为1-15个碳的烷基或烯基，1-15个碳的烷氧基或烯氧基，氟代1-15个碳的烷基或烯基；Y1、Y2、Y3、Y4同时或分别选自-H、-F、-Cl、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-15烷基或C1-15烷氧基中的一种；Z1、Z2是单键、乙烯基、乙炔基、乙基或一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；m、n、Q为0～1，不能同时为0；环A、环B为亚苯基、嘧啶-2，5-二基、环己基-1，4-二基中的一种；还公开了一种2，5-取代苯并噁唑衍生物的制备方法，本发明化合物具有较大的介电各向异性，可降低混合液晶的阈值电压，较好的稳定性，可以作为显示用液晶材料以改善液晶组合物的光、电稳定性，起到防止其Δε降低的效果，可以用于TN、HTN、STN模式，TFT显示器。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物，特别是2、5-取代苯并噁唑衍生物、其制备方法及其作为显示用液晶材料的用途，属于化合物领域。
背景技术
液晶材料是随着液晶显示器(LCD)的发展而迅速发展的，其中显示用向列相液晶材料是发展最快、市场占有量最大的一种液晶材料。向列相液晶显示有TN(扭曲向列相)模式、HTN(高扭曲向列相)模式、STN(超扭曲向列相)模式、TFT(薄膜晶体管)模式、PDLC(聚合物分散液晶)模式、DS(动态散射)模式、GH(宾主)模式、ECB(电控双折射)模式、DAP模式以及DSTN(反射式双稳态)模式等液晶显示器(LCD)。特别是近年来的彩色液晶显示中TN、STN、TFT型得到了显著发展，投入了大规模生产，其中TFT模式倍受众人欢迎和注意。这些利用液晶特有的双折射各向异性、介电各向异性等特性制造的许多液晶显示器，已广泛用于钟表、电子计算器、文字处理、便携式电脑、掌上电脑、信息处理终端显示、电视机、移动通讯和各种仪器仪表等显示器中，并随着信息产业的迅速发展，对液晶显示装置的需求量逐年增加。
因此，作为显示用的液晶材料也得到了很大发展，出现了大量的液晶化合物。从联苯腈、酯类、含氧杂环苯类、嘧啶环类液晶化合物逐渐发展到环己基(联)苯类、二苯乙炔类、乙基桥键类、烯端基类液晶和各种含氟芳环类液晶化合物，最近日本还合成出结构稳定的二氟乙烯类液晶化合物，其分子结构越来越稳定，不断满足TN、STN、TFT-LCD的性能要求。
但是目前为止还没有任何单一的液晶化合物单独用在液晶显示装置，而不用与其他化合物组合就能够满足性能要求。所以为了得到特定显示器所需的各种特性，液晶材料通常以几种化合物的混合物形式使用，因此，需要液晶化合物与其他液晶化合物有良好的互溶性，甚至在低温下也要有良好的互溶性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2，5-取代苯并噁唑衍生物，该化合物光、电、热、化学稳定性好，具有较大的介电各向异性(Δε)，较高的比弹性常数，较好的抗紫外特性，同时具有宽的液晶态温度范围，低温下具有与其他化合物良好的互溶性，可以作为显示用液晶材料，改善液晶组合物材料及显示器的性能。
本发明的另一目的在于提供一种2，5-取代苯并噁唑衍生物的制备方法，该方法原料易得、合成路线简单、适合规模化工业生产。
本发明的再一目的在于提供一种2，5-取代苯并噁唑衍生物作为显示用液晶材料的用途。
本发明提供一种2，5-取代苯并噁唑衍生物，该化合物具有通式I所示的结构：
其中：R为1-15个碳的烷基或烯基，1-15个碳的烷氧基或烯氧基，氟代1-15个碳的烷基或烯基；Y1、Y2、Y3、Y4同时或分别选自-H、-F、-Cl、Br、I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-15烷基或C1-15烷氧基中的一种；Z1、Z2为单键、-CH＝CH-(乙烯基)、-CH≡CH-(乙炔基)、-CH2-CH2-(乙基)或一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；m、n、Q为不同时为0的0-2；环A、环B为亚苯基、嘧啶-2，5-二基或环己基-1，4-二基中的一种。其中，当Z1、Z2为单键时，表示其左、右的两个基团直接相连。
优选R为1-15个碳的直链烷基或烯基，1-15个碳的直链烷氧基或烯氧基，氟代1-15个碳的直链烷基或烯基。
优选R为C1-C7直链烷基；Y1、Y2、Y3为-H、-F中的一种；Y4为-H、-F、-CN或C1-15烷基中的一种；m、n、Q为0或1，但不同时为0；环A、B为亚苯基或环己基-1，4-二基；Z1、Z2为单键、-CH2-CH2-(乙基)、-CH≡CH-(乙炔基)中的一种。
更为优选地，R为C1-C7直链烷基；Y1、Y2、Y3选自-F或-H中的一种；Y1为-F、-CN或C1-C5烷基中的一种；环A、环B为亚苯基或环己基-1，4-二基；Z1为单健或乙基；Z2为单健、乙基或乙炔基。
更优选m为0，n、Q为0或1，但不同时为0；或m为0，n为1，Q为0或1；或者m、Q为0，n为1。也可以m为1，n或Q为0，或者n或Q为1。
所述化合物的代表结构如下：
其中环内的H表示该环为环己基-1，4-二基。
上述结构中，优选R为C1-C7直链烷基；Y4为-F、-CN、C1-C5直链烷基中的一种。
本发明还提供了一种2，5-取代苯并噁唑衍生物的制备方法，该方法包括如下步骤：
a)用硝酸硝化对位取代的苯酚类化合物(a)，经后处理得到对位取代的邻硝基苯酚类化合物b)；
b)在催化剂存在下用水合肼还原步骤a)得到的对位取代的邻硝基苯酚类化合物b)，得到对位取代的邻氨基苯酚类化合物(c)；
c)再将对位取代的邻氨基苯酚类化合物(c)与对位卤代氰苯(d)或取代对位卤代氰苯(d)在多聚磷酸(PPA)或浓硫酸存在下回流，经后处理得到2，5-取代苯并噁唑化合物(e)。
其中苯酚类化合物(a)中的对位取代基R′为
对位卤代氰苯(d)中的卤代为F、Cl、Br或I，取代对位卤代氰苯(d)为3位Y1取代的对位卤代氰苯，或3、4位Y2、Y3取代的对位卤代氰苯，当取代对位卤代氰苯(d)为3、4位Y2、Y3取代的对位卤代氰苯时，可以得到n为0的通式I所示的化合物。但反应示意中，只给出了(d)为对位卤代氰苯的情况。硝化反应在苯、环已烷、石油醚等有机溶剂中进行；反应温度控制在20℃以下；b)、c)、d)是在回流反应下进行的。
其中的Y2、Y3是通式中限定的基团，同样优选Y1为-H、-F、-CN或C1-15烷基中的一种。
该2，5-取代苯并噁唑化合物(e)为通式I所示的结构中的一种，其进一步反应，能够得到其他本发明的化合物。因此本发明的2，5-取代苯并噁唑衍生物的制备方法还包括如下步骤：
d)步骤c)得到的2，5-取代苯并噁唑化合物(e)在催化剂存在下与取代硼酸类化合物反应得到目的物(f)，或步骤c)得到的2，5-取代苯并噁唑化合物(e)氰解得2，5-取代苯并噁唑化合物(g)。
其中，取代硼酸类化合物中的取代基R″为
(f)和(g)都是通式I所示的结构中的一种。
其中步骤a)中催化剂为季铵盐类催化剂，反应在有机溶剂中进行。步骤b)中的催化剂为Pd/C。
合成中所述的后处理包括提取、水洗、除溶剂和干燥。
反应过程如下所示：
R′为
R″为
本发明的2，5-取代苯并噁唑衍生物也可以采用如下反应方法制备：
具体为：
c′)将位取代的邻氨基苯酚类化合物(c)溶解在N，N-二甲基乙酰胺或N，N-二甲基甲酰胺和三乙胺或吡啶中，滴加4-取代苯甲酰氯类化合物
反应后，经后处理得中间产物(h)。
d′)向中间产物(h)中加入对甲苯磺酸和溶剂，反应后，经后处理，得到目的物(i)。
其中c’)步骤是在冰浴下滴加4-取代苯甲酰氯类化合物，然后升温至50℃左右进行反应；d’)步骤的反应可在苯、环已烷、石油醚等有机溶剂中进行。
其中R’为
Y4是通式中限定的基团，同样优选Y4为-H、-F、-CN或C1-15烷基中的一种。
本发明的2，5-取代苯并噁唑衍生物具有作为液晶材料必要的特性，光、电、热、化学稳定性好，具有较大的介电各向异性(Δε)，较高的比弹性常数，高电压保持率，较低的粘度，较好的抗紫外特性，同时具有宽的液晶态温度范围，低温下具有与其他化合物良好的互溶性，可以作为显示用液晶材料，改善液晶组合物材料及显示器的性能。
本发明的一种2，5-取代苯并噁唑衍生物用于制备液晶组合物时，所述液晶组合物中包含2-40wt％通式(I)所示的化合物，其中优选为5-20wt％，最好为10wt％，余量为其他现有技术公知的其他液晶化合物。所述的现有技术公知的液晶化合物，优选为如下所示的化合物，但并不限于该化合物：
其中R为C1-15烷基或烯基；环E、环H为亚苯基、环己基-1，4-二基或连苯基中的一种；G为1-15个碳的烷基、烷氧基或-CN基中的一种，用量为60-98％。
在本发明一个优选的实施方式中，以10wt％本发明化合物与下述(2)-(6)列出的化合物共同组成一种具有良好性能的液晶组合物。
R为1-15个碳的烷基。
由于液晶材料中添加了本发明2，5-取代苯并噁唑衍生物，大大改善了显示用向列相液晶组合物的阈值电压，改善了液晶显示的响应特性，提高了抗紫外稳定性，可以用于TN、HTN、STN模式，TFT显示器。
本发明提供的一种2，5-取代苯并噁唑衍生物及其制备方法，其具有较大的介电各向异性(Δε)，较好的抗紫外特性，可以作为显示用液晶材料以改善液晶组合物的光、电稳定性，防止其(Δε)降低的效果，降低其阈值，可以用于TN、HTN、STN模式，TFT显示器。
具体实施方式
以下是本发明的实施例，本发明给出的实施例是为了进一步说明本发明的具体实施方案，而不是用来限制本发明的保护范围。
实施例1——按合成路线(I)
5-丙基-2-[3-氟-4-(3′，4′-氟苯)苯]苯并噁唑(A-1)的制备
a).对丙基邻硝基苯酚(A-1-b)的合成
在三口瓶中加入65％硝酸(分析纯)100ml，水360ml，四丁基溴化胺30g，在15℃下1小时内滴加含82g(0.6mol)对丙基苯酚(GC 99％)的200ml苯溶液，温度控制在18℃；TLC监测反应完毕后，静置4小时；分液，用100ml二氯甲烷(分析纯)提取水层两次，合并提取液和反应的苯溶液，水洗至中性，用Na2SO4(分析纯)干燥；用旋转蒸发仪除去溶剂，减压蒸馏，收集129～130℃/3mmHg馏分，得到对丙基邻硝基苯酚(b)76g(0.42mol)产品，也就是(A-1-b)，GC≥98％，收率：70％。
b).对丙基邻氨基苯酚(A-1-c)的合成
在三口瓶中加入76g(0.42mol)对丙基邻硝基苯酚，3g 5％的Pd/C催化剂，和500ml乙醇(分析纯)，在搅拌下加热至回流，慢慢滴加80％水合肼100ml，以保持回流为宜，约滴加1小时；TLC监测反应，继续回流2小时；过滤除固体，将滤液倒入1L水中，析出固体，过滤除去溶剂，得对丙基邻氨基苯酚(c)，也就是(A-1-c)，晾干。得白色粉末60g(0.40mol)，GC≥99.5％，mp：142℃，收率＞95％。
C).5-丙基-2-(3-氟-4-溴苯)苯并噁唑(A-1-e)的合成
三口瓶中加入41g(0.27mol)对丙基邻氨基苯酚，57g(0.285mol)3-氟-4-溴苯氰，多聚磷酸(分析纯)750ml，氮气保护下，在250℃下回流反应5小时，停止加热，降温至100℃时，将三口瓶中的产物倒入1L水中，析出固体，过滤除水，固体用水洗至中性，晾干。用石油醚/二氯甲烷＝4/1流动相柱层析分离、提纯得白色晶体(e)64g(0.19mol)，GC≥99％，mp：76.5℃，收率：70％。
d).5-丙基-2-[3-氟-4-(4’-氟苯)苯]苯并噁唑(A-1)的合成
三口瓶中加入20g(0.06mol)5-丙基-2-(3-氟-4-溴苯)苯并噁唑，3，4-二氟苯硼酸104g(0.066mol)，碳酸钠(分析纯)13g(0.12mol)，Pd催化剂1g，乙醇(分析纯)45ml，甲苯(分析纯)70ml，水60ml。在搅拌下加热至回流反应6小时。分液，水层用甲苯提取，合并有机相，水洗至中性，旋干。用石油醚95±5℃溶解后，用硅胶脱色，除溶剂后得白色晶体(A-1)15.6g(0.042mol)，GC≥99.4％，mp：77.65℃，Cp：89.59℃，收率＞70％。
其结构鉴定情况如下：
MS分析数据：C3H7-B(ON＝C)-B(F)-B-2F
特征离子(M/Z+)及丰度(％)：367(M+、38.21)、338(100)、325(1.81)、233(12.91)、206(5.11)、169(9.94)、105(7.63)、77(36.38)。
元素分析：
理论值C 71.93％，H 4.39％，N 3.81％
实测值：C 71.96％，H 4.37％，N 3.83％。
H1NMR：0.974(t，3H)、1.697(m，2H)、2.732(t，2H)、7.225(d，1H)、7.283(d，1H)、7.31(m，1H)、7.458(m，1H)、7.510(m，2H)、7.583(s，1H)、8.084(m，2H)。
实施例2
合成5-戊基-2-(4’-氟苯)苯并噁唑(A-2)
a).戊基邻硝基苯酚(A-2-b)的合成
参照实施例1的方法，不同的是反应时加入98.4g(0.6mol)对戊基苯酚，收集87.8g(0.42mol)产品，GC≥98％，收率：70％。
b).对戊基邻氨基苯酚(A-2-c)的合成
参照实施例1的方法，收集71.6g(0.40mol)产品，GC≥99.5％，收率：95％。
c).5-戊基-2-(4’-氟苯)苯并噁唑(A-2)的合成
参照实施例1的方法，不同的是反应时加入80g(0.66mol)4-氟苯氰，收集119g(0.42mol)产品(A-2)，GC≥99.75％，mp：71.07℃，收率：70％。其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：283
理论值：C 76.30％，H 6.40％，N 4.94％。
实测值：C 76.31％，H 6.41％，N 4.96％。
H1NMR：0.893(t，3H)、1.346(m，4H)、1.689(m，4H)、2.730(t，2H)、7.205(m，3H)、7.474(d，1H)、7.552(s，1H)、8.244(m，2H)。
实施例3
5-丙基-2-(3’，4’-二氟苯)苯并噁唑(A-3)
与实施例1中的a和b步骤相同，不同的是在步骤c)中加入39.6g(0.286mol)3，4-二氟苯氰。最终反应收集44.8g(0.16mol)产品，GC≥99.8％，mp：64.7℃，收率：60％。其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：273
理论值：C 70.32％，H 4.79％，N 5.13％。
实测值：C 70.33％，H 4.78％，N 5.16％。
实施例4
5-戊基-2-(3’，4’-二氟苯)苯并噁唑(A-4)
参照实施例1、3的方法，不同的是在a步骤中加入98.4g(0.6mol)的对戊基苯酚。最终反应收集48g(0.16mol)产品，mp：44.87℃，GC≥99.8％，收率：60％。其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：301
理论值：C 71.75％，H 5.69％，N 4.65％。
实测值：C 71.76％，H 5.68％，N 4.68％。
实施例5
5-戊基-2-(3’，4’，5’-三氟苯)苯并噁唑(A-5)
参照实施例1、4的方法，其中间体(A-5-C)为：
GC≥99％，mp：140.5℃；在步骤c)中加入44.9g(0.286mol)3，4，5-三氟苯氰，最终反应收集产品(A-5)56.8g(0.178mol)，mp：34.69℃，GC≥99.3％，收率：66％。其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：319
理论值：C 67.70％，H 5.05％，N 4.39％。
实测值：C 67.71％，H 5.04％，N 4.40％。
H1NMR：0.897(t，3H)、1.349(m，4H)、1.695(m，4H)、2.738(t，2H)、7.228(d，1H)、7.484(d，1H)、7.560(s，1H)、7.878(m.，2H)。
实施例6
5-正丙基-2-[3-氟-4-(4’-乙基苯)苯]苯并噁唑(B-1)
其中采用的中间体为：
GC≥99％，mp：76.5℃。
参照实施例1的方法，不同的是在d)步骤中，加入9.9g(0.066mol)对乙基苯硼酸。收集产品16.5g(0.046mol)，收率：80％，GC≥99.5％，mp：69.11℃，Cp：119.40℃。其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：359
理论值：C 80.20％H 6.17％N 3.90％
实测值：C 80.21％H 6.17％N 3.92％
H1NMR：0.971(t，3H)1.292(t，3H)1.693(m，2H)2.730(m，4H)7.211(d，1H)7.331(d，2H)7.503(d，1H)7.586(m，4H)8.035(d，1H)8.100(d，1H)
实施例7：
5-正丙基-2-[3-氟-4-(3’，4’-二氟苯)苯]苯并噁唑(B-2)
参照实施例1的方法，不同的是在d步骤中，加入9.2g(0.066mol)对氟苯硼酸。收集产品16.0g(0.046mol)，收率：80％。GC≥99.3％，mp：80.57℃，Cp：128.60℃。其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：349
理论值：C 75.63％，H 4.90％，N 4.01％。
实测值：C 75.64％，H 4.90％，N 4.02％。
H1NMR数据：0.973(t，3H)、1.697(m，2H)、2.732(t，2H)、7.224(d，1H)、7.283(m，1H)、7.340+1.633+7.553(m，6H)、8.050(d，1H)、8.084(d，1H)。
实施例8
5-正丙基-2-[3′-氟-4′-氰基苯]苯并噁唑(B-3)
利用实施例1的中间体(A-1-e)：
在三口瓶中加入26g(0.078mol)5-丙基-2-(3-氟-4-溴苯)苯并噁唑(A-1-e)，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)150ml，氰化亚铜14g(0.12mol)，加热回流，TLC跟踪反应，8小时反应毕；降至室温，将反应混合物倒入100ml氨水中，过滤、水洗至中性，得滤饼，晾干，经300ml石油醚溶解过柱子脱色，再重结晶提纯，得15.3g(0.055mol)白色晶体(B-3)，GC≥99.67％，mp：112.47℃。收率：70％。
其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：280
理论值：C 72.85％，H 4.67％，N 9.99％。
实测值：C 72.86％，H 4.66％，N10.01％。
H1NMR：0.971(s，3H)、1.722(m，2H)、2.739(t，2H)、7.264(m，1H)、7.531(d，1H)、7.606(s，1H)、7.789(t，1H)、8.105(d，1H)、8.132(d，1H)。
实施例9——按合成路线(II)
5-正戊基-2-(4′-正丙基苯)苯并噁唑(C-1)的制备
5-正戊基-2-(4’-正丙基苯)苯并噁唑的制备
三口瓶中加入对戊基邻氨基苯酚36g(0.20mol)，三乙胺(分析纯)30ml，N，N-二甲基乙酰胺(DEF分析纯)50ml，安装好搅拌装置，温度计；在冰浴8±2℃下，1小时内滴加0.22mol对丙基苯酰氯，滴毕后，升温至50℃反应3小时；然后将三口瓶中的产物倒入300ml的水中，用100ml甲苯提取两次，合并提取液，水洗至中性；加入对甲苯磺酸(分析纯)10g和200ml甲苯，安装好搅拌装置和分水器，分水处理4小时。将反应混合物水洗至中性，旋干。在95±5℃下用石油醚300ml溶解，用硅胶脱色，去溶剂后得43g白色晶体，GC≥99.7％，mp：59.86℃，收率：70％。
其结构鉴定情况如下：
MS分析数据：C5-B(ON＝C)-B-C3
| 分子式 | 特征离子(M/Z+)及丰度(％) |
| C21H25NO | 307(M+、45.96)、278(9.62)、250(100)、221(29.84)、206(0.87)、178(0.74)、116(7.61)、105(7.01) |
元素分析：分子量：307
理论值：C 82.04％，H 8.20％，N 4.56％。
实测值：C 82.05％，H 8.20％，N 4.57％。
H1NMR：0.916(t，3H)、0.994(t，3H)、1.364(m，4H)、1.731(m，4H)、2.725(m，4H)、7.193(d，1H)、7.367(d，2H)、7.497(d，2H)、7.581(d，1H)、8.194(d，2H)。
实施例10
5-正戊基-2-[3′，5′-二氟-4-氰基苯]苯并噁唑(C-2)
参照实施例9的方法，不同的是反应中的酰氯为0.22mol，3，5-二氟-4-碘基苯酰氯。得到64g 5-正戊基-2-[3，5-二氟-4-碘基苯]苯并噁唑白色晶体，GC≥99.5％，mp：89℃，收率：75％；然后将33.3g(0.078mol)5-正戊基-2-[3，5-二氟-4-碘基苯]苯并噁唑与0.12mol氰化亚铜反应，后处理过程同实施例8，得到17.8g(0.055mol)白色5-正戊基-2-[3，5-二氟-4-氰基苯]苯并噁唑晶体，GC≥99.9％，mp：103.5℃，收率：70％。其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：326
理论值：C 69.93％，H 4.94％，N 8.58％。
实测值：C 69.94％，H 4.94％，N 8.59％。
H1NMR：0.898(t，3H)、1.351(m，4H)、1.676(m，2H)、2.753(t，2H)、7.298(d，1H)、7.528(d，1H)、7.605(s，1H)、7.930+1.611(m，2H)。
实施例11
5-正丙基-2-[4-(4’-正戊基环己基(trans)苯)苯并噁唑(C-3)
参照实施例9的方法，不同的是反应中的酰氯为对正戊基环己基苯酰氯，邻氨基苯酚为对丙基邻氨基苯酚0.20mol。加入对正戊基环己基酰氯(trans)0.22mol，经后处理得到46.68g(0.12mol)化合物(c-3)白色晶体，GC≥99.4％，mp：56.98℃，166.63℃，CP：186.03℃，收率：70％。
其结构鉴定情况如下：
元素分析：分子量：389
理论值：C 83.24％，H 9.06％，N 3.60％。
实测值：C 83.23％，H 9.05％，N 3.61％。
H1NMR：0.901(t，3H)、0.963(t，3H)、1.086(m，2H)、1.293(m，8H)、01.468(m，2H)、01.708(m，3H)、1.913(m，4H)、2.546(m，1H)、2.711(t，2H)、7.163(d，1H)、7.370(d，2H)、7.472(d，2H)、7.551(s，1H)、8.169(d，2H)。
实施例12-36
参照上述实施例的方法，合成下述化合物。
上述化合物可以分别采用本发明公开的两种方法合成。当然，当R为烯基或炔基时，应该首先对烯基保护，再进行合成反应。其他取代基的化合物，如-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CF3或-NO2取代化合物的合成，也是液晶化合物经常采用的基团和反应，这对于本领域的技术人员是公知的。这里不再一一描述。
实施例37：本发明的目标化合物液晶性能比较
表1本发明化合物液晶性能测试参数：
| 化合物 | 光学各相异性 | 阈值电压 | 陡度 | 介电各向异性 | 清亮点 | ||||
| No | Ne | ΔN | V90 | V10 | P | Δε | Cp | ||
| A-2 | 1.5034 | 1.6289 | 0.1255 | 2.076 | 2.799 | 1.348 | 3.26 | 51.1 | 54.2 |
| A-3 | 1.5037 | 1.6274 | 0.1237 | 1.906 | 2.610 | 1.369 | 3.35 | 49.1 | 52.4 |
| A-4 | 1.5025 | 1.6256 | 0.1231 | 1.975 | 2.676 | 1.355 | 3.39 | 49.0 | 51.9 |
| A-5 | 1.5020 | 1.6235 | 0.1215 | 1.842 | 2.513 | 1.364 | 3.69 | 47.8 | 51.2 |
| B-3 | 1.5040 | 1.6394 | 0.1354 | 1.796 | 2.399 | 1.335 | 5.02 | 55.0 | 58.4 |
| C-1 | 1.5238 | 1.7022 | 0.1784 | 1.406 | 1.960 | 1.394 | 9.64 | 60.7 | 64.7 |
| C-3 | 1.5208 | 1.7091 | 0.1883 | 1.583 | 2.186 | 1.382 | 9.80 | 78.4 | 82.4 |
从以上目标化合物的液晶性能比较可以看出，本发明的化合物具有作为液晶材料必要的特性，光、电、热、化学稳定性好，具有较大的介电各向异性(Δε)，较高的比弹性常数，高电压保持率，较低的粘度，较好的抗紫外特性，同时具有宽的液晶态温度范围，可以作为显示用液晶材料，改善液晶组合物材料及显示器的性能。
Claims (10)
1.一种2，5-取代苯并噁唑衍生物，所述化合物具有通式I所示的结构：
其中：
R为C1-C15烷基、C2-C15烯基、C1-C15烷氧基、C2-C15烯氧基、氟代C1-C15烷基或C2-C15烯基；Y1、Y2、Y3为-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-C15烷基或C1-15烷氧基中的一种；Z1为单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2-CH2-、一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；环A、环B为亚苯基、嘧啶-2，5-二基或环己基-1，4-二基中的一种；
和
m＝0，n＝0，Q＝1，Y4为-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-C15烷基中的一种，Z2为单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2-CH2-、一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；
或者和
m＝0，n＝0，Q＝1，Y4为C1-C15烷氧基，Z2为-C≡C-、-CH2-CH2-、一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；
或者和
m＝0，n＝1，Q＝0，Y4为-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-C15烷基或C1-C15烷氧基中的一种，Z2为-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2-CH2-、一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；
或者和
m＝0，n＝1，Q＝0，Y4为-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-C15烷基中的一种，Z2为单键；
或者和
m＝0，n＝1，Q＝2，Y4为-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-C15烷基或C1-C15烷氧基中的一种，Z2为单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2-CH2-、一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；
或者和
m＝0，n＝2，Q＝1或2，Y4为-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-C15烷基或C1-C15烷氧基中的一种，Z2为单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2-CH2-、一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种；
或者和
m＝1或2，n＝0-2，Q＝0-2，Y4为-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CH3、-CF3、-OCF3、-CF2CF3、-OCHF2、-CN、C1-C15烷基或C1-C15烷氧基中的一种，Z2为单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2-CH2-、一个或多个氢被卤代的-CH2-CH2-中的一种。
2.根据权利要求1所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物，其中R为C1-C15直链烷基、C2-C15烯基、C1-C15直链烷氧基、C2-C15直链烯氧基、氟代C1-C15直链烷基或氟代C2-C15直链烯基。
3.根据权利要求1所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物，其中R为C1-C7直链烷基；Y1、Y2、Y3为-H、-F中的一种；Y4为-H、-F、-CN或C1-C15烷基中的一种；m、n、Q为0或1，但不同时为0；环A、B为亚苯基或环己基-1，4-二基；Z1、Z2为单键、-CH2-CH2-、-C≡C-中的一种。
4.根据权利要求1-3任何一项所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物，其中Z1为单键或乙基；Z2为单键、乙基或乙炔基。
5.根据权利要求1-3任何一项所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物，其中Z1、Z2为单键。
6.根据权利要求1-5任何一项所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物，其中m为0，或n为0。
7.根据权利要求1-5任何一项所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物，其中m为0，n、Q为0或1，但不同时为0；或m为0，n为1，Q为0或1；或者m、Q为0，n为1；或者m为1，n或Q为0，或者n或Q为1。
8.权利要求1-7任何一项所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物的制备方法，该方法包括如下步骤：
a)用硝酸硝化对位取代的苯酚类化合物，经后处理得到对位取代的邻硝基苯酚类化合物；
b)在催化剂存在下用水合肼还原步骤a)得到的对位取代的邻硝基苯酚类化合物，得到对位取代的邻氨基苯酚类化合物；
c)再将对位取代的邻氨基苯酚类化合物与对位卤代氰苯或取代对位卤代氰苯在多聚磷酸或浓硫酸存在下回流，经后处理得到2，5-取代苯并噁唑化合物；
其中苯酚类化合物中的对位取代基R′为
对位卤代氰苯中的卤代为F、Cl、Br或I，取代对位卤代氰苯为3位Y1取代的对位卤代氰苯，或3、4位Y2、Y3取代的对位卤代氰苯，当取代对位卤代氰苯为3、4位Y2、Y3取代的对位卤代氰苯时，可以得到n为0的通式I所示的化合物。
9.权利要求1-7任何一项所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物在液晶显示器中的用途。
10.含有权利要求1-7任何一项所述的2，5-取代苯并噁唑衍生物的液晶组合物，其特征在于所述的组合物中包括2-40wt％通式I所示的化合物。
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