一種超氟取代并含有CF₂O橋鍵的液晶化合物、合成方法及應用的制作方法

專利名稱：一種超氟取代并含有CF₂O橋鍵的液晶化合物、合成方法及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種持有CF2O橋鍵的超高含氟類似液晶化合物，它們可以作為高速響 應及低電壓閾值的TFT液晶混合物關鍵組分，具體地說是一類1-烷氧基_4-(( 二氟(3，4， 5-三氟苯氧基)亞甲基)-3，5- 二氟苯基)乙基)-2，3，5，6-四氟苯和合成方法。
背景技術：
對于液晶平板顯示的工業應用，要求液晶分子必須具有一些特定的性質。例如，為了使顯示器件能夠在各種氣候條件下使用，分子必須能夠在包括室溫在內的非常寬溫度范圍形成穩定的向列相。為此，液晶分子必須有低的熔點及高的清亮點。為了實現快速響應， 分子必須具有低的旋轉黏度。對于TFT-LCD使用的液晶材料，除了要求低閾值、快速響應以及高的液晶穩定性之外，還要求高的電壓保持率。低閾值的液晶材料應具有大的介電各向異性(△ O，而快速響應的性能要求液晶有小的旋轉黏度(υ1)。但是介電各向異性大的液晶極性越大黏度也越大。因此對液晶低閾值的要求與響應速度快是互相矛盾的。為了解決這個問題，在液晶分子中引入橋鍵-CF2O-,在相同的Δ ε的條件下，可以得到低黏度的液晶。產生這個現象的原因是分子的偶極矩與分子長軸之間的夾角的區別造成。對具有同樣黏度的分子，如果引入CF2O橋鍵，則夾角變小，Δ ε變大。德國Merck公司的研究人員于1989年首先報道該類具有橋鍵化合物的合成 (E. Bartmann, etal.，(Merck KGaA) ,DE-A4006921,1989)。20 世紀 90 年代該類液晶化合物得到了系統的研究(EP 0844229A1)。研究發現有些-CF2O-液晶不僅具有低黏度而且具有良好的溶解性。從1995年Merck公司申請發明專利以后(DE 19531165A1)，日本Chisso公司也開始申請發明專利(W0 9611995).特別是21世紀前10年，研究工作突飛猛進，出現了大批專利和科學論文，可以說具有橋鍵CF20的含氟液晶的大量出現，是近10年該領域的最重要、最基本的成就，為液晶顯示在電視技術上的應用做出重要貢獻。在設計具有CF2O橋鍵液晶分子時，不僅要兼顧大的Δ ε與低的旋轉黏度，而且要避免出現近晶相(S)。大量事實證實，三環體系往往不出現液晶相，四環體系可以出現向列相，但是后者的旋轉黏度比三環體系大大增加。現在使用的滿足介電各向異性大及旋轉黏度低的分子，即使沒有液晶相，但在與向列相液晶混合物混合之后，也同樣呈現液晶分子的功能。在此場合下，文獻中也廣義地稱它們為“保持有CF20橋鍵的液晶”。本發明的目的是在含氟液晶研究的大量積累的基礎上，創制新的具有中國氟化學特點的“保持有CF2O橋鍵液晶”。為此我們將4-烷氧基-2，3，5，6-四氟苯乙基引入分子， 以期達到減低的旋轉黏度的目的。1995年我們曾經利用自主開發的有上述基團液晶(中國專利號92108444)，對進口的STN混合液晶進行改性，發現此類液晶作為少量的攙雜劑使用，可以使響應速度大大提高。本發明中，我們成功合成一類含有11個氟原子的超氟化的 “保持有CH20橋鍵液晶”。測試結果指出它們雖然不出現向列相，同時也不出現近晶相，因此可以在制備混合液晶材料時作為特殊組分使用。

發明內容
本發明目的是提供一種1-烷氧基-4-(( 二氟(3，4，5_三氟苯氧基)亞甲基)_3， 5-二氟苯基)乙基)_2，3，5，6-四氟苯及其合成方法。本發明人在分子設計方面，對烷基-四氟苯基亞乙基引入含有-CF20-橋鍵的液晶分子，是的提供如下結構式的1 -烷氧基-4- (( 二氟(3，4，5-三氟苯氧基)亞甲基)-3，5-二氟苯基)乙基)-2，3，5，6_四氟苯
權利要求
1.一種具有如下結構式的1-烷氧基-4-(( 二氟(3，4，5_三氟苯氧基)亞甲基)_3，5-二氟苯基)乙基)_2，3，5，6-四氟苯液晶化合物
2.如權利要求1所述的液晶化合物的合成方法，其特征是采用如下步驟獲得(1)，1_烷氧基_4-((二氟(3，4，5_三氟苯氧基)亞甲基)-3，5_二氟苯基)乙炔基)_2， 3，5，6-四氟苯4的合成在N2保護下和601，4-烷氧基-2，3，5，6-四氟苯乙炔、中間體P、Pd(PPh3)2Cl2, CuI 和新蒸三乙胺30mL反應1 4小時；所述的4-烷氧基-2，3，5，6-四氟苯乙炔、中間體P、 Pd(PPh3)2Cl2、CuI 和三乙胺的摩爾比為 1 1 0. 02 0. 07 0. 05 0. 1 1 30 ；所述的4-烷氧基-2，3，5，6-四氟苯乙炔和中間體P具有如下的結構式4-烷氧基-2，3，5，6-四氟苯乙炔中間體
3.如權利要求2所述的方法，其特征是步驟(1)或步驟(2)的產物采用除溶劑或柱層析純化。
4.一種如權利要求1所述的1-烷氧基-4-(( 二氟(3，4，5-三氟苯氧基)亞甲基)_3， 5- 二氟苯基)乙基)_2，3，5，6-四氟苯用于制備混合液晶化合物。
全文摘要
本發明一種超氟取代并含有CF2O橋鍵的液晶化合物、合成方法及應用，涉及一種1-烷氧基-4-((二氟(3，4，5-三氟苯氧基)亞甲基)-3，5-二氟苯基)乙基)-2，3，5，6-四氟苯和合成方法。該化合物可以用于制備混合液晶化合物。
文檔編號C07C43/247GK102153454SQ20111003205
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者孫沖, 田瑞文, 秦川, 聞建勛 申請人:上海天問化學有限公司