[發明專利]一種含氟反式烷基環己基聯苯類液晶單體的合成方法

有效

• 申請號: 200910020613.0
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101560396A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 杜開昌;韓春林;王金榮;呂勇達;王作鵬
• 申請（專利權）人: 萊陽市盛華科技有限公司
• 主分類號: C09K19/12
• 分類號: C09K19/12;C07C25/18;C07C17/263
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技術領域

本發明屬于精細化工技術領域，尤其是涉及一種含氟反式烷基環己基聯苯 類液晶單體的合成方法。

背景技術

隨著超扭曲向列相液晶(STN-LCD)和薄膜晶體管陣列驅動液晶顯示(TFT -LCD)技術的飛速發展，近年來兩者大大占據了臺式顯示器和便攜式筆記本電 腦等高檔顯示器市場，其中TFT-LCD由于采用薄膜晶體管陣列直接驅動液晶分 子，消除了交叉失真效應，因此顯示信息容量大。此時就需配合使用低粘度的 液晶材料，更大的提高響應速度，進而達到滿足視頻圖像顯示的需要。含氟反 式環己基聯苯類4-(4-烷基環己基)-4’-氟-1，1’-二聯苯液晶具有較高的介 電各向異性(Δε)、較低的黏度、中等的光學各向異性(Δn)、高電荷保持率 等優良特性，恰恰滿足了TFT-LCD顯示要求。除此之外該類液晶材料還具備良好 的光、電、熱和化學穩定性等突出優點，因此其被廣泛應用于高檔彩色STN-LCD 和TFT-LCD中；具有聯苯類液晶的穩定性、雙環己烷類液晶的低粘度及含氟類 液晶的顯示響應速度快、適當偶極矩等優良特性。

此類液晶單體一般由烷基環己基碘苯和對氟苯硼酸合成或是由烷基環己基 苯硼酸和對氟溴苯合成。其反應原理如下：

路線A：

路線B：

注：R表示為烷基，分別代表乙基，丙基，丁基，戊基。

上述兩種合成路線中，烷基環己基碘苯和烷基環己基苯硼酸均要 使用到重要中間體——烷基環己基苯，其合成路線為：

路線i：

注：R表示為烷基，分別代表甲基，乙基，丙基，丁基。

路線ii：

注：R表示為烷基，分別代表乙基，丙基，丁基，戊基。

在合成烷基環己基苯中，路線i是較早使用的方法，該生產方 法中生成的雜質較多，純化難度較大，使得產品收率低，大約30～ 40％。在生產中烷基酰氯及無水三氯化鋁見水易分解并產生氯化氫氣 體；環己烯易產生過氧化物，會引起燃燒爆炸危險；苯的毒性在芳香 烴中最大；黃鳴龍還原反應溫度較高(180℃以上)，均不同程度的造 成操作人員及生產設施的安全隱患，由于以上這些弊端，目前該法已 不經常使用。

采用路線ii合成路線，產生的雜質少，產物易于純化而且產品的 收率高(約80～94％)，反應物的危險性及反應條件均較溫和，因此 普遍使用該法。但是在產物脫水、轉型中，反應時間較長且反應節點 不易控制，后處理麻煩且三廢排放較多；在合成中，由于反應物分子 活性位較多，極易產生同分異構體，這些同分異構體不能產生液晶相， 它們的出現不僅影響產品得率，使成本上升，而且是目標化合物中的 有害物質，極大影響LCD性能，必須除去，但它們與目標化合物的 物理化學性質極其接近，常規方法不易分離。

在路線B中，雖然烷基環己基苯硼酸相對容易得到，但該方法 使用卻是昂貴的Pd(0)做催化劑，且該催化劑在日常實驗、生產環 境中很難保存，在這一點上很不利于工業化生產的要求；并且該偶聯 方法收率不是很理想，大約67％。

發明內容

本發明的目的在于改進已有技術的不足而提供一種使用高效負 載催化劑、高收率、生產成本低、三廢排放少、減少異構體生成、提 高目標化合物的選擇性和收率的含氟反式烷基環己基聯苯類液晶單 體的合成方法。

本發明的目的是這樣實現的，一種含氟反式烷基環己基聯苯類液 晶單體的合成方法，是選擇溴苯與鎂進行格氏反應，然后與烷基環己 酮偶聯并水解，再經脫水、加氫、轉型、碘代合成烷基環己基碘苯； 對氟溴苯與鎂進行格氏反應，然后低溫偶聯合成對氟苯硼酸，最后再 通過偶聯反應合成了目標化合物，其合成路線如下：

其中I為4-烷基-1-苯基環己醇，II為4-烷基-1-苯基環己烯，III為 烷基環己基苯，IV為反式烷基環己基苯，V為反式烷基環己基碘苯， VI為對氟苯硼酸，VII為4-(4-烷基環己基)-4’，-氟-1-1’，-二聯苯，R 表示為烷基，分別代表乙基，丙基，丁基，戊基。