[發(fā)明專利]一類新型四環(huán)雙烯液晶化合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010002666.2
• 申請日: 2010-01-21
• 公開（公告）號: CN102134183A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 仲錫軍;段二紅;李洪勝;趙地順;張習軍;王開芳
• 申請（專利權）人: 河北邁爾斯通電子材料有限公司
• 主分類號: C07C43/225
• 分類號: C07C43/225;C07C41/30;C07C43/215;C07C17/263;C07C25/24;C07C13/28;C07C1/34;C09K19/30
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

技術領域

本發(fā)明涉及一類新型四環(huán)雙烯液晶化合物及其制備方法。

背景技術

液晶材料的最廣泛和最重要的應用是在電子顯示方面-液晶顯示，在信息化的推動下，液晶電視、筆記本電腦、手機等電子商品的日益普及，人們對液晶材料的性能的要求也在不斷提高。用于平板顯示的液晶材料通常是由5-20種不同特性的液晶化合物按一定的比例混合而成，每一種化合物對液晶配方的貢獻不同，混合后的液晶組合物必須滿足具有較寬的工作溫度范圍、較低的工作電壓、低粘度、快速響應、化學穩(wěn)定性好、高清亮點、互溶性好、雙折射率高等要求。

液晶顯示器利用液晶材料的介電各向異性和光學各向異性的特性來實現顯示功能的。DE4444813公開了具有2，3-二氟苯基環(huán)己烷的液晶化合物：

這類化合物雖電阻率較高，穩(wěn)定性好，但是介電各向異性值較小。

CN1140160A公開了一種具有共軛碳鏈的液晶化合物以及含有它們的液晶組合物，其中公開了具有如下結構的液晶化合物：

R¹¹代表烷基，此類化合物在苯環(huán)上引入具有強極性的氟原子，化合物中的雙鍵和環(huán)己烷結構使得該液晶化合物電阻率較高，極性較大，低粘度，且與其它液晶材料具有較好的可混性，另外雙鍵的引入，提高了單晶彈性常數K33/K11的比值，有利于提高STN器件的驅動路數。

液晶材料通常是由5-20種不同特性的液晶化合物按一定的比例混合而成，每一種化合物對液晶配方的貢獻不同，在混晶的互配體系中，有的單體主要作用是提高混晶體系的清亮點，有的單體主要作用是增加單晶的互溶性，有的單體為互配體系提供更好的彈性常數，有的單晶為體系帶來更好的化學穩(wěn)定性，本發(fā)明所提出的新型四環(huán)雙烯結構，綜合了數類單晶的優(yōu)點，具備大彈性常數、高清亮點、良好的互溶性、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，可廣泛應用STN和TFT液晶材料配方中。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一目的在于提供一類新型的四環(huán)雙烯液晶化合物，該化合物結構式為：

其中R為F、CH₃或CH₃O，R1～R4為H或F，R5為H或CmH₂m+1，m為1-15。

所述的化合物，其結構式為：

其中R2～R4為H或F，R5為H或CmH₂m+1，m為1-15。

所述的化合物，其結構式為：

所述的化合物，其結構式為：

其中R1～R4為H或F，R5為H或CmH₂m+1，m為1-15。

所述的化合物，其結構式為：

環(huán)己烷類液晶是含有環(huán)己烷骨架的液晶，因具有高度的穩(wěn)定性，較寬的向列相溫區(qū)而受到人們的青睞。用環(huán)己烷取代苯環(huán)后，π電子體系減少、電荷分布密度降低，極性減弱，因而熔點較低，但其清亮點卻有增加趨勢。應用環(huán)己烷代替苯環(huán)的另一優(yōu)點是粘度的降低，克服了目前仍廣泛使用的含苯環(huán)骨架液晶黏度大，響應速度較慢的缺點，環(huán)己烷類液晶材料日益成為中高檔混合液晶材料不可缺少的有效組分。

該化合物由于含有獨特的四環(huán)與雙烯結構，使其具有烯類液晶和環(huán)己烷液晶的優(yōu)點，是一種符合液晶發(fā)展趨勢的重要的液晶化合物，具有寬液晶工作范圍、清亮點高、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點。應用于混晶材料中可以顯著改進LCD器件的陡度和視角，提高液晶顯示器件的響應速度，在中高端STN和TFT液晶材料顯示中具有良好的應用前景。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種制備該新型四環(huán)雙烯液晶化合物的方法，該方法以價廉易得的不同基團取代的苯基環(huán)己基酮、單新戊二醇縮-4，4′-雙環(huán)己二酮為起始原料，制備四環(huán)雙烯液晶化合物。制備過程如下：

步驟1)制備中間體A：

不同取代基取代的苯基環(huán)己酮經Wittig反應生成取代苯基環(huán)己基烯醚，取代苯基環(huán)己基烯醚經水解后得到順反取代苯基環(huán)己基甲醛的混合物，該混合物經順反轉位后得反-取代苯基環(huán)己基甲醛，反-取代苯基環(huán)己基甲醛經還原后得到反-取代苯基環(huán)己基甲醇，反-取代苯基環(huán)己基甲醇與碘反應生成反-取代苯基環(huán)己基碘甲烷，該碘化物與三苯基磷反應生成反-取代苯基環(huán)己基甲基碘三苯基膦鹽即中間體A；

步驟2)制備中間體B：

(a)：單新戊二醇縮-4，4’-雙環(huán)己二酮(I)經Wittig反應制烯醚(II)；

(b)：烯醚(II)水解和醛酮保護基交換制備所需的縮醛(III)；