[發明專利]一種烯丙氧基側向多氟液晶化合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201110440227.4
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102559201A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 安忠維;姜祎;陳新兵;陳沛
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C09K19/30
• 分類號: C09K19/30;C07C43/225;C07C41/16
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種烯丙氧基側向多氟液晶化合物及其制備方法。

背景技術

VA和IPS顯示模式具有寬視角、高對比度等優勢，在大屏幕電視方面有著廣泛的應用。VA和IPS顯示模式所用的液晶材料的介電各向異性為負值，在液晶混合物中需添加負性液晶材料以調整介電各向異性。側向含有氰基的液晶化合物，雖然氰基極性大，介電各向異性為負值，但是由于含氰基的液晶化合物電阻率低，難以滿足VA和IPS顯示模式的要求。側向多氟取代液晶化合物的介電各向異性亦為負值，電阻率高，粘度較低，可應用于VA和IPS顯示模式，并可獲得較快的響應速度，而且熱性能優于含有氰基的液晶化合物，大多數此類化合物包括2，3-二氟-1，4-二取代苯結構，例如下列化合物：

目前開發研究的此類化合物，雖然介電各向異性較大(-5～-6)，但是熔點較高，粘度相對于VA和IPS顯示模式的要求而言較大，或者粘度較低，而且添加到液晶混合物中降低清亮點，影響液晶相區間。

含乙撐橋鍵和端烯的側向含氟聯苯液晶化合物具有熔點低、清亮點高、液晶相區間較寬等性能，該類液晶有助于降低粘度，提高顯示的響應速度。專利號為201010601136.X的中國發明專利提供了一種4-[2-(反-4-烷基環己基)乙基]-4′-烯丁基氟取代-1，1′-聯苯液晶化合物的制備方法，該類化合物有著良好的熱性能，由于是側向單氟取代化合物，介電各向異性很小(≈0.1)，主要在液晶的基礎配方中應用。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題在于克服上述液晶化合物的缺點，提供一種負介電各向異性較大、熔點低、粘度低、液晶相區間寬的烯丙氧基側向多氟液晶化合物。

本發明所要解決的另一個技術問題在于為上述烯丙氧基側向多氟液晶化合物提供一種操作簡單的制備方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：該烯丙氧基側向多氟液晶化合物的結構式如式I所示：

式I

式中(F)m、(F)n、(F)x、(F)y均表示氟原子取代，m、n、x、y表示氟原子的取代個數，其取值為0或1，并且m、n、x、y中最多兩個同時取值為0，R表示C2～C10的直鏈烷基。

本發明烯丙氧基側向多氟液晶化合物的結構式式I中，優選m取值為0，n、x、y的取值均為1，也可優選m、n的取值為0，x、y的取值為1，還可優選m、n、x、y的取值均為1，R優選C2～C5的直鏈烷基。

上述烯丙氧基側向多氟液晶化合物的制備方法如下：

在流速為0.6mL/分鐘的氮氣保護下，將取代鹵代芳烴、取代芳基硼酸、四正丁基溴化銨、碳酸鉀、溶劑加入三口燒瓶中，升溫至65℃，固體完全溶解后，加入四(三苯基)膦合鈀，取代芳基硼酸與四正丁基溴化銨、取代鹵代芳烴、碳酸鉀的摩爾比為1∶1∶1.05∶2.6，取代芳基硼酸與四(三苯基)膦合鈀、溶劑的質量比為1∶0.03∶10，65℃反應2小時，關閉氮氣保護，待體系變黑后，加入3-溴丙烯，3-溴丙烯與取代鹵代芳烴的摩爾比為1.05∶1，繼續反應4小時，加入溶劑質量3倍的蒸餾水，用石油醚萃取，有機相用蒸餾水洗至中性，以硅膠為固定相、石油醚為洗脫液進行柱色譜分離，蒸鎦回收石油醚后用乙醇重結晶，制備成烯丙氧基側向多氟液晶化合物，其結構式如式I所示，化學命名為4-[2-(反-4-烷基環己基)乙基]-4′-烯丙氧基多氟取代-1，1′-聯苯反應方程式如下：

上述的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、乙醇、四氫呋喃中的任意一種與蒸餾水按質量比為3∶1混合的混合物；取代芳基硼酸為4-[2-(反-4-烷基環己基)乙基]苯硼酸、2-氟-4-[2-(反-4-烷基環己基)乙基]苯硼酸、3-氟-4-[2-(反-4-烷基環己基)乙基]苯硼酸、2，3-二氟-4-[2-(反-4-烷基環己基)乙基]苯硼酸中的任意一種，其中所述的烷基為C2～C10的直鏈烷基；取代鹵代芳烴為4-溴苯酚、2-氟-4-溴苯酚、3-氟-4-溴苯酚、2，3-二氟-4-溴苯酚中的任意一種。

本發明的烯丙氧基側向多氟液晶化合物具有負介電各向異性大、熔點低、粘度低、液晶向區間寬等優點，可用于VA和IPS顯示模式。本發明采用偶聯反應、親核取代等經典反應，“一鍋法”合成該類化合物，操作簡單，產品收率和純度高。

附圖說明

圖1是實施例1制備的液晶化合物的¹³C核磁共振譜圖。

圖2是實施例1制備的液晶化合物的¹H核磁共振譜圖。