[發明專利]一種含有二氟甲氧基橋鍵的液晶化合物、組合物及其應用

有效

• 申請號: 201410705039.3
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104498053A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 蔣戰英
• 申請（專利權）人: 蔣戰英
• 主分類號: C09K19/34
• 分類號: C09K19/34;C07D309/06;C09K19/44;G02F1/1333
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及液晶顯示材料領域，具體涉及一種含有二氟甲氧基橋鍵的液晶化合物、組合物及其應用。

背景技術

液晶作為環境友好材料，在高新技術領域顯示出越來越廣闊的應用前景因而倍受研究者的青睞，液晶材料在信息顯示材料、有機光電子材料等領域中的應用具有極大的研究價值和理想的應用前景。液晶材料作為新型顯示材料有許多優勢，如功耗極低，驅動電壓低。同時與其他材料相比，還具有體積小、重量輕、長壽命、顯示信息量大、無電磁輻射等優點，幾乎可以適應各種信息顯示的要求。

近幾年，液晶化合物的應用領域已經顯著拓寬到各類顯示器件、電光器件、電子元件、傳感器等。為此，已經提出許多不同的結構，特別是在向列型液晶領域，向列型液晶化合物迄今已經在平板顯示器中得到最為廣泛的應用。特別是用于TFT有源矩陣的系統中。

彩色顯示大多采用有源矩陣顯示方式。TFT-LCD已經廣泛用于直視型電視、大屏幕投影電視、計算機終端顯示和某些軍用儀表顯示，相信TFT-LCD技術具有更為廣闊的應用前景。但是因受液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍然存在著響應不夠快，電壓不夠低，電荷保持率不夠高等諸多缺陷。因此尋找低粘度、高介電各向異性的單晶化合物尤為重要。為了改善材料的性能使其適應新的要求，新型液晶化合物的合成及結構-性能關系的研究成為液晶領域的一項重要工作。

現有技術公開了多種液晶化合物，其中也有提到含二氟甲氧基橋鍵的液晶化合物，如2003年德國默克公司在專利CN171748A中對含有二氟甲氧基橋鍵和四氫吡喃的液晶化合物單體進行了公開及闡述闡述，但其所涉及的化合物依然不具備理想的應用性能。

發明內容

針對上述背景，本發明提供一種新型的液晶化合物,該化合物具有二氟甲氧基橋鍵單元結構。該化合物具有旋轉粘度低、介電各向異性大、互溶性好和性能穩定的特點，具有如式所示的結構Ⅰ：

其中，R選自H和未取代或其中一個或多個H由鹵素取代的含有1-12個碳原子的烷基或烷氧基；

A₁選自單鍵或1，4-苯基，其中1，4-苯基中的H各自獨立地可被一個或多個鹵素取代；

L₁和L₂各自獨立地選自H或鹵素；

Z₁選自單鍵或-(CH₂)₂-。

其中，本發明所述的液晶化合物優選：

R選自H和未取代或其中一個或多個H由氟元素取代的含有1-5個碳原子的烷基或烷氧基；

A₁選自單鍵或1，4-苯基，其中1，4-苯基中的H各自獨立地可被一個或多個氟元素取代；

L₁和L₂各自獨立地選自H或F；

Z₁為單鍵。

進一步優選：

R選自H和未取代含有1-5個碳原子的烷基；

A₁選自單鍵或1，4-苯基，其中1，4-苯基中的H各自獨立地可被一個或多個氟元素取代；

L₁和L₂均為H；

Z₁為單鍵。

以及更優選所述液晶化合物選自如下通式結構化合物：

R選自含有1-5個碳原子的烷基；

作為本發明最佳實施方式，所述液晶化合物為：

上述化合物具有較高的介電各向異性，應用至組合物后可降低器件的驅動電壓。

本發明的第二目的在于提供一種含有二氟甲氧基橋鍵液晶化合物的制備方法，所述制備方法的合成路線如下：

所述方法具體包括如下步驟：

(a)以化合物Ⅱ-1為起始原料，以弱酸為催化劑(如鹽酸)，二氯甲烷為溶劑，在室溫與二氫吡喃反應，得到化合物Ⅱ-2；

(b)化合物Ⅱ-2以四氫呋喃為溶劑，氮氣保護，在-75℃～-85℃，與丁基鋰反應，形成鋰試劑；再與碘甲烷反應，得到化合物Ⅱ-3；

(c)化合物Ⅱ-3以對甲苯磺酸吡啶鎓為催化劑，攪拌加熱反應得到化合物Ⅱ-4；

(d)化合物Ⅱ-5以四氫呋喃為溶劑，氮氣保護，在低溫下，與丁基鋰反應，形成鋰試劑；再與二氟二溴甲烷反應，得到化合物Ⅱ-6；