1、(10)申请公布号 CN 102186945 A (43)申请公布日 2011.09.14 CN 102186945 A *CN102186945A* (21)申请号 200880131566.0 (22)申请日 2008.09.17 C09K 19/12(2006.01) C09K 19/04(2006.01) C09K 19/30(2006.01) C09K 19/34(2006.01) C09K 19/40(2006.01) (71)申请人 特拉根 LC 化学股份公司 地址 列支敦士登巴尔策斯 (72)发明人 W哈斯 A拉帕尼克 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务
2、所 11038 代理人 陈季壮 (54) 发明名称 手性化合物, 包含这些手性化合物的胆甾型 和铁电型液晶组合物, 和包含这些液晶组合物的 液晶显示器 (57) 摘要 通式 (1) 的手性液晶化合物其中 R1和 R2中 至少一个是手性取代基, K 可以是单键或与 K1-5相 同, K1-5表示六元环系, 该环可以是至少部分不饱 和的, 其中如果在每种情况下从同一原子开始以 顺时针, 和以逆时针计算, 这些环或环系中在形成 与下一个环, 或取代基 R1和 R2之一的连接的一部 分的两个原子之间的原子数目不相差大于 1, X1-20 表示烷基, 或烷氧基, 或氟化烷基, 或氟化烷氧基, 或原子 H
3、, 或卤素原子, 包含此种手性液晶化合物 的混合物, 和包括此种混合物作为活性成分的液 晶显示器。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.04.15 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2008/062397 2008.09.17 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/031431 EN 2010.03.25 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 4 页 说明书 31 页 按照条约第19条修改的权利要求书 4 页 CN 102186949 A1/4 页 2 1. 以下通式 (1) 的手性液晶化合物 : 其中 R1 Y-
4、(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p-, 或 Y-(CH2)n-CH CH-(CH2)p-(O)m-, 或 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY2-(CH2)p-Y3, 或 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p-Y3, 或 氟化烷基或氟化烷氧基, 其中所述氟化烷基或氟化烷氧基具有 1-20 个碳原子 ; R2 Y3-(CH2)n-CHY4-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY5-(CH2)p-Y, 或 Y3-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY5-(CH2)p-Y, 其中 Y 在
5、每种情况下且彼此独立地表示原子 H、 F 和 Cl 之一, 或基团 -CN、 -S-CN、 -O-CF3、 -CF 3、 -CO-CH3、 -CiH2i+1、 -O-CiH2i+1、 -CO-O-CiH2i+1或 -O-CO-CiH2i+1; Y1、 Y2在每种情况下且彼此独立地表示原子F和Cl之一或基团-CN、 -CF3、 -CjH2j+1、 -O-Cj H2j+1、 -CO-O-CjH2j+1、 -O-CO-CjH2j+1或非同时地表示原子 H, 或如果 R2是手性取代基, 则同时表 示原子 H ; Y3在每种情况下且彼此独立地表示单键或原子 -O- 之一, Y4、 Y5在每种情况下且彼此
6、独立地表示原子 F、 Cl 之一或基团 -CN、 -CF3、 -ChH2h+i、 -O-ChH2 n+1、 -CO-O-ChH2h+1、 -O-CO-ChH2h+1或非同时地表示原子H, 或当R1是手性取代基时, 同时表示原 子 H ; n、 p、 k、 j、 i、 h 对于 n、 p、 k、 j、 i 和 h 中的每一个独立地各自呈 0-7 的值 ; m、 l 独立地表示 0 或 1 ; 并且如果 l m 0, 则 i+k+n+p 是至少 6 ; 条件是 Y、 Y1、 Y2、 Y3、 Y4、 Y5、 h、 i、 j、 k、 l、 m、 n 和 p 经选择满足 R1和 R2中至少一个是具 有至
7、少一个手性中心的手性取代基, K 表示单键或选自以下的六元环系 : 环己烷、 环己烯、 苯、 吡啶、 嘧啶、 四嗪、 1, 3, 2- 二氧 杂硼杂环己烷、 六氢吡啶、 六氢嘧啶、 六氢哒嗪、 六氢吡嗪、 六氢三嗪的异构体、 四氢嗪、 环 丁烷、 环戊烷、 环庚烷和环辛烷环, 和衍生自这些环状化合物中任一种的至少部分不饱和环 状化合物, 其中如果在每种情况下从同一原子开始以顺时针计算, 和以逆时针计算, 这些环 或环系中在形成与下一个环, 或取代基 R1的化学键的一部分的两个原子之间的原子数目不 相差大于 1, 其中 A、 A1呈值 0 或 1, 和在 K 是单键的情况下, A 和 A1中仅一
8、个是 0, K1-5彼此独立地各自表示选自以下的六元环系 : 苯、 吡啶、 嘧啶、 四嗪、 1, 3, 2- 二氧杂硼 杂环己烷、 六氢吡啶、 六氢嘧啶、 六氢哒嗪、 六氢吡嗪、 六氢三嗪的异构体、 四氢嗪和衍生 自这些环状化合物中任一种的至少部分不饱和环状化合物, X1-20彼此独立地表示烷基, 或烷氧基, 或氟化烷基, 或氟化烷氧基, 或原子 H, 或卤素原 子之一, 或在每种情况下彼此独立地含 1-20 个碳原子的烷基、 烷氧基、 氟化烷基和氟化烷 权 利 要 求 书 CN 102186945 A CN 102186949 A2/4 页 3 氧基之一, 且其中环 K1、 K2、 K3、
9、K4和 K5中至少三个连续环是彼此独立地选自由苯、 吡啶、 嘧啶和四 嗪构成的环的芳族或杂芳族环, 连续环是指彼此直接键接的环, 其中作为一个环的成员的 一个原子与作为下一个环的成员的一个原子直接键接。 2. 权利要求 1 的手性液晶化合物, 其中 : R1 Y-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p- ; n 呈 3-7 的值 K 表示单键 A 1, K1-5彼此独立地表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环, X1-20彼此独立地表示 -CH3、 -C2H5、 -O-CH3、 -CF3和 -O-CF3基团之一, 或原子 H、 F 和 Cl 之 一。 3. 权利要求 1 的手性液晶
10、化合物, 其中 R1 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY2-(CH2)p-Y3; 其中 K 表示单键, A 1, A1呈 0 或 1 的值 ; K1-5彼此独立地表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环, 和 X1-20表示 -CH3, 或 -C2H5, 或 -O-CH3, 或 -CF3, 或 -O-CF3基团, 或原子 H, 或 F, 或 Cl。 4. 权利要求 1 的手性液晶化合物, 其中 R1 Y-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p- ; 或 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY2-(CH2)p-Y3; 其中
11、 K 表示苯、 吡啶、 嘧啶、 环丁烷、 环戊烷、 环庚烷和环辛烷环之一 ; A 1, A1 0 ; K1-4表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环, 除了当 K1和 K3是苯环的情况 ; X1-16彼此独立地表示 -CH3、 -C2H5、 -O-CH3、 -CF3和 -O-CF3基团之一, 或原子 H、 F 和 Cl 之 一。 5. 权利要求 1 的手性液晶化合物, 其中 R1 Y-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p- ; 其中 n 呈 3-7 的值, K 表示单键, A 1, A1 0 ; K1-5彼此独立地表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环 ; X1-16彼此独立地表示原子 H
12、 且 X1-16中不超过七个可以是卤素原子, 或 -CH3, 或 -CF3基 团。 6.权利要求1的手性液晶化合物, 其中通式(1)中的至少三个, 更优选至少四个连续环 权 利 要 求 书 CN 102186945 A CN 102186949 A3/4 页 4 是在 1- 和 4- 位与相邻环或键连接的亚苯基环, R2是手性取代基, R1是含 6-25 个碳原子的 非手性直链或支链烷基残基。 7. 权利要求 6 的手性液晶化合物, 它们具有四个或五个各自在 1- 和 4- 位连接的亚苯 基环。 8.权利要求6的手性液晶化合物, 其中烷基残基R1以其碳原子之一直接地与外部亚苯 基环以对位连接。
13、 9. 权利要求 6 的手性液晶化合物, 其中连续环, 即分别携带取代基 R1和 R2的那些环的 外部不在 2、 3、 5 和 6 位携带取代基。 10. 权利要求 6 的手性液晶化合物, 其中在 g 数量的连续环中, 环称为 K、 K1、 K2、 K3、 .、 Kg-1, 对于任何环 Kf, 其中在 Kf K 的情况下, f 可以呈值 0, 在 Kf K1的情况下, f 可以呈值 1, 在 Kf K2的情况下, 呈 2, 等等, 直至在 Kf Kg-1的情况下, f 可以呈 g-1, 如果具有 f2 f1的两个环 Kf1和 Kf2在 2、 3、 5 或 6 位带有取代基, 则不存在具有 f2
14、 f f1的环 Kf, 该环 也不在 2、 3、 5 或 6 位带有至少一个取代基。 11. 权利要求 6 的手性液晶化合物, 其中基团 R2中的至少一个手性中心通过一个醚 键 -O- 或非手性亚烷基 -CY6Y6-, 或通式 -O-CY6Y6- 的非手性基团, 或通式 -CH2-CY6Y6- 的基 团, 或通式 -CY6Y6-CH2- 的非手性基团, 或通式 -O-CY6Y6-CH2- 的非手性基团, 其中 Y6可以是 H、 F、 Cl、 -CN、 CF3、 -CqH2q+1、 -O-CqH2q+1、 -CO-O-CqH2q+1, 其中 q 可以是 1-11, 与 K4或 K5分开。 12.
15、 含有至少两种化合物的液晶混合物, 其包含质量分数为 0.5至 99.5的至少一 种或多种介电有机化合物和质量分数为99.5-0.5的根据权利要求1-11中一项或多项 的化合物。 13. 权利要求 12 的液晶混合物, 具有铁电性能, 并包含作为介电有机化合物的质量分 数为5-90的至少一种非手性或手性近晶化合物, 和质量分数为10-95的至少一种 根据权利要求 1-11 中一项或多项的化合物。 14. 权利要求 13 的铁电型液晶混合物, 其中所述至少一种非手性或手性近晶化合物的 质量分数是30-70, 并且所述至少一种根据权利要求1-11中一项或多项的化合物的质 量分数是 70 -30。
16、15. 权利要求 12 的液晶混合物, 具有手性向列性能, 并包含作为介电有机化合物的 质量分数为 50 -99.5的至少一种既不手性又不手性向列型的化合物, 和质量分数为 0.5 -50的至少一种根据权利要求 1-11 中一项或多项的化合物。 16. 权利要求 15 的手性向列型液晶混合物, 其中所述至少一种既不手性又不手性向列 型的化合物的质量分数是 70 -99.5, 并且所述至少一种既不手性又不手性向列型的化 合物具有正介电各向异性, 并且其中至少一种根据权利要求 1-11 中一项或多项的化合物 的质量分数是 30 -0.5。 17. 权利要求 16 的手性向列型液晶混合物, 其中所述
17、至少一种既不手性又不手性向列 型的化合物的质量分数是 70 -99.5, 并且所述至少一种既不手性又不手性向列型的化 合物具有负介电各向异性, 并且其中至少一种根据权利要求 1-11 中一项或多项的化合物 的质量分数是 30 -0.5。 18. 权利要求 12 的液晶混合物, 含至少三种化合物, 其中所述至少一种根据权利要求 1-11 中一项或多项的化合物的质量分数是 0.5 -50, 并且其中存在至少两种介电有机 权 利 要 求 书 CN 102186945 A CN 102186949 A4/4 页 5 化合物, 其中此类化合物的质量分数之和是 50 -99.5, 并且此类化合物中的至少一
18、种 既不手性又不手性向列型, 并且此类化合物中的至少一种是近晶化合物。 19.具有无源矩阵(静态或倍增)寻址的液晶显示器, 含有根据权利要求12-18中一项 或多项的液晶混合物。 20.具有有源矩阵(TFT)寻址的液晶显示器, 含有根据权利要求12-18中一项或多项的 液晶混合物。 21. 具有无源矩阵 ( 静态或倍增 ) 寻址的铁电型液晶显示器, 含有根据权利要求 13 或 14 的液晶混合物。 22.具有有源矩阵(TFT)寻址的铁电型液晶显示器, 含有根据权利要求13或14的液晶 混合物。 23. 双稳态铁电型液晶显示器, 含有根据权利要求 13 或 14 的液晶混合物。 24. 具有无源
19、矩阵 ( 静态或倍增 ) 寻址的胆甾型液晶显示器, 含有根据权利要求 15-17 中一项或多项的液晶混合物。 25.具有有源矩阵(TFT)寻址的胆甾型液晶显示器, 含有根据权利要求15-17中一项或 多项的液晶混合物。 26. 双稳态胆甾型液晶显示器, 含有根据权利要求 15-17 中一项或多项的液晶混合物。 27. 选择性反射胆甾型液晶显示器, 含有根据权利要求 15 的液晶混合物。 权 利 要 求 书 CN 102186945 A CN 102186949 A1/31 页 6 手性化合物, 包含这些手性化合物的胆甾型和铁电型液晶 组合物, 和包含这些液晶组合物的液晶显示器 发明领域 000
20、1 本发明涉及手性化合物、 铁电型液晶组合物和包含此种铁电型液晶组合物的机械 和震动稳定的铁电液晶显示器 (LCDs), 以及胆甾型液晶组合物和包含此种胆甾型液晶组合 物的具有无源矩阵 ( 静态或倍增 ) 或有源矩阵 (TFT) 寻址的高速切换、 低工作电压和单稳 态或双稳态胆甾型 LCD。 0002 发明背景 0003 铁电及其它手性液晶化合物已经公开在 WO 96/00710 A1、 EP 0 339414 A2、 EP 0 360 042 A1、 EP 0 306 195 A2、 GB 2 200 912 A、 US 7,022,259、 US 5,494,605、 US 5,382,3
21、80、 US 5,250,222、 US 4,419,264、 WO 89/02425A1、 EP 0 329 153 A2、 US 5,486,309A、 US 5,358,663A 和 US 4,780,241 中。 0004 然而, 现有技术中的化合物尚未完全令人满意并且不满足上文所提及的铁电和胆 甾型液晶显示器中的所有应用要求。特别地, 需要将允许制备震动稳定的铁电型液晶显示 器以及同时高速切换、 低工作电压单稳态或双稳态手性向列型 LCD 的化合物。在本发明上 下文中, 应该理解的是名称胆甾型和手性向列型应认为是等同的。 0005 在 US 4,419,264 中, 公开了一些非手性
22、含氟 4, 4- 双 -( 环己基 )- 联苯衍生物, 它 们可以用作向列型液晶混合物的组分 ( 实施例 3-5)。虽然提及 R1或 R21可以是支化 ( 并 因此手性 ) 的, 但是没有关于此种手性化合物、 它们的性能和基于它们的液晶混合物的性 能的信息。从 US4,419,264 的描述可以得出, 这些化合物不能用于制备 : 0006 - 具有宽的胆甾醇相温度范围 (-30至 100 )、 好的动力学参数 ( 具有小于 5ms 或 10ms 的响应时间 )、 低阈值和饱和电压 ( 小于 20V)、 好的电光曲线的锐度和双稳态晶体 结构的好的机械、 热和长期稳定性的胆甾型液晶混合物, 和 0
23、007 - 具有不同光学各向异性 (n) 和自发极化值的铁电型液晶混合物, 或具有不同 螺距和光学各向异性 (n) 值、 正或负介电各向异性 ()、 弹性常数 ( 特别是 K22) 的需 要值和宽的铁电或胆甾醇相的温度范围的手性向列型混合物。 0008 US 4,419,264 的化合物和液晶混合物不允许与配向材料结合来产生具有低工作 电压和高对比度的震动稳定的铁电型液晶显示器 LCD, 或高速切换、 低工作电压单稳态或双 稳态手性向列型 LCD。 0009 最后, US 4,419,264 的手性化合物不能真正地用于实际应用。此种化合物的合成 路线 ( 与本发明的化合物和 US 4,419,
24、264 的手性化合物相反 ) 是多阶段的并且这些化合 物的最终产率非常低。此外, 应该指出的是, 起始材料 : 手性 4- 烷基环己酮、 格氏试剂等非 常难以制备。 0010 在 WO 89/02425A1 中, 仅公开了一些手性含氟三联苯和非手性四联苯, 这些化合 物可以用作铁电型液晶混合物的组分 ( 参见实施例 12 和 13, 和 14-24)。没有关于手性四 联苯, 它们的性能和基于它们的液晶混合物的性能的信息。 0011 在 EP 0 329 153A2 和 WO 96/00710 A1 中, 公开了乳酸衍生物和手性环己基衍生 说 明 书 CN 102186945 A CN 1021
25、86949 A2/31 页 7 物, 它们不同于通式 (1) 的化合物, 仅在窄温度范围中形成液晶相, 并且它们具有不允许使 用它们制备以下的性能 : 0012 - 具有宽的胆甾醇相可用温度范围 (-30至 100 )、 好的动力学参数 ( 具有小于 5ms或10ms的响应时间)、 低阈值和饱和电压(小于20V)、 好的电光曲线的锐度和双稳态晶 体结构的好的机械、 热和长期稳定性的胆甾型液晶混合物, 和 0013 - 具有不同光学各向异性 (n) 和自发极化值的铁电型液晶混合物, 或具有不同 螺距和光学各向异性 (n) 值、 正或负介电各向异性 ()、 弹性常数 ( 特别是 K22) 的需 要
26、值和宽的铁电或胆甾醇相的温度范围的手性向列型混合物。 0014 EP 0 329 153A2 和 WO 96/00710 A1 的化合物和液晶混合物不允许与配向材料结 合产生本发明的具有低工作电压和高对比度的震动稳定的铁电型液晶显示器 (LCD), 或高 速切换、 低工作电压单稳态或双稳态手性向列型 LCD。 0015 类似地, 在 US 5,494,605A、 US 5,382,380A、 EP 0 360 042 A1、 GB 2 200 912 A、 EP 0 306 195 A2、 US 5,486,309A 和 US 5,358,663A 中, 公开了手性三联苯、 2, 5- 二苯
27、基 - 吡啶及其它化合物, 它们不属于通式 (1)。 0016 之前描述的 4- 戊基 -3 - 氯 -4 -(2- 甲基丁氧基 ) 四联苯在高温下并且在 窄温度范围中形成 Sm C* 相并具有低自发极化, 这不允许使用这种化合物制备具有低工作 电压、 高对比度和宽的 Sm C* 相温度范围的震动稳定铁电型液晶显示器 LCD。 0017 出于上述理由, 其中描述的 4- 癸氧基 -3 - 甲基 -4 - 四联苯羧酸不能用于 制备具有低工作电压、 高对比度和宽的 Sm C* 相温度范围的震动稳定铁电型液晶显示器 (LCD)。这些化合物不形成 Sm C* 相。此外, 这些化合物的合成路线 ( 与得
28、到本发明化合物 的那些相反 ) 是多阶段的, 并且中间体 4- 癸氧基 -3 - 甲基 -4 - 四联苯羧酸和最终 产物的制备和纯化进行起来是复杂的。 0018 应该指出的是, WO 96/00710A1、 EP 0 339 414A2、 EP 0 360 042A1、 EP 0 306 195 A2、 GB 2 200 912 A、 US 7,022,259、 US 5,494,605、 US 5,382,380、 US 5,250,222、 US 4,419,264、 WO 89/02425 A1、 EP 0329 153A2、 US 5,494,605A、 US 5,486,309A、
29、US 5,358,663A和US4,780,241的手性化合物(与通式(I)的化合物相反)不具有分子的此种 刚性杆形状中心核并且在 10 -154的整个温度范围中不形成近晶 C 相。这些化合物的 特征在于分子片段的构象改变, 和这些改变对温度、 压力等的强依赖性等, 这不允许使用它 们制备具有低工作电压和高对比度的震动稳定铁电型或单稳态或双稳态手性向列型 LCD。 0019 当所述设备具有两个或更多个没有场的稳定状态时, 低功耗、 快速响应时间以及 像素双稳定性是LCD进一步合乎需要的属性。 双稳态手性向列型设备例如US 6,928,271B2 和 WO 2004/104980A2 中描述的那
30、些可以行接行驱动 - 一旦显示 - 就储存信息同时更新屏 幕的其余部分, 并且可以采用简单的矩阵寻址。 0020 然而, 众所周知的手性化合物不允许获得具有宽的胆甾醇相可用温度范围 (-30 至 100 )、 好的动力学参数 ( 具有小于 5ms 或 10ms 的响应时间 )、 低阈值和饱和电压 ( 小 于 20V)、 好的电光曲线锐度和好的双稳态晶体结构的机械、 热和长期稳定性的液晶混合物。 0021 铁电型液晶 (FLC) 也是将来显示器件中活性材料的令人感兴趣的候选物。FLC 显 示快速响应、 宽的视角和双稳存储能力并且已经考虑用于发光百叶窗 (light shutter) 和 显示应用
31、。铁电型液晶显示器 (FLCD) 的特征在于高速运转、 平面内切换和超高分辨率。 说 明 书 CN 102186945 A CN 102186949 A3/31 页 8 0022 然而, 基于锯齿形缺陷、 机械稳定性和 DC 电压平衡的技术问题仍阻碍 FLCD 的 广泛应用。锯齿形缺陷倾向于使设备的电光学 (EO) 性能退化, 同时机械和震动敏感性 FLC 配向和残留电压将引起对于长期稳定性的关注。由于使显示器存储能力和对比度 恶化的锯齿形缺陷的外观而难以制造无缺陷 FLCD(S.T.Lagerwall, Ferroelectric and Antiferroelectric Liquid C
32、rystals, Wiley-VCH, Weinheim and New York, 1999)。 0023 由于未优化的 FLC 材料和配向条件, FLCD 还遇到的其它问题, 包括高驱动电压 (20V-40V)、 低单元格间隙 ( 低于 2m)、 无灰度、 稳定室温材料的贫乏, 和宽的温度范围材 料, 和由热和机械应力引起的显示器单元格中的结构缺陷。 0024 发明概述 0025 本发明通过提供手性化合物克服现有技术中的问题, 该手性化合物显示从结晶相 到近晶 B 或 C* 或 A 或胆甾醇相的低温转变, 并在宽的温度范围内显示液晶近晶和手性向列 (胆甾醇)相。 这些化合物具有分子的刚性杆
33、形状中心核, 并且它们的特征在于分子的片 段对温度、 压力等的弱依赖性构象改变, 这允许使用它们制备具有低工作电压和高对比度 的震动稳定铁电型或单稳态或双稳态手性向列型 LCD。 0026 本发明的另一个目的是提供在宽的温度范围内和在低温下形成胆甾醇或近晶 C* 相的胆甾型和铁电型液晶混合物。 0027 本发明的另一个目的是提供高速切换、 低工作电压单稳态或双稳态胆甾型液晶显 示器以及震动稳定的铁电型液晶显示器, 它们可以在宽的温度范围内并且已经在非常低的 温度下工作。 0028 这些目的通过提供以下通式 (1) 的刚性中心核多环手性液晶化合物达到 : 0029 0030 其中 0031 R1
34、 Y-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p-, 或 0032 Y-(CH2)n-CH CH-(CH2)p-(O)m-, 或 0033 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY2-(CH2)p-Y3, 或 0034 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p-Y3, 或 0035 氟化烷基或氟化烷氧基, 其中所述氟化烷基或氟化烷氧基具有 1-20 个碳原子 ; 0036 R2 Y3-(CH2)n-CHY4-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY5-(CH2)p-Y, 或 0037 Y3-(CH2)n-(O)m-
35、(CH2)k-(O)1-CHY5-(CH2)p-Y, 0038 其中 0039 Y 在每种情况下且彼此独立地表示原子 H、 F 和 Cl 之一, 或基团 -CN、 -S-CN、 -O-CF3 、 -CF3、 -CO-CH3、 -CiH2i+1、 -O-CiH2i+1、 -CO-O-CiH2i+1或 -O-CO-CiH2i+1; 0040 Y1、 Y2在每种情况下且彼此独立地表示原子 F 和 Cl 之一或基团 -CN、 -CF3、 -CjH2j+1、 -O-CjH2j+1、 -CO-O-CjH2j+1、 -O-CO-CjH2j+1或非同时地, 原子H之一, 或如果R2是手性取代基, 则 同时表示
36、原子 H ; 说 明 书 CN 102186945 A CN 102186949 A4/31 页 9 0041 Y3在每种情况下且彼此独立地表示单键或原子 -O- 之一, 0042 Y4、 Y5在每种情况下且彼此独立地表示原子 F、 Cl 之一或基团 -CN、 -CF3、 -ChH2h+1、 -O -ChH2h+1、 -CO-O-ChH2h+1、 -O-CO-ChH2h+1或非同时地, 原子 H 之一, 或当 R1是手性取代基时, 同时 表示原子 H ; 0043 n、 p、 k、 j、 i、 h 对于 n、 p、 k、 j、 i 和 h 中的每一个独立地各自呈 0-7 的值 ; 0044 m
37、、 l 独立地表示 0 或 1 ; 并且如果 l m 0, 则 i+k+n+p 是至少 6 0045 条件是 Y、 Y1、 Y2、 Y3、 Y4、 Y5、 h、 i、 j、 k、 l、 m、 n 和 p 经选择满足 R1和 R2中至少一个 是具有至少一个手性中心的手性取代基, 0046 K 表示单键或选自以下的六元环系 : 环己烷、 环己烯、 苯、 吡啶、 嘧啶、 四嗪、 1, 3, 2- 二氧杂硼杂环己烷、 六氢吡啶、 六氢嘧啶、 六氢哒嗪、 六氢吡嗪、 六氢三嗪的异构体、 四氢 嗪、 环丁烷、 环戊烷、 环庚烷和环辛烷环, 和衍生自这些环状化合物中任一种的至少部分 不饱和环状化合物, 其中
38、如果在每种情况下从同一原子开始以顺时针计算, 和以逆时针计 算, 这些环或环系中在形成与下一个环, 或取代基 R1的化学键的一部分的两个原子之间的 原子数目不相差大于 1, 0047 其中 A、 A1呈值 0 或 1, 和在 K 是单键的情况下, A 和 A1中仅一个是 0, 0048 K1-5彼此独立地各自表示选自以下的六元环系 : 苯、 吡啶、 嘧啶、 四嗪、 1, 3, 2- 二氧 杂硼杂环己烷、 六氢吡啶、 六氢嘧啶、 六氢哒嗪、 六氢吡嗪、 六氢三嗪的异构体、 四氢嗪和 衍生自这些环状化合物中任一种的至少部分不饱和环状化合物, 0049 X1-20彼此独立地表示烷基, 或烷氧基, 或
39、氟化烷基, 或氟化烷氧基, 或原子 H, 或卤 素原子之一, 或在每种情况下彼此独立地含 1-20 个碳原子的烷基、 烷氧基、 氟化烷基和氟 化烷氧基之一, 0050 和其中环 K1、 K2、 K3、 K4和 K5中至少三个连续环是彼此独立地选自由苯、 吡啶、 嘧啶 和四嗪构成的环的芳族或杂芳族环, 连续环是指彼此直接键接的环, 其中是一个环 Kq的成 员的一个原子与是相邻环 Kq-1或 Kq+1的成员的一个原子直接键接, 其中 q 是 2-4 的整数。 0051 优选实施方案的详细描述 0052 已经发现, 通式 1 以外的那些化合物在无震动性能方面具有更差的性能 ( 包含以 外的那些分子的
40、 LCD 单元格的对比度在几何偏离时显示对比度方面的强烈衰退 )。 0053 在本发明的另一个优选的实施方案中, 六元环 K 和 K1-5中一个或多个可以被选自 以下的环系替代 : 四元环, 其又选自环丁烷、 氧杂环丁烷, 选自环戊烷、 环戊烯、 吡咯烷、 咪 唑啉、 四氢呋喃的五元环, 二环戊烷, 全氢甘菊环, 七元环, 其又选自环庚烷、 环庚烯、 氧杂环 庚烷、 二氧杂环庚烷、 氮杂环庚烷、 二氮杂环庚烷, 和八元环, 其又选自环辛烷、 环辛烯, 和其 中至少一个碳原子被氮或氧原子取代的八元杂环, 和衍生自上文中所提及的这些环状化合 物中任一种的至少部分不饱和环状化合物, 其中如果在每种情
41、况下从同一原子开始以顺时 针, 和以逆时针计算, 这些环或环系中在形成与下一个环, 或取代基R1和R2之一的连接的一 部分的两个原子之间的原子数目不相差大于1。 在这一优选的实施方案中, 取代基X经选择 满足在含 4-8 个环原子的每个环中的取代基的数目被调节到可以携带至少一个取代基, 并 且不直接键接于, 或经由连接基键接于相邻环的所述环中的原子数目。 0054 进一步优选所述环 K 和 K1-K5中的至少一个中的至少一个环原子携带取代基 ( 除 氢原子以外的任何原子或原子团 )。 说 明 书 CN 102186945 A CN 102186949 A5/31 页 10 0055 优选地,
42、所述六元环以 1, 4- 位连接, 并且通式 (1) 的化合物由下面给出的通式 1.1-1.7 和 1.14-1.17 中之一表示 0056 0057 通式 1.1 0058 0059 通式 1.2 0060 0061 通式 1.3 0062 0063 通式 1.4 0064 0065 通式 1.5 0066 0067 通式 1.6 0068 0069 通式 1.7 0070 说 明 书 CN 102186945 A CN 102186949 A6/31 页 11 0071 通式 1.14 0072 0073 通式 1.15 0074 0075 通式 1.16 0076 0077 通式 1.1
43、7 0078 其中取代基 X1-X20如上文通式 1 的解释中所限定。 0079 根据本发明的胆甾型, 或手性向列型液晶含有至少两种液晶化合物和是上文通式 (1) 的化合物中的至少一种, 和任选地, 是非手性或非胆甾型液晶化合物中的一种或多于一 种。 0080 不由式 (1) 表示的分子已经在以本发明为基础的实验中证明具有与所述至少一 种非手性或非胆甾型液晶化合物结合在上文阐明的无震动性能方面具有更差的性能。 0081 根据本发明的铁电型液晶混合物含有至少两种液晶化合物和是上文通式 (1) 的 化合物中的至少一种, 和任选地, 是手性或非手性近晶型液晶化合物中的一种或多于一种。 0082 通式
44、 (1) 的分子已经获得了尤其好的结果, 其中 0083 R1 Y-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p- ; 0084 n 呈 3-7 的值 0085 K 表示单键 0086 A 1, 0087 K1-5彼此独立地表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环, 0088 X1-20彼此独立地表示 -CH3、 -C2H5、 -O-CH3、 -CF3和 -O-CF3基团之一, 或原子 H、 F 和 Cl 之一, 或其中 0089 R1 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY2-(CH2)p-Y3; 0090 K 表示单键, 0091 A 1, 0092 A1
45、呈 0 或 1 的值 ; 说 明 书 CN 102186945 A CN 102186949 A7/31 页 12 0093 K1-5彼此独立地表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环, 和 0094 X1-20表示 -CH3, 或 -C2H5, 或 -O-CH3, 或 -CF3, 或 -O-CF3基团, 或原子 H, 或 F, 或 Cl, 或其中 0095 R1 Y-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p- ; 或 0096 Y-(CH2)n-CHY1-(O)m-(CH2)k-(O)1-CHY2-(CH2)p-Y3; 0097 K 表示苯、 吡啶、 嘧啶、 环丁烷、 环戊烷、 环庚
46、烷和环辛烷环之一 ; 0098 A 1, A1 0 ; 0099 K1-4表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环, 除了当 K1和 K3是苯环的情况 ; 0100 X1-16彼此独立地表示 -CH3、 -C2H5、 -O-CH3、 -CF3和 -O-CF3基团之一, 或原子 H、 F 和 Cl 之一, 或其中 0101 R1 Y-(CH2)n-(O)m-(CH2)k-(O)1-(CH2)p- ; 0102 n 呈 3-7 的值, 0103 K 表示单键, 0104 A 1, A1 0 ; 0105 K1-5彼此独立地表示苯, 或吡啶, 或嘧啶环 ; 0106 X1-16彼此独立地表示原子H且X1-16中
47、不超过七个可以是卤素原子, 或-CH3, 或-CF3 基团, 或其中 0107 通式 (1) 中的至少三个, 更优选至少四个连续环是在 1- 和 4- 位与相邻环或键连 接的亚苯基环, 或其中 0108 R2是手性取代基, R1是含 6-25 个碳原子, 优选 7-24 个碳原子, 更优选 8-23 个碳原 子, 更加优选9-22个碳原子, 尤其优选10-21个碳原子的非手性直链或支链烷基残基, 或其 中 0109 存在四个或五个各自在 1- 和 4- 位连接的亚苯基环, 或其中 0110 烷基残基 R1以其碳原子之一直接地与外亚苯基环以对位连接, 或其中 0111 连续环, 即分别携带取代基
48、 R1- 或 R1-K- 和 R2- 的那些环的外部不在 2、 3、 5 和 6 位 携带取代基, 或其中 0112 在 g 数量的连续环中, 环称为 K、 K1、 K2、 K3、 .、 Kg-1, 对于任何环 Kf, 其中在 Kf K 的情况下, f 可以呈值 0, 在 Kf K1的情况下, 呈值 1, 在 Kf K2的情况下, 呈 2, 等直至在 Kf Kg-1的情况下呈 g-1, 如果具有 f2 f1的两个环 Kf1和 Kf2在 2、 3、 5 或 6 位带有取代基, 则不存在具有 f2 f f1的环 Kf, 该环也不在 2、 3、 5 或 6 位带有至少一个取代基, 换言之, 在任两个
49、取代的环之间没有未取代的环, 或其中 0113 基团 R2中的至少一个手性中心通过一个醚键 -O- 或非手性亚烷基 -CY6Y6-, 或通 式 -O-CY6Y6- 的非手性基团, 或通式 -CH2-CY6Y6- 的基团, 或通式 -CY6Y6-CH2- 的非手性基团, 或通式 -O-CY6Y6-CH2- 的非手性基团, 其中 Y6可以是 H、 F、 Cl、 -CN、 CF3、 -CqH2q+1、 -O-CqH2q+1、 - CO-O-CqH2q+1, 其中 q 可以是 1-11, 与 K4或 K5分开。 0114 如果这些优选条件中的两个或更多个在分子的选择中适用, 则获得尤其改进的结 果。 0115 根据本发明的液晶化合物是如下合成的 : 通过使 3, 6- 二取代的环己 -2- 烯酮 或 2, 5- 二取代的环己酮 (V.S.Bezborodov et al, Liquid Crystals, 23, 69-75(1997) ; 说 明 书 CN 102186945 A CN 102186949 A8/31 页 13 V.S.Bezborodov et al, Liquid Crystals, 28, 1755-1760(2001) 与五氯化磷、 硼氢化钠、 三氟化 ( 二
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