液晶介质及液晶组合物.pdf

上传人:GAME****980 文档编号:4257441 上传时间:2018-09-12 格式:PDF 页数:17 大小:2.43MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201210269898.3

申请日:

2012.07.31

公开号:

CN102795974A

公开日:

2012.11.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C07C 43/225变更事项:专利权人变更前:江苏和成显示科技股份有限公司变更后:江苏和成显示科技有限公司变更事项:地址变更前:212212 江苏省镇江市扬中市扬中长江大桥东侧变更后:212212 江苏省扬中市扬中长江大桥东侧变更事项:共同专利权人变更前:达兴材料股份有限公司变更后:达兴材料股份有限公司|||授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):C07C 43/225变更事项:申请人变更前权利人:江苏和成显示科技股份有限公司变更后权利人:江苏和成显示科技股份有限公司变更事项:地址变更前权利人:212212 江苏省镇江市扬中市扬中长江大桥东侧变更后权利人:212212 江苏省镇江市扬中市扬中长江大桥东侧变更事项:申请人变更后权利人:达兴材料股份有限公司登记生效日:20140416|||著录事项变更IPC(主分类):C07C 43/225变更事项:发明人变更前:刘琦 谭玉东变更后:刘琦 谭玉东 王俊智 游蕙如|||实质审查的生效IPC(主分类):C07C 43/225申请日:20120731|||公开

IPC分类号:

C07C43/225; C07C41/16; C09K19/32; G02F1/13

主分类号:

C07C43/225

申请人:

江苏和成显示科技股份有限公司

发明人:

刘琦; 谭玉东

地址:

212212 江苏省镇江市扬中市扬中长江大桥东侧

优先权:

专利代理机构:

北京嘉和天工知识产权代理事务所(普通合伙) 11269

代理人:

甘玲

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供具有通式(Ⅰ)的可以作为液晶介质的组分的含茚环结构的化合物及其制备方法和应用。该化合物为负性液晶化合物,具有大的介电性各向异性绝对值、适当的光学各向异性、高的清亮点以及较宽的向列相温度范围,可以使应用该化合物的显示器具有较快的响应速度,较宽的工作范围,并在各种环境中均能保持良好的显示。本发明还提供包括上述化合物的一种或更多种的液晶组合物,以及包括所述液晶组合物的液晶元件。

权利要求书

1.一种具有通式(Ⅰ)的化合物:

其中,
R1和R2相同或不同,各自独立的表示H、卤素、具有1-15个碳原子的卤代或未取代
的烷基或烷氧基或具有2-15个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所
述R1和R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、
-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接;
环环相同或不同,各自彼此独立地选自

组成的组;
Z1和Z2相同或不同,各自彼此独立地选自由碳碳单键和-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、
-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C2F4-和-C≡C-组成的组;
Z独立地选自由-OCH2CH2O-、-(CH2)4-、-OCF2CF2O-组成的组,
m和n相同或不同,各自彼此独立地选自0,1或2;且0≤m+n≤3。
2.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述R1和R2各自独立的表示H、F、
具有1-10个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基或具有2-10个碳原子的卤代或未取代
的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所述R1和R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被
-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子
不直接彼此连接。
3.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述Z1和Z2相同或不同,各自彼此
独立地选自由-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、
-C≡C-和碳碳单键组成的组。
4.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述Z独立地选自由-OCF2CF2O-或
-OCH2CH2O-。
5.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述m和n相同或不同,各自彼此独
立地选自0或1;且0≤m+n≤2。
6.根据权利要求1-5所述化合物,所述化合物选自由以下化合物组成的组:

其中,
R1和R2各自独立的表示H、F、具有1-10个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基
或具有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所述R1和R2中的一
个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、
-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接。
7.根据权利要求1-5所述化合物,所述化合物选自由以下化合物组成的组:

8.一种制备如权利要求1至7中任何一项所述的化合物的方法,包括如下步骤:
1)在溶剂四氢呋喃中,在N2保护下,将通式1的化合物
(通式1)
与镁粉反应,生成通式2的格氏试剂
(通式2)
在-30℃--10℃,向上述反应体系滴加硼酸三异丁酯,滴加完毕室温搅拌反应0.5-4h,
得到通式3的化合物;
(通式3)
2)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式3的化合物与30%双氧水,搅拌反应2-8h,
得到通式4的化合物;
(通式4)
3)在四氢呋喃溶剂中,在室温、N2保护下,将通式4的化合物、2-氯乙醇、三苯基
膦、偶氮二甲酸二异丙酯,搅拌反应1-16h,得到通式5的化合物;
(通式5)
4)在四氢呋喃溶剂中,在-78℃、N2保护下,加入通式6的化合物、正丁基锂、硼酸
三异丁酯,加料完毕,室温下,0.5-2h,得到通式7的化合物;
(通式6)
(通式7)
5)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式7的化合物与30%双氧水,搅拌反应1-14h,
得到通式8的化合物;
(通式8)
6)在80℃-100℃下,通式5的化合物、通式8的化合物、碳酸钾、碘化钾、N,N-
甲基甲酰胺,搅拌反应0.5-8h,得到通式Ⅰ的化合物;
(Ⅰ)。
9.一种液晶组合物,包括一种或更多种如权利要求1至8中的任一项所述的化合物。
10.一种包括如权利要求9所述的液晶组合物的液晶元件。

说明书

液晶介质及液晶组合物

技术领域

本发明涉及作为负性液晶介质的组分的含茚环结构的化合物及其制备方法和应用

背景技术

对于液晶显示元件来讲,根据液晶的显示模式分为PC(phase change,相变)、TN(twist 
nematic,扭曲向列)、STN(super twisted nematic,超扭曲向列)、ECB(electrically controlled 
birefringence,电控双折射)、OCB(optically compensated bend,光学补偿弯曲)、IPS(in-plane 
switching,共面转变)、VA(vertical alignment,垂直配向)等类型。根据元件的驱动方式
分为PM(passive matrix,被动矩阵)型和AM(active matrix,主动矩阵)型。PM分为
静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor,薄膜晶体
管)、MIM(metal insulator metal,金属-绝缘层-金属)等类型。TFT的类型有非晶硅
(amorphous silicon)和多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温
型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利
用自然光和背光两种光源的半透过型。

这些效应中应用最普遍的是TN效应,STN效应和SBE(超扭曲双折射)效应。在这
些电光效应和其相似的电光效应中,均使用正介电各向异性的液晶介质。除了提到的使用
正介电各向异性的液晶介质的电光效应外,还有其它的利用负介电各向异性的液晶介质的
电光效应,例如ECB(电控双折射)效应和其子形式DAP(配相向变形)效应,VAN效
应和CSH(彩色超垂面)效应。

液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好稳定性。此外,
液晶材料应当具有低粘度和短响应时间,低阈值电压和高对比度。而组合物的光学各向异
性与元件的对比度相关联。

近年来在大尺寸液晶电视中,液晶分子垂直排列(VA)的薄膜晶体管(TFT)显示模
式得到广泛应用。其优点是视角宽、响应速度快、对比度较大。传统的扭曲-向列模式(TN)
使用介电各向异性为正(Δε=ε∥-ε⊥,Δε>0)的液晶材料,在分子长轴方向上具有极性基
团,使得长轴方向介电常数(ε∥)大于短轴方向介电常数(ε⊥);而VA模式要求所采用
的液晶材料具有负性值较大的介电各向异性(Δε<0)和较大的光学各向异性(Δn)。

在液晶显示器中,要求显示器的工作电压应该尽可能的低,因而需要具有大的介电各
向异性绝对值的液晶介质。

为了确保满意的品质,特别是低电压的特性,在VA-TFT显示器中,需要具有大的介
电各向异性绝对值,适当的光学各向异性,低的粘度,宽的工作温度范围,高的响应速度,
良好的化学稳定性,良好的紫外光稳定性及良好的互溶性的物质。

众所周知,各向异性液晶化合物特别是负介电各向异性的液晶材料,其化合物分子多
数是由2、3位被卤素、三氟甲基或氰基取代的芳香环组成,在需要时芳环之间以共价键
相连,通式分子中含有一个或更多的侧向基团,这些侧向基团通常是氰基或硝基。

在德国专利DE2240864、DE2613293和DE2835662中涉及了此类负介电各向异性的
液晶组合物,它们具有负的介电各向异性(Δε)。

在中国专利CN1454890中描述了由下式表示的负介电各向异性液晶化合物


然而,这些负性的液晶材料具有很弱的负介电各向异性。

液晶材料领域的研发仍然任重而道远,为了改善液晶元件的性质,仍然需要努力开发
能够优化液晶显示器的新型化合物。

因此,本发明的目的在于提供具有优良性能用于液晶介质的化合物。该化合物具有负
介电各向异性,特别适合用于VA显示模式中,能够满足液晶元件对大的介电各向异性绝
对值,适当的光学各向异性,低的粘度,宽的工作温度范围,高的响应速度,良好的化学
稳定性,良好的紫外光稳定性及良好的互溶性等要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以作为液晶介质的组分的含茚环结构的化合物,该化合物
可以作为负性液晶材料。

本发明的另一目的是提供上述含茚环结构的化合物的制备方法。

本发明的又一目的是提供一种包括所述含茚环结构的化合物的液晶组合物。

本发明的再一目的是提供一种包括所述液晶组合物作为构成要素的液晶元件。

本发明的一个方面,提供一种可以作为液晶介质的组分的含茚环结构的化合物,该化
合物具有通式(Ⅰ)所示的结构:


其中,

R1和R2相同或不同,各自独立的表示H、卤素、具有1-15个碳原子的卤代或未取代
的烷基或烷氧基或具有2-15个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所
述R1和R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、
-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接;

环环相同或不同,各自彼此独立地选自

组成的组;

Z1和Z2相同或不同,各自彼此独立地选自由碳碳单键和-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、
-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C2F4-和-C≡C-组成的组;

Z独立地选自由-OCH2CH2O-、-(CH2)4-、-OCF2CF2O-组成的组,

m和n相同或不同,各自彼此独立地选自0,1或2;且0≤m+n3。

在一些实施方案中,R1和R2各自独立的表示H、F、具有1-10个碳原子的卤代或未
取代的烷基或烷氧基或具有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,
在所述R1和R2中的一个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、
-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接。优选地,
R1和R2各自独立地表示1-5个碳原子的烷基。

在一些实施方案中,Z1和Z2相同或不同,各自彼此独立地选自由-CO-O-、-O-CO-、
-CF2O-、-CH2O-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CH-、-C≡C-和碳碳单键组成的
组;

在一些实施方案中,Z独立地选自由-OCF2CF2O-、或-OCH2CH2O-组成的组;

在一些实施方案中,m和n相同或不同,各自彼此独立地选自0或1;且0≤m+n≤
2。

优选地,本发明的化合物选自由以下化合物组成的组:



其中,

R1和R2各自独立的表示H、F、具有1-10个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基
或具有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所述R1和R2中的一
个或多个-CH2-基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、
-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接。

本发明的另一个方面提供一种制备本发明的化合物的方法,包括如下步骤:

1)在溶剂四氢呋喃中,在N2保护下,将通式1的化合物

(通式1)

与镁粉反应,生成通式2的格氏试剂

(通式2)

在-30℃--10℃,向上述反应体系滴加硼酸三异丁酯,滴加完毕室温搅拌反应0.5-4h,
得到通式3的化合物;

(通式3)

2)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式3的化合物与30%双氧水,搅拌反应2-8h,
得到通式4的化合物;

(通式4)

3)在四氢呋喃溶剂中,在室温、N2保护下,将通式4的化合物、2-氯乙醇、三苯基
膦、偶氮二甲酸二异丙酯,搅拌反应1-16h,得到通式5的化合物;

(通式5)

4)在四氢呋喃溶剂中,在-78℃、N2保护下,加入通式6的化合物、正丁基锂、硼酸
三异丁酯,加料完毕,室温下,0.5-2h,得到通式7的化合物;

(通式6)

(通式7)

5)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式7的化合物与30%双氧水,搅拌反应1-14h,
得到通式8的化合物;

(通式8)

6)在80℃-100℃下,通式5的化合物、通式8的化合物、碳酸钾、碘化钾、N,N-
甲基甲酰胺,搅拌反应0.5-8h,得到通式Ⅰ的化合物;


其中,R1、R2、环环Z1、Z2、Z以及m和n具有和前述相
同的定义。

本发明的另一个方面提供一种液晶组合物,包括一种或更多种本发明的化合物。

本发明的又一个方面提供一种包括所述液晶组合物的液晶元件。

本发明提供的通式(Ⅰ)所示的液晶化合物与现有技术其他液晶化合物相比,具有大
的介电各向异性绝对值(Δε),很大的光学各向异性(Δn),低的旋转粘度(γ1),高的清
亮点(Cp)以及较宽的向列相温度范围,它们的化学性质均是稳定的;在通式(Ⅰ)制备
过程中,原料易得,合成路线简单易行,适合规模化工业生产,利于作为显示用液晶材料
使用,可用于改善液晶组合物的响应时间(即降低旋转粘度);提升对光、热的抗破坏能
力;扩大工作温度范围。

附图说明

图1是化合物3IO2OWO2的质谱图。

图2是化合物3IO2OWO2的核磁谱图。

图3是化合物2IO2OWO2的质谱图。

图4是化合物2IO2OWO2的核磁谱图。

图5是化合物3IO2OWP3的质谱图。

图6是化合物3IO2OWP3的核磁谱图。

具体实施方式

以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是,下面的实施例为本发明的示
例,仅用来说明本发明,而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下,可
进行本发明构思内的其他组合和各种改良。

以下实施例中各测试项目的简写代号分别表示为:

Cp(℃)  清亮点(向列-各向同性相转变温度)

Δn     光学各向异性(589nm,20℃)

Δε    介电各向异性(1KHz,25℃)

其中,折射率各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、20℃测试得;介
电测试盒为TN90型,盒厚7μm。

本发明所使用的试剂以及其他原料均为市售的商业原料。

为便于表达,以下液晶化合物的基团结构用表1所列的代码表示:

表1液晶化合物的基团结构代码



以如下结构为例:


该结构用表1中的代码表示:则可表示为3PTWTP3,又如:


则可表示为nCPTPOm,代码中的n表示左端烷基的C原子数,例如n为“3”,即表示
该烷基为-C3H7;代码中的C代表环己烷基;代码中的O代表氧原子;代码中的P代表亚
苯基;代码中的m表示右端烷基的C原子数,例如m为“1”,即表示右端的烷基为-CH3。

单体外推测试方法:

将单体与母体液晶组合物(Δn:0.126;Δε:-5.5;Cp:82.1℃)按照重量比1:9混合
后,进行性能测试,然后按照线性计算出单体的各项性能。

实施例1

制备的化合物3IO2OWO2的合成路线如下表示:


其具体工艺步骤如下:

1)3IO2OWO2-2的合成

500mL三口瓶中加入5.76g的Mg粉和0.05g碘,10mL四氢呋喃(THF),氮气保护。
将47.6g的3IO2OWO2-1的化合物溶解于200mL四氢呋喃溶液,慢慢将3IO2OWO2-1(市
售中间体)的化合物的四氢呋喃溶液加至上述反应体系,待反应引发后,继续滴加剩下的
3IO2OWO2-1的化合物的四氢呋喃溶液,滴毕,保持体系微沸回流3h,冷却至室温,降
温至-30℃,控制温度在-30℃~-10℃,缓慢滴加硼酸三异丁酯92g室温搅拌0.5-4h。反应
液用稀盐酸淬灭,乙酸乙酯萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,旋干溶剂,石油醚结晶后得
白色固体33g,收率80%,为3IO2OWO2-2的化合物。MS:m/z:204。

2)3IO2OWO2-3的合成

250mL圆底烧瓶中加入20.4g3IO2OWO2-2的化合物,100mL二氯甲烷,30mL30%
双氧水,室温搅拌反应2-8h。蒸除二氯甲烷溶剂,加入100mL水,抽滤,烘干后,得白
色固体17g,收率96.6%,为3的化合物。MS:m/z:176。

3)3IO2OWO2-4的合成

250mL圆底烧瓶中加入8.8g3IO2OWO2-3的化合物、4.1g2-氯乙醇、13.5g三苯基膦、
11g偶氮二甲酸二异丙酯、100mL四氢呋喃,氮气保护下,室温搅拌反应1-16h。反应液
中加入100mL水,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液
浓缩得无色透明油状物10g,为3IO2OWO2-4的化合物。MS:m/z:238。

4)3IO2OWO2-6的合成

100mL圆底烧瓶中加入7.5g3IO2OWO2-5(市售中间体)的化合物,30mL THF,氮
气保护,低温至-78℃下滴入13mL的正丁基锂(n-BuLi,2.4mol/L),滴毕反应0.5-2h。
将14g的硼酸三异丁酯溶于20mL THF中,于-78℃滴入到反应体系中,滴毕自然升至室
温,搅拌反应0.5-2h。将反应液倾入稀盐酸中淬灭反应,搅拌30min,乙酸乙酯萃取,旋
干有机溶剂,残余物用石油醚洗涤,抽滤,得白色固体5g,为3IO2OWO2-6的化合物。

5)3IO2OWO2-7的合成

100mL圆底烧瓶中加入5g3IO2OWO2-6的化合物,30mL二氯甲烷,5mL30%双氧水,
室温搅拌反应1-14h。蒸除二氯甲烷溶剂,加入50mL水,抽滤,烘干后,得白色固体4.5g,
为3IO2OWO2-7的化合物。MS:m/z:174。

6)3IO2OWO2的合成

50mL圆底烧瓶中加入1g3IO2OWO2-4的化合物、0.73g3IO2OWO2-7的化合物、1.16g
碳酸钾、0.07g碘化钾、10mLN,N-二甲基甲酰胺,80℃-100℃搅拌反应0.5-8h。反应液中
加入50mL水,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液浓缩
得白色固体1.2g,无水乙醇重结晶,得白色针状晶体1g,纯度99.5%。制得化合物8。
MS:m/z:376。1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.086(1H,d);6.787-6.719(1H,m);6.698-6.559
(3H,m);4.351-4.256(4H,m);4.103-4.003(2H,m);3.030-2.931(2H,m);2.585-2.493
(2H,m);2.675-2.483(3H,m);1.579-1.351(7H,m);0.962-0.915(3H,t)。

质谱图和核磁谱图分别显示在图1和图2中。

化合物3IO2OWO2的液晶性能:

Δn:0.056  Δε:-9.5    Cp:15.7

实施例2

上述同样的方法合成2IO2OWO2。


质谱图和核磁谱图分别显示在图3和图4中。

液晶性能:

Δn:0.069  Δε:-9.5    Cp:5.6

实施例3

制备的化合物3IO2OWP3的合成路线如下表示:


其具体工艺步骤如下:

1)3IO2OWP3-2、3IO2OWP3-3、3IO2OWP3-4可以参考2IO2OWO2-2、2IO2OWO2-3、
2IO2OWO2-4的合成方法,合成路线图中所示的化合物3IO2OWP3-1为市售中间体。

2)3IO2OWP3-10的合成

100mL圆底烧瓶中加入19.2g3IO2OWP3-9(市售中间体)的化合物,30mL THF,氮
气保护,低温至-78℃下滴入50mL的正丁基锂(n-BuLi,2.4mol/L),滴毕反应2h。将46g
的硼酸三异丁酯溶于20mL THF中,于-78℃滴入到反应体系中,滴毕自然升至室温,搅
拌反应2h。将反应液倾入稀盐酸中淬灭反应,搅拌30min,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,
残余物用石油醚洗涤,抽滤,得白色固体8g,为3IO2OWP3-10的化合物。

3)3IO2OWP3-12的合成

250mL圆底烧瓶中加入9.3g3IO2OWP3-10的化合物、11.7g3IO2OWP3-11(市售中间
体)的化合物,100mL乙二醇二甲醚,35mL碳酸钾水溶液(2mol·L-1),0.5g四丁基溴化
铵,0.4g Pd(PPh3)4,氮气保护,回流反应5h。反应用水淬灭,乙酸乙酯萃取,有机相用
无水硫酸钠干燥,旋干溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液浓缩得无色液体8.4g,
制得3IO2OWP3-12的化合物。MS:m/z:232。

4)3IO2OWP3-13的合成

250mL三口烧瓶中加入4.64g3IO2OWP3-12的化合物,50mL THF,氮气保护,低温
至-78℃下滴入10mL n-BuLi(2.4mol/L)的正己烷溶液,滴毕反应2h。将4.6g硼酸三异
丁酯溶于10mLTHF中,-78℃滴入到反应体系中,滴毕搅拌2h。将反应液倾入稀盐酸-冰-
水中,搅拌30min,乙酸乙酯萃取,旋干有机相,残余物用石油醚洗涤,抽滤,得白色固
体3g,制得3IO2OWP3-13的化合物。

5)3IO2OWP3-14的合成

100mL圆底烧瓶中加入13.8g3IO2OWP3-13的化合物,150mL二氯甲烷,30mL30%
双氧水,室温搅拌反应4h。蒸除二氯甲烷溶剂,加入100mL水,抽滤,烘干后,得白色
固体10.1g,为3IO2OWP3-14的化合物。MS:m/z:248。

6)3IO2OWP3的合成

50mL圆底烧瓶中加入1g3IO2OWP3-4的化合物、1g3IO2OWP3-14的化合物、1.16g
碳酸钾、0.07g碘化钾、10mLN,N-二甲基甲酰胺,80℃-100℃搅拌反应0.5-8h。反应液中
加入50mL水,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液浓缩
得白色固体1.1g,无水乙醇重结晶,得白色针状晶体0.88g,纯度99.79%。制得化合物
3IO2OWP3。MS:m/z:450。1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.439-7.407(2H,m);7.266-7.239
(2H,t);7.106-7.066(2H,m);6.896(1H,d);6.801(1H,s);6.741-6.706(1H,m);
4.445-4.413(2H,m);4.349-4.341(2H,m);2.982-2.956(2H,m);2.658-2.607(2H,
m);2.515-2.474(3H,m);1.723-1.648(2H,m);1.552-1.371(4H,m);1.003-0.911
(6H,m)。

质谱图和核磁谱图分别显示在图5和图6中。

化合物3IO2OWP3的液晶性能:

Δn:0.156   Δε:-6.5      Cp:44.4

实施例4

将单体2PO2OWO2和2IO2OWO2分别溶于上述母体液晶组合物(Δn:0.126;Δε:
-5.5;Cp:82.1℃)后测得的各项性能,由外推法得到单体性能参数,如下表2所示:

表2液晶单体结构及其测试性能


实施例5

单体3CO2OWO2和3IO2OWO2溶于上述母体液晶组合物(Δn:0.126;Δε:-5.5;
Cp:82.1℃)后测得的各项性能,由外推法得到单体性能参数,如下表3所示:

表3液晶单体结构及其测试性能


从实施例4和实施例5的表格数据中可以看出,本发明提供的化合物与同类型化合物
相比具有很大的介电各向异性,良好的光学各项异性和适当高的清亮点。此类液晶化合物
可以使应用该化合物的液晶显示器具有优越的省电性能,较快的响应速度,能够扩大液晶
显示器的工作范围,使液晶显示器在各种环境中均能保持良好的显示。

液晶介质及液晶组合物.pdf_第1页
第1页 / 共17页
液晶介质及液晶组合物.pdf_第2页
第2页 / 共17页
液晶介质及液晶组合物.pdf_第3页
第3页 / 共17页
点击查看更多>>
资源描述

《液晶介质及液晶组合物.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《液晶介质及液晶组合物.pdf(17页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102795974 A (43)申请公布日 2012.11.28 C N 1 0 2 7 9 5 9 7 4 A *CN102795974A* (21)申请号 201210269898.3 (22)申请日 2012.07.31 C07C 43/225(2006.01) C07C 41/16(2006.01) C09K 19/32(2006.01) G02F 1/13(2006.01) (71)申请人江苏和成显示科技股份有限公司 地址 212212 江苏省镇江市扬中市扬中长江 大桥东侧 (72)发明人刘琦 谭玉东 (74)专利代理机构北京嘉和天工知识产权代理 事务所(普。

2、通合伙) 11269 代理人甘玲 (54) 发明名称 液晶介质及液晶组合物 (57) 摘要 本发明提供具有通式()的可以作为液晶介 质的组分的含茚环结构的化合物及其制备方法和 应用。该化合物为负性液晶化合物,具有大的介电 性各向异性绝对值、适当的光学各向异性、高的清 亮点以及较宽的向列相温度范围,可以使应用该 化合物的显示器具有较快的响应速度,较宽的工 作范围,并在各种环境中均能保持良好的显示。本 发明还提供包括上述化合物的一种或更多种的液 晶组合物,以及包括所述液晶组合物的液晶元件。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12。

3、)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 10 页 附图 3 页 1/3页 2 1.一种具有通式()的化合物: 其中, R 1 和R 2 相同或不同,各自独立的表示H、卤素、具有1-15个碳原子的卤代或未取代的烷 基或烷氧基或具有2-15个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所述R 1 和 R 2 中的一个或多个-CH 2 -基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、 -CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接; 环环相同或不同,各自彼此独立地选自 组成的组; Z 1 和Z 2 相同或不同,各自彼此独立地选自由碳。

4、碳单键和-CO-O-、-O-CO-、-CF 2 O-、-CH 2 O- 、-CH 2 CH 2 -、-CF 2 CH 2 -、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C 2 F 4 -和-CC-组成的组; Z独立地选自由-OCH 2 CH 2 O-、-(CH 2 ) 4 -、-OCF 2 CF 2 O-组成的组, m和n相同或不同,各自彼此独立地选自0,1或2;且0m+n3。 2.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述R 1 和R 2 各自独立的表示H、F、具有 1-10个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基或具有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷 烯基或烷氧烯基,其中,在所述R 。

5、1 和R 2 中的一个或多个-CH 2 -基团可以各自独立地被-CH= CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连 接。 3.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述Z 1 和Z 2 相同或不同,各自彼此独立地 选自由-CO-O-、-O-CO-、-CF 2 O-、-CH 2 O-、-CH 2 CH 2 -、-CF 2 CH 2 -、-CF=CF-、-CH=CH-、-CC-和 碳碳单键组成的组。 4.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述Z独立地选自 由-OCF 2 CF 2 O-或-OCH 2 CH 2 O-。

6、。 5.根据权利要求1所述化合物,其特征在于,所述m和n相同或不同,各自彼此独立地 选自0或1;且0m+n2。 6.根据权利要求1-5所述化合物,所述化合物选自由以下化合物组成的组: 权 利 要 求 书CN 102795974 A 2/3页 3 其中, R 1 和R 2 各自独立的表示H、F、具有1-10个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基或具 有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所述R 1 和R 2 中的一个或多 个-CH 2 -基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO- 替代,其前提是氧原子。

7、不直接彼此连接。 7.根据权利要求1-5所述化合物,所述化合物选自由以下化合物组成的组: 8.一种制备如权利要求1至7中任何一项所述的化合物的方法,包括如下步骤: 1)在溶剂四氢呋喃中,在N 2 保护下,将通式1的化合物 权 利 要 求 书CN 102795974 A 3/3页 4 (通式1) 与镁粉反应,生成通式2的格氏试剂 (通式2) 在-30-10,向上述反应体系滴加硼酸三异丁酯,滴加完毕室温搅拌反应0.5-4h, 得到通式3的化合物; (通式3) 2)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式3的化合物与30%双氧水,搅拌反应2-8h,得到 通式4的化合物; (通式4) 3)在四氢呋喃溶剂中,在。

8、室温、N 2 保护下,将通式4的化合物、2-氯乙醇、三苯基膦、偶 氮二甲酸二异丙酯,搅拌反应1-16h,得到通式5的化合物; (通式5) 4)在四氢呋喃溶剂中,在-78、N 2 保护下,加入通式6的化合物、正丁基锂、硼酸三异 丁酯,加料完毕,室温下,0.5-2h,得到通式7的化合物; (通式6) (通式7) 5)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式7的化合物与30%双氧水,搅拌反应1-14h,得到 通式8的化合物; (通式8) 6)在80-100下,通式5的化合物、通式8的化合物、碳酸钾、碘化钾、N,N-甲基甲 酰胺,搅拌反应0.5-8h,得到通式的化合物; ()。 9.一种液晶组合物,包括一种或。

9、更多种如权利要求1至8中的任一项所述的化合物。 10.一种包括如权利要求9所述的液晶组合物的液晶元件。 权 利 要 求 书CN 102795974 A 1/10页 5 液晶介质及液晶组合物 技术领域 0001 本发明涉及作为负性液晶介质的组分的含茚环结构的化合物及其制备方法和应 用 背景技术 0002 对于液晶显示元件来讲,根据液晶的显示模式分为PC(phase change,相 变)、TN(twist nematic,扭曲向列)、STN(super twisted nematic,超扭曲向列)、ECB (electrically controlled birefringence,电控双折射)。

10、、OCB(optically compensated bend,光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching,共面转变)、VA(vertical alignment,垂直 配向)等类型。根据元件的驱动方式分为PM(passive matrix,被动矩阵)型和AM(active matrix,主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(mul tiplex)等类型。AM分为TFT (thin film transistor,薄膜晶体管)、MIM(metal insulator metal,金属-绝缘层-金 属)等类型。TFT的类型有非晶硅(amorphous silicon。

11、)和多晶硅(polycrystal silicon)。 后者根据制造工艺分为高温型和低温型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的 反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。 0003 这些效应中应用最普遍的是TN效应,STN效应和SBE(超扭曲双折射)效应。在这 些电光效应和其相似的电光效应中,均使用正介电各向异性的液晶介质。除了提到的使用 正介电各向异性的液晶介质的电光效应外,还有其它的利用负介电各向异性的液晶介质的 电光效应,例如ECB(电控双折射)效应和其子形式DAP(配相向变形)效应,VAN效应和CSH (彩色超垂面)效应。 0004 液晶材料必须具有良好。

12、的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好稳定性。此 外,液晶材料应当具有低粘度和短响应时间,低阈值电压和高对比度。而组合物的光学各向 异性与元件的对比度相关联。 0005 近年来在大尺寸液晶电视中,液晶分子垂直排列(VA)的薄膜晶体管(TFT)显示模 式得到广泛应用。其优点是视角宽、响应速度快、对比度较大。传统的扭曲-向列模式(TN) 使用介电各向异性为正(,0)的液晶材料,在分子长轴方向上 具有极性基团,使得长轴方向介电常数()大于短轴方向介电常数();而VA模式 要求所采用的液晶材料具有负性值较大的介电各向异性(0)和较大的光学各向异性 (n)。 0006 在液晶显示器中,要求显示器的工作。

13、电压应该尽可能的低,因而需要具有大的介 电各向异性绝对值的液晶介质。 0007 为了确保满意的品质,特别是低电压的特性,在VA-TFT显示器中,需要具有大的 介电各向异性绝对值,适当的光学各向异性,低的粘度,宽的工作温度范围,高的响应速度, 良好的化学稳定性,良好的紫外光稳定性及良好的互溶性的物质。 0008 众所周知,各向异性液晶化合物特别是负介电各向异性的液晶材料,其化合物分 子多数是由2、3位被卤素、三氟甲基或氰基取代的芳香环组成,在需要时芳环之间以共价 说 明 书CN 102795974 A 2/10页 6 键相连,通式分子中含有一个或更多的侧向基团,这些侧向基团通常是氰基或硝基。 0。

14、009 在德国专利DE2240864、DE2613293和DE2835662中涉及了此类负介电各向异性的 液晶组合物,它们具有负的介电各向异性()。 0010 在中国专利CN1454890中描述了由下式表示的负介电各向异性液晶化合物 0011 0012 然而,这些负性的液晶材料具有很弱的负介电各向异性。 0013 液晶材料领域的研发仍然任重而道远,为了改善液晶元件的性质,仍然需要努力 开发能够优化液晶显示器的新型化合物。 0014 因此,本发明的目的在于提供具有优良性能用于液晶介质的化合物。该化合物具 有负介电各向异性,特别适合用于VA显示模式中,能够满足液晶元件对大的介电各向异性 绝对值,适。

15、当的光学各向异性,低的粘度,宽的工作温度范围,高的响应速度,良好的化学稳 定性,良好的紫外光稳定性及良好的互溶性等要求。 发明内容 0015 本发明的目的是提供一种可以作为液晶介质的组分的含茚环结构的化合物,该化 合物可以作为负性液晶材料。 0016 本发明的另一目的是提供上述含茚环结构的化合物的制备方法。 0017 本发明的又一目的是提供一种包括所述含茚环结构的化合物的液晶组合物。 0018 本发明的再一目的是提供一种包括所述液晶组合物作为构成要素的液晶元件。 0019 本发明的一个方面,提供一种可以作为液晶介质的组分的含茚环结构的化合物, 该化合物具有通式()所示的结构: 0020 002。

16、1 其中, 0022 R 1 和R 2 相同或不同,各自独立的表示H、卤素、具有1-15个碳原子的卤代或未取代 的烷基或烷氧基或具有2-15个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所述 R 1 和R 2 中的一个或多个-CH 2 -基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF =CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接; 0023 环环相同或不同,各自彼此独立地选自 说 明 书CN 102795974 A 3/10页 7 组成的组; 0024 Z 1 和Z 2 相同或不同,各自彼此独立地选自由碳碳单键和-CO-O-、-。

17、O-CO-、-CF 2 O-、- CH 2 O-、-CH 2 CH 2 -、-CF 2 CH 2 -、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH=CF-、-C 2 F 4 -和-CC-组成的组; 0025 Z独立地选自由-OCH 2 CH 2 O-、-(CH 2 ) 4 -、-OCF 2 CF 2 O-组成的组, 0026 m和n相同或不同,各自彼此独立地选自0,1或2;且0m+n3。 0027 在一些实施方案中,R 1 和R 2 各自独立的表示H、F、具有1-10个碳原子的卤代或未 取代的烷基或烷氧基或具有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在 所述R 1 和R 2 中的一个。

18、或多个-CH 2 -基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH- 、-CF=CF-、-CO-O-或-O-CO-替代,其前提是氧原子不直接彼此连接。优选地,R 1 和R 2 各自独 立地表示1-5个碳原子的烷基。 0028 在一些实施方案中,Z 1 和Z 2 相同或不同,各自彼此独立地选自由-CO-O-、-O-CO-、- CF 2 O-、-CH 2 O-、-CH 2 CH 2 -、-CF 2 CH 2 -、-CF=CF-、-CH=CH-、-CC-和碳碳单键组成的组; 0029 在一些实施方案中,Z独立地选自由-OCF 2 CF 2 O-、或-OCH 2 CH 2 O。

19、-组成的组; 0030 在一些实施方案中,m和n相同或不同,各自彼此独立地选自0或1;且 0m+n2。 0031 优选地,本发明的化合物选自由以下化合物组成的组: 0032 0033 说 明 书CN 102795974 A 4/10页 8 0034 其中, 0035 R 1 和R 2 各自独立的表示H、F、具有1-10个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基 或具有2-10个碳原子的卤代或未取代的烷烯基或烷氧烯基,其中,在所述R 1 和R 2 中的一个 或多个-CH 2 -基团可以各自独立地被-CH=CH-、-O-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-CO-O-或-O -CO-替代,。

20、其前提是氧原子不直接彼此连接。 0036 本发明的另一个方面提供一种制备本发明的化合物的方法,包括如下步骤: 0037 1)在溶剂四氢呋喃中,在N 2 保护下,将通式1的化合物 0038 (通式1) 0039 与镁粉反应,生成通式2的格氏试剂 0040 (通式2) 0041 在-30-10,向上述反应体系滴加硼酸三异丁酯,滴加完毕室温搅拌反应 0.5-4h,得到通式3的化合物; 0042 (通式3) 0043 2)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式3的化合物与30%双氧水,搅拌反应2-8h, 得到通式4的化合物; 0044 (通式4) 0045 3)在四氢呋喃溶剂中,在室温、N 2 保护下,将通。

21、式4的化合物、2-氯乙醇、三苯基 膦、偶氮二甲酸二异丙酯,搅拌反应1-16h,得到通式5的化合物; 说 明 书CN 102795974 A 5/10页 9 0046 (通式5) 0047 4)在四氢呋喃溶剂中,在-78、N 2 保护下,加入通式6的化合物、正丁基锂、硼酸 三异丁酯,加料完毕,室温下,0.5-2h,得到通式7的化合物; 0048 (通式6) 0049 (通式7) 0050 5)在二氯甲烷溶剂中,室温下,将通式7的化合物与30%双氧水,搅拌反应1-14h, 得到通式8的化合物; 0051 (通式8) 0052 6)在80-100下,通式5的化合物、通式8的化合物、碳酸钾、碘化钾、N。

22、,N-甲 基甲酰胺,搅拌反应0.5-8h,得到通式的化合物; 0053 0054 其中,R 1 、R 2 、环环Z 1 、Z 2 、Z以及m和n具有和前述相同的定 义。 0055 本发明的另一个方面提供一种液晶组合物,包括一种或更多种本发明的化合物。 0056 本发明的又一个方面提供一种包括所述液晶组合物的液晶元件。 0057 本发明提供的通式()所示的液晶化合物与现有技术其他液晶化合物相比,具有 大的介电各向异性绝对值(),很大的光学各向异性(n),低的旋转粘度( 1 ),高的清 亮点(Cp)以及较宽的向列相温度范围,它们的化学性质均是稳定的;在通式()制备过程 中,原料易得,合成路线简单易。

23、行,适合规模化工业生产,利于作为显示用液晶材料使用,可 用于改善液晶组合物的响应时间(即降低旋转粘度);提升对光、热的抗破坏能力;扩大工作 温度范围。 附图说明 0058 图1是化合物3IO2OWO2的质谱图。 0059 图2是化合物3IO2OWO2的核磁谱图。 0060 图3是化合物2IO2OWO2的质谱图。 0061 图4是化合物2IO2OWO2的核磁谱图。 0062 图5是化合物3IO2OWP3的质谱图。 0063 图6是化合物3IO2OWP3的核磁谱图。 说 明 书CN 102795974 A 6/10页 10 具体实施方式 0064 以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是,。

24、下面的实施例为本发明 的示例,仅用来说明本发明,而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下, 可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。 0065 以下实施例中各测试项目的简写代号分别表示为: 0066 Cp() 清亮点(向列-各向同性相转变温度) 0067 n 光学各向异性(589nm,20) 0068 介电各向异性(1KHz,25) 0069 其中,折射率各向异性使用阿贝折光仪在钠光灯(589nm)光源下、20测试得;介 电测试盒为TN90型,盒厚7m。 0070 本发明所使用的试剂以及其他原料均为市售的商业原料。 0071 为便于表达,以下液晶化合物的基团结构用表1所列的代码表示。

25、: 0072 表1液晶化合物的基团结构代码 0073 0074 0075 以如下结构为例: 0076 0077 该结构用表1中的代码表示:则可表示为3PTWTP3,又如: 0078 0079 则可表示为nCPTPOm,代码中的n表示左端烷基的C原子数,例如n为“3”,即表示 说 明 书CN 102795974 A 10 7/10页 11 该烷基为-C 3 H 7 ;代码中的C代表环己烷基;代码中的O代表氧原子;代码中的P代表亚苯 基;代码中的m表示右端烷基的C原子数,例如m为“1”,即表示右端的烷基为-CH 3 。 0080 单体外推测试方法: 0081 将单体与母体液晶组合物(n:0.126。

26、;:-5.5;Cp:82.1)按照重量比1:9 混合后,进行性能测试,然后按照线性计算出单体的各项性能。 0082 实施例1 0083 制备的化合物3IO2OWO2的合成路线如下表示: 0084 0085 其具体工艺步骤如下: 0086 1)3IO2OWO2-2的合成 0087 500mL三口瓶中加入5.76g的Mg粉和0.05g碘,10mL四氢呋喃(THF),氮气保 护。将47.6g的3IO2OWO2-1的化合物溶解于200mL四氢呋喃溶液,慢慢将3IO2OWO2-1 (市售中间体)的化合物的四氢呋喃溶液加至上述反应体系,待反应引发后,继续滴加剩下 的3IO2OWO2-1的化合物的四氢呋喃溶。

27、液,滴毕,保持体系微沸回流3h,冷却至室温,降温 至-30,控制温度在-30-10,缓慢滴加硼酸三异丁酯92g室温搅拌0.5-4h。反应液 用稀盐酸淬灭,乙酸乙酯萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,旋干溶剂,石油醚结晶后得白色 固体33g,收率80,为3IO2OWO2-2的化合物。MS:m/z:204。 0088 2)3IO2OWO2-3的合成 0089 250mL圆底烧瓶中加入20.4g3IO2OWO2-2的化合物,100mL二氯甲烷,30mL30%双氧 水,室温搅拌反应2-8h。蒸除二氯甲烷溶剂,加入100mL水,抽滤,烘干后,得白色固体17g, 收率96.6,为3的化合物。MS:m/z:176。

28、。 0090 3)3IO2OWO2-4的合成 0091 250mL圆底烧瓶中加入8.8g3IO2OWO2-3的化合物、4.1g2-氯乙醇、13.5g三苯基 膦、11g偶氮二甲酸二异丙酯、100mL四氢呋喃,氮气保护下,室温搅拌反应1-16h。反应液中 加入100mL水,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液浓缩得 无色透明油状物10g,为3IO2OWO2-4的化合物。MS:m/z:238。 0092 4)3IO2OWO2-6的合成 0093 100mL圆底烧瓶中加入7.5g3IO2OWO2-5(市售中间体)的化合物,30mL THF,氮气 说 明 书CN 10279597。

29、4 A 11 8/10页 12 保护,低温至-78下滴入13mL的正丁基锂(n-BuLi,2.4mol/L),滴毕反应0.5-2h。将14g 的硼酸三异丁酯溶于20mL THF中,于-78滴入到反应体系中,滴毕自然升至室温,搅拌反 应0.5-2h。将反应液倾入稀盐酸中淬灭反应,搅拌30min,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,残 余物用石油醚洗涤,抽滤,得白色固体5g,为3IO2OWO2-6的化合物。 0094 5)3IO2OWO2-7的合成 0095 100mL圆底烧瓶中加入5g3IO2OWO2-6的化合物,30mL二氯甲烷,5mL30%双氧水, 室温搅拌反应1-14h。蒸除二氯甲烷溶剂,加入50。

30、mL水,抽滤,烘干后,得白色固体4.5g,为 3IO2OWO2-7的化合物。MS:m/z:174。 0096 6)3IO2OWO2的合成 0097 50mL圆底烧瓶中加入1g3IO2OWO2-4的化合物、0.73g3IO2OWO2-7的化合物、1.16g 碳酸钾、0.07g碘化钾、10mLN,N-二甲基甲酰胺,80-100搅拌反应0.5-8h。反应液中 加入50mL水,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液浓缩得白 色固体1.2g,无水乙醇重结晶,得白色针状晶体1g,纯度99.5。制得化合物8。MS:m/ z:376。 1 H-NMR(300MHz,CDCl 3 ):7.。

31、086(1H,d);6.787-6.719(1H,m);6.698-6.559(3H, m);4.351-4.256(4H,m);4.103-4.003(2H,m);3.030-2.931(2H,m);2.585-2.493(2H, m);2.675-2.483(3H,m);1.579-1.351(7H,m);0.962-0.915(3H,t)。 0098 质谱图和核磁谱图分别显示在图1和图2中。 0099 化合物3IO2OWO2的液晶性能: 0100 n:0.056 :-9.5 Cp:15.7 0101 实施例2 0102 上述同样的方法合成2IO2OWO2。 0103 0104 质谱图和核。

32、磁谱图分别显示在图3和图4中。 0105 液晶性能: 0106 n:0.069 :-9.5 Cp:5.6 0107 实施例3 0108 制备的化合物3IO2OWP3的合成路线如下表示: 0109 说 明 书CN 102795974 A 12 9/10页 13 0110 其具体工艺步骤如下: 0111 1)3IO2OWP3-2、3IO2OWP3-3、3IO2OWP3-4可以参考2IO2OWO2-2、2IO2OWO2-3、 2IO2OWO2-4的合成方法,合成路线图中所示的化合物3IO2OWP3-1为市售中间体。 0112 2)3IO2OWP3-10的合成 0113 100mL圆底烧瓶中加入19.。

33、2g3IO2OWP3-9(市售中间体)的化合物,30mL THF,氮气 保护,低温至-78下滴入50mL的正丁基锂(n-BuLi,2.4mol/L),滴毕反应2h。将46g的 硼酸三异丁酯溶于20mL THF中,于-78滴入到反应体系中,滴毕自然升至室温,搅拌反应 2h。将反应液倾入稀盐酸中淬灭反应,搅拌30min,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,残余物用 石油醚洗涤,抽滤,得白色固体8g,为3IO2OWP3-10的化合物。 0114 3)3IO2OWP3-12的合成 0115 250mL圆底烧瓶中加入9.3g3IO2OWP3-10的化合物、11.7g3IO2OWP3-11(市售中 间体)的化合物。

34、,100mL乙二醇二甲醚,35mL碳酸钾水溶液(2molL -1 ),0.5g四丁基溴化 铵,0.4g Pd(PPh 3 ) 4 ,氮气保护,回流反应5h。反应用水淬灭,乙酸乙酯萃取,有机相用无 水硫酸钠干燥,旋干溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液浓缩得无色液体8.4g,制得 3IO2OWP3-12的化合物。MS:m/z:232。 0116 4)3IO2OWP3-13的合成 0117 250mL三口烧瓶中加入4.64g3IO2OWP3-12的化合物,50mL THF,氮气保护,低温 至-78下滴入10mL n-BuLi(2.4mol/L)的正己烷溶液,滴毕反应2h。将4.6g硼酸三异丁 酯。

35、溶于10mLTHF中,-78滴入到反应体系中,滴毕搅拌2h。将反应液倾入稀盐酸-冰-水 中,搅拌30min,乙酸乙酯萃取,旋干有机相,残余物用石油醚洗涤,抽滤,得白色固体3g,制 得3IO2OWP3-13的化合物。 0118 5)3IO2OWP3-14的合成 0119 100mL圆底烧瓶中加入13.8g3IO2OWP3-13的化合物,150mL二氯甲烷,30mL30% 双氧水,室温搅拌反应4h。蒸除二氯甲烷溶剂,加入100mL水,抽滤,烘干后,得白色固体 10.1g,为3IO2OWP3-14的化合物。MS:m/z:248。 说 明 书CN 102795974 A 13 10/10页 14 01。

36、20 6)3IO2OWP3的合成 0121 50mL圆底烧瓶中加入1g3IO2OWP3-4的化合物、1g3IO2OWP3-14的化合物、1.16g 碳酸钾、0.07g碘化钾、10mLN,N-二甲基甲酰胺,80-100搅拌反应0.5-8h。反应液中加 入50mL水,乙酸乙酯萃取,旋干有机溶剂,石油醚为流动相柱色谱分离,洗脱液浓缩得白色 固体1.1g,无水乙醇重结晶,得白色针状晶体0.88g,纯度99.79。制得化合物3IO2OWP3。 MS:m/z:450。 1 H-NMR(300MHz,CDCl 3 ):7.439-7.407(2H,m);7.266-7.239(2H,t); 7.106-7.。

37、066(2H,m);6.896(1H,d);6.801(1H,s);6.741-6.706(1H,m);4.445-4.413 (2H,m);4.349-4.341(2H,m);2.982-2.956(2H,m);2.658-2.607(2H,m);2.515-2.474 (3H,m);1.723-1.648(2H,m);1.552-1.371(4H,m);1.003-0.911(6H,m)。 0122 质谱图和核磁谱图分别显示在图5和图6中。 0123 化合物3IO2OWP3的液晶性能: 0124 n:0.156 :-6.5 Cp:44.4 0125 实施例4 0126 将单体2PO2OWO。

38、2和2IO2OWO2分别溶于上述母体液晶组合物(n:0.126; :-5.5;Cp:82.1)后测得的各项性能,由外推法得到单体性能参数,如下表2所示: 0127 表2液晶单体结构及其测试性能 0128 0129 实施例5 0130 单体3CO2OWO2和3IO2OWO2溶于上述母体液晶组合物(n:0.126;:-5.5; Cp:82.1)后测得的各项性能,由外推法得到单体性能参数,如下表3所示: 0131 表3液晶单体结构及其测试性能 0132 0133 从实施例4和实施例5的表格数据中可以看出,本发明提供的化合物与同类型化 合物相比具有很大的介电各向异性,良好的光学各项异性和适当高的清亮点。此类液晶化 合物可以使应用该化合物的液晶显示器具有优越的省电性能,较快的响应速度,能够扩大 液晶显示器的工作范围,使液晶显示器在各种环境中均能保持良好的显示。 说 明 书CN 102795974 A 14 1/3页 15 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102795974 A 15 2/3页 16 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102795974 A 16 3/3页 17 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102795974 A 17 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 有机化学〔2〕


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1