一种液晶化合物及其制备方法和应用转让专利

申请号 : CN201410191405.8

文献号 : CN104004527B

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相似专利:

发明人 : 姜天孟杭德余田会强储士红陈海光高立龙班全志

申请人 : 北京八亿时空液晶科技股份有限公司

摘要 :

本发明涉及一种液晶化合物及其制备方法和应用。其中所述液晶化合物具有如式(I)所示的结构。本发明通过对式(I)的两端基团的特定组合,使其兼具低粘度、高介电各向异性的特性,从而使含有其成分的液晶组合物能够克服目前TFT-LCD存在的响应不够快,电压不够低,电荷保持率不够高等缺陷。

权利要求 :

1.一种液晶化合物,其特征在于,所述液晶化合物的结构如下:其中,R选自H或CH3;

m为0或2。

2.权利要求1所述的液晶化合物的制备方法,其特征在于,当m为0时,化合物 的合成路线如下:当m为2时,化合物 的合成路线如下:其中,中间体 的合成如下:

3.权利要求1所述通式(I)化合物在TFT-LCD中的应用。

说明书 :

一种液晶化合物及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液晶化合物及其制备方法和应用,涉及液晶材料领域。

背景技术

[0002] 目前,液晶在信息显示领域得到广泛应用,同时在光通讯中的应用也取得了一定的进展(S.T.Wu,D.K.Yang.Reflective Liquid Crystal Displays.Wiley,2001)。近几年,液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。为此也提出许多不同的液晶结构,特别是在向列型液晶领域,尤其是在用于TFT有源矩阵的系统中,向列型液晶化合物得到最为广泛的应用。
[0003] 液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesteryl benzoate)。
1917年Manguin发明了摩擦定向法,用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年
E.Bose建立了攒动(Swarm)学说,并得到L.S.Ormstein及F.Zernike等人的实验支持
(1918年),后经De Gennes论述为统计性起伏。G.W.Oseen和H.Zocher1933年创立连续
体理论,并得到F.C.Frank完善(1958年)。M.Born(1916年)和K.Lichtennecker(1926
年)发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年,W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年,V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场(或磁场)作用下,发生形变并存在电压阈值(Freederichsz转变)。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。
[0004] 1968年美国RCA公司R.Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴,并有光散射现象。G.H.Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式,并制成世界上第一个液晶显示器(LCD)。七十年代初,Helfrich及Schadt发明了TN原理,人们利用TN光电效应和集成电路相结合,将其做成显示器件(TN-LCD),为液晶的应用开拓了广阔的前景。七十年代以来,由于大规模集成电路和液晶材料的发展,液晶在显示方面的应用取得了突破性的发展,1983~1985年T.Scheffer等人先后提出超扭曲向列相(Super Twisred Nematic:STN)模式以及P.Brody在1972年提出的有源矩阵(Active matrix:AM)方式被重新采用。
传统的TN-LCD技术已发展为STN-LCD及TFT-LCD技术,尽管STN的扫描线数可达768行以
上,但是当温度升高时仍然存在着响应速度、视角以及灰度等问题,因此大面积、高信息量、[0005] 彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-LCD已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示,相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用前景。
[0006] 其中“有源矩阵”包括两种类型:1、在作为基片的硅晶片上的OMS(金属氧化物半导体)或其它二极管。2、在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。
[0007] 单晶硅作为基片材料限制了显示尺寸,因为各部分显示器件甚至模块组装在其结合处出现许多问题。因而,第二种薄膜晶体管是具有前景的有源矩阵类型,所利用的光电效应通常是TN效应。TFT包括化合物半导体,如Cdse,或以多晶或无定形硅为基础的TFT。
[0008] 目前,TFT-LCD产品技术已经成熟,成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术难题,其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸TFT-LCD显示器在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。但是因受液晶材料本身的限制,TFT-LCD仍然存在着响应不够快,电压不够低,电荷保持率不够高等诸多缺陷。专利DE4222371公开了末端为-O(CH2)nF的液晶单体,该液晶单体粘度低,但介电各向异性较低。
[0009] 因此寻找兼具低粘度、高介电各向异性的单晶化合物对克服TFT-LCD存在的响应不够快,电压不够低,电荷保持率不够高等诸多缺陷具有重要意义。

发明内容

[0010] 针对上述现有技术的缺陷,本发明提供一种新型的液晶化合物,该化合物一端具有烯键,另一端具有-O(CH2)nF单元结构,兼具较低的粘度和较大的介电各向异性。
[0011] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0012] 一种液晶化合物,具有如式(I)所示的结构:
[0013]
[0014] 其中,R选自H或未取代或取代的各自含有1-12个碳原子的烷基;
[0015] A1、A2和A3各自独立地选自单键,1,4-环己基,其中一个CH2或两个不直接连接的CH2可被O或S代替,1,4-环己烯基,哌啶-1,4-二基,1,4-亚二环[2,2,2]辛基,1,4-苯基,其中一个CH或两个不直接连接的CH可被N代替,萘-2,6-二基,反式十氢化萘-2,6-二基,四氢化萘-2,6-二基,1,2-二氢化茚,茚,菲基,或二苯并呋喃,其中氢各自独立地可被一个或多个卤素取代;
[0016] A4选自:1,4-苯基,其中氢各自独立地可被一个或多个卤素取代;
[0017] Z1、Z2和Z3各自独立地选自:单键、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CHCH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、CF2O、OCF2、CF2CF2、CF=CF、CH2CF2、CF2CH2、OCF2CF2O、C2H4CF2O、CH2CF2OCH2、CH2OCF2CH2、OCF2C2H4、C3H6O、OC3H6、C2H4OCH2、CH2OC2H4、CH2O、OCH2,-CH=CH-、-C≡C-或COO;
[0018] m为0或2;
[0019] n为1、2或3。
[0020] 优选地:
[0021] R选自H或未取代含有1-3个碳原子的烷基;
[0022] A1、A2和A3各自独立地选自:单键,1,4-环己基,或1,4-苯基,其中氢各自独立地可被一个或多个氟元素取代;
[0023] A4选自:1,4-苯基,其中氢各自独立地可被一个或多个氟元素取代;
[0024] Z1、Z2和Z3各自独立地选自:单键、-(CH2)2-、CF2O、OCF2、CH2O或OCH2;
[0025] m为0或2;
[0026] n为1、2或3。
[0027] 所述通式(I)的液晶化合物进一步优选如下结构:
[0028]
[0029] 或
[0030]
[0031] R选自H或CH3;
[0032] A1、A2和A3各自独立地选自:单键,1,4-环己基,或1,4-苯基,其中氢各自独立地可被一个或多个氟元素取代。
[0033] A4选自:1,4-苯基,其中氢各自独立地可被一个或多个氟元素取代;
[0034] Z1、Z2和Z3各自独立地选自:单键、-(CH2)2-、CF2O、OCF2、CH2O或OCH2。
[0035] n为1、2或3。
[0036] 本发明所述通式(I)化合物最优选如下结构:
[0037]
[0038] 其中,R选自H或CH3;
[0039] m为0或2。
[0040] 本发明还提供上述通式(I)液晶化合物的制备方法,其合成路线如下:
[0041] A)中间体 的合成:
[0042]
[0043] e、K2CO3,I(CH2)nCH2F;
[0044] f、n-BuLi,CH3PhSO3H;
[0045] g、Raney Ni;
[0046] h、80%HCOOH;
[0047] i、t-BuOK,CH3OCH2PPh3Cl;
[0048] j、HCl;
[0049] k、KOH;
[0050] B)当m为0时,通式(I)化合物的合成路线如下:
[0051]
[0052] a、t-BuOK,RCH2PPh3I;或
[0053] 当m为2时,通式(I)化合物的合成路线如下:
[0054]
[0055] b、KBH4;
[0056] c、CH3SO2Cl,C5H5N;
[0057] d、RCH2=CHCH2BrMg,Li2CuCl4。
[0058] 上述步骤A)具体包括如下步骤:
[0059] 1)Br-A3-Z3-A4-OH(化合物1)与I(CH2)nCH2F在无水碳酸钾作用下60-75℃反应3-5h,生成Br-A3-Z3-A4-O(CH2F)n-CH2F(化合物2);
[0060] 2)Br-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F(化合物2)于-50--60℃与丁基锂进行锂卤交换后,再与保护酮反应,后经对甲苯磺酸脱水,雷尼镍加氢,甲酸脱保护,生成O=A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F(化合物5);
[0061] 3)O=A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F(化合物5)在0℃与叔丁醇钾和氯甲醚膦盐经魏梯息反应生成
[0062] CH3OCH=A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F(化合物6);
[0063] 4) 将 CH3OCH=A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F( 化合物 6) 溶解在四氢呋喃中,稀盐酸存在下回流水解后,再在氢氧化钾甲醇溶液中转位生成
(化合物7);
[0064] 上述步骤B)中,当m为0时,通式(I)化合物的合成路线如下:
[0065] (化合物7)在0℃与叔丁醇钾和烷基三苯基碘化膦经魏梯息反应生成 (化
合物8);
[0066] 当m为2时,通式(I)化合物的合成路线如下:
[0067] 1) (化合物7)于40-50℃经硼氢化钾还原2-4小时,稀盐酸水解,生成HOCH2-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F(化合物9);
[0068] 2)二氯甲烷溶液中,HOCH2-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F(化合物9)在15-20℃,催化剂吡啶作用下与甲基磺酰氯反应1-2小时升温至回流反应3-5小时生成
[0069] CH3O2SOCH2-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F
[0070] (化合物10);
[0071] 3)以氯化铜锂为催化剂,
[0072] CH3O2SOCH2-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-O(CH2)n-CH2F( 化 合 物 10) 在 无 水乙 醚溶液中与烷基烯丙基溴发生格氏试剂反应,控温38-42℃搅拌反应8小时生成(化合物11)。
[0073] 下面以某一化合物的具体合成路线进一步说明上述制备方法:
[0074] 1)中间体 的合成:
[0075]
[0076] 2)当m为0时,化合物 的合成路线如下:
[0077]
[0078] 当m为2时,化合物 的合成路线如下:
[0079]
[0080] 本发明还提供上述通式(I)化合物在TFT-LCD中的应用。
[0081] 本发明所得通式(I)液晶化合物,通过对其两端基团的特定组合,使其兼具低粘度、高介电各向异性的特性,从而使含有其成分的液晶组合物能够克服目前TFT-LCD存在的响应不够快,电压不够低,电荷保持率不够高等缺陷。

具体实施方式

[0082] 以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0083] 实施例1:中间体 4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己基甲醛(化合物7)的制备
[0084] 1)2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-溴苯(化合物2)的合成
[0085]
[0086] 50mL反应瓶中加入22mL N,N-二甲基甲酰胺,开动搅拌,加入5.2g2,3-二氟-4-溴苯酚(化合物1),待固体完全溶解后,再加入10mL水,0.25g四丁基溴化铵,4.0g无水碳酸钾。加热升温,控温65~72℃滴加4.9g2-氟碘乙烷,搅拌反应4小时,加入10mL甲苯和15mL水,搅拌10分钟,静置分液,水相用5mL×2甲苯提取两次(搅拌2分钟,静置
5分钟),此水相弃之。合并所有有机相,用10mL×3水洗涤三次。旋干溶剂,减压蒸馏,得到化合物2。理论产量:6.4g,实际产量5.1g,收率:79.8%。气相纯度(GC)99.0%。
[0087] 同样的方法可以制备:
[0088] 2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-溴苯
[0089] 2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-溴苯
[0090] 3,5-二氟-4-(2-氟乙氧基)-溴苯
[0091] 3,5-二氟-4-(3-氟丙氧基)-溴苯
[0092] 3,5-二氟-4-(4-氟丁氧基)-溴苯
[0093] 2)8-{4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己-3-烯}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷(化合物3)的合成
[0094]
[0095] 1L三口瓶中加入35.2g2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-溴苯(化合物2)、250mL四氢呋喃,降温至-50度至-60度,控温滴加100mL2.5M正丁基锂,控温反应1小时。控温滴加150mL四氢呋喃和47.6g单保护双环己基二酮的混合液,滴毕后自然升温搅拌3小时。滴加稀盐酸,控制温度不高于20度。分液,有机相用150mL水洗3次。
[0096] 将上一步得到的反应液倒入1L瓶中,加入1g2,6-二叔丁基对甲酚,常压蒸馏至110度蒸出低沸物,视情况补加甲苯,甲苯补加总量为300mL,然后加入1.5g对甲苯磺酸,
60mL乙二醇,加热分水反应5h分液,乙二醇相用20mL*2甲苯提取2次,加入10g无水碳酸钠,20g无水硫酸钠干燥1小时,浓缩溶剂。加入理论量1.5倍异丙醇+0.2倍甲苯加热溶解重结晶,得到67.4g化合物3。理论量:79.2g,收率:85.1%。
[0097] 同样的方法可以制备:
[0098] 8-{4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己-3-烯}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0099] 8-{4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己-3-烯}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0100] 8-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-1,4-二氧代-螺[4.5]癸-7-烯
[0101] 8-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-1,4-二氧代-螺[4.5]癸-7-烯
[0102] 8-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-1,4-二氧代-螺[4.5]癸-7-烯
[0103] 8-{4-[3,5-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己-3-烯}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0104] 8-{4-[3,5-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己-3-烯}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0105] 8-{4-[3,5-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己-3-烯}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0106] 3)8-{4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己基}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷(化合物4)的合成
[0107]
[0108] 1L三口 瓶中加 入64.3g8-{4-[2,3-二氟-4-(2- 氟乙氧 基)-苯基] 环己-3-烯}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷(化合物3)、200mL甲苯、1.5mL三乙胺,130g雷尼
镍并用650ml乙醇冲洗干净,氢气抽排3次。通氢气,升温至35℃,停止加热,加氢4小时。
浓缩溶剂,得到64.0g化合物4,收率:99.1%。
[0109] 同样的方法可以制备:
[0110] 8-{4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己基}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0111] 8-{4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己基}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0112] 8-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0113] 8-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0114] 8-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0115] 8-{4-[3,5-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己基}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0116] 8-{4-[3,5-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己基}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0117] 8-{4-[3,5-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己基}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷
[0118] 4)4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己酮(化合物5)的合成
[0119]
[0120] 1L三口瓶中加入66.8g8-{4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己基}-1,4-二氧代-螺[4.5]癸烷(化合物4)、300mL甲苯、250mL甲酸,升温至65℃,反应6小时,分液,用饱和碳酸钠水溶液洗涤,浓缩甲苯相,得到粗品,加入2倍石油醚和0.5倍乙酸乙酯加热溶解重结晶,得到30.3g化合物5,理论量:59.5g,收率:51.0%。
[0121] 同样的方法可以制备:
[0122] 4’-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]双环己酮
[0123] 4’-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]双环己酮
[0124] 4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己酮
[0125] 4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己酮
[0126] 4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己酮
[0127] 4’-[3,5-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己酮
[0128] 4’-[3,5-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]双环己酮
[0129] 4’-[3,5-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]双环己酮
[0130] 5)4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-4’-甲氧甲烯基-双环己烷(化合物6)的合成
[0131]
[0132] 1L三口瓶中加入47.0g氯甲醚膦盐,200mL四氢呋喃,降温至-10℃,加入19.3g叔丁醇钾。控温0~-5℃反应1小时,滴加120mL四氢呋喃和30.6g4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己酮(化合物5)的混合液,控制温度0度以下。自然升温,搅拌过夜。向反应液中加入200mL水、150mL乙酸乙酯搅拌,分液,浓缩溶剂,加入理论量3倍的石油醚分溶解,过硅胶氧化铝柱子,2倍理论量石油醚萃取3次渣子后过柱子。浓缩过柱液,2倍理论量乙醇结晶,得到30.5g化合物6,理论量32.8g,收率:92.9%。
[0133] 同样的方法可以制备:
[0134] 4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-4’-甲氧甲烯基-双环己烷
[0135] 4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-4’-甲氧甲烯基-双环己烷
[0136] 2,3-二氟-1-(2-氟乙氧基)-4-(4-甲氧甲烯基环己烷)苯
[0137] 2,3-二氟-1-(3-氟丙氧基)-4-(4-甲氧甲烯基环己烷)苯
[0138] 2,3-二氟-1-(4-氟丁氧基)-4-(4-甲氧甲烯基环己烷)苯
[0139] 4-[3,5-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-4’-甲氧甲烯基-双环己烷
[0140] 4-[3,5-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-4’-甲氧甲烯基-双环己烷
[0141] 4-[3,5-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-4’-甲氧甲烯基-双环己烷
[0142] 6)4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己基甲醛(化合物7)的合成
[0143]
[0144] 1L三口瓶中加入30.6g4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-4’-甲氧甲烯基-双环己烷(化合物6),100mL四氢呋喃,0.15g2,6-二叔丁基对甲酚,滴加14.5mL浓盐酸和40mL水的混合液,升温至微弱回流,反应4小时,静置,分液,水相用100mL乙酸乙酯提取,合并有机相,温度不超过70℃,浓缩溶剂后备用。
[0145] 1L三口瓶中加入2.1g KOH和270mL无水甲醇,搅拌至溶解,控温0到10度滴加30mL四氢呋喃和浓缩物的混合液,控温0-10℃反应4.5小时。加入100mL二氯甲烷和200mL水,搅拌分液,70℃以下浓缩溶剂,得到25.4g化合物7,加入50mL四氢呋喃,氮气保护后放冰箱备用。
[0146] 同样的方法可以制备:
[0147] 4’-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]双环己基甲醛
[0148] 4’-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]双环己基甲醛
[0149] 4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己基甲醛
[0150] 4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己基甲醛
[0151] 4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己基甲醛
[0152] 4’-[3,5-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己基甲醛
[0153] 4’-[3,5-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]双环己基甲醛
[0154] 4’-[3,5-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]双环己基甲醛
[0155] 实施例24-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-4’-乙烯基-双环己烷(化合物8)的合成
[0156]
[0157] 1L三口瓶中加入41.8g碘甲烷膦盐,200mL四氢呋喃,降温至零下10℃,加入14.3g叔丁醇钾,反应1h。控温滴加50mL四氢呋喃和25.4g4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙
氧基)-苯基]双环己基甲醛(化合物7)的混合液,自然升温反应,搅拌过夜,加入200mL水,100mL乙酸乙酯,搅拌,静置分液,浓缩溶剂,加入理论量3倍石油醚,加热至75℃,过硅胶氧化铝热柱子,浓缩溶剂得24.8g,加入2倍无水乙醇重结晶三次。得到化合物8,理论产量:25.2g,实际产量19.6g,收率:78.0%。气相纯度(GC)99.9%,Δε为-3.5,γ1为
158mPa·s。质谱分析碎片:161、202、366(分子离子峰);
[0158] H-NMR核磁谱图(CDCl3,300mhZ):δH:1.20-1.86(m,18H),2.08-2.92(m,2H),3.90-5.83(m,7H),6.40-6.80(m,2H)。
[0159] 同样的方法可以制备:
[0160] 4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-4’-乙烯基-双环己烷
[0161] 4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-4’-乙烯基-双环己烷
[0162] 2,3-二氟-1-(2-氟乙氧基)-4-(4-乙烯基环己烷)苯
[0163] 2,3-二氟-1-(3-氟丙氧基)-4-(4-乙烯基环己烷)苯
[0164] 2,3-二氟-1-(4-氟丁氧基)-4-(4-乙烯基环己烷)苯
[0165] 4-[3,5-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-4’-乙烯基-双环己烷
[0166] 4-[3,5-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-4’-乙烯基-双环己烷
[0167] 4-[3,5-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-4’-乙烯基-双环己烷
[0168] 实施例3 4’-(丁-3烯基)-4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己烷(化合物11)的合成
[0169] 1){4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-双环己基}甲醇(化合物9)的合成
[0170]
[0171] 1L三口瓶中77g4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己基甲醛(化合物7)和200L四氢呋喃组成的溶液,控温0~10℃,分批加入10.0g固体硼氢化钾,约30分钟加完。40~50℃保温3小时。控温20℃以下,缓慢滴加50mL盐酸和100mL水组成的溶
液,向反应釜中加入100mL水,100m L二氯甲烷,轻微加热至35℃左右,静置分液,分出下层产品层,上层水相用100m L二氯甲烷提取,合并有机相。蒸溶剂,用2倍石油醚加热溶解重结晶。得到,66.8g化合物9,理论量77.4g,收率:86.3%。
[0172] 同样的方法可以制备:
[0173] {4’-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-双环己基}甲醇
[0174] {4’-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-双环己基}甲醇
[0175] 4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己基甲醇
[0176] 4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己基甲醇
[0177] 4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己基甲醇
[0178] 2’,3’-二氟-4’-(2-氟乙氧基)-联苯甲醇
[0179] 2’,3’-二氟-4’-(3-氟丙氧基)-联苯甲醇
[0180] 2’,3’-二氟-4’-(4-氟丁氧基)-联苯甲醇
[0181] 2)甲基磺酸{4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-双环己基}甲醇酯(化合物10)的合成
[0182]
[0183] 1L三口瓶中加入250mL二氯甲烷,23.6g吡啶,开动搅拌,加入48.1g{4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-双环己基}甲醇(化合物9),搅拌至固体全部溶解。降温至0℃,控温0~10℃,分批加入20.0g甲基磺酰氯,控温15~20℃搅拌反应1.5小时。升温至回流反应4小时。向瓶中加入120mL水,搅拌20分钟,静置分液,分去下层产品层,上层水层用80mL二氯甲烷提取,合并所有有机相。控温80℃以下,蒸除溶剂,加入3倍无水乙醇和0.5倍甲苯加热溶解重结晶。得到42.0g化合物10,理论量56.1g,收率:74.8%。
[0184] 同样的方法可以制备:
[0185] 甲基磺酸{4’-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]-双环己基}甲醇酯
[0186] 甲基磺酸{4’-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]-双环己基}甲醇酯
[0187] 甲基磺酸4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]环己基甲醇酯
[0188] 甲基磺酸4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]环己基甲醇酯
[0189] 甲基磺酸4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]环己基甲醇酯
[0190] 甲基磺酸2’,3’-二氟-4’-(2-氟乙氧基)-联苯甲醇酯
[0191] 甲基磺酸2’,3’-二氟-4’-(3-氟丙氧基)-联苯甲醇酯
[0192] 甲基磺酸2’,3’-二氟-4’-(4-氟丁氧基)-联苯甲醇酯
[0193] 3)4’-(丁-3烯基)-4-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]双环己烷(化合物11)的合成
[0194]
[0195] 1L三口瓶中加入15.4g镁屑,160mL无水乙醚,开动搅拌,加入10ml由52.4g烯丙基溴和200mL无水乙醚组成的溶液引发反应。控温15~25℃,滴加剩余的烯丙基溴的无水乙醚溶液,搅拌反应1小时。控温15~25℃,缓慢加入48.4g甲基磺酸{4’-[2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)-苯基]-双环己基}甲醇酯(化合物10)和250mL甲苯组成的溶液,
约1小时加完。控温15~25℃,滴加13.0mL氯化铜锂溶液,缓慢升温,控温38~42℃搅
拌反应8小时。降温,控温20℃以下,向三口瓶滴加70mL盐酸和200mL水组成的溶液,搅拌水解15分钟。静置分液,水相中加入200mL水和200mL L石油醚提取一次。蒸除溶剂。用2倍石油醚加热溶解,氧化铝柱(40℃),用4倍柱高石油醚冲洗,蒸除溶剂。加入2倍无水乙醇+1倍石油醚加热溶解,重结晶三次,得到42.0g化合物11,理论量56.1g,收率:74.8%。
[0196] 气相纯度(GC)99.7%。Δε为-3.0。
[0197] 质谱分析碎片:161、202、394(分子离子峰);
[0198] H-NMR核磁谱图(CDCl3,300mhZ):δH:1.23-1.73(m,21H),1.85-2.80(m,3H),3.98-5.81(m,7H),6.41-6.79(m,2H)。
[0199] 同样的方法可以制备:
[0200] 4’-(丁-3烯基)-4-[2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)-苯基]双环己烷
[0201] 4’-(丁-3烯基)-4-[2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)-苯基]双环己烷
[0202] 1-(4-丁-3烯基环己基)-2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)苯
[0203] 1-(4-丁-3烯基环己基)-2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)苯
[0204] 1-(4-丁-3烯基环己基)-2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)苯
[0205] 4’-丁-3烯基-2,3-二氟-4-(2-氟乙氧基)联苯
[0206] 4’-丁-3烯基-2,3-二氟-4-(3-氟丙氧基)联苯
[0207] 4’-丁-3烯基-2,3-二氟-4-(4-氟丁氧基)联苯
[0208] 比较例:
[0209] 对上述实施例2所得化合物8、实施例3所得化合物11与现有液晶单体进行粘度和介电各向异性检测对比,结果见表1、表2。其中,Δε表示在20℃和1kHz下的介电各向异性;γ1表示在20℃下的旋转粘度(mPa·s)。
[0210] 表1实施例2与现有液晶单体的性能检测对比结果
[0211]
[0212] 从物性结果分析,化合物8与化合物12比较其旋转粘度有明显降低;化合物8与