[发明专利]一种合成2′-氟三联苯类液晶的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种电子材料中液晶中间体及单体液晶的合成方法，特别是涉及一种利用suzuki偶联反应制备含2′-氟三联苯类液晶的方法。

背景技术

含氟三联苯类单体液晶一般都具有低的熔点，高的清亮点和较低的粘度，同时与其他单体液晶相容性好，所以在STN型液晶显示器，TFT型液晶显示器中有着大量的应用。现有技术中制备含氟三联苯类单体液晶的方法，包括专利号为US4696549公开的含氟三联苯类单体液晶的合成方法，是1987年，Merck公司方法，其缺点是反应步骤多、收率低、反应过程中需使用价格昂贵的催化剂PtO2。其反应过程有如下两条路线：

而专利号为CN1966608公开的含氟三联苯类单体液晶的合成方法，是用氯化物进行偶联反应，催化剂使用的是配体三叔丁基膦和冠醚等，其缺点是收率低、催化剂昂贵并具有高致癌性，且无法回收，不能进行工业化生产。

制备含氟三联苯类单体液晶因合成繁琐、造价高昂、收率低、对环境污染严重给该领域带来了很大的技术问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种简单高效环保的制备含2′-氟三联苯类液晶的方法，以现有技术中存在的合成繁琐、收率低、对环境危害严重、使用的催化剂昂贵或对人体有危害的问题，它能够降低生产成本，减少对环境的污染，能够满足工业上合成含三联苯的单体液晶。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种合成2′-氟三联苯类液晶的方法，是原材料在有机溶剂里加入催化剂，进行suzuki偶联反应的方法实现的，以4-溴-3-氟碘苯、两种苯硼酸为原材料，在碱性的有机溶剂环境中在催化剂的作用下，在70～100℃的反应温度下分别经过4-10小时和10-20小时的2次suzuki偶联反应，得到2′-氟三联苯类液晶，本合成路线如下：

步骤一、在第一有机溶剂里用4-溴-3-氟碘苯与第一苯硼酸和碱在第一催化剂的作用下加热发生suzuki偶联反应，生成(I)：

步骤二、在第二有机溶剂里将步骤一得到的中间产物(I)与第二苯硼酸和碱在第二催化剂的作用下加热发生suzuki偶联反应，生成目标产物(II)2′-氟三联苯类单体液晶：

上述两步骤描述的化学式中代表环己基、苯基、嘧啶、吡啶、2，6二氧六环的其中一种，R₁、R₂分别为C1～C8的烷基或烷氧基、链烯基、F、Cl的其中一种，X₁、X₂、X₃、X₄分别为H、F、Cl的其中一种，m、n＝0或1。

suzuki交叉偶联反应中所选用的催化剂为四三苯基膦钯，Pd/C、PdCl2等催化剂。碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾、磷酸钾等，优选碳酸钾，碳酸钾与原料苯硼酸的摩尔比2∶1。

步骤一中优选的催化剂是四(三苯基膦)钯，反应中原料与催化剂的摩尔比100-300∶1；反应溶剂为甲苯、四氢呋喃、乙醇等有机溶剂与水的混合物，其中优选甲苯或/和乙醇与水的混合溶剂，反应温度70～100℃，优选70～80℃，反应4-10小时，优选6小时。

步骤二中优化的催化剂为5％的Pd/C，反应中原料与催化剂的摩尔比200-500∶1；反应溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺其中一种或者两种以上物质与水的混合物，，其中优选四氢呋喃与水的混合溶剂，反应温度70～100℃，优选70～80℃，反应10～20小时，优选15小时。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步是：

本发明的含2′-氟三联苯的合成方法仅需两次交叉偶联反应，反应路线短，催化剂价格低廉，对人体无危害，且可以多次利用，收率和纯度都很高。本发明工艺环保简单、成本低、产品易于提纯、实用性强。本发明的催化剂不但没有用到昂贵的催化剂PtO2、PdCl2及配体三叔丁基膦以及致癌性的冠醚，而且5％Pd/C可重复使用5次，大大节约了成本，减少了污染。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明：

一种含2′-氟三联苯类液晶的合成方法，以4-溴-3-氟碘苯、两种苯硼酸为原材料，在碱环境中在催化剂的作用下，在有机溶剂里，在70～100℃的反应温度下分别经过4-10小时和10-20小时的2次suzuki交叉偶联反应，得到2′-氟三联苯类液晶，本合成路线如下：