[发明专利]包含茚环和二氟乙烯桥键的化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及作为液晶介质的组分的化合物及其制备方法和应用。

背景技术

液晶主要是用作显示器中的电介质，这是因为外加电压可以改变这类物质的光学性能。基于液晶的电光学器件是本领域技术人员公知的，其中可以包含各种效应。这类器件的实例是具有动态散射的液晶盒、DAP(配向相变形)液晶盒、宾/主型液晶盒、具有扭曲向列结构的TN盒、STN(超扭曲向列)液晶盒、SBE(超双折射效应)液晶盒和OMI(光膜干涉)液晶盒。最常见的显示器基于Schadt-Helfrich效应并具有扭曲向列结构。此外，还存在用于平行于基板和液晶面的电场操作的液晶盒，例如IPS(面内切换)液晶盒。特别的，TN、STN和IPS液晶盒，尤其是TN和IPS液晶盒是本发明的介质的目前具有商业意义的应用领域。

对于液晶显示器来说，加快其应答速度是符合目前需求的。我们知道，响应时间(τ)与旋转粘度(γ)和盒厚(d)有下列关系：τ∝γd。为了满足快响应，d必须小。而对于特定的显示模式，Δn·d通常是固定的值，因此，液晶材料的光学各向异性(Δn)需要增大。此外，具有较低粘度的液晶材料，也可以使液晶显示器的应答速度加快。

为了扩大液晶显示器的工作范围，液晶显示材料需要有宽的向列相温度范围，以满足在各种环境中均能保持良好显示的要求。

近年来，人们开始关注一些大光学各向异性(Δn)，低旋转粘度(γ)，高清亮点(Cp)的液晶材料，也合成出一些部分地符合上述需求的液晶材料(如，本申请人已递交的中国专利申请：201010288759.6)，但是，其性能不太适应市场发展的需要，仍然不能让液晶材料的使用者满意。

因此，存在提供新的具有大的光学各向异性(Δn)，低的旋转粘度(γ)以及宽的向列相温度范围的液晶材料的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种包含茚环和二氟乙烯桥键的化合物，该化合物具有大的光学各向异性(Δn)，低的旋转粘度(γ)以及宽的向列相温度范围。

本发明的另一目的是提供一种包含茚环和二氟乙烯桥键的化合物的制备方法。

本发明的再一目的是提供一种包含茚环和二氟乙烯桥键的化合物的液晶组合物。

为解决上述问题，本发明提出如下技术方案：

本发明的一个方面，提供一种具有通式(I)的化合物：

其中，

R₁、R₂各自独立地表示H、卤素、具有1-7个碳原子的卤代或未取代的烷基或烷氧基或具有2-7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；

相同或不同，各自独立地选自由组成的组；

Z₁、Z₂、Z₃和Z₄相同或不同，各自彼此独立地选自由-CO-O-、-O-CO-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-C₂F₄-、-CH₂CF₂-、-CF＝CF-、-CH＝CH-和单键组成的组；

m、n、p和t相同或不同，各自彼此独立地表示0、1或2，且m+n+p+t≤3。

在一些实施方案中，R₁优选地选自由-C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉和n-C₅H₁₁组成的组。