[发明专利]含有二氟甲氧基桥键的含氟液晶

说明书

本发明是发明名称为“含有二氟甲氧基桥键的含氟液晶及其组合物”、申请日2014 年11月06日、申请号为201410621417.X的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明是一种在分子结构中含有二氟甲氧基(CF₂O)桥键的含氟液晶及其组合物， 它们与其他液晶形成的组成物可用于TFT型液晶显示器。

技术背景

平板液晶显示是现在的可携带电脑、航海航空系统及电视机上显示屏的主流。这 些应用在响应时间及图像反差方面必须满足高要求。在液晶材料的物理性能方面，考虑到 IC的耐电压，要求低的驱动电压，即要求阈值电压要低的液晶及液晶组成物。一般的做法是 使用介电常数各向异性Δε较大的液晶化合物，可以降低阈值电压Vth。为此积极开发介电 常数各向异性数值大的极性液晶。

将氟原子作为取代基导入液晶分子，可以增大Δε,氟原子的数目十分有效。但是， 分子中的氟原子数目与黏度成正比关系。液晶分子中的氟原子数目的增加，使液晶相温度 范围变低。抑制黏度的上升的同时，抑制液晶相温度的下降，单靠控制Δε的变化是非常困 难的。

为了达到此目的，德国的MERCK公司的研究员与1989年首先报道了CF₂O桥键的合 成(DE-A4006921,1989),到了20世纪90年代，这类化合物得到系统研究(EP0844229A1).研 究发现有些CF₂O化合物不仅低黏度，而且有良好的脂溶性。1995年MERCK申请专利 (DE19531165A1),日本的CHISSO公司之后也申请专利(9611995)。

在液晶分子的2个苯环之间，导入桥键CF₂O的化合物，近十年来多有报道。如果桥 键CF₂O的极化作用的贡献与分子长轴的极性是一致的，就可以得到比较大的Δε。即便2个 氟原子保持在分子之中，实验发现黏度可以大大减小。

发明内容

本发明目的提供一种含有二氟甲氧基(CF₂O)的桥键的含氟液晶及其组合物，它们 的制备方法和应用。它们与其他液晶形成的组成物可用于TFT型液晶显示器。

本工作开发了含有CF₂O的含氟化合物，特点是分别利用了不同的末端环。尤其是 3-氟-4-三氟甲基苯基团，1,3-二氧杂-5-烷基-2-环己基-，它们的极性的方向与分子长轴 一致，有助于Δε的增大。而且由于苯环上的CF₃-的导入，不仅增大极性，而且非常有助于脂 溶性的改善，避免低温时组分析出。

在合成CF₂O结构的工艺中，利用二氟二溴甲烷作原料的方法，工艺简单。在液晶组 成物的制备时，成功地利用了本发明人的专利中的高温高极性的双环己基四环含氟液晶 (CN2012100088035.6)。

本发明的含CF₂O桥键的含氟液晶化合物，其结构如下：

其中，n＝1,2,3,4,5或6。

本发明的含CF₂O桥键的含氟液晶化合物可以分别通过下述方法制备获得：

1，含CF₂O桥键的化合物二氟-[(5-烷基-1，3-二氧杂-环己基)-2，6-二氟苯基]- (3,4,5-三氟苯氧基)甲烷(B-b)的合成

首先，丙二酸二乙酯与正烷基溴生成正烷基取代的丙二酸二乙酯，然后经氢化铝 锂还原成取代的丙二醇，再与3,5-二氟苯甲醛反应得到B7经过正丁基锂拔氢后二氟二溴甲 烷反应得B8与3,4,5-三氟苯酚反应得目标化合物二氟-[(5-烷基-1，3-二氧杂-环己基)-2， 6-二氟苯基]-(3,4,5-三氟苯氧基)甲烷，所述的烷基是指甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或者 己基，优选烷基是指甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。具体合成路线如下：

其中，n＝1,2,3,4,5或6。