[发明专利]含苯并噁唑杂环的二氟甲氧基液晶化合物，合成方法及其应用

说明书

本发明公开了含苯并噁唑杂环的二氟甲氧基液晶化合物，合成方法及其应用，该化合物具有如式1所示的结构，其中，n为3或5，m为1或2；R₁、R₂、R₃、R₄为H或F；R⁵为H、CH₃。本发明的含噁唑杂环的二氟甲氧基液晶化合物的合成方法简捷易行，原料简单易得，产率好；具有宽的介晶相温度范围、高的热稳定性、适中的折射率等优点；另外，本发明的液晶化合物可以通过采用不同的末端噁唑杂环取代基和氟取代位置来调节产物的介晶相转变温度、粘度及折光率等物理性质，具有调节简单，方便的优点。

技术领域

本发明属于液晶材料领域，具体涉及含苯并噁唑杂环的二氟甲氧基液晶化合物、合成方法及其应用。该类化合物可通过改变末端苯并噁唑杂环苯基上的取代基团以及氟原子的取代位置对其物理和液晶性能进行有效调控。

背景技术

近几十年来，随着液晶材料的光电效应被发现，液晶材料领域得到了快速的发展。目前，液晶材料已被广泛应用于计算机显示屏、电子表、手机、计算器等电子产品上，成为显示工业不可或缺的重要材料。

含氟液晶中由于强电负性氟原子的引入，有利于增加介电各向异性值、降低粘度、拓宽向列相温度，并有效地缩短响应时间，使液晶材料具有高电阻率和高电压保持率。同时，增强液晶分子的光和热稳定性，这使得其在薄膜场效应晶体管驱动的液晶显示行业有着非常重要的商业应用价值。另外，在液晶分子的中心桥键上引入二氟甲氧基后，能够改善液晶的相容性及低温型能，是一种广泛应用于TN、IPS型TFT显示的单体液晶材料。

近年来，人们通过分子设计的方法，在液晶分子中引入极性氟原子以改善分子的介电各向异性。目前，所合成的高介电各向异性的液晶单体主要可分为向苯环侧向、末端及桥链引入氟原子，以增大分子极性，从而有效地增大分子的介电各向异性。

噁唑杂环液晶是指分子结构中含有碳原子和非碳原子构成的环状结构液晶化合物，环中的非碳原子称之为杂原子(氧原子和氮原子)。极性大的氧、氮杂原子可以改变液晶分子的偶极矩大小、极性、相转变温度和其它的性质。杂原子的引入可以影响分子间的相互作用，从而改变液晶分子的分子构型、方向、介电各向异性特征。同时，极化性大的杂原子引入还会对液晶分子的双折射率以及介晶相类型等产生影响。因而，合成含有大极性杂环的液晶材料对发展新型显示材料具有重要意义。

发明内容

本发明的首要目的在于结合噁唑杂环化合物高的极性和偶极矩，连接液晶结构单元，采用二氟甲氧基为桥键，提供一种含噁唑杂环的液晶化合物，使其具有优越的液晶性能，如：宽向列相范围、高介电常数、适中的折射率等。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含苯并噁唑杂环的二氟甲氧基液晶化合物，所述化合物的结构通式如下：

其中，n为3或5，m为1或2；

R⁵为H、CH₃；

R¹、R²、R³、R⁴为H或F。

优选的，n为3，m为2。

优选的，R₁＝R₃＝R₄＝H或F，R₂＝H。

优选的，R⁵＝H或CH₃。

优选的，所述的含苯并噁唑杂环的二氟甲氧基液晶化合物是以下结构中的一种：