[发明专利]苯衍生物及其制备方法

说明书

本发明涉及用于液晶材料的苯衍生物及其简单而有效的制备方法。本发明还涉及由上述苯衍生物中间体衍生的二氟苄基醚衍生物的简单而有效的制备方法，该醚衍生物具有适于作为液体结晶材料的性质。

最近，具有良好显示特性如对比度、显示容积和响应时间的有源矩阵驱动系统得到越来越多的应用。这些系统中，薄膜晶体管(TFT)系统的液晶显示元件用于电视，寻象器和个人电脑等。并且STN系统显示元件也大量应用于个人电脑等的显示装置，这是由于其结构相对简单因而制造成本低以及它的显示容量高于有源矩阵系统显示装置。

本领域最近的发展趋势针对液晶显示装置的小型化，移动性，低能耗和高响应速度。目前需要开发低激发电压(即低临界电压)和低粘度的液晶化合物和液晶组合物。

临界电压(Vth)为下式表示的介电各向异性(Δε)的函数(Mol.Cryst.Liq.Cryst.，12，57(1970))：

Vth＝π(K/ε₀Δε)^1/2其中K为弹性常数，ε₀为真空介电常数。

从上述方程式可知，有两种方法降低Vth，即增加Δε或降低K。但是，在目前本领域技术下，控制K很困难，需要使用Δε很大的液晶材料，因此，刺激了具有大Δε值的液晶化合物的迅速发展。

尽管对电领域而言粘度是控制液晶分子响应速度的因素，但通常使用低粘度的液晶化合物制备具有高响应速度的液晶组合物。

如下所示的公开的日本专利申请No.平2-233 626中的典型化合物(7)和(8)为已发现的低激励电压液晶材料，适用于TFT系统的液晶显示器。

化合物(7)和(8)的分子的一端都具有3，4，5-三氟苯基，因此可认为它们都为低激励电压液晶材料。但是，对于为了进一步降低激励电压，化合物(7)(Δε＝10)的安全性不能满足要求，因为它的介电各向异性小。另一方面，化合物(8)(Δε＝15)不适用于高速响应，因为分子中心的酯基使其粘度很高，尽管介电各向异性较大可达到低电压激励。因此，到目前为止仍未发现耗能低且响应速度高的化合物。

与上述酯基类似，现已发现二氟亚甲基氧基可增加化合物的Δε值。

化合物(9)(DE-19 531 165 A1)和化合物(10)(WO96/11 897)为具有二氟亚甲基氧基的液晶化合物，上述两个专利申请中公开，由于其Δε值大以及粘度相对低，这些化合物可用作低激励电压和高响应速度液晶组合物的组分。

专利DE-19 531 165 A1和公开的日本专利申请No.平5-255 165公开了下列制备这些二氟苄基醚的方法：其中X’表示氟或氯；L₃和L₄各自独立地表示氢或氟；Hal表示卤素；R’表示烷基，以及

                      TBAH₂F₃：(Bu)₄N⁺H₂F₃^-

                                          反应历程4其中Ph表示苯基。

反应历程3显示的制备方法含有很多步骤，其中包括中间体(A)和苯酚衍生物之间醚化后的烷基化。因此可能产生副产物。

A.Haas等报道了在反应历程3所示的方法中用作原料的化合物(A)的制备方法(反应历程5；Chem.Ber.，121，1329-1340(1988))：

                  反应历程5其Y’表示氢，氯，硝基，三氟甲基或叔丁基。

反应历程5显示的制备方法为通过四氟化硫氟化苯甲醛衍生物(a)的羰基，随后经光反应溴化的方法。用于氟化的四氟化硫为反应性很强的气体，由于其毒性很大，因此必须使用特殊的反应装置。另外，由于通过光反应(自由基反应)进行苄基的溴化，因此当Y’为直链烷基或1，4-环己亚基时，预期会在取代基Y’上的苄基位置处产生溴化副产物。

反应历程4显示的制备方法也不可能为简单的方法，因为中间体硫-O-酯本身需要很长的合成路线，并且硫羰基必须氟化。

如上所述，到目前为止仍未发现制备用作液晶材料的二氟苄基醚衍生物的方法，仍未发现制备重要中间体苯衍生物的简单有效的方法。可以预见，随着二氟苄基醚被开发为液晶材料，将越来越强地要求一种简单的制备二氟苄基醚衍生物的方法。