含氟双二苯乙炔类向列型负性液晶、合成方法及应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含氟双乙炔类的负性液晶、合成方法和用途，其结构式如下：其中，R＝C1-C8的正烷基。系在负性液晶分子中导入2,3,5,6-四氟亚苯基基团，利用三键为桥键连接，形成含有2,3,5,6-四氟亚苯基的负性液晶。由于导入非极性的四氟亚苯基和双炔有利于提高响应速度、电阻率以及化学稳定性和折射率差高。该系列液晶都是单变的向列相液晶，不存在近晶相。可以用于制备负性和具有高折射率差和低粘度的液晶化合物材料。
【专利说明】含氟双二苯乙炔类向列型负性液晶、合成方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶平板显示中使用的一类含氟双二苯乙炔类的向列型负性液晶、合 成方法及应用。它们由于具有高的双折射、较大的极性及低黏度，可以用于光子学系统高速 响应器件。
[0002] 发明背景
[0003] 为了满足液晶平板显示发展的各项要求，如响应速度快及器件视角宽的液晶材 料，开发了具有不同特点显示模式的显示器。毫无疑问，具有负的介电各向异性的负性液晶 材料是液晶显示材料家族的十分重要的成员。液晶分子轴方向与垂直分子轴方向的介电常 数之差Λ ε为负数的称为负性液晶，既可以在VA-TFT IXD模式（分子垂直排列的薄膜晶 体管液晶显示器）中也可以在IPS模式中得到广泛应用。
[0004] 如果含氟负性液晶具有高的双折射性能，它们还可以在许多其它显示技术方面得 到重要应用。例如，由于胆留相液晶具有电场为零时的多稳定相态织构现象，反射式胆甾液 晶显示，由于不需要偏振片及背光源，具有高反射能力及宽视角，特别适用于电子书籍及商 业广告等领域。还有在高技术的光子学应用领域，例如制造快速的快门、宽带滤波器及全席 摄影器件等。尤其是光子学领域的器件需要黏度低及双折射大的混合液晶。这就是本工作 的目的。
[0005] -般来说，没有取代基的双二苯乙炔有非常高的双折射，但是缺点是熔点高、粘度 大，对紫外线敏感，化学稳定性差。为此，本工作在结构上进行改造，在液晶核骨架上引入 全氟亚苯基基团，对降低熔点、降低黏度有利之外，提高了化学稳定性，由于氟原子的范德 华半径于氢原子差别不大，保持非常宽的液晶温度区域。由于侧方向的2, 3-二氟取代的 导入，引入了 2个强吸引电子的基团，结果形成优秀的负性向列型含氟液晶。可以分别以 VA，IPS两种不同工作模式应用于许多需要高速相应的光学器件中。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的提供一种含氟双乙炔类的负性液晶化合物。
[0007] 本发明的目的还提供一种双乙炔类负性液晶化合物的合成方法。
[0008] 本发明的含氟双乙炔类的负性液晶具有如下分子式：
[0009]
【权利要求】
1. 一种含氟双乙炔类的负性液晶，具有如下分子式：
其中，R = C1-C8的正烷基。
2. 如权利要求1所述的含氟双乙炔类的负性液晶，其特征是所述的R = C2-C5的正烷 基。
3. 如权利要求1所述的含氟双乙炔类的负性液晶化合物的合成方法，其特征是通过下 述步骤获得： 1) ，对正C1-C8烷氧基全氟苯乙炔D的合成 常温下，在二甲基甲酰胺（DMF)溶剂，全氟苯基三甲基硅乙炔，正C1-C8醇和碳酸钾 反应5小时；所述全氟苯基三甲基硅乙炔，正C1-C8醇和碳酸钾的摩尔比为1:1.52? 3:1. 52 ?2. 5 ; 2) 2, 3-二氟对乙氧基碘苯F的合成 在四氢呋喃溶剂中，2, 3-二氟乙氧基苯、BuLi己烷溶液和碘在-80°C?_60°C反应2? 6小时获得化合物F ;所述2, 3-二氟乙氧基苯、BuLi己烷溶液和碘的摩尔比为1:3. 0? 4. 0:1 ； 3) 2, 3-二氟对乙氧基碘苯乙炔G的合成 在三乙胺溶剂中和50°C至60°C下，4-乙氧基-2, 3-二氟碘苯、三甲基硅乙炔、 Pd(PPh3)2Cl2和Cul反应10?40小时，得到中间产物；然后常温下和二甲基甲酰胺溶剂 中，上述中间产物和碳酸钾搅拌反应1?5小时，得化合物G ;所述4-乙氧基-2, 3-二 氟碘苯、三甲基硅乙炔、Pd(PPh3)2Cl2、Cul和碳酸钾的摩尔比为1:1.0?1.5:0. 001? 0. 006:0. 01 ?0. 05:1 ; 4) 化合物1-(4_溴苯基）_2_ [4-乙氧基-2, 3-二氟苯基]乙块Η的合成 在三乙胺溶剂中和50°C至60°C下，4-乙氧基-2, 3-二氟苯乙炔、对溴碘苯、 卩(1(--113)2(：12和（：111反应10?40小时 ；所述4-乙氧基-2,3-二氟苯乙炔、对溴碘苯、 Pd(PPh3)2CljP Cul 的摩尔比为 1:1:0.01 ?0.02 :0.001 ?0.01 ; 5) 化合物4- [ (4-正C1-C8烷氧基-2, 3, 5, 6-四氟苯基）乙炔基]-4-[乙氧基-2, 3-二 氟苯基）乙炔基]苯Μ的合成 1_ (4-漠苯基）[4-乙氧基-2, 3- _氣苯基]乙块Η、对正C1-C8烧氧基全氣苯 乙炔D、Pd(PPh3)2CljP Cul在三乙胺溶剂中回流反应10?40小时；所述1-(4-溴苯 基）-2-[4_乙氧基-2, 3-二氟苯基]乙炔H、对正C1-C8烷氧基全氟苯乙炔D、Pd(PPh3)2Cl2 和 Cul 的摩尔比为 1:1 ?L 5:0. 01 ?(λ 10:0. 020 ?(λ 03。
4. 如权利要求3所述的含氟双乙炔类的负性液晶化合物的合成方法，其特征是所述的 步骤1)中推荐使用正C1-C5烷氧基全氟苯乙炔；步骤5)中所述的对正C1-C8烷氧基全氟 苯乙炔醇采用正C2-C5烷氧基全氟苯乙炔。
5. 如权利要求3所述的含氟双乙炔类负性液晶化合物的合成方法，其特征是所述的步 骤2)或3)或4)的反应是在氮气保护下进行反应。
6. 如权利要求3所述的含氟双乙炔类的负性液晶化合物的合成方法，其特征是每步骤 的产物采用过滤、有机溶剂提取分离、干燥、浓缩、柱层析或重结晶方法纯化。
7. -种如权利要求1所述的含氟双乙炔类的负性液晶化合物在制备液晶材料中的应 用。
【文档编号】C07C43/225GK104194800SQ201410392432
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】闻建勋, 崔桅龙, 曹秀英, 赵敏, 李继响 申请人:福建省邵武市永晶化工有限公司, 上海天问化学有限公司