含有二甲基苯和二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶化合物的制备及应用领域，具体涉及一种含有二甲基苯和二氟亚 甲氧基连接基团的液晶化合物及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 目前，液晶化合物的应用范围拓展的越来越广，其可应用于多种类型的显示器、电 光器件、传感器等中。用于上述显示领域的液晶化合物的种类繁多，其中向列相液晶应用最 为广泛。向列相液晶已经应用在无源TN、STN矩阵显示器和具有TFT有源矩阵的系统中。
[0003] 对于薄膜晶体管技术（TFT-IXD)应用领域，近年来市场虽然已经非常巨大，技术 也逐渐成熟，但人们对显示技术的要求也在不断的提高，尤其是在实现快速响应，降低驱动 电压以降低功耗等方面。液晶材料作为液晶显示器重要的光电子材料之一，对改善液晶显 示器的性能发挥重要的作用。
[0004] 作为液晶材料，需要具有良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的稳定 性。而作为薄膜晶体管技术（TFT-LCD)用液晶材料，不仅需要具有如上稳定性外，还应具 有较宽的向列相温度范围、合适的双折射率各向异性、非常高的电阻率、良好的抗紫外线性 能、高电荷保持率以及低蒸汽压等性能。
[0005] 对于动态画面显示应用，如液晶电视，为了实现高品质显示，消除显示画面残影和 拖尾，要求液晶具有很快的响应速度，因此要求液晶具有较低的旋转粘度Y1;另外，为了降 低设备能耗，希望液晶的驱动电压尽可能低，所以提高液晶的介电各向异性Ae对混合液 晶具有重要意义。
[0006] 大量研究表明，液晶分子引入一个二氟亚甲氧基（-CF20_)连接基团后，会使液晶 的旋转粘度丫:有所降低。另外由于二氟亚甲氧基（-CF20_)桥的偶极矩的贡献，端基氟原 子的偶极矩也有一定程度的提高，从而使液晶分子的介电各向异性Ae有所增加。德国默 克和日本智索公司（CN1717468A，CN101143808A，CN101157862A等）已经公开了一些具有不 同取代基的具有二氟亚甲氧基连接基团（-CF20_)的液晶化合物。但（-CF20_)基团的引入 会使液晶的清亮点大幅度降低。在调配液晶混合物时需要加入粘度更大的高清亮点化合物 来平衡（-CF20_)基团所造成的清亮点下降，从而制约了液晶混合物响应速度提升的空间。
[0007] 液晶作为液晶显示器件的核心功能材料，为了满足液晶显示器件的各种性能参数 的要求，为了适应液晶显示器件的工艺要求，需要液晶材料具有广泛的多种性能参数，而任 何一种单体液晶材料都不可能满足所有这些要求，因此需要合成性能各异的单体液晶，通 过调配混合液晶的方法来满足LCD器件要求的特性。
【发明内容】
[0008] 本发明需要解决的技术问题是提供一种含有二甲基苯和二氟亚甲氧基连接基团 的液晶化合物及其制备方法与应用，以改善现有的具有二氟亚甲氧基的液晶化合物存在的 清亮点下降的问题，提升液晶混合物的响应速度。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0010] 含有二甲基苯和二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物，所述化合物的结构式如通 式I所示，
[0011]
[0012] 其中，
[0013]
-:基团中的任意 一种；
[0014] XpX2、X3选自H、F、Cl、CF3、CHF2、0CF#P0CHF2中的任意一种；
[0015] 札选自碳原子为1~6的直链烷基、碳原子数为2~6的直链烯基、碳原子数为 3~6的环烷基中的任意一种；
[0016] m选自0或1;
[0017] n选自 1 或 2。
[0018] 本发明技术方案的进一步改进在于：所述通式I所示化合物具体为式1-1至1-4 所示的化合物，
[0019]
[0020] 本发明技术方案的进一步改进在于：
[0021] 所述通式I所示化合物具体为式1-1-1至1-4-2所示的化合物，
[0022]
[0023]
[0024]
[0025] 本发明的技术方案还公开了含有二甲基苯和二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合 物的制备方法，
[0026] 所述通式I所示化合物的合成路线为，
[0027]
F 7、X3
[0028] 具体包括下列步骤a~步骤f共六个步骤，
[0029] a)在惰性气氛中，彳彳
I于四氢呋喃中降温至_30°C后加入正丁基锂，滴 加完后保温搅拌30分钟，得二异丙基氨基锂，备用。在惰性气氛中，辑
容于四 氢呋喃中降温至-80°C后保持恒温滴加入制备好的二异丙基氨基锂，滴加完后保温搅拌30 分钟，保持温度在反应体系中通入二氧化碳，反应1小时，停止通二氧化碳，自然升温，把反 应液倒入水和盐酸的混合液中，分出有机层，萃取，水洗，蒸净溶剂，得到的产物用甲苯重结 晶，得到白色晶体
[0030] b)将步骤a)所彳
于甲苯中，加入1，3_丙二硫醇，搅拌下升 温至60°C，滴加三氟甲磺酸，加完后升温至回流，分水，回流反应12小时，降温，蒸干甲苯， 加入甲基叔丁基醚洗，吸滤，得到产品
[0031] c)将步骤b)所f彳
目二氯甲烷溶解，惰性气体保护下 F 降温至-75°C，滴加三乙胺和〖
的二氯甲烷溶液，加完后保温反应1小时，滴 加三氟化氢三乙胺，滴完保温反应30分钟，再滴加入Br2，滴完保温反应30分钟后自然升 温至-20°C，反应液倒入亚硫酸氢钠的饱和溶液中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，得到
[0032]d)彳
间氟溴苯、甲苯、乙醇、水、碳酸钠和催化剂四三苯基膦 钯混匀加热回流进行SUZUKI反应4小时后，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱， 浓缩，产物用乙醇重结晶，得1
[0033]e)将步骤d)所得
溶于四氢呋喃中，充氮气置换空 气，降温至_80°C，滴加正丁基锂锂代，得到锂试剂，加完后再滴加硼酸三甲酯的四氢 呋喃溶液取代锂，自然升温至〇°C后，倒入水中，加盐酸，分液，萃取，水洗，蒸干，得到
[0034] f)将步骤e)所_
和步骤c)所得
甲苯、乙醇、水、碳酸钠和催化剂四三苯基膦钯混匀加热回 流进行SUZUKI反应4小时后，反应液倒入水中，分液，萃取，水洗，过硅胶柱，浓缩，产物用甲 苯重结晶，得到
[0035] 本发明的技术方案进一步公开了含有二甲基苯和二氟亚甲氧基连接基团的液晶 化合物组成的液晶组合物，其特征在于：所述液晶组合物包括由通式I所示化合物组成的 组分A，由通式II所示一种或两种化合物组成的组分B，由通式III所示三至十种化合物组 成的组分C，所述组分A、组分B、组分C的质量比为1~40 : 5~40 : 5~80，
[0036]
[0037] 其中，
[0038] 札、私选自碳原子数为1~6的直链烷基、碳原子数为2~6的直链烯基中的任意 一种；
[0039] R3选自H、F、碳原子数为1~6的直链烷基中的任意一种；
[0040] 选自1，4-亚环己基、1，4-亚苯基和氟代1，4-亚苯基中的任意一种或几种；
[0041] p为 2 或 3;
[0042] (F)表示H或F。
[0043] 本发明技术方案的进一步改进在于：所述通式II所示的化合物具体为式II-1至 式II-9所示的化合物，
[0044]
[0045] 本发明技术方案的进一步改进在于：所述通式III所示的化合物具体为式III-l 至式III-10所示的化合物，
[0046]
[0047]
[0048] 本发明技术方案的进一步改进在于：所述液晶组合物中组分A、组分B、组分C的质 量比为10~35 : 15~35 : 25~75。
[0049] 本发明技术方案的进一步改进在于：所述液晶组合物中还包含占液晶组合物的重 量百分含量不大于〇. 05%的添加剂，所述添加剂为抗氧化剂、抗紫外剂、手性剂中的至少一 种。
[0050] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
[0051] 本发明的含有二甲基苯和二氟亚甲氧基连接基团的液晶化合物，具有较宽应用范 围。可以用作液晶混合物的基础材料，也有可能会作为添加材料添加到其他类型的化合物 所组成的液晶基础材料当中，例如来改进液晶混合物的介电各向异性Ae、旋转粘度Yl、 阈值电压Vth、低温下的对比度、光学各向异性An、清亮点Cp等参数。
[0052] 液晶组合物的响应速度t和液晶