专利名称：一种含氟氮杂环液晶化合物及其合成方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于液晶材料领域，具体涉及一种含氟氮杂环液晶化合物合成方法与应用。
背景技术：
近几十年来，液晶材料领域的快速发展带来了液晶显示行业的大变革，液晶显示器作为重要的信息电子产品，由于其质量轻、体积及功耗小，成为现代显示器的主导产品之一。而含氟类液晶具有黏度低、电阻率高、响应速度较快、介电常数较高等优点，非常适合薄膜场效应晶体管驱动的液晶显示。氟液晶化合物可降低熔点，抑制或消除近晶相，可拓宽向列相温度范围，增大介电常数。含氟液晶具有高的电压保持率，且不随温度变化，是适用于 TFT方式的液晶材料。液晶显示器要求驱动电压低、能耗量小，所以需要使用低阈值电压的液晶材料，而这样的液晶材料必须要求有高的介电各向异性。近年来，人们通过分子设计的方法，在液晶分子中引入多个极性氟原子来改善分子的介电各向异性，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，通过增大分子极性，从而有效增大分子的介电各向异性。液晶从发现到广泛应用于液晶显示器，已经历了一百多年的历程。液晶材料在液晶显示器件的发展过程中起着十分重要的作用，随着液晶显示技术水平的提高，对液晶材料的性能提出了更高的要求。含氟液晶以其良好的性质如黏度低、响应速度快、合适的介电常数等，占据液晶显示材料的重要地位，拥有广阔的发展前景。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种含氟氮杂环液晶化合物。本发明的另一目的在于提供上述含氟氮杂环液晶化合物的制备方法。本发明的再一目的在于提供上述含氟氮杂环液晶化合物的用途。本发明的目的通过下述技术方案实现一种含氟氮杂环液晶化合物，具有如式I所示的结构
权利要求
1.一种含氟氮杂环液晶化合物，其特征在于具有如式I所示的结构
2.根据权利要求I所述的含氟氮杂环液晶化合物，其特征在于所述的n为3或5，R1
3.权利要求I或2所述的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法，其特征在于包括以下步骤 (1)取2，2，3，3_四氟-1，4-丁ニ醇与吡啶以摩尔比I (I. 5-2. 5)混合，加入CH2Cl2并搅拌均匀，再加入三氟甲磺酸酐，搅拌反应10小时，反应完毕后得到产物三氟甲磺酸2，2,3,3-四氟-1,4- 丁ニ酯； (2)取式V所示的化合物与三氟甲磺酸2，2，3，3_四氟-1，4-丁ニ酯以摩尔比I: I混合，加入こ醇溶解，油浴加热回流12小时，反应完毕后得到式III所示的化合物； (3)取式III所示的化合物与叔丁醇钠以摩尔比I: (4-8)混合，加入ニ甲基亚砜作为溶剤，60-100°C下反应12小时，反应完毕后得到式IV所示的化合物； (4)将式II所示的化合物与式III或式IV所示的化合物以摩尔比I: I混合，再加入N，N' -ニ环己基碳ニ亚胺和4-ニ甲氨基吡啶，用三氯甲烷作为溶剂，加热回流12小时，反应完毕后得到如式I所示的含氟氮杂环液晶化合物； 步骤(I)所述的三氟甲磺酸酐与2，2，3，3_四氟-1，4-丁ニ醇的摩尔比为2 I ；
4.根据权利要求3所述的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法，其特征在于 所述的式II中，n为3或5 ; 所述的式III-V中，R1 = R2 = H。
5.根据权利要求3所述的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法，其特征在干步骤(I)所述反应完毕后，将有机层洗涤、干燥，除去CH2Cl2，得到三氟甲磺酸2，2，3，3-四氟-1，4-丁ニ酷。
6.根据权利要求3所述的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法，其特征在干步骤(2)所述反应完毕后，除去こ醇，加入CH2Cl2，洗涤有机层，干燥，最后用石油醚/こ酸こ酯混合溶剂柱层析得到式III所示的化合物。
7.根据权利要求3所述的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法，其特征在干步骤(3)所述反应完毕后，加入CH2Cl2，洗涤有机层，干燥，然后用石油醚/こ酸こ酯混合溶剂柱层析得到式IV所示的化合物。
8.根据权利要求3所述的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法，其特征在干步骤(4)所述式II所示的化合物与N，N' -ニ环己基碳ニ亚胺、4-ニ甲氨基吡啶的摩尔比为I: I : 0.05。
9.根据权利要求3所述的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法，其特征在于步骤(4)所述反应完毕后，用石油醚/三氯甲烷混合溶剂柱层析得到含氟氮杂环液晶化合物。
10.权利要求I或2所述的含氟氮杂环液晶化合物在液晶显示材料中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种含氟氮杂环液晶化合物，该化合物具有如式I所示的结构；该化合物由以下方法制备得到(1)取2，2，3，3-四氟-1，4-丁二醇与吡啶混合，再加入三氟甲磺酸酐，反应后得到三氟甲磺酸2，2，3，3-四氟-1，4-丁二酯；(2)取式V所示的化合物与三氟甲磺酸2，2，3，3-四氟-1，4-丁二酯反应，得到式III所示的化合物；(3)取式III所示的化合物与叔丁醇钠反应，得到式IV所示的化合物；(4)将式II所示的化合物与式III或式IV所示的化合物反应，得到如式I所示的含氟氮杂环液晶化合物。本发明的含氟氮杂环液晶化合物的合成方法简单易行，收率高；所得到的含氟氮杂环液晶化合物具有宽的介晶相温度，并有较低的熔点；还可以通过调节烷基链的长度和氟含量来调节介晶相转变温度。
文档编号G02F1/13GK102660295SQ20121010546
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者刘培炼, 曾卓 申请人:华南师范大学