[发明专利]侧向二氟亚甲基醚桥键双末端烷基三联苯液晶化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及侧向二氟亚甲基醚桥键双末端烷基三联苯液晶化合物及其制备方法与 应用。

背景技术

随着TFT液晶显示(Thin Solid Film)的飞速发展，对高性能液晶材料的要求越 来越迫切，简言之，高性能的液晶材料应具备以下特点：

①介电各向异性(Δε)高，阈值电压(Vth)低

②化学及物理稳定性能好

③折射率各向异性值(Δn)适当

④旋转粘度(γ₁)低

⑤向列相范围宽

⑥与其它液晶材料互溶性能好。

在液晶化合物设计过程中，合理地引入二氟亚甲基醚末端基团或连接基团，可以 起到如下作用：

①增宽向列相温度范围

②增大介电各向异性值(Δε)

③改善液晶化合物的溶解性能

④降低旋转粘度(γ₁)

⑤改善电压保持率(VHR)

德国Merck公司的Wittek Michael等人将具有结构的 液晶化合物用于混合液晶中(WO2009095158，2009)；日本Chisso公司的Yamaguchi Takashi等人将具有结构的液晶化合物用于混合液晶中 (JP2004035698，2004)；同样还有Chisso公司的Sasada Yasuyuki等人将具有 结构的液晶化合物用于混合液晶中(EP1081123，2001)；所 有这些双末端基团为烷基且含有二氟亚甲基醚桥键的液晶材料都显示了良好的物理性 能。

发明内容

本发明的目的是提供一类侧向二氟亚甲基醚桥键双末端烷基三联苯液晶化合物 及其制备方法。

本发明所提供的侧向二氟亚甲基醚桥键双末端烷基三联苯液晶化合物，其结构式 如式(I)所示，

式(I)

其中，R、R’均为直链或支链烷基。

所述R、R’均优选为碳原子数为1～10的直链或支链烷基，进一步优选为碳原子 数为1～10的直链烷基。

本发明所提供的化合物的制备方法，包括下述步骤：

1)制备式(4)所示化合物2-甲氧基-3-氟-4-烷基苯硼酸：

先将式(2)所示化合物2，3-二氟-4-烷基苯胺制备成重氮盐，然后依次在甲醇、 溴化亚铜的作用下得到式(3)所示化合物1-溴-2-甲氧基-3-氟4-烷基苯；

将式(3)所示化合物与金属镁反应生成格利雅试剂，然后与硼酸三甲酯反应，水 解后得到式(4)所示化合物2-甲氧基-3-氟-4-烷基苯硼酸；

其中，式(2)、式(3)和式(4)中的R均为直链或支链烷基；

2)制备式(6)所示的化合物

将式(4)所示化合物与2-溴苯甲酸甲酯在催化剂作用下进行偶联反应，得到式(6)所 示化合物2′-甲氧基-3′-氟-4-烷基联苯-2-甲酸甲酯；所述催化剂选自下述任意一种：四(三苯 基膦)合钯(O)，二(三苯基膦)二氯化钯(II)，醋酸钯(II)，和钯/碳催化剂；

3)制备式(7)所示的化合物

将式(6)所示化合物在三溴化硼作用下进行关环反应，得到式(7)所示化合物3-烷基 -4-氟-6H-苯并[c]苯并吡喃-6-酮；

4)制备式(9)所示的化合物

以氧化汞和质量浓度为98％的硫酸为催化剂，使用溴素对式(7)所示化合物进 行溴代，得到式(8)所示化合物3-烷基-4-氟-8-溴-6H-苯并[c]苯并吡喃-6-酮；使4- 烷基苯硼酸与式(8)所示化合物在催化剂作用下进行偶联反应，得到式(9)所示化 合物3-烷基-4-氟-8-(4-烷基苯基)-6H-苯并[c]苯并吡喃-6-酮；所述催化剂选自下述任 意一种：四(三苯基膦)合钯(0)，二(三苯基膦)二氯化钯(II)，醋酸钯(II)，和 钯/碳催化剂；

式9中R’为直链或支链烷基；

5)制备式(10)所示的化合物

在甲苯回流条件下，使式(9)所示化合物与Lawesson试剂进行硫代反应得到式 (10)所示化合物3-烷基-4-氟-8-(4-烷基苯基)-6H-苯并[c]苯并吡喃-6-硫酮；