[发明专利]一种丁烯类液晶化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁烯类液晶化合物及其制备方法，属于精细化工和材料化学技术领域。

背景技术

液晶显示器具有能耗低、寿命长、以及携带方便等许多优点，广泛应用于计算器、手提电脑和液晶电视等许多产品。液晶显示模式主要有：TN（扭曲向列型）、STN（超扭曲向列型）和TFT（薄膜晶体管）。但是液晶显示速度慢，是其主要缺点，如看运动图像有拖尾现象。

由于双折射率（△n）与盒厚（d）之间的乘积与入射光的波长（γ）是相关的，所以通过大幅降低盒厚来达到高速响应是不合适的，一般是通过降低粘度来提高响应速度，而中心桥键是反式烯的化合物，具有较低的体积粘度，因此这类液晶材料能提高其响应速度。

为了提高液晶显示的响应速度，人们合成了一些具有端位链烯基的液晶，其K₃₃/K₁₁较高，粘度较小，熔点低，清亮点高以及低温稳定性好，由它们调制的混晶粘度低，且粘度随温度的变化率低以及低温稳定性好。

随着液晶显示技术的发展，大屏幕显示器风行全球。平板显示中，MVA、IPS和LCOS的技术日趋成熟，其中负性液晶材料扮演着重要的角色。

氟的原子半径小，电负性大，所以其具有强的吸电子效应。同时因为碳氟键能大，此类液晶材料具有高的化学、热和光化学稳定性，高电阻率和高电荷保持率，因此含氟的负性材料在大屏幕显示中具有重要的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种丁烯类液晶化合物，同时提供这类液晶的合成方法，解决了现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种丁烯类液晶化合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）将原料化合物I与原料化合物CH₃OCH₂PPh₃Cl，在反应溶剂中和碱的催化下经Wittig反应得到化合物II；

（2）将化合物II在酸的催化下经水解反应后得到化合物Ш；

（3）将化合物Ш在反应溶剂中和碱的催化下经异构化反应得到化合物IV；

（4）所述化合物IV与化合物V在反应溶剂中和碱的催化下经Wittig反应得到化合物VI；

（5）化合物VI在酸的催化下经双键异构化反应得到化合物VII，化合物VII即丁烯类液晶化合物；

其中，所述化合物I的结构式为：

所述化合物II的结构式为：

所述化合物Ш的结构式为：

所述化合物Ш为反式构象（trans）或顺式构象（cis）；

所述化合物IV的结构式为：

所述化合物IV为反式构象（trans）；

所述化合物V的结构式为：

所述化合物VI的结构式为：

所述化合物VI为E式或Z式；

所述化合物VII的结构式为：

所述化合物VII为E式；（对于烯烃及其衍生物，可以用Z、E的方式来表示顺反异构体构型，即按顺序规则，双键每个碳原子上的两个原子序数大的原子或集团在同一侧叫做Z型，在异侧的叫做E型）

上述化合物的结构式中R1代表氢原子、碳原子数为1～8的直链烷基或碳原子数为2～8的直链烯基，以及前述直链烷基或直链烯基中有一个或不相邻的两个CH₂被氧原子取代而形成的烷氧基或烯氧基，其中R1基团中有0～4个氢原子被氟取代；R2代表氢原子或者是碳原子数为1～8的直链烷基，其中R2基团中有0～4个氢原子被氟取代；n=1～2。

其中所述化合物V的制备方法如下：

制备过程中，将环己醇氧化为环己酮时，可以使用次氯酸钠、高锰酸钾、TEMPO或其它氧化剂，优选次氯酸钠；将羧酸酯还原为醇的反应，还原剂可以使用硼氢化钠、硼氢化钾、红铝或其它还原剂，优选红铝为还原剂。

Wittig反应：羰基用膦叶立德变为烯烃，称Wittig反应(叶立德反应、维蒂希反应)。这是一个非常有价值的合成方法，用于从醛、酮直接合成烯烃。