[发明专利]一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物、组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示材料领域，具体涉及一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物、组合物及其应用。

背景技术

液晶作为环境友好材料，在高新技术领域显示出越来越广阔的应用前景因而倍受研究者的青睐，液晶材料在信息显示材料、有机光电子材料等领域中的应用具有极大的研究价值和理想的应用前景。液晶材料作为新型显示材料有许多优势，如功耗极低，驱动电压低。同时与其他材料相比，还具有体积小、重量轻、长寿命、显示信息量大、无电磁辐射等优点，几乎可以适应各种信息显示的要求。

近几年，液晶化合物的应用领域已经显著拓宽到各类显示器件、电光器件、电子元件、传感器等。为此，已经提出许多不同的结构，特别是在向列型液晶领域，向列型液晶化合物迄今已经在平板显示器中得到最为广泛的应用。特别是用于TFT有源矩阵的系统中。

彩色显示大多采用有源矩阵显示方式。TFT-LCD已经广泛用于直视型电视、大屏幕投影电视、计算机终端显示和某些军用仪表显示，相信TFT-LCD技术具有更为广阔的应用前景。但是因受液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍然存在着响应不够快，电压不够低，电荷保持率不够高等诸多缺陷。因此寻找低粘度、高介电各向异性的单晶化合物尤为重要。为了改善材料的性能使其适应新的要求，新型液晶化合物的合成及结构-性能关系的研究成为液晶领域的一项重要工作。

现有技术公开了多种液晶化合物，其中也有提到含二氟甲氧基桥键的液晶化合物，如2003年德国默克公司在专利CN171748A中对含有二氟甲氧基桥键和四氢吡喃的液晶化合物单体进行了公开及阐述阐述，但其所涉及的化合物依然不具备理想的应用性能。

发明内容

针对上述背景，本发明提供一种新型的液晶化合物,该化合物具有二氟甲氧基桥键单元结构。该化合物具有旋转粘度低、介电各向异性大、互溶性好和性能稳定的特点，具有如式所示的结构Ⅰ：

其中，R选自H和未取代或其中一个或多个H由卤素取代的含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基；

A₁选自单键或1，4-苯基，其中1，4-苯基中的H各自独立地可被一个或多个卤素取代；

L₁和L₂各自独立地选自H或卤素；

Z₁选自单键或-(CH₂)₂-。

其中，本发明所述的液晶化合物优选：

R选自H和未取代或其中一个或多个H由氟元素取代的含有1-5个碳原子的烷基或烷氧基；

A₁选自单键或1，4-苯基，其中1，4-苯基中的H各自独立地可被一个或多个氟元素取代；

L₁和L₂各自独立地选自H或F；

Z₁为单键。

进一步优选：

R选自H和未取代含有1-5个碳原子的烷基；

A₁选自单键或1，4-苯基，其中1，4-苯基中的H各自独立地可被一个或多个氟元素取代；

L₁和L₂均为H；

Z₁为单键。

以及更优选所述液晶化合物选自如下通式结构化合物：

R选自含有1-5个碳原子的烷基；

作为本发明最佳实施方式，所述液晶化合物为：

上述化合物具有较高的介电各向异性，应用至组合物后可降低器件的驱动电压。

本发明的第二目的在于提供一种含有二氟甲氧基桥键液晶化合物的制备方法，所述制备方法的合成路线如下：

所述方法具体包括如下步骤：

(a)以化合物Ⅱ-1为起始原料，以弱酸为催化剂(如盐酸)，二氯甲烷为溶剂，在室温与二氢吡喃反应，得到化合物Ⅱ-2；

(b)化合物Ⅱ-2以四氢呋喃为溶剂，氮气保护，在-75℃～-85℃，与丁基锂反应，形成锂试剂；再与碘甲烷反应，得到化合物Ⅱ-3；

(c)化合物Ⅱ-3以对甲苯磺酸吡啶鎓为催化剂，搅拌加热反应得到化合物Ⅱ-4；

(d)化合物Ⅱ-5以四氢呋喃为溶剂，氮气保护，在低温下，与丁基锂反应，形成锂试剂；再与二氟二溴甲烷反应，得到化合物Ⅱ-6；