[发明专利]含有二氟甲氧基桥键与二噁基的含氟液晶及其组合物

说明书

本发明涉及一种含有二氟甲氧基(CF₂O)桥键与二噁基的含氟液晶及其组合物，它们的制备方法和应用。它们以及它们与其他液晶形成的组成物可用于TFT型液晶显示器。该含氟液晶具有如下结构式：

技术领域

本发明是一种在分子结构中含有二氟甲氧基(CF2O)桥键与二噁基的含氟液晶及其组合物，，它们的制备方法和应用。它们以及它们与其他液晶形成的组成物可用于TFT型液晶显示器。

技术背景

平板液晶显示是现在的可携带电脑、航海航空系统及电视机上显示屏的主流。这些应用在响应时间及图像反差方面必须满足高要求。在液晶材料的物理性能方面，考虑到IC的耐电压，要求低的驱动电压，即要求阈值电压要低的液晶及液晶组成物。一般的做法是使用介电常数各向异性Δε较大的液晶化合物，可以降低阈值电压Vth。为此积极开发介电常数各向异性数值大的极性液晶。将氟原子作为取代基导入液晶分子，可以增大Δε,氟原子的数目十分有效。但是，分子中的氟原子数目与黏度成正比关系。液晶分子中的氟原子数目的增加，使液晶相温度范围变低。抑制黏度的上升的同时，抑制液晶相温度的下降，单靠控制Δε的变化是非常困难的。

为了达到此目的，德国的MERCK公司1989年首先报道了CF₂O桥键的合成(DE-A4006921,1989),到了20世纪90年代，这类化合物得到系统研究(EP0844229A1).研究发现有些CF₂O化合物不仅低黏度，而且有良好的脂溶性。1995年MERCK申请专利(DE19531165A1),日本的CHISSO公司之后也申请专利(96 11995)。

在液晶分子的2个苯环之间，导入桥键CF₂O的化合物，近十多年来多有报道。如果桥键CF₂O的极化作用的贡献与分子长轴的极性是一致的，就可以得到比较大的Δε。即使2个氟原子保持在分子之中，实验发现黏度可以大大减小。

发明内容

本发明目的提供一种含有二氟甲氧基(CF₂O)桥键与二噁基的含氟液晶及其组合物，它们的制备方法和应用。它们以及它们与其他液晶形成的组成物可用于TFT型液晶显示器。

在合成CF2O结构的工艺中，利用二氟二溴甲烷作原料的方法，工艺简单。在液晶组成物的制备时，成功地利用了本发明人的专利中的高温高极性的双环己基四环含氟液晶(CN 2012100088035.6)。

本发明的含CF2O桥键与二噁基的含氟液晶化合物，其结构通式如下：

本发明的含CF₂O桥键与二噁基的含氟液晶化合物可以分别通过下述方法制备获得：

在有机极性溶剂中和回流温度下，化合物B7，化合物B10，四丁基溴化铵和碳酸钾反应1-3小时；所述的述反应式中，化合物B7，化合物B10，四丁基溴化铵和碳酸钾的摩尔比为1:1-3：0.05-1：0.5-3。

其中，L1和L2＝F或H，X＝F或CF₃,n＝2、3、4或5；m＝0或1。

本发明的产物优先的是氟-{(5-[对(C1-C6)烷基环烷基]-1，3-二氧杂-环己基)-2，6-二氟苯基}-(3,4,5-三氟苯氧基)甲烷(B-b)m＝0。

本发明的方法中，优先选择的有机极性溶剂是N,N-二甲基甲酰胺DMF，甲基叔丁基醚等。

采用本发明的方法，最终产物可以经过有机溶剂萃取，水洗，干燥，蒸馏，柱层析，重结晶纯化处理。

本发明的方法，以含CF₂O桥键的化合物二氟-[(5-烷基-1，3-二氧杂-环己基)-2，6-二氟苯基]-(3,4,5-三氟苯氧基)甲烷(B-b)m＝0的合成为例