一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物及其组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物，其结构通式如(1)所示：

【技术实现步骤摘要】
一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物及其组合物
本专利技术属于液晶材料
，具体涉及一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物，主要应用于液晶显示器。
技术介绍
液晶显示器是利用液晶材料的光学各向异性和介电各向异性的特性来实现显示功能。按照其显示模式可分为扭曲向列式(TN)、超扭曲向列式(STN)、超扭曲向列式(STN)、动态散射模式(DSP)、薄膜晶体管驱动模式(TFT)等。TFT液晶显示可以实现全彩色、高分辨率、宽视角、快速响应等，已经得到广泛应用。液晶材料是液晶显示器的关键光电子材料，对显示器的性能具有十分重要的影响。在实际应用中，由于任何单一组分液晶都不能满足显示的全部要求，因此需要开发性能各异的单体液晶，然后将多种液晶化合物按适当比例混合调配形成混合液晶，以求得到各种特殊参数的最佳配比来满足各种不同显示的要求。随着液晶显示技术的不断发展，人们对液晶材料的性能提出了更高的要求。在诸多液晶性能中，更低的驱动电压和更快的响应速度始终是高性能液晶材料追求的目标。研究发现，增大液晶材料的介电各向异性有利于降低驱动电压；提高液晶材料的双折射率有利于降低液晶显示器件的盒厚，从而大幅缩短响应时间。因此，研究开发具有大介电各向异性、高双折射率的新型液晶材料，对于改善液晶显示器的性能具有十分重要的意义。苯并呋喃环是富电子的稠杂环，具有10个π电子，共轭度高，有利于提升液晶材料的双折射率。期刊J.Mater.Chem.，2001，11，2759–2772.报道了含有氰基的苯并呋喃液晶材料及其液晶相行为。然而含有氰基的液晶化合物，其电阻率往往较低，不适宜在TFT液晶显示中应用。专利CN103058968A和CN103102887A公开报道了含有-CF2O-桥键的苯并呋喃环液晶材料，该类液晶中苯并呋喃取代位主要为2，5-位，且苯并呋喃环上并无极性取代基。专利DE19909760A1公开了苯并呋喃环液晶材料的结构，但公开的液晶分子液晶相区较窄，介电各向异性和双折射率值均较小。专利CN1506358A公开了具有苯并呋喃环的液晶化合物。该类液晶分子中苯并呋喃取代位主要为2，5-位，且苯并呋喃环上并无极性取代基，其介电各向异性值不大。专利CN108003895A和DE102004053279A1中分别公开了5，6-二氟取代和5，6，7-三氟取代苯并呋喃环的液晶材料，然而这类材料的介电各向异性值仍然处于中等水平。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的缺陷或不足，进一步改善液晶显示的驱动电压和响应速度，本专利技术提供一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物。为了实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案：一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物，其特征在于结构通式如(1)所示：其中，R1为碳数1～9的直链烷基、烯基或烷氧基；环A为苯环、反式-环己烷，且苯环上氢原子可以被1个或多个氟原子所取代；n＝0或1；X1～X5为氢原子或氟原子；以及含有该化合物的组合物。根据本专利技术，所述的R优选为碳原子数为2～5的直链烷基；根据本专利技术，优选的分子结构如(1)-1～(1)-18所示：其中R为碳数2～5的直链烷基。本专利技术还提供一种液晶组合物，采用结构通式(1)所示的液晶化合物，其质量比例为1％～30％wt，优选3％-20％wt，更优选5％-15％wt。其中通式(1)液晶化合物具体结构优选结构式(1)-1～(1)-18的化合物。本专利技术所述的液晶组合物，还可以包含至少一种选自结构通式(2)所示的液晶化合物作为第二组分：其中R2，R3为直链烷基、烷氧基、烯基、或含有烯键的烷基、F、Cl，环A、环B、环C为苯环或反式-环己烷，其中苯环可以被1个或多个氟原子取代，n＝0，1。本专利技术第二组分质量比例为0-80％wt，优选10％-75％wt，更优选20％～72％wt。其中通式(2)优选的具体结构如下：其中(2)-1更优选以下结构：其中(2)-2更优选以下具体化合物：其中(2)-3更优选以下具体化合物：其中(2)-4更优选以下具体化合物：其中(2)-5更优选以下具体化合物：本专利技术所述的液晶组合物，还可以包含至少一种选自结构通式(3)所示的液晶化合物作为第三组分：其中R4为直链烷基、烯基、或含有烯键的烷基，环A、环B、环C为苯环或反式-环己烷，其中苯环可以被1个或多个氟原子取代；X6，X7＝H，F；Y＝F，Cl，OCF3，OCF2H，直链烷基或含有烯键的烷基等；Z＝CF2O，CH2CH2，COO，单键等；n＝0，1。本专利技术第三组分比例为0-70％wt，优选5％～55％wt，更优选10％-45％。其中通式(3)优选以下具体结构：其中(3)-1优选以下化合物：其中(3)-2优选以下化合物：其中(3)-3优选以下化合物：其中(3)-4优选以下化合物：其中(3)-5优选以下化合物：其中(3)-6优选以下化合物：其中(3)-7优选以下化合物：其中(3)-8优选以下化合物：其中(3)-9优选以下化合物：其中(3)-10优选以下化合物：其中(3)-11优选以下化合物：其中(3)-12优选以下化合物：其中(3)-13优选以下化合物：其中(3)-14优选以下化合物：其中(3)-15优选以下化合物：其中(3)-16优选以下化合物：本专利技术液晶组合物还可包含一种或多种手性添加剂，含量为0.01％～1％wt；优选0.1％～0.5％wt。所述的手性添加剂优选自以下结构:本专利技术液晶组合物还可包含一种或多种受阻酚作为抗氧化稳定剂，含量为1ppm～10000ppm；优选10ppm～1000ppm。所述的抗氧化稳定剂优选自以下结构：本专利技术液晶组合物还可包含一种或多种紫外光稳定剂，含量1ppm～10000ppm；优选10ppm～1000ppm。所述的抗氧化稳定剂优选自以下结构：本专利技术还可包含一种或多种具有可聚合基团的液晶组分，含量1ppm～10000ppm；优选100ppm～1000ppm。所述可聚合液晶组分优选自以下结构：本专利技术的优点：通过在5,6-二氟取代的苯并呋喃骨架液晶材料中引入具有大极性的-CF2O-桥键，进一步提升了液晶化合物的介电各向异性；同时该类化合物还具有较高的双折射率、较高的清亮点、较宽的向列相温度区间以及良好的光/热稳定性等优点，适合用于TFT液晶显示，特别是IPS、FFS、TN及VA等液晶显示模式。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。按照本专利技术的技术方案，本实施例给出一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃的液晶化合物，结构通式如(1)所示：其中，R1为碳数1～9的直链烷基、烯基或烷氧基；环A为苯环或反式-环己烷，且苯环上氢原子可以被1个或多个氟原子所取代；n＝0或1；X1～X5为氢原子或氟原子。上述具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物，采用如下合成路线制备：(1)中间体m1的合成：(2)中间体m2的合成：(3)目标化合物的合成：上述含有的含氟芳基化合物及碘代苯酚均为市售产品，购自西安彩晶光电科技股份有限公司。以下结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。实施例中的GC表示气相色谱纯度(％)，测试仪器：安捷伦公司的7890B型气相色谱分析仪；1H-NMR表示核磁共振氢谱，测试仪器：Bruker公司的Advanced500MHz核磁共振仪；GC-MS表示气质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物，其特征在于结构通式如(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种具有二氟甲醚桥键的苯并呋喃液晶化合物，其特征在于结构通式如(1)所示：其中，R1为碳数1～9的直链烷基、烯基或烷氧基；环A为苯环或反式-环己烷，且苯环上氢原子可以被1个或多个氟原子所取代；n＝0或1；X1～X5为氢原子或氟原子。2.根据权利要求1所述液晶化合物，其特征在于n＝0，且X1、X2其中至少一个为氟原子。3.根据权利要求1所述液晶化合物，其特征在于n＝1，环A为反式-环己烷，且X1、X2其中至少一个为氟原子。4.根据权利要求1所述液晶化合物，其特征在于n＝1，环A为苯环，且X1、X2其中至少一个为氟原子。5.一种液晶组合物，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓哲，李建，李娟利，车昭毅，莫玲超，万丹阳，胡明刚，安忠维，杨诚，张璐，史凤娇，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61