环庚烷类化合物及含有该化合物的液晶组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种环庚烷类化合物及含有该化合物的液晶组合物及其应用，属于液晶材料领域。所述的液晶化合物具有化合式Ⅰ的化合物，该化合物具有很好的化学性和物理稳定性，与同类产品相比较具有较高的清亮点，适当的光学各向异性，低的旋转粘度和较快的响应速度，可适用于液晶显示器中；尤其适用于TN型、VA型、IPS型和PDLC型显示器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液晶化合物材料领域，尤其是涉及可用做电光学液晶显示材料的环庚烷类液晶化合物以及包含该液晶化合物的液晶混合物。
技术介绍
液晶显示器中的液晶介质不是由单一的单体液晶组成而是根据显示器的电光物理性能等技术要求由多种液晶化合物混配而成的液晶混合物，要得到优异性能的液晶组合物必须用性能优良的单体液晶。人们需要制备不同结构的液晶化合物然后根据需要配置成液晶混合物以实现其不同的光电物理性能。依照显示方式，LCD可分为动态闪射型、扭曲性TN、超扭曲型STN和平面转换型IPS，虽然不同型号LCD所用的液晶组合物显示特性有所不同，但都有下列共性：驱动电压低、液晶工作温度范围宽、适宜的光各向异性折射率差和良好的热稳定性、光稳定性和化学稳定性。在混合液晶的调配过程中，往往加入一些具有某一种特殊性能的单体液晶，如加入具有较高的N-I相变温度的单体液晶，用来提高混合液晶的清亮点，或者改善混合液晶体系的低温性能即降低粘度。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种含有环庚烷类的液晶化合物，其适合作为液晶介质的组成，能够提高混合液晶的清亮点，改善混合液晶体系的低温性能，降低粘度。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种环庚烷类化合物，该化合物具有化学式Ⅰ所示的结构，其中，R1、R2为H、Cl、F、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、OCHF2、SCN、NCS、SF5或者下述①～③基团中的任一种，①：C1～C15的烷基、C1～C15的烷氧基、含有取代基的C1～C15的烷氧基、C1～C15的烯基、含有取代基的C1～C15的烯基、C1～C15的烯氧基或含有取代基的C1～C15的烯氧基，所述取代基为C1～C5烷基，②：①所述基团中的一个或多个-CH2-被-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷、-O-或-S-替代且替代后以氧原子不直接相连的形式形成的基团，③：①、②所述基团中的一个或多个氢被氟原子、氯原子、氘原子取代后所形成的基团；L1、L2、L3、L4分别为H、F、Cl、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、OCHF2的任一种；Z1、Z2、Z3、Z4分别为单键或基团-CH2CH2-、-C≡C-、-CH=CH-、-O-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF=CF-、-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-COO-、-OOC-、-OCH2-、-CH2O-的任一种；环A、环B、环C分别为单键或以下基团:a、b、c、d分别为0、1、2或3，且1≤a+b+c+d≤5。用上述的环庚烷类液晶化合物组成液晶组合物时，在液晶组合物中包括1～4种上述的环庚烷类化合物；其在液晶组合物中的重量百分比为5～60%，优选5～40%。上述的环庚烷类液晶化合物组成液晶组合物时，还可以含有光学活性化合物或可聚合化合物中的任意一种。上述液晶化合物或者液晶组合物在应用于制备液晶显示材料或电光学显示材料中。所述液晶显示材料或电光学显示材料为显示器，具体为TN型显示器、VA型显示器、IPS型显示器或PDLC型显示器。由于采用了上述技术方案，本专利技术所取得的技术进步在于：环庚烷的结构相对于环己烷的结构分子体积变大，但环庚烷为扭椅式结构，体积变化不大，将环庚烷骨架结构引入液晶化合物的主链，能够显著提高液晶化合物合物的热氧稳定性、化学稳定性、光学稳定性，并改善其力学、介电及其它多种性能，从而得到一系列具有特殊功能的液晶显示材料。含有环庚基的化合物是一种液晶单体，此类单体具有着较高的清亮点，添加至液晶组合物中用来改善液晶体系的低温性能，从而降低混合液晶的粘度。本专利技术的液晶组合物具有以下至少一种特性：较高的清亮点，可用来改善液晶体系的低温性能。本专利技术提供的化学式Ⅰ的液晶化合物的单体具有很好的化学性和物理稳定性，与同类产品相比较具有较高的清亮点，含有该液晶化合物的液晶组合物与同类产品相比能够改善液晶体系的低温性能，从而降低混合液晶的粘度。本发明的环庚烷类液晶单体加入不同的桥基、环体系和末端基团，更加符合液晶显示材料的使用性能要求。附图说明图1是化合物Ⅰ-9的质谱图；图2是化合物Ⅰ-9的DSC图。图3是化合物Ⅰ-10的质谱图；图4是化合物Ⅰ-10的DSC图。图5是化合物Ⅰ-11的质谱图；图6是化合物Ⅰ-11的DSC图。图7是化合物Ⅰ-12的质谱图；图8是化合物Ⅰ-12的DSC图。图9是化合物Ⅰ-13的质谱图；图10是化合物Ⅰ-14的DSC图。图11是化合物Ⅰ-14的质谱图；图12是化合物Ⅰ-14的DSC图。具体实施方式一种环庚烷类化合物，该化合物具有化学式Ⅰ所示的结构，其中，R1、R2为H、Cl、F、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、OCHF2、SCN、NCS、SF5或者下述①～③基团中的任一种，①：C1～C15的烷基、C1～C15的烷氧基、含有取代基的C1～C15的烷氧基、C1～C15的烯基、含有取代基的C1～C15的烯基、C1～C15的烯氧基或含有取代基的C1～C15的烯氧基，所述取代基为C1～C5烷基，②：①所述基团中的一个或多个-CH2-被-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、环丁烷、-O-或-S-替代且替代后以氧原子不直接相连的形式形成的基团，③：①、②所述基团中的一个或多个氢被氟原子、氯原子、氘原子取代后所形成的基团；L1、L2、L3、L4分别为H、F、Cl、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、OCHF2的任一种；Z1、Z2、Z3、Z4分别为单键或基团-CH2CH2-、-C≡C-、-CH=CH-、-O-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF=CF-、-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-COO-、-OOC-、-OCH2-、-CH2O-的任一种；环A、环B、环C分别为单键或以下基团:a、b、c、d分别为0、1、2或3，且1≤a+b+c+d≤5。上式的环庚烷类化合物中的R1可以优选为H、F、1～5个碳原子的烷基、2～5个碳原子的烯基、一个或多个氟原子取代氢后的1～5个碳原子的烷基、一个或多个氟原子取代氢后的2～5个碳原子的烷烯基；R2优选为H、Cl、F、CN、OCN、OCF3、CF3、CH2F、CHF2、OCHF2、SCN、NCS、SF5、C1～C15的烷基、C1～C15的烷氧基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环庚烷类化合物，其特征在于：该化合物具有化学式Ⅰ所示的结构，其中，R1、R2为H、Cl、F、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、OCHF2、SCN、NCS、SF5或者下述①～③基团中的任一种，①：C1～C15的烷基、C1～C15的烷氧基、含有取代基的C1～C15的烷氧基、C1～C15的烯基、含有取代基的C1～C15的烯基、C1～C15的烯氧基或含有取代基的C1～C15的烯氧基，所述取代基为C1～C5烷基，②：①所述基团中的一个或多个?CH2?被?CH=CH?、?C≡C?、?COO?、?OOC?、环丁烷、?O?或?S?替代且替代后以氧原子不直接相连的形式形成的基团，③：①、②所述基团中的一个或多个氢被氟原子、氯原子、氘原子取代后所形成的基团；L1、L2、L3、L4分别为H、F、Cl、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、OCHF2的任一种；Z1、Z2、Z3、Z4分别为单键或基团?CH2CH2?、?C≡C?、?CH=CH?、?O?、?CF2?CF2?、?CF2?CH2?、?CH2?CF2?、?CF=CF?、?CH2?、?(CH2)3?、?(CH2)4?、?COO?、?OOC?、?OCH2?、?CH2O?的任一种；环A、环B、环C分别为单键或以下基团:a、b、c、d分别为0、1、2或3，且1≤a+b+c+d≤5。...

【技术特征摘要】
1.一种环庚烷类化合物，其特征在于：该化合物具有化学式Ⅰ所示的结构，
其中，
R1、R2为H、Cl、F、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、OCHF2、SCN、
NCS、SF5或者下述①～③基团中的任一种，
①：C1～C15的烷基、C1～C15的烷氧基、含有取代基的C1～C15的烷氧基、
C1～C15的烯基、含有取代基的C1～C15的烯基、C1～C15的烯氧基或含有取代基
的C1～C15的烯氧基，所述取代基为C1～C5烷基，
②：①所述基团中的一个或多个-CH2-被-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、
环丁烷、-O-或-S-替代且替代后以氧原子不直接相连的形式形成的基团，
③：①、②所述基团中的一个或多个氢被氟原子、氯原子、氘原子取代后
所形成的基团；
L1、L2、L3、L4分别为H、F、Cl、CN、OCN、OCF3、CF3、CHF2、CH2F、
OCHF2的任一种；
Z1、Z2、Z3、Z4分别为单键或基团-CH2CH2-、-C≡C-、-CH=CH-、-O-、-CF2-CF2-、
-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF=CF-、-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-COO-、-OOC-、
-OCH2-、-CH2O-的任一种；
环A、环B、环C分别为单键或以下基团:
a、b、c、d分别为0、1、2或3，且1≤a+b+c+d≤5。
2.根据权利要求1所述的环庚烷类化合物，其特征在于：R1为H、F、1～
5个碳原子的烷基、2～5个碳原子的烯基、一个或多个氟原子取代氢后的1～5
个碳原子的烷基、一个或多个氟原子取代氢后的2～5个碳原子的烷烯基；
R2为H、Cl、F、CN、OCN、OCF3、CF3、CH2F、CHF2、OCHF2、SCN、
NCS、SF5、C1～C15的烷基、C1～C15的烷氧基、C2～C15的烯基或C2～C15的烯
氧基；
Z1、Z2、Z3、Z4为单键、-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH=CH-、
-C≡C-、-COO-、...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩耀华，田秋峰，柳仁杰，张芳苗，李洪峰，史正，华瑞茂，
申请(专利权)人：石家庄诚志永华显示材料有限公司，
类型：发明
国别省市：