含有氘取代的二氟氧甲烷衍生物制造技术

本发明专利技术公开了一种含有氘取代的二氟氧甲烷衍生物。该含有氘取代的二氟氧甲烷衍生物，其结构通式如式I所示。该式I所示液晶化合物，具有化合物所必需的一般物理性质，对光，热稳定，较宽的向列相，与其他化合物相溶性好，具有低旋转粘度γ1和大介电各向异性（△ε>0），尤其是此化合物与同类型非氘代液晶搭配使用改善低温互溶性的特性。对于低旋转粘度γ1和高介电各向异性△ε的单体液晶化合物的开发具有重要意义。含有式I所示化合物的液晶组合物，其液晶相的温度范围广，粘度小，具有合适的折射率各向异性以及低启动电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液晶化合物合成及应用领域，涉及一种含有氘取代的二氟氧甲烷衍生物。
技术介绍
使用液晶组合物的液晶显示器广泛用于仪表、电脑、电视等显示器中。对于液晶显示
，近年来市场虽然已经非常巨大，技术也逐渐成熟，随着现代显示技术的迅速发展，液晶显示器经历了扭曲向列相(TN)型、超扭曲向列相(STN)后，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)已经成为平板显示的发展主流。高品质的TFT-LCD要求高对比度、高清晰度、高速响应、高亮度以及广视角。此外，还要求低的电力消耗。因此，要求液晶材料必须具有较宽的向列相温度范围、低液晶粘度、高的电压保持率、合适的双折射系数、高的介电各向异性以及与其他液晶化合物的相溶性好。任何的显示用液晶组合物都要求有较宽的液晶态温度，较高的稳定性，比较适合的粘度，对电场有较快的响应速度。但是目前为止还没有任何单一的液晶单体单独用在液晶显示器中，而不用与其它化合物组合就能够满足性能要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含有氘取代的二氟氧甲烷衍生物。本专利技术提供的含有氘取代的二氟氧甲烷衍生物，其结构通式如式I所示，所述式I中，R1和R2相同或不同，均选自如下基团a、b或c：a、选自H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、-NCS、-SF5、C1-C15的烷基、C1-C15的烷氧基、C2-C15的烯基、C2-C15的烯氧基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基中的至少一种；b、含有-CH2-的所述基团a中至少一个-CH2-被如下基团中的至少一种取代且氧原子不直接相连而得的基团：-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-O-和-S-；c、所述基团a或b中至少一个氢被氘、氟或氯取代而得的基团；和均选自单键和如下基团中的至少一种：选自反式-1,4-亚环己基、含有取代基的反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基和含有取代基的1,4-亚苯基中的至少一种；其中，所述取代基选自氘、氟和氯中的至少一种；l、m和n均各自独立地表示为0或1；Z1、Z2和Z3均各自独立地表示为单键、-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF2O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-或-CF＝CF-；L1、L2和L3均各自独立表示为氢、氟、氯或氘。所述式I中R1和R2的定义中，所述C1-C15的烷基具体选自C2-C15的烷基、C3-C15的烷基、C4-C15的烷基、C5-C15的烷基、C6-C15的烷基、C1-C7的烷基、C2-C7的烷基、C3-C7的烷基、C4-C7的烷基、C5-C7的烷基、C6-C7的烷基、C1-C6的烷基、C2-C6的烷基、C3-C6的烷基、C4-C6的烷基、C5-C6的烷基、C1-C5的烷基、C2-C5的烷基、C3-C5的烷基、C4-C5的烷基、C1-C4的烷基、C2-C4的烷基、C3-C4的烷基、C1-C3的烷基、C1-C10的烷基、C2-C10的烷基、C3-C10的烷基、C1-C10的烷基、C1-C2的烷基和C2-C3的烷基中的至少一种；所述C1-C15的烷氧基具体选自C2-C15的烷氧基、C3-C15的烷氧基、C4-C15的烷氧基、C5-C15的烷氧基、C6-C15的烷氧基、C1-C7的烷氧基、C2-C7的烷氧基、C3-C7的烷氧基、C4-C7的烷氧基、C5-C7的烷氧基、C6-C7的烷氧基、C1-C6的烷氧基、C2-C6的烷氧基、C3-C6的烷氧基、C4-C6的烷氧基、C5-C6的烷氧基、C1-C5的烷氧基、C2-C5的烷氧基、C3-C5的烷氧基、C4-C5的烷氧基、C1-C4的烷氧基、C2-C4的烷氧基、C3-C4的烷氧基、C1-C3的烷氧基、C1-C10的烷氧基、C2-C10的烷氧基、C3-C10的烷氧基、C1-C10的烷氧基、C1-C2的烷氧基和C2-C3的烷氧基中的至少一种；所述C2-C15的烯基具体选自C3-C15的烯基、C4-C15的烯基、C5-C15的烯基、C6-C15的烯基、C1-C6的烯基、C2-C6的烯基、C3-C6的烯基、C4-C6的烯基、C5-C6的烯基、C2-C5的烯基、C3-C5的烯基、C4-C5的烯基、C2-C4的烯基、C3-C4的烯基、C2-C10的烯基、C3-C10的烯基、C2-C8的烯基和C2-C3的烯基中的至少一种；所述C2-C15的烯氧基具体选自C3-C15的烯氧基、C4-C15的烯氧基、C5-C15的烯氧基、C6-C15的烯氧基、C2-C6的烯氧基、C3-C6的烯氧基、C4-C6的烯氧基、C5-C6的烯氧基、C2-C5的烯氧基、C3-C5的烯氧基、C4-C5的烯氧基、C2-C4的烯氧基、C3-C4的烯氧基、C2-C10的烯氧基、C3-C10的烯氧基、C2-C8的烯氧基和C2-C3的烯氧基中的至少一种；更具体的，所述式I所示化合物为如下式I-1至式I-3所示化合物中的任意一种：所述式I-1至式I-3中，R1、R2、Z1、Z2、Z3和L3的定义均与前述式I中的定义相同。更具体的，所述式I-1所示化合物为式I-1-1所示化合物：所述式I-2所示化合物为式I-2-1所示化合物：本专利技术提供的制备式I所示化合物的方法，其反应流程如下所示，该包括如下步骤：1）将与1,3-丙二硫醇、三氟甲磺酸混匀进行脱水反应，反应完毕得到所述中，R1、l、m和n的定义均与前述式I中的定义相同；2）将步骤1）所得与三乙胺、式II'所示化合物、三氟化氢三乙胺和液溴混匀进行反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；所述式II'中，R2、L1、L2和L3的定义与前述式I中的定义相同。上述方法的步骤1）中，1,3-丙二硫醇和三氟甲磺酸的投料摩尔比为1：1-2：1-2，具体为1：1.3：1.3；所述脱水反应步骤中，温度为100℃至120℃，具体为110℃，时间为4-8小时，具体为6小时；所述步骤2）中，式II'所示化合物、三乙胺、三氟化氢三乙胺和液溴的投料摩尔比为1：0.8-1.2：1-2：1-5：1-5，具体为1：1.1：1.3：3：3；所述反应步骤中，温度为-90℃至-60℃，具体为-78℃；所述步骤1）和步骤2）均在溶剂中进行；所述溶剂具体选自甲苯、二甲苯和丙酮中的至少一种。此外，本专利技术还保护制备式I所示化合物时所用的中间体化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
式I所示化合物，所述式I中，R1和R2相同或不同，均选自如下基团a、b或c：a、选自H、Cl、F、?CN、?OCN、?OCF3、?CF3、CHF2、?CH2F、?OCHF2、?SCN、?NCS、?SF5、C1?C15的烷基、C1?C15的烷氧基、C2?C15的烯基、C2?C15的烯氧基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基中的至少一种；b、含有?CH2?的所述基团a中至少一个?CH2?被如下基团中的至少一种取代且氧原子不直接相连而得的基团：?CH=CH?、?C≡C?、?COO?、?OOC?、?O?和?S?；c、所述基团a或b中至少一个氢被氘、氟或氯取代而得的基团；均选自单键和如下基团中的至少一种：选自反式?1,4?亚环己基、含有取代基的反式?1,4?亚环己基、1,4?亚苯基和含有取代基的1,4?亚苯基中的至少一种；其中，所述取代基选自氘、氟和氯中的至少一种；l、m和n均各自独立地表示为0或1；Z1、Z2和Z3均各自独立地表示为单键、?CH2?、?CH2?CH2?、?(CH2)3?、?(CH2)4?、?CH=CH?、?C≡C?、?COO?、?OOC?、?CF2O?、?OCH2?、?CH2O?、?OCF2?、?CF2CH2?、?CH2CF2?、?C2F4?或?CF＝CF?；L1、L2和L3均各自独立表示为氢、氟、氯或氘。...

【技术特征摘要】
1.式I所示化合物，
所述式I中，R1和R2相同或不同，均选自如下基团a、b或c：
a、选自H、Cl、F、-CN、-OCN、-OCF3、-CF3、CHF2、-CH2F、-OCHF2、-SCN、
-NCS、-SF5、C1-C15的烷基、C1-C15的烷氧基、C2-C15的烯基、C2-C15的烯氧基、
环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基中的至少一种；
b、含有-CH2-的所述基团a中至少一个-CH2-被如下基团中的至少一种取代且氧原
子不直接相连而得的基团：-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-O-和-S-；
c、所述基团a或b中至少一个氢被氘、氟或氯取代而得的基团；
均选自单键和如下基团中的至少一种：
选自反式-1,4-亚环己基、含有取代基的反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基
和含有取代基的1,4-亚苯基中的至少一种；其中，所述取代基选自氘、氟和氯中的至
少一种；
l、m和n均各自独立地表示为0或1；
Z1、Z2和Z3均各自独立地表示为单键、-CH2-、-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、
-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OOC-、-CF2O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、

\t-CH2CF2-、-C2F4-或-CF＝CF-；
L1、L2和L3均各自独立表示为氢、氟、氯或氘。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述式I所示化合物为如下式I-1
至式I-3所示化合物中的任意一种：
所述式I-1至式I-3中，R1、R2、Z1、Z2、
Z3和L3的定义均与权利要求1中的定义相同。
3.一种制备权利要求1-2任一所述式I所示化合物的方法，包括如下步骤：
1）将与1,3-丙二硫醇、三氟甲磺
酸混匀进行脱水反应，反应完毕得到
所述中，R1、l、m和n的定义均与权利要求1中的定义相同；
2）将步骤1）所得与三乙
胺、式II'所示化合物、三氟化氢三乙胺和液溴混匀进行反应，反应完毕得到所述式I

\t所示化合物；
所述式II'中，R2、L1、L2和L3的定义与权利要求1中的定义相同。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，
1,3-丙二硫醇和三氟甲磺酸的投料摩
尔比为1：1-2：1-2，具体为1：1.3：1.3；
所述脱水反应步骤中，温度为100℃至120℃，具体为110℃，时间为4-8小时，
具体为6小时；
所述步骤2）中，式II'
所示化合物、三乙胺、三氟化氢三乙胺和液溴的投料摩尔比为1：0.8-1.2：1-2：1-5：
1-5，具体为1：1.1：1.3：3：3；
所述反应步骤中，温度为-90℃至-60℃，具体为-78℃；
所述步骤1）和步骤2）均在溶剂中进行；所述溶剂具体选自甲苯、二甲苯和二
氯甲烷中的至少一种。
5.式II'所示化合物，
所述式II'中，R2、L1、L2和L3的定义与前述式I中的定义相同。
6.一种制备权利要求5所述式II'所示化合物的方法，包括如下步骤：将
与三溴化硼进行反应，反应完毕得到所述式II'所示中间体；
其中，所述中，R2、L1、L2和L3的定义与权利要求1中的定义
相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述与三溴化硼
的投料摩尔比为1：1-4；具体为1：2；
所述反应步骤中，温度为-10℃至30℃，具体为20℃；
时间为1-48小时，具体为12...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文海，侯泽峰，张兴，员国良，华瑞茂，王瑾，段雅杰，
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：