环戊基衍生物制造技术

＊＊＊ 本发明专利技术涉及通式Ⅰ的液晶化合物，其中环Ａ和Ｂ各自独立地表示反－１，４－亚环己基或者任选用氟单取代或多取代的１，４－亚苯基，或环Ａ和Ｂ中的一个还表示反－１，３－二＊烷－５，２－二基，吡啶－５，２－二基或嘧啶－５，２－二基；Ｚ↑［１］和Ｚ↑［２］表示单键或者Ｚ↑［１］和Ｚ↑［２］之一还表示－（ＣＨ↓［２］）↓［２－］，－ＣＨ↓［２］Ｏ－，－ＣＯＯ－，－Ｃ≡Ｃ－；Ｘ↑［１］和Ｘ↑［２］各自独立地表示氢或氟；Ｙ表示氟，氯，氰基，－ＯＣＨＦ↓［２］，－ＣＨＦ↓［２］，－ＯＣＦ↓↓［３］，－ＣＦ↓［３］；ｍ表示０至７的整数；ｎ表示０，或者当Ａ是芳环时，还表示１；且ｐ表示０或１；含有这类化合物的液晶混合物及这类化合物和混合物在光学仪器中的应用。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新的带有末端环戊基的液晶化合物，含有这类化合物的液晶混合物及这类化合物和混合物在光学仪器中的应用。由于液晶的光学特性受所施加电压的影响，这类物质主要在显示仪器中被用作电介质。基于液晶的电光仪是本领域专业人员所熟知的，并且它们可以各种效应为基础。这类电光仪，例如动态散射单元，DAP单元(列相形变)，客体/主体单元，具有“扭转向列型”结构的TN单元，STN单元(“超扭转向列型”)，SBE单元(“超双折射效应”)和OMI单元(“光学方式干涉”)。除被动控制的多路单元外，近来显示高信息量的主动控制单元，如TFT单元(“薄膜晶体管”)也显得尤其重要。最普通的显示仪是基于Schadt-Helfrich效应的并具有扭转向列结构。液晶材料须具有良好的化学、光化学和热稳定性及在电学领域具有良好的稳定性。另外，在单元中它们应在尽可能宽的范围内具有适当的中间相(如上述提及的单元的向列或胆甾相)，除此以外还应具有足够低的粘度以缩短响应时间、提供较低的阈值电位和较高的对比度。其它性质，如电导性、介电各向异性和光学各向异性须满足应用领域和各类单元的不同要求。例如，具有扭转向列结构的单元的液晶材料应具有尽可能高的正介电各向异性，同时还应具有尽可能低的电导性。对于具有高密度信息的主动编址液晶显示仪，如TFT单元来说，后一种性质显得尤其重要。然而令人不如意是，具有高介电各向异性的成分，由于其溶解离子性杂质的能力增强而主要导致在混合物中的电导率提高。因此，需要寻求一种表现出尽可能高的介电各向异性同时又表现出尽可能低的电导性的成分。我们出人意料地发现在侧链末端或代替侧链带有环戊基的液晶化合物表现出增高的清亮点或者还表现出提高的溶解性。而且其重要性质，如化学稳定性、粘度、介电和光学各向异性等几乎不受环戊基的影响。因此，本专利技术提供通式I化合物 其中环A和B各自独立地表示反-1，4-亚环己基或者任选用氟单取代或多取代的1，4-亚苯基，或环A和B中的一个还表示反-1，3-二噁烷-5，2-二基，吡啶-5，2-二基或嘧啶-5，2-二基；Z1和Z2表示单键或者Z1和Z2之一还表示-(CH2)2-，-CH2O-，-COO-，-C≡C-；X1和X2各自独立地表示氢或氟；Y表示氟，氯，氰基，-OCHF2，-CHF2，-OCF3，-CF3；m表示0至7的整数；n表示0，或者当A是芳环时，还表示1；且p表示0或1。其中m+n＝0或偶数的本专利技术化合物表现出较高的清亮点，但同时这些化合物在液晶混合物中的溶解度并不降低，尤其优选其中m＝0，2或4且n＝0的式I化合物。其中m+n是奇数的式I化合物在液晶混合物中的溶解度与普通液晶化合物相比有很大提高。特别优选的式I化合物是其中环A表示反-1，4-亚环己基，任选用氟单取代或多取代的1，4-亚苯基，反-1，3-二噁烷-5，2-二基，或嘧啶-5，2-二基；环B表示反-1，4-亚环己基，或任选用氟单取代或多取代的1，4-亚苯基的那些。术语“任选用氟单取代或多取代的1，4-亚苯基”表示1，4-亚苯基，2-或3-氟-1，4-亚苯基，2，6-或3，5-二氟-1，4-亚苯基。其它优选的式I化合物是其中p＝1的式I化合物，尤其是下述通式的化合物 其中Z11和Z21表示单键或-(CH2)2-；X3和X4各自独立地表示氢或氟；且m，Y，X1和X2具有上述定义。尤其优选其中m表示0-4的整数，特别是0，2或4的式IA-1至IA-5化合物。式IA-1至IA-5化合物适用于主动编址显示仪，尤其是当Y表示氰基时。另一方面，其中Y表示氟、-CF3，-OCHF2或-OCF3的式IA-1至IA-4化合物表现出主要适用于主动编址显示仪的突出特性。尤其特别优选Y表示氟的式IA-1至IA-5化合物。另一方面，本专利技术涉及其中p＝0的通式I化合物；特别是下述通式的化合物 其中m是0-7的整数；n 是0或1；X3和X4各自独立地表示氢或氟；Z12表示单键，-COO-或-C≡C-；Z13表示单键，-(CH2)2-，-CH2O-或-COO-；且Y，X1和X2具有上述定义。尤其特别优选其中Z12表示-COO-，Y表示氰基且X1表示氟的式IB-1化合物，特别是通式IB-4化合物 其中m和X2具有上述定义。式IB-1至IB-3化合物及尤其是式IB-4化合物表现出高介电各向异性，因此特别适用于被动编址显示仪。其中Z13表示单键或-(CH2)2-并且Y表示氟、-CF3，-OCHF2或-OCF3的IB-2化合物尤其适用于主动编址显示仪。本专利技术的通式I化合物可用本身已知的方法制备。其中A＝反-1，4-亚环己基且m＝0或1的化合物优选通过下述反应获得，将4-取代的环己酮与卤代或卤代甲基环戊烷与三苯基膦的维悌希盐在加入一当量适宜碱(如叔丁醇钾)的条件下、在惰性溶剂中、优选在20℃至室温下进行维悌希反应，然后优选在乙醇、乙醇/甲苯混合物等中用铂/炭催化氢化。其中n＝0，m表示2-6的整数且环A表示反-1，4-亚环己基，未取代或取代的1，4-亚苯基，嘧啶-5，2-二基或吡啶-5，2-二基的化合物优选通过甲酰基化合物与相应的环戊基烷基维悌希盐进行维悌希反应，然后如在甲苯中用钯/炭催化氢化制备。其中环A是未取代或者取代的1，4-亚苯基，p＝0且m＝1的化合物优选在如二氯甲烷中通过相应的苯基衍生物与环戊酰氯和氯化铝的弗瑞德-克来福特酰化反应，再根据黄鸣龙还原将环戊酰基苯还原制备。其中环A表示未取代或取代的1，4-亚苯基并且p和m＝0的化合物优选以环戊基苯为原料生产，后者在氯化铝的存在下通过苯和溴代环戊烷的弗瑞德-克来福特烷基化得到。其中环A表示反-1，3-二噁烷-5，2-二基的化合物的制备优选通过丙二酸钠(就地由未取代的丙二酸酯与链烷醇钠，如甲醇钠或乙醇钠制备)与相应的溴代或(ω-溴代烷基)环戊烷反应，用氢化铝锂还原所得烷基化丙二酸酯得到2-烷基化的1，3-丙二醇，再在惰性溶剂如苯或甲苯中，优选在沸点温度下使该二醇与下式的醛进行酸催化反应 其中的符号具有上述定义。上述这些方法是液晶化学中的普通方法，是本领域专业人员已知的。式I化合物可以相互和/或与其它液晶成分的混合物形式使用。适宜的液晶成分是本领域专业人员已知的，它们有许多种，如参见D.Demus等，表中的液晶(Flüssige Kristalle in Tabellen)，VEB德意志基础材料工业出版社(VEB Deeutscher Verlag fur Grundstoffindustrie)，Leipzig，第I和II卷，并且其中的许多有市售。本专利技术还涉及至少含有两种成分的液晶混合物，其中至少一种成分是通式I化合物。第二种成分和可以存在的其它成分可以是其它的通式I化合物或者其它合适的液晶成分。考虑到本专利技术式I化合物在其它液晶材料中的良好溶解性并且考虑到它们彼此间的良好混溶性，本专利技术混合物中的式I化合物含量可较高，如1-40wt.％。通常，式I化合物的含量优选是约2-30wt.％，尤其优选3-25wt.％。本专利技术的混合物除含有一种或多种式I化合物外，优选含有一种或多种下式的化合物 其中R1和R3表示烷基，烷氧基烷基，3E-链烯基，带有末端双键的链烯基及饱和环上的1E-链烯基，各种情况下的碳原子数至多为7本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式Ⅰ的化合物＊＊＊ Ⅰ其中环Ａ和Ｂ各自独立地表示反－１，４－亚环己基或者任选用氟单取代或多取代的１，４－亚苯基，或环Ａ和Ｂ中的一个还表示反－１，３－二＊烷－５，２－二基，吡啶－５，２－二基或嘧啶－５，２－二基；Ｚ↑［１］和 Ｚ↑［２］表示单键或者Ｚ↑［１］和Ｚ↑［２］之一还表示－（ＣＨ↓［２］）↓［２］－，－ＣＨ↓［２］Ｏ－，－ＣＯＯ－，－Ｃ≡Ｃ－；Ｘ↑［１］和Ｘ↑［２］各自独立地表示氢或氟；Ｙ表示氟，氯，氰基，－ＯＣＨＦ↓［２］，－ＣＨＦ↓［２］，－ ＯＣＦ↓［３］，－ＣＦ↓［３］；ｍ表示０至７的整数；ｎ表示０，或者当Ａ是芳环时，还表示１；且ｐ表示０或１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R布什克，A威里格，
申请(专利权)人：罗利克有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]