化合物、液晶组合物及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种化合物、液晶组合物及液晶显示元件。本发明专利技术提供一种化合物，其具有化学稳定性高、使液晶分子水平取向的能力高、广添加浓度范围内的取向性高、反应性适当及在液晶组合物中的溶解度高等至少一种特性。本发明专利技术提供一种以下的式(1)的化合物。式(1)中，a及b独立地为0、1或2，a及b的和为0、1、2或3，环A1、环A2、环A3及环A4独立地例如为1,4

【技术实现步骤摘要】
化合物、液晶组合物及液晶显示元件


[0001]本专利技术涉及一种化合物、液晶组合物及液晶显示元件。进而，详细而言是涉及一种在分子内具有9,10
‑
二氢菲型缩合环的聚合性的极性化合物、包含所述化合物且介电各向异性为正或负的液晶组合物及包含所述组合物的液晶显示元件。

技术介绍

[0002]液晶显示元件中，基于液晶分子的运行模式的分类为相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)、面内切换(in
‑
plane switching，IPS)、垂直取向(vertical alignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应取向(field
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化合物，由式(1)表示；式(1)中，a及b独立地为0、1或2，a及b的和为0、1、2或3；环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚环己烯基、1,4
‑
亚苯基、萘
‑
2,6
‑
二基、十氢萘
‑
2,6
‑
二基、1,2,3,4
‑
四氢萘
‑
2,6
‑
二基、四氢吡喃
‑
2,5
‑
二基、1,3
‑
二恶烷
‑
2,5
‑
二基、嘧啶
‑
2,5
‑
二基、吡啶
‑
2,5
‑
二基、芴
‑
2,7
‑
二基、菲
‑
2,7
‑
二基、蒽
‑
2,6
‑
二基、全氢环戊并[a]菲
‑
3,17
‑
二基、2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17
‑
十四氢环戊并[a]菲
‑
3,17
‑
二基、式(A
‑
1)所表示的基或式(A
‑
2)所表示的基，这些环A1、环A2、环A3及环A4中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数1至11的烷氧基、碳数2至11的烯氧基、
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，这些烷基、烯基、烷氧基、烯氧基、
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2中，至少一个氢可经氟或氯取代，其中，环A1、环A2、环A3或环A4的至少一个为式(A
‑
1)所表示的基或式(A
‑
2)所表示的基，式(A
‑
1)及式(A
‑
2)中，Q1及Q2独立地为
‑
CH2‑
、
‑
O
‑
、
‑
N(
‑
R8)
‑
或
‑
S
‑
，此处，R8为氢或碳数1至15的烷基，所述R8中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R8为氟或氯的情况；当a为2时，两个环A1可不同，当b为2时，两个环A4可不同；Z1、Z2、Z3、Z4及Z5独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述Z1、Z2、Z3、Z4及Z5中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
或
‑
OCOO
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但Z2、Z3或Z4中的至少一个为
‑
COS
‑
、
‑
SCO
‑
、
‑
CH＝CHCOS
‑
、
‑
SCOCH＝CH
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CH＝CHCO
‑
或
‑
COCH＝CH
‑
，当a为2时，两个Z1可不同，当b为2时，两个Z5可不同；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述Sp1及Sp2中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
或
‑
OCOO
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟、氯或
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代；在存在多个Sp1或Sp2的情况下，任意两个可不同；P1及P2独立地为式(1b)至式(1h)的任一者所表示的基，在存在多个P1或P2的情况下，任意两个可不同；
式(1b)至式(1h)中，M1、M2、M3及M4独立地为氢、氟、氯、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至5的烷基；X1为
‑
N(
‑
R9)
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
，此处，R9为氢或碳数1至15的烷基，所述R9中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R9为氟或氯的情况；R2及R6独立地为氢、氟、氯或碳数1至5的烷基，所述R2及R6中，至少一个氢可经氟或氯取代，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
取代；R3、R4、R5及R7独立地为氢或碳数1至15的烷基，所述R3、R4、R5及R7中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R5及R7为氟或氯的情况。2.根据权利要求1所述的化合物，其中，式(1)中，a及b独立地为0、1或2，a及b的和为0、1或2；环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚环己烯基、1,4
‑
亚苯基、萘
‑
2,6
‑
二基、十氢萘
‑
2,6
‑
二基、1,2,3,4
‑
四氢萘
‑
2,6
‑
二基、四氢吡喃
‑
2,5
‑
二基、1,3
‑
二恶烷
‑
2,5
‑
二基、嘧啶
‑
2,5
‑
二基、吡啶
‑
2,5
‑
二基、芴
‑
2,7
‑
二基、菲
‑
2,7
‑
二基、蒽
‑
2,6
‑
二基、全氢环戊并[a]菲
‑
3,17
‑
二基、2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17
‑
十四氢环戊并[a]菲
‑
3,17
‑
二基、式(A
‑
1)所表示的基或式(A
‑
2)所表示的基，这些环A1、环A2、环A3及环A4中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数1至11的烷氧基、碳数2至11的烯氧基、
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，这些烷基、烯基、烷氧基、烯氧基、
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2中，至少一个氢可经氟或氯取代，其中，环A1、环A2、环A3或环A4的至少一个为式(A
‑
1)所表示的基或式(A
‑
2)所表示的基，Q1及Q2独立地为
‑
CH2‑
、
‑
O
‑
、
‑
N(R8)
‑
或
‑
S
‑
，此处，R8为氢或碳数1至15的烷基，所述R8中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R8为氟或氯的情况，当a为2时，两个环A1可不同，当b为2时，两个环A4可不同；Z1、Z2、Z3、Z4及Z5独立地为单键、
‑
(CH2)2‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
C≡C
‑
C≡C
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
CH＝CHCOO
‑
、
‑
OCOCH＝CH
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CH＝CHCO
‑
、
‑
COCH
＝CH
‑
、
‑
COS
‑
、
‑
SCO
‑
、
‑
CH＝CHCOS
‑
或
‑
SCOCH＝CH
‑
；当a为2时，两个Z1可不同，当b为2时，两个Z5可不同；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述Sp1及Sp2中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
、
‑
COO
‑
或
‑
OCO
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
取代，至少一个氢可经氟、氯或
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，在存在多个Sp1或Sp2的情况下，任意两个可不同；P1及P2独立地为式(1b)至式(1h)的任一者所表示的基，在存在多个P1或P2的情况下，任意两个可不同；式(1b)至式(1h)中，M1、M2、M3及M4独立地为氢、氟、氯、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至5的烷基，X1为
‑
N(
‑
R9)
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
，此处，R9为氢或碳数1至15的烷基，所述R9中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R9为氟或氯的情况；R2及R6为氢、氟、氯或碳数1至5的烷基，所述R2及R6中，至少一个氢可经氟或氯取代，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
取代；R3、R4、R5及R7独立地为氢或碳数1至15的烷基，所述R3、R4、R5及R7中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R5及R7为氟或氯的情况。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其由式(1
‑
1)至式(1
‑
3)的任一者表示；式(1
‑
1)至式(1
‑
3)中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚苯基、萘
‑
2,6
‑
二基、嘧啶
‑
2,5
‑
二基、吡啶
‑
2,5
‑
二基、芴
‑
2,7
‑
二基、菲
‑
2,7
‑
二基、蒽
‑
2,6
‑
二基、式(A
‑
1)或式(A
‑
2)所表示的基，这些环A1、环A2、环A3及环A4中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数1至11的烷氧基、碳数2至11的烯氧基、
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，这些烷基、烯基、烷
氧基、烯氧基、
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2中，至少一个氢可经氟或氯取代，其中，环A1、环A2、环A3或环A4的至少一个为式(A
‑
1)或式(A
‑
2)，Q1及Q2独立地为
‑
CH2‑
、
‑
O
‑
、
‑
N(R8)
‑
或
‑
S
‑
，此处，R8为氢或碳数1至15的烷基，所述R8中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R8为氟或氯的情况；Z2、Z3及Z4独立地为单键、
‑
(CH2)2‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
C≡C
‑
C≡C
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
CH＝CHCOO
‑
、
‑
OCOCH＝CH
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CH＝CHCO
‑
、
‑
COCH＝CH
‑
、
‑
COS
‑
、
‑
SCO
‑
、
‑
CH＝CHCOS
‑
或
‑
SCOCH＝CH
‑
；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述Sp1及Sp2中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCOO
‑
或
‑
OCO
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
取代，至少一个氢可经氟、氯或
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，在存在多个Sp1或Sp2的情况下，任意两个可不同；P1及P2独立地为式(1b)至式(1h)的任一者所表示的基，在存在多个P1或P2的情况下，任意两个可不同；式(1b)至式(1h)中，M1、M2、M3及M4独立地为氢、氟、氯、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至5的烷基；X1为
‑
N(
‑
R9)
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
，此处，R9为氢或碳数1至15的烷基，所述R9中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R9为氟或氯的情况；R2及R6为氢、氟、氯或碳数1至5的烷基，所述R2及R6中，至少一个氢可经氟或氯取代，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
取代；R3、R4、R5及R7独立地为氢或碳数1至15的烷基，所述R3、R4、R5及R7中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R5及R7为氟或氯的情况。4.根据权利要求3所述的化合物，其中，式(1
‑
1)至式(1
‑
3)中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚苯基、萘
‑
2,6
‑
二基、芴
‑
2,7
‑
二基、菲
‑
2,7
‑
二基、式(A
‑
1)所表示的基或式(A
‑
2)所表示的基，这些环A1、环A2、环A3及环A4中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数2至12的烯基、碳数1至11的烷氧基、碳数
2至11的烯氧基、
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，其中，环A1、环A2、环A3或环A4的至少一个为式(A
‑
1)所表示的基或式(A
‑
2)所表示的基，Q1及Q2独立地为
‑
CH2‑
、
‑
O
‑
、
‑
N(R8)
‑
或
‑
S
‑
，此处，R8为氢或碳数1至15的烷基，所述R8中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R8为氟或氯的情况，Z2、Z3及Z4独立地为单键、
‑
(CH2)2‑
、
‑
C≡C
‑
C≡C
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
CH＝CHCOO
‑
、
‑
OCOCH＝CH
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CH＝CHCO
‑
、
‑
COCH＝CH
‑
、
‑
COS
‑
、
‑
SCO
‑
、
‑
CH＝CHCOS
‑
或
‑
SCOCH＝CH
‑
；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述Sp1及Sp2中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCOO
‑
或
‑
OCO
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
取代，至少一个氢可经
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，在存在多个Sp1或Sp2的情况下，任意两个可不同；P1及P2独立地为式(1b)、式(1c)、式(1d)或式(1e)的任一者所表示的基，在存在多个P1或P2的情况下，任意两个可不同；式(1b)至式(1e)中，M1、M2、M3及M4独立地为氢、氟、氯、碳数1至5的烷基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至5的烷基，X1为
‑
N(
‑
R9)
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
，此处，R9独立地为氢或碳数1至15的烷基，所述R9中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R9为氟或氯的情况；R2及R6为氢、氟、氯或碳数1至5的烷基，所述R2及R6中，至少一个氢可经氟或氯取代，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
取代；R3、R4及R5独立地为氢或碳数1至15的烷基，所述R3、R4及R5中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R5为氟或氯的情况。5.根据权利要求3所述的化合物，其中，式(1
‑
1)至式(1
‑
3)中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1,4
‑
亚环己基、1,4
‑
亚苯基、萘
‑
2,6
‑
二基、芴
‑
2,7
‑
二基、菲
‑
2,7
‑
二基、式(A
‑
1)或式(A
‑
2)，这些环A1、环A2、环A3及环A4中，至少一个氢可经氟、氯、甲基或乙基取代，其中，环A1、环A2、环A3或环A4的至少一个为式(A
‑
1)或式(A
‑
2)，Q1及Q2独立地为
‑
CH2‑
、
‑
O
‑
、
‑
N(R8)
‑
或
‑
S
‑
，此处，R8为氢或碳数1至15的烷基，所述R8中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
或
‑
S
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
取代，至少一个氢可经氟或氯取代，但不存在R8为氟或氯的情况，
Z2、Z3及Z4独立地为单键、
‑
(CH2)2‑
、
‑
C≡C
‑
C≡C
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
CH＝CHCOO
‑
、
‑
OCOCH＝CH
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CH＝CHCO
‑
、
‑
COCH＝CH
‑
、
‑
COS
‑
、
‑
SCO
‑
、
‑
CH＝CHCOS
‑
或
‑
SCOCH＝CH
‑
；Sp1及Sp2独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述Sp1及Sp2中，至少一个
‑
CH2‑
可经
‑
O
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCOO
‑
或
‑
OCO
‑
取代，至少一个
‑
(CH2)2‑
可经
‑
CH＝CH
‑
取代，至少一个氢可经
‑
Sp1‑
P1或
‑
Sp2‑
P2取代，在存在多个Sp1或Sp2的情况下，任意两个可不同；P1及P2独立地为式(1b
‑
1)、式(1b
‑
2)、式(1b
‑
3)、式(1b

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野智广，
申请(专利权)人：捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：