【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液晶显示材料，涉及一种含异硫氰基的液晶单体化合物及其制备方法。
技术介绍
1、随着液晶显示技术的不断发展和人们对液晶显示效果要求的不断提高，显示技术和光学器件对液晶材料在物理性能和光电性能的要求越来越高。近年来，高双折射率的液晶材料因其能够有效降低液晶盒厚度而成为研发重点，该材料能够有效提高器件的响应速度，在3d显示、场序显示等高速显示系统、液晶光阀和自适应光学中的空间光调制器等应用领域具有良好的应用前景。
2、液晶激光器件使用过程中会产生较多的热量，因此，该器件适配的液晶材料须具有较宽的向列相温度范围，并且需要具有较高的清亮点，以防止在使用过程中失去液晶性，导致器件无法正常工作。
3、另外，随着液晶技术的不断发展，现有的某些液晶化合物具有适宜的光学特性。然而，目前所报道的此类组合物仍然存在清亮点、相位范围不满足工业要求的缺陷，难以符合使用要求。
技术实现思路
1、本专利技术针对传统液晶化合物中存在的问题提出一种新型的含异硫氰基的液晶单体化合物及其制备方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术是采用下述的技术方案实现的：
3、本专利技术所提供的含异硫氰基的液晶单体化合物结构通式如下：
4、，
5、式中r为cah2a+1，a为3或5；
6、x为o或s。
7、其制备方法步骤如下所示。
8、（1）中间体m1的制备，中间体m1结构式如下：
9、，
11、将5-溴-2-碘苯酚或5-溴2-碘苯硫醇溶于三乙胺中，在惰性气体保护下，加入二（三苯基膦）二氯化钯、碘化亚铜，20-30℃下缓慢加入烷基端炔化合物，于20-30℃下保温反应10-12小时。反应完毕，滴加稀盐酸水溶液进行酸化，并用正己烷萃取，分出上层有机相，水洗至中性，过柱，过柱液脱干溶剂，采用溶剂重结晶，过滤得棕色固体目标化合物m1。
12、（2）中间体m2的制备，结构式如下：
13、；
14、中间体m2结构式中的r基团与含异硫氰基的液晶单体化合物结构通式中的基团相同。
15、将中间体m1与双联硼酸频那醇酯、醋酸钾和甲苯混合在一起，在惰性气体保护下，加入四（三苯基膦）化钯，回流反应4-6小时。反应完毕，降至15-25℃，加入稀盐酸淬灭，分出上层有机相，水洗至中性，得目标化合物m2甲苯溶液，无需精制。
16、（3）中间体m3的制备，结构式如下：
17、，
18、中间体m3结构式中的x和r基团与含异硫氰基的液晶单体化合物结构通式中的x和r基团相同。
19、制备步骤为：将中间体m2的甲苯溶液与4-((4-溴苯基)乙炔基)-2,6-二氟苯胺、碳酸钾、水和甲苯混合在一起，在惰性气体保护下，加入四（三苯基膦）化钯，加热至100-110℃，保温反应10-12小时。反应毕，降至15-25℃，加入稀盐酸淬灭，分出上层有机相，水洗至中性，过柱，过柱液脱干溶剂，采用溶剂重结晶，过滤得淡黄色固体目标化合物m3。
20、（4）异硫氰基化合物的合成。
21、将中间体m3、硫羰基二咪唑溶解于二氯甲烷中，20-30℃反应12小时。反应毕，脱干溶剂，加入正庚烷溶解并通过柱层析，得目标化合物。
22、作为优选，本专利技术上述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法的最佳实施例为：
23、步骤（1）中所述的三乙胺与5-溴-2-碘苯酚的质量比为3-10:1，优选为3：1。
24、步骤（1）中所述的反应时间不做限制，一般在10-12h。也可根据实际情况采用tlc检测手段，检测原料5-溴-2-碘苯酚反应完全为止。
25、步骤（1）中脱干溶剂的方法，优选采用旋转蒸发仪在50-60℃下蒸除产物中的溶剂。
26、步骤（1）中，在反应完成后，优选采用过柱、重结晶的方式对粗产品进行纯化。
27、步骤（2）中所述四（三苯基膦）化钯与中间体m1的摩尔比为0.001-0.003：1，优选0.001：1。
28、步骤（2）中优选的反应时间为4-6h。也可根据实际情况采用tlc检测手段，检测中间体m1反应完全为止。
29、步骤（2）中分出上层有机相后，水洗至中性的过程，优选采用旋转蒸发仪在50-60℃下蒸除产物中的溶剂。
30、步骤（3）中所述的惰性气体为氮气和氩气中的任一种，优选用氮气。
31、步骤（3）中所述的碳酸钾与中间体m2的摩尔比为2-4：1，优选为2：1。
32、步骤（3）中所述四（三苯基膦）化钯与中间体m2的摩尔比为0.001-0.003：1，优选0.001：1。
33、步骤（3）中所述的反应时间为10-12h。也可根据实际情况采用gc检测手段，检测原料中间体m2反应完全为止。
34、步骤（3）中脱干溶剂的方法，优选采用旋转蒸发仪在50-60℃下蒸除产物中的溶剂。
35、步骤（3）中，在反应完成后，优选采用过柱、重结晶的方式对粗产品进行纯化。
36、步骤（4）中所述的过柱溶剂为石油醚、正己烷、正庚烷中的任一种，优选为正己烷。
37、本专利技术还公开了所述异硫氰基液晶单体化合物的应用，所述的液晶单体化合物应用于液晶组合物。
38、进一步的，所述的液晶单体化合物应用于液晶显示器或者高频技术组件。
39、进一步的，所述的高频技术组件为液晶基天线原件、移相器、可调谐滤光器或可调谐超材料结构。
40、本专利技术所制备的含异硫氰基的液晶化合物，通过引入异硫氰基基团，并进一步引入苯并呋喃或苯并噻吩基团，可以提高液晶单体的双折射率、清亮点和介电常数。
41、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
42、本专利技术所述的含异硫氰基的液晶化合物具有较高的双折射率和较高的清亮点，能提高液晶组分的双折射率和清亮点，从而减小器件厚度、缩短响应时间，改善液晶组分的性能，因此本专利技术所制备的材料在液晶显示领域以及微波器件领域中具有较好的应用前景。
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1.一种含异硫氰基的液晶单体化合物,其特征在于，结构通式如下：
2.权利要求1所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：
3.根据权利要求2所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中三乙胺与5-溴-2-碘苯酚质量比为3-10:1， 5-溴-2-碘苯酚：二（三苯基膦）二氯化钯：碘化亚铜质量比为（250-350）：（10-15）：（2-5），保温反应时间为10-12h，保温温度为20-30℃。
4.根据权利要求2所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中间体m1：四（三苯基膦）化钯的摩尔比为1：（0.002-0.006）；回流反应时间为4-6h。
5.根据权利要求2所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤（3）中间体m2：碳酸钾：四（三苯基膦）化钯的摩尔比为1：（2-4）：（0.001-0.003），加热温度为100-110℃，保温反应为10-12小时。
6.根据权利要求2所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤（4）中
7.权利要求1所述含异硫氰基的液晶单体化合物在液晶组合物、液晶显示器、高频技术组件中的应用。
8.权利要求2或3所述方法制备得到的含异硫氰基的液晶单体化合物在液晶组合物、液晶显示器、高频技术组件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种含异硫氰基的液晶单体化合物,其特征在于，结构通式如下：
2.权利要求1所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：
3.根据权利要求2所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中三乙胺与5-溴-2-碘苯酚质量比为3-10:1， 5-溴-2-碘苯酚：二（三苯基膦）二氯化钯：碘化亚铜质量比为（250-350）：（10-15）：（2-5），保温反应时间为10-12h，保温温度为20-30℃。
4.根据权利要求2所述含异硫氰基的液晶单体化合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中间体m1：四（三苯基膦）化钯的摩尔比为1：（0.002-0.006）；回流反应时间为4-6h。
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓龙，林学昊，刘晓伟，邓展鹏，李雁鸿，
申请(专利权)人：中节能万润股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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