[发明专利]多氟四联苯类液晶化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种多氟四联苯类液晶化合物及其制备方法与应用。

背景技术

随着信息时代的进步，液晶显示技术的发展作为信息显示的液晶应用领域，也在不断发展。人们对液晶显示器性能的要求越来越高，也激发了人们对液晶材料的研究兴趣，使得液晶技术成为热点，并持续发展。

液晶材料种类很多，其中负性液晶是指介电各向异性Δε＝ε∥-ε⊥＜0的一类液晶材料，主要用在VA模式的显示器中。VA模式(Vertical Alignment，垂直取向)最早由富士通公司提出，用于解决显示器的宽视角化问题。此外，负性液晶可以添加到TN和STN中用于获得较小的Δε/ε⊥，用于得到特定螺距的扭矩材料，还广泛应用于DS、ECB、GH、OCB、FLC、PDLC、IPS、MVA-TFT、FFS-VA、VAN等模式的液晶显示器中，以改善液晶显示器件中的电光特性。目前，液晶显示器正朝向大型化、宽视角、高对比度、快速响应方面发展，负性液晶的性能起到了至关重要的作用。

液晶材料中，由于氟原子具有较小的原子半径(0.135nm)，与氢原子半径(0.11nm)相近，所以在分子长轴侧向上用氟原子取代氢原子一般不会因位阻效应而影响液晶的有序排列。同时，氟原子的引入将使分子的长径比产生变化，氟原子较高的电负性将影响到分子的偶极矩，这都将赋予液晶分子新的性能。侧向氟原子的引入对液晶性能的影响首先体现在介电各向异性的变化上，在苯环的不同位置引入氟原子将导致Δε增大减小，甚至Δε正负都可发生改变。随着Δε值增大，液晶材料的阈值电压也相应降低，因此，在分子适当位置上引入氟原子，可以得到低阈值电压的液晶材料；而对于一些Δε值较小的液晶分子，如在垂直于其分子长轴的方向引入氟原子，则可以得到Δε为负值的液晶材料。

在负性液晶材料中，含氟类液晶材料具有较好的电、光、热稳定性，较高的电荷保持率，适中的Δε、Δn，适中的粘度，因此侧向多氟类化合物在整个负性液晶材料中占据重要地位。

发明内容

本发明的目的是提供一种多氟四联苯类液晶化合物及其制备方法与应用。

本发明提供的多氟四联苯类液晶化合物，其结构通式如式I所示，

所述式I中，R₁为H、C₁-C₁₅的烷基、C₁-C₁₅的烷氧基、C₂-C₁₅的烯基、C₂-C₁₅的烯氧基及上述含-CH₂-的任意基团中的一个或多个不相邻的-CH₂-被如下基团中的至少一种基团所取代：-(CO)O-、-O(CO)-、-(CO)-、-O(CO)O-、-S-、-C≡C-；

R₂为H、、C₁-C₁₅的烷基、C₁-C₁₅的烷氧基、C₂-C₁₅的烯基、C₂-C₁₅的烯氧基、C₂-C₁₅的炔基、C₂-C₁₅的炔氧基。

优选的，R₁为C₁-C₁₅直链烷基、C₁-C₁₅直链烷氧基、C₂-C₁₅直链烯基或C₂-C₁₅直链烯氧基；R₂为C₁-C₁₅直链烷基、C₁-C₁₅直链烷氧基。

更优选的，R₁为C₁-C₇直链烷基或C₁-C₇直链烷氧基；R₂为C₁-C₅直链烷基、C₁-C₅直链烷氧基。

所述式I所示化合物具体可为

本发明提供的制备上述式I所示多氟四联苯类液晶化合物的方法，包括如下步骤：