[发明专利]一种制备含二氟甲氧桥类液晶的方法

说明书

技术领域

本发明属于电子材料中单体液晶的合成技术领域，涉及一种制备含二氟甲氧桥的单体液晶的方法。

背景技术

随着液晶显示技术的迅速发展，TFT-LCD已称为液晶显示的主流，但是视频中的动画残影、拖尾等问题依然没有解决，造成这一现象的主要原因是液晶响应速度慢。液晶材料的黏度直接决定了液晶显示器的响应速度。传统的酯类液晶、含氰基的液晶由于电阻率较低、电压保持率低，在TFT液晶显示应用中受到限制。大量的研究表明，含氟液晶是目前所发现的最适合TFT液晶显示的材料。二氟甲基醚类液晶是20世纪80年代末期以来逐渐开发的一类含氟液晶，在近年来受到广泛重视，尤其是在液晶分子骨架引入二氟甲基醚桥键后，能够拥有适中的光学各向异性(Δn)值，提高介电各向异性(Δε)值，降低分子的旋转粘度(γ)值，改善液晶的相溶性及低温性能，综合性能非常优异。

在液晶分子骨架引入二氟甲基醚桥键有多种方法，在不同文献中有多种讲述。

USP 6231785介绍了用二氟二溴甲烷与芳基锂进行溴-锂交换反应得到1-溴-1，1-二氟甲基苯衍生物，再与三氟苯酚钠反应生成二氟甲氧桥类液晶化合物。

USP 6787062介绍了使用1，3-丙二硫醇、三氟甲基磺酸与有机酸成锍盐，再与酚衍生物、溴、氟化氢三乙胺盐反应生成二氟甲氧桥类液晶化合物。

经实验验证，这两种方法由于要从左到右依次进行化合物的分子结构合成，所以总收率都很低，使用两种方法获得的化合物总收率均只有20％，且变换末端烷基就要重新进行合成，不利于综合降低成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备含二氟甲氧桥类液晶的方法。

本发明提供的制备式I所示化合物的方法，包括如下步骤：在催化剂存在的条件下，将式II所示化合物和式III所示化合物与碱混匀进行反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；

式II

式III

式I

所述式II-式III中，R均选自C1-C8的直链烷基、C1-C8的烷氧基和C2-C8的链烯基中的至少一种，X为Br或I；

A₁、A₂和A₃均选自单键、苯基、氟取代苯环基、嘧啶基、吡啶基、二氧六环基，四氢吡喃基和八氢并环戊二烯基中的至少一种；

Y₁和Y₂均选自H和F中的任意一种。

上述方法的反应式如下所示：

反应通式如下所示：

上述方法中，所述催化剂为四三苯基磷合钯；

所述碱选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、磷酸钾和氢氧化钠中的至少一种，优选碳酸钠。

所述式II所示化合物与所述催化剂的投料摩尔用量比为1∶0.001～0.1，优选1∶0.01；

所述碱与所述式III所示化合物的投料摩尔用量比为1～5∶1，优选2.5∶1；

所述式II所示化合物与式III所示化合物的投料摩尔用量比为1∶0.8-1.5，优选1∶1.1。

所述反应在溶剂中进行。

所述溶剂选自四氢呋喃、乙醇、水、N，N二甲基甲酰胺、N，N二甲基乙酰胺、甲苯和苯中的至少一种，优选由甲苯、乙醇和水以体积比为2∶1∶1混合而得的混合物；

所述溶剂与所述式II所示化合物的用量比为1L∶0.5-4mol，优选1L∶2mol。

所述反应步骤中，温度为70-150℃，优选90℃，时间为4-10小时，优选6小时。

本发明提供的制备含二氟甲氧桥类液晶化合物的方法，相比于其他方法，本发明将反应底物变为式II所示化合物和式III所示苯硼酸衍生物，减少了反应步骤，简化反应中间体，反应总收率大幅提高，且不同的基团化合物均可使用同一中间体式II所示化合物，特别适宜于制备二氟甲氧桥类液晶化合物。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特别说明均能通过文献介绍的方法制得或通过商业途径获得。下面实施例中GC表示气相色谱，HPLC表示高效液相色谱，MS表示质谱，mp表示熔点，cp表示清亮点，Δε表示介电各向异性，Δn表示光学各向异性，γ表示为旋转粘度。