[发明专利]一种液晶单体含氟噁烷类化合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，尤其是涉及一种液晶单体含氟噁烷类化合物及其合成方法，该种含氟噁烷类化合物可以用于液晶显示。

背景技术

液晶显示技术已广泛应用于日常生活中，其核心材料—液晶单体的合成一直是化学家关注的重点，目前随着液晶显示技术的更新，3D显示技术越来越为人们所关注，3D显示的主流技术类型，包含了眼镜式3D技术以及裸眼式3D技术，其中眼镜式3D技术包含色差式3D技术、偏光式3D技术和主动快门式3D技术；裸眼式3D技术包含视差屏障式3D技术、柱状透镜式3D技术、指向光源式3D技术等。上述各种类型的3D显示技术由于其显示的原理和方式存在不同的差异，目前能够用液晶面板实现3D显示的主要是偏光式、主动快门式、视差屏障式、柱状透镜式和指向光源式，对于面板厂家而言，无论准备应用的是哪一种3D显示方式，降低液晶的响应时间暨使液晶面板拥有更快的刷新频率也是厂家不断追求的重要目标。而减少液晶材料的旋转黏度、增大液晶材料的介电各向异性系数是降低液晶响应时间的关键。但这与液晶材料的本身结构特性相关，目前任何单一的液晶材料都不能独立满足，只能通过单体混配来满足显示需要，因此开发低旋转黏度、高介电各向异性系数的液晶材料是单体研发者不断探索的领域，在此领域新的化合物也不断被开发出来。

发明内容

本发明的目的在于改进已有联苯类液晶粘度大的不足，在联苯结构中引入了噁烷结构，增加分子柔性，以改变液晶分子的性能，既可以保留联苯类液晶分子刚度大的特点，又可以发挥噁烷类液晶分子相变温度宽、螺距长的特点，进而提供一种用于液晶显示、满足3D显示技术的需要、降低液晶材料的旋转黏度、提高液晶材料的介电各向异性系数的液晶单体含氟噁烷类化合物及其合成方法。

本发明的目的是这样实现的，一种液晶单体含氟噁烷类化合物，其特点是该化合物的结构如下：

              

式中R为氟、氯、H、C1-C5的直链烷基、C1-C5的直链烷氧基之一，R’为氟、氯、H、C1-C5的直链烷基、C1-C5的直链烷氧基、氰基之一，R与R’相同或不同，该类化合物可以单独或混合用于各种显示形式的液晶显示。

为了实现本发明的目的，上述液晶单体含氟噁烷类化合物采用如下合成路线：

           

Ⅰ                                                Ⅱ                                           Ⅲ

是以结构如Ⅰ所示的2-（2’-氟-4’-对烷基苯基）苯基丙二醇和结构如Ⅱ所示的对烷基苯甲醛为原料，其中化合物Ⅰ、Ⅱ中R、R’与含氟噁烷类化合物Ⅲ中的R、R’相同，采用对甲苯磺酸做催化剂，以有机溶剂为反应介质，在温度35-200℃，反应2-12h，得到相应的含氟噁烷类化合物Ⅲ，反应完后，经水洗 ，萃取，重结晶，其经纯化ωⅢ〉99%，反应总收率大于70%。

为了进一步实现本发明的目的，可以是使用的催化剂对甲苯磺酸的质量是原料化合物Ⅰ的质量的1%-20%。

为了进一步实现本发明的目的，可以是所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、正庚烷、正己烷中的一种。

为了进一步实现本发明的目的，可以是反应温度为60-110℃，反应时间3-8h。

本发明在设计化合物结构时，选择了联苯和噁烷作为化合物的主体骨架，在联苯的侧向引入氟取代基，可以增加分子宽度、刚度和液晶分子的螺距，目的使其可以作为液晶单体使用，而且此类化合物的合成路线简单易行。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1 ，一种液晶单体含氟噁烷类化合物，该化合物的结构如下：

              ，式中R为氟、氯、H、C1-C5的直链烷基、C1-C5的直链烷氧基之一，R’为氟、氯、H、C1-C5的直链烷基、C1-C5的直链烷氧基、氰基之一，R与R’相同或不同，该类化合物可以单独或混合用于各种显示形式的液晶显示，是采用如下合成路线：

 

           Ⅰ                                 Ⅱ                                       Ⅲ