[发明专利]含有CF2S桥键的液晶单体化合物及合成方法

说明书

技术领域

本发明属于液晶技术领域，涉及一类含有-CF₂S-桥键的液晶单体化合物及其合成方法，适用于高速响应及低电压阈值的TFT液晶混合物的一种关键组分。

背景技术

对于TFT-LCD使用的液晶材料，除了要求低阈值、快速响应以及高的液晶稳定性之外，还要求高的电压保持率。低阈值的液晶材料应具有大的介电各向异性（△ε），而快速响应的性能要求液晶有小的旋转黏度（γ¹）。其中关键的桥键连接有乙烷类、酯类、炔类、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CH₂-和-CF₂O-等。由于酯类液晶粘度小，得到了广泛的应用，但是其不稳定，接触空气容易分解，从而影响液晶性能。

德国Merck公司的研究人员于1989年首先报道了具有-CF₂O-桥键的化合物（DE4006921）。20世纪90年代该类液晶化合物得到了系统的研究（EP0844229A1）。研究发现有些-CF₂O-液晶不仅具有低黏度而且具有良好的溶解性。从1995年Merck公司申请发明专利以后（DE19531165A1），日本Chisso公司也开始申请发明专利（WO9611995）.特别是21世纪前10年，研究工作突飞猛进，出现了大批专利和科学论文，为液晶显示在电视技术上的应用做出重要贡献。申请人在该化合物的基础上进行进一步的扩展，设计了具有-CF₂S-桥键液晶分子，不仅继承了-CF₂O-桥键液晶的优良性能，其制备上更加的容易和简便。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种含有CF₂S桥键的液晶单体化合物及合成方法。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种含有CF₂S桥键的液晶单体化合物，其特征在于，该液晶单体化合物的结构通式如下：

其中，R为C₁～C₁₀的直链烷基，X₁、X₂、X₃、X₄为H或F，Y为H、F、CF3或OCF3中的一种。

进一步的，R优选为C3～C7的直链烷基；X₁、X₂、X₃、X₄优选为F；Y优选为F、CF₃或OCF₃。

更为优选的是，R优选为C3～C5的直链烷基；X₁、X₃优选为F；X₂、X₄为H；Y优选为F或CF₃。

所述液晶单体化合物的结构具体表示如下：

其中R为C₁～C₇直链烷基。

本发明还提供了上述含-CF₂S-桥键的液晶单体化合物的合成方法，其特征在于，该方法的反应过程如下所示：

化合物（a）与化合物（b）在碱性条件下得到化合物（c）；

其中X为Cl、Br或I；R为C₁～C₁₀的直链烷基，X₁～X₄为H或F，Y为H、F、CF₃或OCF₃中的一种。

进一步的，X优选为Cl或Br；R优选为C₃～C₇的直链烷基；X₁～X₄优选为F；Y优选为F、CF₃或OCF₃。

更为优选的是，X优选为Br；R优选为C3～C5的直链烷基；X₁、X₃优选为F；X₂、X₄优选为H；Y优选为F或CF₃。

本发明的含-CF₂S-桥键的液晶单体化合物，原料易得，合成路线简单，适宜规模化生产。