專利名稱：四環(huán)酯類液晶化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種四環(huán)酯類液晶化合物，屬于液晶材料，主要用于液晶顯示。
背景技術(shù)：
液晶顯示具有平板化、功耗低、重量輕、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)，在信息顯示領(lǐng)域發(fā)展迅速。液晶顯示利用液晶材料的光學(xué)各向異性和介電各向異性的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示功能。按照顯示模式分類，有扭曲向列式(TN)、超扭曲向列式(STN)、動(dòng)態(tài)散射模式(DSP)等。液晶顯示所用的液晶材料在使用環(huán)境溫度范圍內(nèi)，一般是-40℃～80℃具有向列相；同時(shí)必須具用高度的化學(xué)穩(wěn)定性，較低的粘度，以及適合用途的雙折射率、介電各向異性、電阻率等液晶物理性質(zhì)。用一種液晶化合物是無(wú)法滿足全部的使用條件，必須混合10～20種液晶化合物形成混合液晶。通常為了提高液晶混合物的上限使用溫度，需要在一些液晶混合物中添加一定比例的具有高清亮點(diǎn)的液晶化合物。
顯示用液晶材料是由多種小分子有機(jī)化合物組成的，這些小分子的主要結(jié)構(gòu)特征是棒狀分子結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)已發(fā)展成很多種類，例如各種聯(lián)苯腈、酯類、環(huán)己基(聯(lián))苯類，含氧雜環(huán)苯類、嘧啶環(huán)類、二苯乙炔類、乙撐橋鍵類和烯端基類以及各種含氟苯環(huán)類等。酯類液晶具有相變溫度區(qū)間寬、介電各向異性值大、易于制備的特點(diǎn)，在扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)顯示領(lǐng)域的得到廣泛應(yīng)用。
眾所周知，隨著液晶分子骨架中六元環(huán)數(shù)目的增加，如三環(huán)、四環(huán)等，可以顯著提高液晶材料的清亮點(diǎn)，但是隨著環(huán)數(shù)目的增加，粘度也急劇增加。日本專利公開JP5865251中報(bào)道了以下結(jié)構(gòu)式的酯類液晶化合物 上述液晶化合物具有液晶相區(qū)寬，清亮點(diǎn)高的特點(diǎn)(＞300℃)。但是這類化合物粘度高，與其它液晶化合物的相溶性差，添加到配方中易導(dǎo)致晶析，限制了其在液晶顯示器中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服背景技術(shù)中的不足，設(shè)計(jì)一種既具有高清亮點(diǎn)，又具有低粘度的液晶化合物。
本發(fā)明的構(gòu)思為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在液晶化合物的主鏈上苯環(huán)與環(huán)己烷之間插入具用柔性的乙撐橋鍵，使分子具有柔軟性，降低了化合物的粘度，并提高與其他液晶的相溶性。
本發(fā)明是一種四環(huán)酯類液晶化合物，其特點(diǎn)在于分子鏈中具有乙撐橋鍵，其結(jié)構(gòu)式如下 其中R1、R2表示碳數(shù)為1～10的直鏈烷基；環(huán)A為苯環(huán)或環(huán)己烷。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)式如下 本發(fā)明的第三特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)式如下 本發(fā)明的第四特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)式如下 本發(fā)明的第五特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)式如下 本發(fā)明涉及的化合物的制備采用4-取代苯甲酸與氯化亞砜回流制備出4-取代苯甲酰氯，再與4-取代苯酚或4-取代環(huán)己基醇在有機(jī)堿(吡啶)催化下，在惰性溶劑如苯、甲苯、二甲苯等中回流反應(yīng)制備。
本發(fā)明涉及的化合物采用如下方法合成 其中4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯甲酸根據(jù)文獻(xiàn)US4558151中所述方法制備，而4-(反式-4-烷基環(huán)己基)苯酚國(guó)內(nèi)采購(gòu)。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的液晶化合物具有高清亮點(diǎn)、低粘度、相溶性好的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
1、發(fā)明參照如下結(jié)構(gòu)式實(shí)施 在500mL三口燒瓶中，加入0.05mol 4-[2-(反式-4-丙基環(huán)己基)乙基]苯甲酸，50mL氯化亞砜，回流反應(yīng)8小時(shí)。蒸除過量的氯化亞砜，得4-[2-(反式-4-丙基環(huán)己基)乙基]苯甲酰氯。
加入100mL甲苯，4-(反式-4-丙基環(huán)己基)苯酚0.05mol，吡啶3mL，回流反應(yīng)4小時(shí)。冷卻后水洗至中性，硫酸鎂干燥。減壓蒸除甲苯，得到淺黃色固體。乙醇重結(jié)晶得白色晶體17g，液相色譜純度99.8％，收率69％。
結(jié)構(gòu)鑒定MS474(M+，16)IR(波數(shù)，cm-1)1715(s)H1NMR(δ)0.96(t，6H)；1.25～1.73(m，29H)；2.55(t，2H)；2.72(m，1H)；7.07(d，2H)；7.20(d，2H)；7.27(d，2H)；8.09(d，2H)。
相變溫度熔點(diǎn)134℃；清亮點(diǎn)272℃2、本發(fā)明參照如下結(jié)構(gòu)式實(shí)施 制備方法同實(shí)施例1，用4-(反式-4-戊基環(huán)己基)苯酚替代4-(反式-4-丙基環(huán)己基)苯酚。反應(yīng)得白色晶體16g，液相色譜純度99.9％，收率64％。
MS502(M+，12)IR(波數(shù)，cm-1)1715(s)NMR(δ)0.96(t，6H)；1.24～1.76(m，33H)；2.55(t，2H)；2.72(m，1H)；7.10(d，2H)；7.19(d，2H)；7.27(d，2H)；8.09(d，2H)。
相變溫度熔點(diǎn)139℃；清亮點(diǎn)268℃。
3.本發(fā)明參照如下結(jié)構(gòu)式實(shí)施 將0.5mol4-[4-(反式-丙基環(huán)己基)]苯酚加入到高壓釜中，10％鈀/碳催化劑10g，120℃、6MPa下催化氫化8小時(shí)，得到4-[4-(反式-4-丙基環(huán)己基)]環(huán)己醇順、反構(gòu)型混合物。乙醇重結(jié)晶得到純反式-4-[反式-(4-丙基環(huán)己基)]環(huán)己醇52.5g，收率48％。
用反式-4-(反式-4-丙基環(huán)己基)環(huán)己醇替代實(shí)施例1中的4-(反式-4-丙基環(huán)己基)]苯酚，反應(yīng)得白色晶體17.5g，液相色譜純度99.8％，收率73％。
MS480(M+，24)IR(波數(shù)，cm-1)1725(s)NMR(δ)0.96(t，6H)；1.25～1.86(m，39H)；2.55(t，3H)；3.91(m，1H)；7.23(d，2H)；7.94(d，2H)相變溫度熔點(diǎn)74℃；清亮點(diǎn)240℃。
4.本發(fā)明參照如下結(jié)構(gòu)式實(shí)施 制備方法同實(shí)施例3，用反式-4-(反式-4-戊基環(huán)己基)環(huán)己醇替代反式-4-(反式-4-丙基環(huán)己基)環(huán)己醇，反應(yīng)得白色晶體16.4g，液相色譜純度99.5％，收率64％。
MS508(M+，22)，IR(波數(shù)，cm-1)1725(s)NMR(δ)0.96(t，6H)；1.25～1.86(m，43H)；2.55(t，3H)；3.91(m，1H)；7.23(d，2H)；7.94(d，2H)。
相變溫度熔點(diǎn)54℃；清亮點(diǎn)249℃。
對(duì)比例為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明化合物的特性，在下列液晶化合物組成的配方A中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)％ 配方A分別添加5％的本發(fā)明化合物(1)、(2)和已知化合物(3)

測(cè)定清亮點(diǎn)、粘度，并將其置于冰柜中-20℃保存3天觀察其晶析點(diǎn)，結(jié)果如下表所示

從表中可以看出，在配方中少量添加本發(fā)明中化合物(1)、(2)即可起到提高配方清亮點(diǎn)的作用。在-20℃保存3天未發(fā)生晶析，而結(jié)構(gòu)相似的化合物(3)發(fā)生晶析。添加化合物(1)、(2)后，配方的粘度小幅增加，而添加化合物3的配方粘度則大幅增加。對(duì)比以上數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明液晶化合物既具用高清亮點(diǎn)、又具有低粘度、與其它液晶化合物相溶性好的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種四環(huán)酯類液晶化合物，其特征在于分子鏈上具有乙撐橋鍵，其結(jié)構(gòu)式如下 其中R1，R2表示碳數(shù)為1～10的直鏈烷基，環(huán)A為苯環(huán)或環(huán)己烷，化合物中所涉及的環(huán)己烷均為反式構(gòu)型。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的液晶化合物，其特征在于結(jié)構(gòu)式如下
3.權(quán)力要求1所述的液晶化合物，其特征在于結(jié)構(gòu)式如下
4.據(jù)權(quán)力要求1所述的液晶化合物，其特征在于結(jié)構(gòu)式如下
5.據(jù)權(quán)力要求1所述的液晶化合物，其特征在于結(jié)構(gòu)式如下
全文摘要
本發(fā)明是一種四環(huán)酯類液晶化合物，屬于液晶材料，為了解決四環(huán)酯類液晶化合物粘度高和相溶性差的問題，在四環(huán)酯類液晶化合物的主鏈上引入具有柔性的乙撐橋鍵，其結(jié)構(gòu)式如圖，其中R
文檔編號(hào)G02F1/13GK1786109SQ200510102758
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者李建, 安忠維, 馬方生, 李琴芳, 高媛媛 申請(qǐng)人:西安近代化學(xué)研究所