專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶組合物、包含它的液晶組合物、和使用它的液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在液晶組合物中作為有效組分的液晶化合物、包含它的液晶組合物、以及一種使用所述液晶組合物制成的液晶顯示元件。
液晶顯示元件利用了液晶材料的光學(xué)各向異性和介電各向異性。根據(jù)它們的顯示方式，液晶顯示元件可分成多種類(lèi)型，如TN(扭變向列)型、DS(動(dòng)態(tài)散射)型、賓-主型、DAP(垂直取向相形變)型、STN(超扭變向列)型和TFT(薄膜晶體管)，但最近主要使用TN型、STN型和TFT型這三種。用于這些顯示元件的液晶材料必須對(duì)水分、空氣、熱、光等穩(wěn)定；在室溫附近盡可能寬的溫度范圍內(nèi)顯示出液晶相；粘度低；具有最佳的介電各向異性值(Δε)；具有最佳的光學(xué)各向異性值(Δn)；且具有最佳的彈性常數(shù)K和彈性常數(shù)比K33/K11(K33彎曲彈性常數(shù)，K11伸展彈性常數(shù))。目前，沒(méi)有一種物質(zhì)能夠作為單一化合物來(lái)滿(mǎn)足所有上述要求，在這種情況下，混合幾種至幾十種液晶化合物來(lái)滿(mǎn)足前述性能。對(duì)于液晶組合物的制備來(lái)說(shuō)，應(yīng)該滿(mǎn)足所有這些性能，這樣就出現(xiàn)了由于小Δε或大Δn而不能滿(mǎn)足前述性能的情形。
目前，需要液晶顯示元件具有低功耗。這種要求可通過(guò)降低液晶材料的Vth(閥值電壓)來(lái)解決。目前，降低Vth的有效途徑是開(kāi)發(fā)相對(duì)目前常規(guī)液晶化合物具有較大Δε的化合物。如月刊雜志Display(顯示)(1995年，11月發(fā)行)在第22頁(yè)所述，目前最常用于TFT型液晶顯示的氟型液晶化合物是將氟原子引入到苯環(huán)上3-和4-位的二氟苯衍生物，例如，可以提及日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2-40048中所描述的以下化合物(10)。
該化合物的Δε為約5。
另一方面，氰基型液晶化合物主要用于TN型和STN型液晶顯示。例如，可以提及具有以下結(jié)構(gòu)式的化合物(11)。
該化合物的Δε為約9。
因此，開(kāi)發(fā)能夠相對(duì)二氟苯基或氰基苯基具有較大Δε的部分骨架是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵。
目前，為了開(kāi)發(fā)具有較大Δn的液晶化合物，可將苯環(huán)或C≡C三鍵引入到化合物中。但在開(kāi)發(fā)其Δε絕對(duì)值大的化合物時(shí)，其Δn存在下限值。這是因?yàn)?，具有大Δε絕對(duì)值的大多數(shù)化合物都具有鍵接到苯環(huán)上的吸電子基團(tuán)，如氰基、氟原子、氯原子、三氟甲基和三氟甲氧基，因而導(dǎo)致Δn較大。以下給出已有技術(shù)公開(kāi)的具有鍵接到非苯環(huán)上的吸電子基團(tuán)的液晶化合物。
日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)Hei 1-233239公開(kāi)了具有鍵接到其環(huán)己烷環(huán)上的氯原子或氟原子的化合物(12)和(13)。
按照所述日本專(zhuān)利公開(kāi)，通過(guò)僅向具有以下組成的95％重量的液晶組合物(A)中加入5％重量的化合物(12)4-(4-丙基環(huán)己基)芐腈24％4-(4-戊基環(huán)己基)芐腈36％4-(4-庚基環(huán)己基)芐腈25％
4-(4-戊基苯基)芐腈15％可降低Δn，但清亮點(diǎn)(在這種情況下，N-I轉(zhuǎn)化點(diǎn))和Δε隨著粘度的升高而急劇下降；或通過(guò)僅向95％重量的液晶組合物(A)中加入5％重量的化合物(13)，可在保持粘度不變的同時(shí)降低Δn，但清亮點(diǎn)(N-I轉(zhuǎn)化點(diǎn))和Δε急劇下降。
可前述內(nèi)容中可以看出，化合物(12)和(13)不僅降低了Δn，而且還降低了清亮點(diǎn)(N-I轉(zhuǎn)化點(diǎn))和Δε。
目前，還需要進(jìn)行低溫液晶顯示。通常，環(huán)己烷環(huán)常用于低Δn組合物中的化合物，但這種組合物在低溫下混溶性不好，因此容易沉淀出向列相或晶體。
根據(jù)前述內(nèi)容，最好開(kāi)發(fā)出具有小Δn和大Δε的液晶化合物；具有小Δn和高清亮點(diǎn)的液晶化合物；具有小Δn并具有優(yōu)異混溶性的液晶化合物；或具有中等Δn和大Δε的液晶化合物。
本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)具有小Δn和大Δε的液晶化合物、具有小Δn和高清亮點(diǎn)的液晶化合物、具有小Δn且即便在低溫下也具有近晶相的液晶化合物、或具有中等Δn和大Δε的液晶化合物，這是解決上述已有技術(shù)問(wèn)題所必需的，這樣可得到一種包含它的液晶組合物、以及一種用其制成的液晶顯示元件。
為了解決該問(wèn)題，本申請(qǐng)要求保護(hù)的發(fā)明如下(1)一種由通式(1)表示的液晶化合物
其中R表示氫原子、氰基、鹵素原子、C1-C20烷基或鹵化烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，B1、B2、B3和B4獨(dú)立地表示共價(jià)鍵或C1-C4亞烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，n1、n2、n3、n4、m1、m2和m3獨(dú)立地為0或1，環(huán)A1、A2、A3和A4獨(dú)立地表示其中1-4個(gè)氫原子可被鹵素原子所取代的苯環(huán)、雙環(huán)[1.1.1]戊環(huán)、雙環(huán)[2.1.1]己環(huán)、雙環(huán)[2.2.1]庚環(huán)、雙環(huán)[2.2.2]辛環(huán)、萘環(huán)、1，2，3，4-四氫萘環(huán)、全氫化萘環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、9，10-二氫菲環(huán)、1，2-二氫化茚環(huán)、茚環(huán)、吡啶環(huán)、嘧啶環(huán)、C4-C20環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)，且環(huán)中的-CH2-可被氧原子或硫原子所取代，G表示由(G1)-(G3)表示的任何一個(gè)基團(tuán)
Q1、Q2、Q3和Q4獨(dú)立地為共價(jià)鍵、氧原子、硫原子、-CH2、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CO-、-CF＝CF-或-CF2-，其中共價(jià)鍵的數(shù)目為2或更低且Q1和Q4優(yōu)先，氧原子和硫原子不相鄰，且Q5和Q6獨(dú)立地為＝CH-、＝CF-、或＝CCl-，Y1和Y2獨(dú)立地為氫原子、鹵素原子、氰基、硝基、氨基、或C1-C20烷基或鹵化烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，如果G為結(jié)構(gòu)式(G1)基團(tuán)，Y1和Y2不同時(shí)為氫原子；Q1和Q4都為氧原子，Q2和Q3都為-CH2-，且Y2為氫原子，那么n4為1且B4為-CH＝CH-；不允許的情況是，Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子，且Y1和Y2為氫原子與飽和烷基、或氫原子與三氟甲基、或三氟甲基與三氟甲基的組合；且不允許的情況是，所有的Q1-Q4都是-CH2-，如果G為結(jié)構(gòu)式(G2)基團(tuán)，在Q2-Q4都是-CH2-且Q5為＝CH-的限度內(nèi)，Y2不能是氫原子，如果G為結(jié)構(gòu)式(G3)基團(tuán)，不允許Q1、Q2和Q4都為-CH2-且Q6為＝CH-。
(2)按照項(xiàng)(1)的液晶化合物，其中G為由結(jié)構(gòu)式(G1)表示的基團(tuán)。
(3)按照項(xiàng)(1)的液晶化合物，其中G為由結(jié)構(gòu)式(G2)表示的基團(tuán)。
(4)按照項(xiàng)(1)的液晶化合物，其中G為由結(jié)構(gòu)式(G3)表示的基團(tuán)。
(5)按照項(xiàng)(2)的液晶化合物，其中Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子。
(6)按照項(xiàng)(5)的液晶化合物，其中Q1和Q4同時(shí)為-CH2-。
(7)按照項(xiàng)(5)的液晶化合物，其中Y1為鹵素原子或氰基。
(8)按照項(xiàng)(5)的液晶化合物，其中Y1和Y2獨(dú)立地為氟原子或氯原子。
(9)按照項(xiàng)(5)的液晶化合物，其中Y1為C1-C20烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、或-CF2-所取代，Y2為氫原子，但不允許m3為1且環(huán)A3和A4同時(shí)為環(huán)己烷環(huán)。
(10)按照項(xiàng)(9)的液晶化合物，其中Y1為C1-C20烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被-CH＝CH-所取代。
(11)按照項(xiàng)(10)的液晶化合物，其中Y1為-CH＝CH2。
(12)一種包含按照(1)-(11)任一項(xiàng)的至少一種液晶化合物的液晶組合物。
(13)一種液晶組合物，它包含按照(1)-(11)任一項(xiàng)的至少一種液晶化合物作為第一組分、和選自通式(2)、(3)或(4)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分
其中R1表示C1-C10烷基，X1表示F、Cl、-OCF3、-OCF2H、-CF3、-CF2H或-CFH2，L1、L2、L3、和L4獨(dú)立地表示H或F，Z1和Z2獨(dú)立地表示-(CH2)2-、-CH＝CH-或單個(gè)鍵，且a表示1或2。
(14)一種液晶組合物，它包含按照(1)-(11)任一項(xiàng)的至少一種液晶化合物作為第一組分、和選自通式(5)、(6)、(7)、(8)或(9)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分
其中R2表示F或C1-C10烷基或C2-C10鏈烯基，基團(tuán)中的非相鄰和任意亞甲基可被氧原子所取代，環(huán)A表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或1，3-二噁烷-2，5-二基，環(huán)B表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)C表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基，Z3表示-(CH2)2-、-COO-或單個(gè)鍵，L5和L6獨(dú)立地表示H或F，且b和c相互獨(dú)立地表示0或1。
其中R3表示C1-C10烷基，L7表示H或F，且d表示0或1。
其中R4表示C1-C10烷基，環(huán)D和E相互獨(dú)立地表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基，Z4和Z5相互獨(dú)立地表示-COO-或單個(gè)鍵，Z6表示-COO-或-C≡C-，X2表示F、-OCF3、-OCF2H、-CF3、-CF2H或-CFH2，L8和L9獨(dú)立地表示H或F，且e、f和g相互獨(dú)立地表示0或1。
其中R5和R6相互獨(dú)立地表示C1-C10烷基或C2-C10鏈烯基，環(huán)上的非相鄰和任意亞甲基可被氧原子所取代，環(huán)G表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)H表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基，Z7表示-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH＝CH-C≡C-、或單個(gè)鍵，且Z8表示-COO-或單個(gè)鍵，
其中R7和R8相互獨(dú)立地表示C1-C10烷基或C2-C10鏈烯基，其中非相鄰和任意亞甲基可被氧原子所取代，環(huán)I表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)J表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基(其中一個(gè)或多個(gè)氫原子可被F所取代)、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)K表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基、Z9和Z11相互獨(dú)立地表示-COO-、-(CH2)2-、或單個(gè)鍵，Z10表示-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、或單個(gè)鍵，且h表示0或1。
(15)一種液晶組合物，它包含按照任一項(xiàng)(1)-(11)的至少一種液晶化合物作為第一組分、以及選自通式(2)、(3)和(4)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分一部分和選自通式(5)、(6)、(7)、(8)和(9)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分另一部分。
(16)一種使用按照任一項(xiàng)(12)-(15)的液晶組合物制成的液晶顯示元件。
按照本發(fā)明，具有通式(1)的液晶化合物的特征在于，在其部分骨架中，分子末端處的非苯環(huán)的(主要為雜環(huán))環(huán)被鹵素原子、氰基、硝基、氨基、或C1-C20烷基所取代。通過(guò)形成這種結(jié)構(gòu)，本發(fā)明化合物(1)如果具有小Δn則具有大Δε或高清亮點(diǎn)，或如果具有中等Δn則具有大Δε，對(duì)于其中所述端基被烷基(其中-CH2-可被-CH＝CH-取代)的具有小Δn的本發(fā)明化合物，如果其它端基取代基為烷基(其中-CH2-可被-CH＝CH-取代)，則具有高清亮點(diǎn)或具有優(yōu)異的混溶性，如果其它端基取代基為上述吸電子基團(tuán)，則具有大Δε。因此，本發(fā)明的這些化合物可用作液晶組合物中的組分，這樣可提供一種具有優(yōu)選特性的新液晶組合物。
本發(fā)明由通式(1)表示的液晶化合物具有上述優(yōu)異特性。其結(jié)構(gòu)和特性將更詳細(xì)描述。
側(cè)鏈R表示氫原子、氰基、鹵素原子、或C1-C20烷基或鹵化烷基，其中一個(gè)或多個(gè)亞甲基可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，且在通式(1)中，以下定義的化合物組(R-1)或(R-2)具有更優(yōu)選的特性。
化合物組(R-1)具有通式(1)的化合物，其中R為烷基和鹵化烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子或-CH＝CH-所取代。
該化合物組具有高清亮點(diǎn)和低粘度，而且如果Y1和/或Y2為吸電子基團(tuán)，如氟原子或氰基，那么該化合物組就具有大Δε。
化合物組(R-2)具有通式(1)的化合物，其中R為氰基、鹵素原子、三氟甲基、三氟甲氧基或C1-C7鹵化烷基，其中一個(gè)或多個(gè)亞甲基可被氧原子所取代。如果Y1和Y2不是上述的吸電子基團(tuán)，那么該化合物組就具有大Δε。
在通式(1)中，環(huán)的數(shù)目由m1-m3確定，且m1-m3獨(dú)立地為0或1，且化合物組(m-1)-(m-3)就具有優(yōu)選的特性。
化合物組(m-1)具有通式(1)的化合物，其中m1＝m2＝m3＝0。
該化合物組具有優(yōu)異的特性，如甚低粘度和特別好的混溶性。
化合物組(m-2)具有通式(1)的化合物，其中m1＝m2＝0，m3＝1。
該化合物組具有優(yōu)異的特性，如高清亮點(diǎn)、低粘度和良好混溶性。
組(m-3)具有通式(1)的化合物，其中m1＝0，m2＝m3＝1。
該化合物組具有優(yōu)異的特性，如甚高清亮點(diǎn)、和通過(guò)少量加入組合物中而明顯提高組合物清亮點(diǎn)上限的能力。
在通式(1)中，鍵接基團(tuán)的數(shù)目由n1-n4確定，且n1-n4獨(dú)立地為0或1，且化合物組(n-1)或(n-2)具有更優(yōu)選的特性。
化合物組(n-1)具有通式(1)的化合物，其中n1＝n2＝n3＝n4＝0。
該化合物組具有高清亮點(diǎn)和低粘度。
化合物組(n-2)具有通式(1)的化合物，其中n1+n2+n3+n4＝1或2。
該化合物組具有高清亮點(diǎn)和優(yōu)異的混溶性。
在通式(1)中，鍵接基團(tuán)B1-B4獨(dú)立地為共價(jià)鍵或C1-C4亞烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，且以下化合物組(B-1)-(B-4)具有更優(yōu)選的特性。
化合物組(B-1)具有通式(1)的化合物，其中相應(yīng)的n1-n4為1，且至少一個(gè)B1-B4為C2-C4亞烷基，其中一個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子所取代。
該化合物組具有高清亮點(diǎn)和優(yōu)異的混溶性，而且比化合物組(B-2)更加熱和光穩(wěn)定。
化合物組(B-2)具有通式(1)的化合物，其中相應(yīng)的n1-n4為1，且至少一個(gè)B1-B4為-CH＝CH-或C≡C-。
該化合物組在穩(wěn)定性上不如化合物組(B-1)，但具有高清亮點(diǎn)和明顯寬的近晶范圍。
化合物組(B-3)具有通式(1)的化合物，其中相應(yīng)的n1-n4為1，且至少一個(gè)B1-B4為-CF＝CF。
該化合物組在穩(wěn)定性上不如化合物組(B-1)，但具有甚低粘度和寬溫度范圍的液晶。
化合物組(B-4)具有通式(1)的化合物，其中相應(yīng)的n1-n4為1，且至少一個(gè)B1-B4為-COO-或CF2O-。
該化合物組具有大Δε。
在通式(1)中，環(huán)A1、A2、A3和A4獨(dú)立地表示苯環(huán)(其中1-4個(gè)氫原子可被鹵素原子所取代)、吡啶環(huán)和嘧啶環(huán)、以及雙環(huán)[1.1.1]戊環(huán)、雙環(huán)[2.1.1]己環(huán)、雙環(huán)[2.2.1]庚環(huán)、雙環(huán)[2.2.2]辛環(huán)、萘環(huán)、1，2，3，4-四氫萘環(huán)、全氫化萘環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、9，10-二氫菲環(huán)、1，2-二氫化茚環(huán)、茚環(huán)、或C4-C20環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)，環(huán)中的碳原子可被氧原子或硫原子所取代，且以下的化合物組(A-1)-(A-2)具有更優(yōu)選的特性。
化合物組(A-1)具有通式(1)的化合物，其中A1、A2、A3和A4環(huán)獨(dú)立地表示苯環(huán)(其中1-4個(gè)氫原子可被氟原子所取代)、環(huán)己烷環(huán)或環(huán)己烯環(huán)。
該化合物組具有低粘度且熱和光穩(wěn)定。
化合物組(A-2)具有通式(1)的化合物，其中環(huán)A4或相應(yīng)的m1-m3為1，且至少一個(gè)環(huán)A1、A2和A3為吡啶環(huán)或嘧啶環(huán)。
該化合物組具有大Δε和小彈性常數(shù)，因此包含這種化合物組的液晶組合物的特征在于，它在TN單元中具有低閥值電壓。
在通式(1)的環(huán)連接中，以下(A-3)-(A-15)具有特別優(yōu)選的特性。在以下描述中，其中1-4個(gè)氫原子可被氟原子所取代的苯環(huán)表示為B”，環(huán)己烷表示為H、在R側(cè)鏈具有雙鍵的環(huán)己烷環(huán)表示為Ch，且在G側(cè)鏈具有雙鍵的環(huán)己烷環(huán)表示為ch。
化合物組(A-3)化合物(m-1)，其中環(huán)A4為H。該化合物組具有小Δn和特別低的粘度。
化合物組(A-4)化合物(m-1)，其中環(huán)A4為B”。該化合物組具有特別低的粘度和特別優(yōu)異的混溶性。
化合物組(A-5)化合物(m-1)，其中環(huán)A4為Ch或ch。該化合物組具有小Δn和特別低的粘度。
化合物組(A-6)化合物(m-2)，其中環(huán)A3和A4分別為B”和H。該化合物組具有高清亮點(diǎn)和優(yōu)異的混溶性。
化合物組(A-7)化合物(m-2)，其中環(huán)A3和環(huán)A4分別為B”和B”。該化合物組具有優(yōu)異的混溶性和大Δn。
化合物組(A-8)化合物(m-2)，其中環(huán)A3和環(huán)A4分別為H和H。該化合物組具有高清亮點(diǎn)和小Δn。
化合物組(A-9)化合物(m-2)，其中環(huán)A3和環(huán)A4分別為H和Ch或ch。該化合物組具有優(yōu)異的混溶性和小Δn。
化合物組(A-10)化合物(m-2)，其中環(huán)A3和環(huán)A4分別為B”和Ch或ch。該化合物組具有非常優(yōu)異的混溶性。
化合物組(A-11)化合物(m-2)，其中環(huán)A3和環(huán)A4分別為H和B”。該化合物組具有高清亮點(diǎn)和優(yōu)異的混溶性。
化合物組(A-12)
化合物(m-3)，其中環(huán)A2、A3和A4分別為H、B”和B”。該化合物組具有甚高清亮點(diǎn)和較低粘度。
化合物組(A-13)化合物(m-3)，其中環(huán)A2、A3和A4分別為B”、B”和H。
化合物組(A-14)化合物(m-3)，其中環(huán)A2、A3和A4分別為B”、H和H。
化合物組(A-15)化合物(m-3)，其中環(huán)A2、A3和A4分別為H、H和B”。
上述的化合物組(A-13)-(A-15)具有非常高的清亮點(diǎn)。
通過(guò)從以上化合物組中進(jìn)行選擇和進(jìn)一步選擇化合物，可得到具有所需性能的液晶化合物。其中，選自?xún)蓚€(gè)或多個(gè)上述化合物組的特定組的化合物是優(yōu)選的。
通式(1)G中的Q1-Q6可合適地選為氧原子或硫原子，這樣具有這些原子的化合物就具有較大的Δε。包括這種優(yōu)異特性的部分骨架將詳細(xì)描述。
在其中R為上述烷基和鹵化烷基(排除這些化合物，其中R碳原子中的核接碳被鹵素原子所取代)的化合物的情況下，以下結(jié)構(gòu)在Δε、高清亮點(diǎn)和粘度上優(yōu)異。
化合物，其中G＝(G1)
在以上化合物中，尤其具有大Δε的結(jié)構(gòu)是其中Q2和Q3分別為氧原子或硫原子的那些。
化合物，其中G＝(G2)
在以上化合物中，尤其具有大Δε的結(jié)構(gòu)是其中Q2和Q3分別為氧原子或硫原子的那些。
化合物，其中G＝(G3)
在以上化合物中，尤其具有大Δε的結(jié)構(gòu)是其中Q2為氧原子或硫原子的那些。
如果R為鹵化烷基(在其碳原子中，連接到核上的碳(環(huán)A1)被鹵素原子所取代)、鹵素原子或氰基，那么以下結(jié)構(gòu)(除了其中(G-1)-(G-3)具有上述結(jié)構(gòu)的)在Δε、高清亮點(diǎn)和粘度上就具有優(yōu)異的特性。
化合物，其中G＝(G1)
在以上化合物中，尤其具有大Δε的結(jié)構(gòu)是其中六元環(huán)上的Q1和Q4、或五元環(huán)上的Q1和Q2分別為氧原子或硫原子的那些。其中n4＝1且B4＝亞乙基的結(jié)構(gòu)具有特別大的Δε。
化合物，其中G＝(G2)
在以上化合物中，尤其具有大Δε的結(jié)構(gòu)是其中Q4為氧原子或硫原子的那些。
化合物，其中G＝(G3)
在以上化合物中，尤其具有大Δε的結(jié)構(gòu)是其中六元環(huán)上的Q1和Q4、或五元環(huán)上的Q1和Q2分別為氧原子或硫原子的那些。
在G為(G1)或(G2)的情況下，Y1和Y2的任何組合方式都會(huì)帶來(lái)優(yōu)異的特性，但能夠帶來(lái)更優(yōu)異特性的組合方式則是以下所給出的。
在其中R為上述烷基和鹵化烷基(排除這些化合物，其中R碳原子中的核接碳被鹵素原子所取代)的化合物的情況下，(1)其中Y1和Y2獨(dú)立地為鹵素原子的化合物是具有大Δε的優(yōu)異化合物，因低粘度而更優(yōu)選的化合物尤其是其中Y1和Y2獨(dú)立地為氟原子或氯原子的那些、以及其中Y1為氟原子或氯原子且Y2為氫原子的那些；(2)其中Y1為氰基且Y2為氫原子的化合物具有非常優(yōu)異的特性，如非常大的Δε、高清亮點(diǎn)和低粘度，而其中Y1為鏈烯基且Y2為氫原子的化合物則具有非常寬的近晶相溫度范圍；(3)其中Y1為上述烷基或鹵化烷基且Y2為氫原子的化合物具有非常大的Δε和高清亮點(diǎn)，尤其是其中Y1為C1-C5氟化烷基，如-CF2H、-CFH2、-CF2CF2H、或-CF2CF3且Y2為氫原子的化合物因其低粘度而優(yōu)選；和(4)其中Y1為烷基(其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被-CH＝CH-所取代)且Y2為氫原子的化合物具有優(yōu)異的混溶性和低粘度。
在其中R為鹵化烷基(在其碳原子中，連接到核上的碳原子被鹵素原子所取代)、鹵素原子或氰基的化合物的情況下，(5)其中Y1為上述烷基或鹵化烷基(排除這樣的化合物，其中在Y1碳原子中，核接碳被鹵素原子所取代)且Y2為氫原子的化合物是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兙哂写螃う拧?br> 按照本發(fā)明，由通式(1)表示的化合物可通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法或通過(guò)其合適的組合方式來(lái)制備。以下給出一個(gè)例子(1)構(gòu)成部分骨架G的方法(1-1)在G＝(G1)的情況下(1-1-1)合成由通式(14)所表示的化合物的方法。
其中Ra為以下結(jié)構(gòu)式所表示的部位。在該技術(shù)方案中，Hal表示溴或碘。
(1-1-1-1)合成其中Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子的化合物的方法。
在四氫呋喃(以下簡(jiǎn)稱(chēng)THF)之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將二異丙基酰胺鋰之類(lèi)的堿(以下簡(jiǎn)稱(chēng)LDA)作用在酯衍生物(1)上，然后將氯苯甲酸甲酯作用其上，這樣可得到二酯衍生物(2)。在四氫呋喃(以下簡(jiǎn)稱(chēng)THF)之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將氫化鋁鋰(以下簡(jiǎn)稱(chēng)LAH)之類(lèi)的還原劑作用在化合物(2)上，這樣可得到二醇(3)。將三溴膦之類(lèi)的溴化劑作用在(3)上，這可得到化合物(4)或(5)。將硫脲作用在化合物(4)或(5)上，這可得到化合物(6)或(7)。在苯或甲苯之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將(三)碳酰氯和吡啶作用在化合物(3)、(6)或(7)上，這可合成出化合物(8)、(9)或(10)。在苯或甲苯之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將硫光氣和吡啶作用在化合物(3)、(6)或(7)上，這可合成出化合物
合成化合物(17)、(18)或(19)的方法由于Y1和Y2而不同，因此分別給出它們的合成方法。如果Y1和Y2獨(dú)立地為上述烷基、鹵化烷基或氰基時(shí)，那么將二鹵素化合物(14)或羰基化合物(15)作用在化合物(3)、(6)或(7)上，這樣可合成出相應(yīng)的化合物(17)、(18)或(19)。如果Y1和Y2獨(dú)立地為氯原子或溴原子，那么將碳烯(16)作用在化合物(8)、(9)、(10)或(11)、(12)、(13)上，這樣可合成出相應(yīng)的化合物(17)、(18)或(19)。如果Y1和Y2都為氟原子，那么在1，2-二氯乙烷、氯仿或二氯甲烷之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，如日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)Hei6-263679所述，將二氫三氟四丁基銨(以下簡(jiǎn)稱(chēng)TBAH2F3)和N-碘化琥珀酰亞胺(簡(jiǎn)稱(chēng)為NIS)作用在硫代碳酸酯衍生物(11)、(12)或(13)上，這樣可合成出相應(yīng)的化合物(17)、(18)或(19)。
(1-1-1-2)合成其中Q2為-CH2-且Q3為氧原子的化合物的方法。
化合物(21)可通過(guò)在甲苯之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將對(duì)甲苯磺酸或陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作用在化合物(20)上而合成。
然而，其中Y1和Y2獨(dú)立地為鹵素原子、氰基或氫原子的化合物可更優(yōu)選通過(guò)以下方式來(lái)合成。將化合物(22)與過(guò)氧化物，如甲基氯過(guò)苯甲酸(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MCPBA)進(jìn)行Baeyer-Villiger反應(yīng)，這樣可得到內(nèi)酯衍生物(23)。在甲苯之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將Lawesson試劑或?qū)籽趸交螋熟⒘蚧镒饔迷诨衔?23)上，這樣它可轉(zhuǎn)化成化合物(24)。另外，化合物(24)可通過(guò)將Meerwein試劑，然后將氫硫化物作用在化合物(23)而合成，如Tetrahedron Letters第22卷，413-416頁(yè)(1981)所述。如果Y1和Y2為非氟原子的鹵素原子，可將碳烯(16)作用在內(nèi)酯衍生物(23)上以合成出化合物(25)。如果Y1和Y2都是氟原子，可在二氯甲烷或二甲氧基乙烷之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將二乙基氨基三氟化硫(以下簡(jiǎn)稱(chēng)DAST)作用在化合物(24)上，這樣它可轉(zhuǎn)化成化合物(25)。按照日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)63-54332所述方法，將氟化鋁之類(lèi)的金屬氟化物作用在化合物(25)上(前提是，Y1和Y2都是氟原子)以合成出化合物(26)，然后在Pd/C催化劑的存在下進(jìn)行氫化，這樣可合成出化合物(27)。將叔丁醇鉀和氫氧化鉀之類(lèi)的堿作用在化合物(25)上(前提是，Y1為非氟原子的鹵素原子，且Y2為氫原子)以合成出化合物(28)，然后使用Wilkinson催化劑或Pd/C催化劑進(jìn)行氫化，這樣可合成出化合物(29)。對(duì)于其中Y1為氰基且Y2為氫原子的化合物來(lái)說(shuō)，化合物(30)可通過(guò)以下方法來(lái)合成，即，合成出化合物(29)，然后將氰化鈉之類(lèi)的氰化試劑作用其上，這樣可合成出化合物(31)。
(1-1-2)合成由通式(15)所表示的化合物的方法。
(1-1-2-1)合成其中Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子的化合物的方法。
其中Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子的通式(15)所示化合物可按照合成化合物(17)、(18)和(19)時(shí)的相同方式來(lái)合成，只是如ShinJikken Kagaku Kouza 14在“有機(jī)化合物的合成和反應(yīng)(I)”(新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程14)(Maruzen)第492-493頁(yè)所述，化合物(32)，使用由苯甲酸和碘在，例如苯中制成的試劑來(lái)水解化合物(32)，然后將所得二醇(33)用作原料以替代化合物(3)。
(1-1-2-2)合成其中Q2為-CH2-且Q3為氧原子的化合物的方法。
化合物(35)可通過(guò)在甲苯之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將對(duì)甲苯磺酸或陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作用在化合物(34)上而合成。
然而，對(duì)于其中Y1和Y2獨(dú)立地為鹵素原子、氰基或氫原子的化合物而言，所需化合物更優(yōu)選按照化合物(25)、(27)和(29)的相同方式來(lái)合成，只是化合物(23)替換成化合物(36)。
(1-1-2-3)合成其中Q2為氧原子且Q3為-CH2-的化合物的方法。
化合物(38)可通過(guò)在甲苯之類(lèi)不參與反應(yīng)的溶劑中，將Amberlist作用在化合物(37)上而合成。
然而，對(duì)于其中Y1和Y3獨(dú)立地為鹵素原子、氰基或氫原子的化合物而言，所需化合物更優(yōu)選按照化合物(25)、(27)和(29)的相同方式來(lái)合成，只是化合物(23)替換成化合物(39)。
(1-2)在G＝(G2)的情況下(1-2-1)合成具有通式(16)、(17)的化合物的方法。
(1-2-1-1)合成其中Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子的化合物的方法。
如果Y2或Y2都不是氟原子，如Yuki Kagaku Jikken在Guide 3(有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn))(Kagaku Dojin)第74-75頁(yè)所述，化合物(40)或(41)可與化合物(42)或(43)進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)，這樣可合成出所需的化合物(44)-(47)。其中Y1和/或Y2為氟原子的化合物可通過(guò)將氟原子或溴原子轉(zhuǎn)化成氟原子而合成。Jikken Kagaku Kouza在(化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程)(第4版)第378-382頁(yè)中描述了一種進(jìn)行這種轉(zhuǎn)化的方法。
(1-2-1-2)合成其中Q2為-CH2-且Q3為氧原子或硫原子的化合物的方法。
如果Y1或Y2都不是氟原子，如Yuki Kagaku Jikken在Guide 3(有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn))(Kagaku Dojin)第74-75頁(yè)所述，化合物(48)可與化合物(42)或(43)進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)，以合成出(49)和(50)或(51)和(52)，然后將這些產(chǎn)物相互分開(kāi)，這樣可得到所需的化合物。其中Y1和/或Y2為氟原子的化合物可通過(guò)將氟原子或溴原子轉(zhuǎn)化成氟原子而合成。Jikken Kagaku Kouza在(化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程)(第4版)第378-382頁(yè)中描述了一種進(jìn)行這種轉(zhuǎn)化的方法。
(1-3)在G＝(G3)的情況下(1-3-1)合成具有通式(18)的化合物的方法。
(1-3-1-1)合成其中Q2為氧原子的化合物的方法。
合成出由通式(14)表示的化合物，其中X2為-CH2-，X3為氧原子且Y2為鹵素原子，然后按照日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)63-54332所述的方法，將其中Y2為氟原子的所得化合物與金屬氟化物，如氟化鋁進(jìn)行反應(yīng)，或?qū)⑵渲衁2為非氟原子的鹵素原子和Y2為氫原子的所得化合物與堿，如叔丁醇鉀或氫氧化鉀進(jìn)行反應(yīng)，這樣可合成出由通式(18)表示的化合物。對(duì)于其中Y1為氰基的化合物而言，所需化合物可通過(guò)將氰化試劑，如氰化鈉作用在(28)而合成。
本發(fā)明的液晶組合物優(yōu)選包含0.1-99.9％重量的一種或多種通式(1)化合物以產(chǎn)生優(yōu)異的性能。
具體地說(shuō)，根據(jù)液晶組合物的目的，本發(fā)明所提供的液晶組合物可通過(guò)將包含至少一種化合物(1)的第一組分、與任意選自通式(1)其它化合物和通式(2)-(9)化合物的化合物進(jìn)行混合而得到。
本發(fā)明所提供的液晶組合物不僅包括含有至少一種通式(1)所示化合物的第一組分，而且還優(yōu)選包括選自通式(2)、(3)和(4)的至少一種化合物(以下稱(chēng)作第二組分A)和/或選自通式(5)、(6)、(7)、(8)和(9)的至少一種化合物(以下稱(chēng)作第二組分B)。這種液晶組合物還可包含一種已知化合物作為第三組分，以調(diào)節(jié)閥值電壓、液晶相溫度范圍、各向各向異性、介電各向異性、和粘度。
在上述第二組分A中，作為通式(2)、(3)和(4)所包括的化合物的優(yōu)選例子，可以提及(2-1)-(2-15)、(3-1)-(3-48)、和(4-1)-(4-55)
其中R1定義如上。
由通式(2)-(4)表示的化合物具有正介電各向異性值且具有非常優(yōu)異的耐熱化學(xué)化學(xué)穩(wěn)定性。
這些化合物的用量最好為相對(duì)液晶組合物總重的1-99％重量，優(yōu)選10-97％重量，更優(yōu)選40-95％重量。
其次，在上述第二組分B中，作為通式(5)、(6)和(7)所包括的化合物的優(yōu)選例子，可以提及(5-1)-(5-24)、(6-1)-(6-3)、和(7-1)-(7-28)
其中R2、R3和R4定義如上。
由通式(5)-(7)表示的化合物具有大的正介電各向異性值，因此可用作組合物的組分以特別降低閥值電壓。此外，這些化合物還可用于調(diào)節(jié)粘度、調(diào)節(jié)光學(xué)各向異性、和加寬液晶相的溫度范圍、或進(jìn)一步提高陡度。
在第二組分B中，作為通式(8)和(9)所包括的化合物的優(yōu)選例子，可以提及(8-1)-(8-8)和(9-1)-(9-13)
其中R5和R6定義如上。
具有通式(8)和(9)的化合物具有正的或稍微正的介電各向異性值。具有通式(8)的化合物主要用于降低粘度和/或控制光學(xué)各向異性。此外，具有通式(9)的化合物可用于加寬近晶范圍，如提高清亮點(diǎn)和/或調(diào)節(jié)光學(xué)各向異性值。
具有通式(5)-(9)的化合物是基本上用于制備尤其是STN顯示體系和常規(guī)TN顯示體系的液晶組合物的化合物。
為了制備用于TN顯示體系和STN顯示體系的液晶組合物，具有通式(5)-(9)的化合物的用量范圍可以是1-99％重量，但這些化合物的用量?jī)?yōu)選為10-97％重量，更優(yōu)選40-95％重量。在這種情況下，化合物(2)-(4)可部分使用。
在本發(fā)明中，除了用于OCB模式的液晶組合物的特殊情況，為了使液晶組合物具有螺旋狀結(jié)構(gòu)，通常加入旋光化合物，這樣可制備出所需的扭變核并防止反向扭變。為此，可以使用任何已知的旋光化合物，但可以提及以下的旋光化合物(Op-1)-(Op-8)
通過(guò)在TFT液晶顯示元件中使用本發(fā)明液晶組合物，可提高陡度和視角。此外，結(jié)構(gòu)式(1)化合物是低粘度化合物，因此使用這些化合物的液晶顯示元件的響應(yīng)速率可提高到非常快。
用于本發(fā)明的液晶組合物可通過(guò)常規(guī)已知的任何方法來(lái)制備。一般采用將各種組分在高溫下相互溶解的方法。另外，這些組分可通過(guò)將它們?nèi)芙庠谝壕Э扇艿挠袡C(jī)溶劑中而混合，然后在減壓下蒸餾出溶劑。
另外，本發(fā)明的液晶材料可根據(jù)用途通過(guò)使用合適的添加劑而改進(jìn)和優(yōu)化。這些添加劑是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所已知的并在文獻(xiàn)中詳細(xì)描述。
例如，本發(fā)明液晶組合物可通過(guò)加入二色性染料，如部花青型、苯乙烯型、偶氮型、偶氮甲堿型、氧化偶氮型、喹酞酮型、蒽醌型、或四嗪型染料可用作賓-主(GH)型顯示元件的物質(zhì)。另外，本發(fā)明的液晶組合物可用作NCAP(NCAP是通過(guò)將向列液晶微膠囊化而制備的)、或作為液晶組合物用于以聚合物網(wǎng)狀液晶顯示(PNLCD)為特征的聚合物分散型液體顯示元件(PDLCD)，PNLCD是通過(guò)在液晶中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合物而制備的。此外，本發(fā)明的液晶組合物可用于電控雙折射(ECB)型或動(dòng)態(tài)散射(DS)型顯示元件。
作為包含本發(fā)明化合物的向列液晶組合物，可以提及以下給出的這些組合物例子(組合物實(shí)施例1-25)。在以下的組合物實(shí)施例中，化合物按照下表所給出的定義，用簡(jiǎn)稱(chēng)來(lái)表示。在以下的組合物實(shí)施例中，本發(fā)明化合物所附的化合物號(hào)№是指，這些化合物與下述實(shí)施例所給出的相同且具有相同的所附化合物號(hào)。
在組合物實(shí)施例和實(shí)施例中，除非另有說(shuō)明，“％”是指“％重量”。此外，組合物實(shí)施例中的物理性能數(shù)據(jù)用下列參數(shù)表示TNI(N-I相轉(zhuǎn)變溫度或清亮點(diǎn)℃)，η(粘度，在20.0℃下測(cè)定)，Δn(光學(xué)各向異性值；在25.0℃下測(cè)定)，Δε(介電各向異性值；在25.0℃下測(cè)定)，和Vth(閥值電壓；在25.0℃下測(cè)定)。
表1
在上表中，a，b，w和x表示整數(shù)1或更高。組合物實(shí)施例15-HHD(4-F，F(xiàn))(No.31)4.0％1V2-BEB(F，F(xiàn))-C 12.0％3O1-BEB(F)-C12.0％2-HB-C 12.0％3-HB-C 19.0％2-HHB-C 4.0％3-HHB-C 5.0％4-HHB-C 4.0％5-HHB-C 4.0％3-HB-O2 7.0％3-HHB-1 7.0％3-H2BTB-2 4.0％3-H2BTB-3 3.0％3-H2BTB-4 3.0％組合物實(shí)施例25-HHD(4-F，F(xiàn)) (No. 31) 4.0％5-HHD-C (No. 251)4.0％3O1-BEB(F)-C12.0％1V2-BEB(F，F(xiàn))-C 15.0％3-HHEB-F5.0％5-HHEB-F5.0％3-HBEB-F6.0％3-HHB-F 3.0％3-HB-O2 10.0％
3-HH-EME 5.0％3-HHB-1 6.0％3-HHB-3 8.0％3-HHB-O1 4.0％3-HB(F)VB-2 4.0％3-HB(F)VB-3 4.0％3-HB(F)VB-4 5.0％組合物實(shí)施例33-DVHB-C(No.383) 7.0％5-DVHB-C(No.384) 7.0％V2-HB-C 9.0％1V2-HB-C 9.0％3-HB-C10.0％1O1-HB-C 8.0％2O1-HB-C 4.0％3-HH-410.0％1O1-HH-5 8.0％2-BTB-O1 11.0％3-HHB-3 9.0％3-HB(F)TB-2 5.0％3-HB(F)TB-3 3.0％組合物實(shí)施例45-HHD-C(No.251) 6.0％2-HB(F)-C 12.0％3-HB(F)-C 12.0％3-HHB(F)-C4.0％
3-HB-O2 10.0％3-HH-4 10.0％2-BTB-O110.0％3-HHB-1 8.0％3-HHB-3 16.0％3-HHB-O14.0％3-H2BTB-2 4.0％3-H2BTB-3 4.0％組合物實(shí)施例55-HHD-C(No.251) 5.0％3-DVHB-C (No.383) 5.0％3-DB-C 10.0％4-DB-C 10.0％2-BEB-C 6.0％3-HHEBB-C 3.0％3-HBEBB-C 3.0％5-HBEBB-C 3.0％3-PyB(F)-F 6.0％3-HEB-O410.2％4-HEB-O27.7％5-HEB-O17.7％3-HEB-O26.4％5-HEB-O25.0％5-HEB-2 3.0％1O-BEB-23.0％3-HEBEB-1 3.0％3-HEBEB-F 3.0％組合物實(shí)施例63-H2P(2，4-O，3-F，F(xiàn))(No.86) 3.0％5-HCh(3-O)-C(No.181) 3.0％5-HH(3-O)-C (No.221) 4.0％2-BB-C 8.0％2-HB-C 10.0％3-HB-C 13.0％2-HHB-C 4.0％3-HHB-C 6.0％5-PyB-F 6.0％3-PyBB-F 6.0％2-BTB-1 3.0％3-HHB-1 8.0％3-HHB-3 15.0％3-HHB-O1 5.0％2-PyBH-3 3.0％4-PyBB-2 3.0％組合物實(shí)施例75-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.31) 4.0％3-DVHB-C(No.383) 6.0％3-HB-C 10.0％V2-HB-C 10.0％1V2-HB-C 10.0％1-BTB-3 7.0％2-BTB-1 7.0％
3-PyB-2 3.0％2-PyB-O2 3.0％3-HH-44.0％3-H2BTB-2 4.0％3-H2BTB-3 4.0％3-H2BTB-4 4.0％3-HB(F)TB-2 8.0％3-HB(F)TB-3 5.0％3-HB(F)TB-4 8.0％1O1-HBBH-33.0％組合物實(shí)施例85-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.31) 5.0％7-HB(F，F(xiàn))-F 4.0％3-H2HB(F，F(xiàn))-F12.0％4-H2HB(F，F(xiàn))-F10.0％5-H2HB(F，F(xiàn))-F10.0％3-HHB(F，F(xiàn))-F 10.0％3-HH2B(F，F(xiàn))-F13.0％5-HH2B(F，F(xiàn))-F10.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F 10.0％5-HBB(F，F(xiàn))-F 10.0％3-HHBB(F，F(xiàn))-F3.0％5-HH2BB(F，F(xiàn))-F 3.0％組合物實(shí)施例92-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.33) 4.0％3-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.32) 4.0％5-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.31) 4.0％
7-HB(F，F(xiàn))-F 5.0％3-H2HB(F，F(xiàn))-F5.0％5-H2HB(F，F(xiàn))-F5.0％3-HH2B(F，F(xiàn))-F5.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F 20.0％5-HBB(F，F(xiàn))-F 20.0％2-HBEB(F，F(xiàn))-F3.0％3-HBEB(F，F(xiàn))-F5.0％5-HBEB(F，F(xiàn))-F3.0％3-HHEB(F，F(xiàn))-F10.0％4-HHEB(F，F(xiàn))-F3.0％5-HHEB(F，F(xiàn))-F4.0％組合物實(shí)施例103-H2P(2，4-O，3-F，F(xiàn))(No.86)3.0％5-HHH(3，5-S，4-F，F(xiàn))(No.31)4.0％5-H2B(F)-F4.0％7-HB(F)-F 4.0％2-HHB(F)-F12.0％3-HHB(F)-F12.0％5-HHB(F)-F12.0％2-H2HB(F)-F 4.0％3-H2HB(F)-F 2.0％5-H2HB(F)-F 4.0％3-H2HB(F，F(xiàn))-F6.0％4-H2HB(F，F(xiàn))-F5.0％
5-H2HB(F，F(xiàn))-F 5.0％3-HHB(F，F(xiàn))-F 8.0％3-HH2B(F，F(xiàn))-F 8.0％5-HH2B(F，F(xiàn))-F 7.0％組合物實(shí)施例114-Hch(5-O)-CL (No.314) 4.0％5-BBH(3-O，4-F，F(xiàn))(No.74) 4.0％5-HB-CL4.0％4-H2BB(F)-F4.0％2-HBB(F)-F 7.0％3-HBB(F)-F 7.0％5-HBB(F)-F 14.0％2-HHB-CL 5.0％4-HHB-CL 10.0％5-HHB-CL 4.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F 15.0％5-HBB(F，F(xiàn))-F 12.0％5-H2BB(F，F(xiàn))-F 5.0％3-HBB-F3.0％5-HHEBB-F 2.0％組合物實(shí)施例123-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.32) 3.0％5-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.31) 3.0％5-HEB-F5.0％7-HEB-F5.0％2-HHB(F)-F 8.0％
3-HHB(F)-F 8.0％5-HHB(F)-F 8.0％3-H2HB(F，F(xiàn))-F 8.0％5-H2HB(F，F(xiàn))-F 8.0％3-HH2B(F，F(xiàn))-F 8.0％5-HH2B(F，F(xiàn))-F 5.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F 8.0％3-HB-O2 10.0％3-HH-4 5.0％3-HHB-1 6.0％1O1-HBBH-3 2.0％組合物實(shí)施例133-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.32) 5.0％5-HHD(4-F，F(xiàn)) (No.31) 5.0％5-HB-F 7.0％7-HB-F 9.0％5-HB-3 5.0％3-HB-O1 5.0％3-HHB-OCF3 6.0％4-HHB-OCF3 5.0％5-HHB-OCF3 5.0％3-HHEB-OCF3 2.0％3-HH2B-OCF3 3.0％5-HH2B-OCF3 3.0％3-HH2B-F3.0％5-HH2B-F3.0％3-HBB(F)-F 6.0％
5-HBB(F)-F 5.0％3-HH2B(F)-F 7.0％5-HH2B(F)-F 9.0％3-HB(F，F(xiàn))B(F)-F2.0％3-HB(F)BH-3 3.0％5-HB(F)BH-3 2.0％組合物實(shí)施例143-H2P(2，4-O，3-F，F(xiàn))(No.86) 6.0％5-BBH(3-O，4-F，F(xiàn))(No.74) 3.0％5-HHH(3，5-S，4-F，F(xiàn))(No.111)3.0％7-HB-F 6.0％3-HHB-OCF2H 5.0％5-HHB-OCF2H 4.0％3-HHB(F，F(xiàn))-OCF2H 7.0％5-HHB(F，F(xiàn))-OCF2H 13.0％2-HHB-OCF3 8.0％3-HHB-OCF3 9.0％5-HHB-OCF3 10.0％3-HH2B(F)-F 8.0％5-HH2B(F)-F 8.0％3-HHEB(F)-F 5.0％5-HHEB(F)-F 5.0％組合物實(shí)施例155-HHD-C (No.251) 4.0％
3-DVHB-C(No.383) 6.0％V-HB-C10.0％1V-HB-C 5.0％3-BB-C4.0％5-BB-C3.0％4-BB-33.0％3-H2B-O2 5.0％5-H2B-O2 8.0％3-BEB-C 5.0％5-HEB-O1 8.0％5-HEB-O3 8.0％5-BBB-C 5.0％4-BPyB-C 4.0％4-BPyB-5 4.0％5-HB2B-4 5.0％5-HBB2B-3 3.0％1V-HH-1O1 5.0％1V2-HBB-3 5.0％組合物實(shí)施例165-HHD(4-F，F(xiàn))(No.31) 5.0％5-HCh(3-O)-C (No.181) 5.0％4-HEB(F)-F5.0％5-HEB(F)-F10.0％2-BEB(F)-C5.0％3-BEB(F)-C5.0％4-BEB(F)-C8.0％5-BEB(F)-C8.0％
1O3-HB(F)-C 6.0％3-HHEB(F)-F 5.0％2-HBEB(F)-C 5.0％3-HBEB(F)-C 5.0％4-HBEB(F)-C 5.0％5-HBEB(F)-C 5.0％3-HBTB-2 8.0％V2-HH-3 3.0％V-HH-4 3.0％V2-HHB-1 4.0％組合物實(shí)施例172-HD-V (No.374) 8.0％3-HD-V (No.373) 8.0％4-HD-V (No.372) 8.0％5-HD-V (No.371) 10.0％5-HHB(F)-F 16.0％2-H2HB(F)-F 10.0％3-H2HB(F)-F 5.0％5-H2HB(F)-F 10.0％2-HBB(F)-F 6.0％3-HBB(F)-F 6.0％5-HBB(F)-F 13.0％TNI＝85.4(℃)η ＝22.0(mPa·s)Δn＝0.081Vth＝2.63(V)
將0.3重量份光學(xué)活性化合物(OP-8)加入100重量份以上組合物中制成的組合物的孔距為78.0μm。組合物實(shí)施例183-HD-V (No.373) 5.0％4-HD-V (No.372) 5.0％5-HD-V (No.371) 4.0％7-HB-CL4.0％1O1-HH-5 5.0％2-HBB(F)-F 8.0％3-HBB(F)-F 8.0％5-HBB(F)-F 14.0％4-HHB-CL 8.0％5-HHB-CL 8.0％3-H2HB(F)-CL 4.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F 10.0％5-H2BB(F，F(xiàn))-F 9.0％3-HB(F)VB-24.0％3-HB(F)VB-34.0％TNI＝99.2(℃)η＝24.6(mPa·s)Δn＝0.127Vth＝2.46(V)組合物實(shí)施例192-HD-V(No.374) 4.0％3-HD-V(No.373) 4.0％4-HD-V(No.372) 4.0％5-HD-V(No.371) 4.0％
3-HHB(F，F(xiàn))-F 9.0％3-H2HB(F，F(xiàn))-F8.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F 21.0％5-HBB(F，F(xiàn))-F 20.0％3-H2BB(F，F(xiàn))-F10.0％5-HHBB(F，F(xiàn))-F3.0％5-HHEBB-F 2.0％3-HH2BB(F，F(xiàn))-F 3.0％1O1-HBBH-44.0％1O1-HBBH-54.0％TNI＝83.6(℃)η＝32.6(mPa·s)Δn＝0.114Vth＝1.89(V)組合物實(shí)施例203-HD-V (No.373) 5.0％5-HD-V (No.371) 5.0％5-HB-F12.0％6-HB-F9.0％7-HB-F7.0％2-HHB-OCF37.0％3-HHB-OCF37.0％4-HHB-OCF37.0％5-HHB-OCF35.0％3-HH2B-OCF3 4.0％5-HH2B-OCF3 4.0％3-HHB(F，F(xiàn))-OCF3 5.0％
3-HBB(F)-F0.0％3-HH2B(F)-F 3.0％3-HB(F)BH-3 3.0％5-HBBH-3 3.0％3-HHB(F，F(xiàn))-OCF2H 4.0％TNI＝80.4(℃)η＝13.8(mPa·s)Δn＝0.084Vth＝2.56(V)組合物實(shí)施例213-HD-V (No.373) 7.0％5-H2HB(F，F(xiàn))-F8.0％3-HHB(F，F(xiàn))-F 0.0％4-HHB(F，F(xiàn))-F 5.0％3-HH2B(F，F(xiàn))-F9.0％5-HH2B(F，F(xiàn))-F9.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F 5.0％5-HBB(F，F(xiàn))-F 5.0％3-HBEB(F，F(xiàn))-F2.0％4-HBEB(F，F(xiàn))-F2.0％5-HBEB(F，F(xiàn))-F2.0％3-HHEB(F，F(xiàn))-F0.0％4-HHEB(F，F(xiàn))-F3.0％5-HHEB(F，F(xiàn))-F3.0％TNI＝79.5(℃)η ＝30.9(mPa·s)Δn＝0.092
Vth＝1.89(V)組合物實(shí)施例223-HD-V (No.373) 5.0％5-HD-V (No.371) 5.0％3-HEB-F 11.5％5-HEB-F 11.5％3-HH-EMe 25.0％3-HHEB(F，F(xiàn))-F 5.0％3-HHEB-F 5.0％5-HHEB-F 5.0％2-HBB(F)-F 5.5％3-HBB(F)-F 5.5％5-HBB(F)-F 11.0％3-HBB(F，F(xiàn))-F5.0％TNI＝71.2(℃)η ＝20.6(mPa·s)Δn＝0.080Vth＝2.38(V)組合物實(shí)施例233-HD-V (No.373) 10.0％1V2-BEB(F，F(xiàn))-C 5.0％3-HB-C 25.0％1-BTB-3 5.0％3-HH-4 11.0％3-HHB-1 11.0％3-HHB-3 9.0％3-H2BTB-24.0％
3-H2BTB-3 4.0％3-H2BTB-4 4.0％3-HB(F)TB-26.0％3-HB(F)TB-36.0％TNI＝95.2(℃)η ＝17.6(mPa·s)Δn＝0.144Vth＝2.15(V)將0.8重量份光學(xué)活性化合物(OP-4)加入100重量份以上組合物中制成的組合物的孔距為11.5μm。組合物實(shí)施例243-HD-V(No.373) 10.0％2-HB-C 5.0％3-HB-C 12.0％3-HB-O25.0％2-BTB-13.0％3-HHB-18.0％3-HHB-F4.0％3-HHB-O1 5.0％3-HHB-314.0％3-HHEB-F 4.0％5-HHEB-F 4.0％2-HHB(F)-F 7.0％3-HHB(F)-F 7.0％5-HHB(F)-F 7.0％3-HHB(F，F(xiàn))-F 5.0％
TNI＝104.3(℃)η ＝20.9(mPa·s)Δn＝0.099Vth＝2.64(V)組合物實(shí)施例253-HD-V(No.373) 5.0％3-BEB(F)-C 8.0％3-HB-C 3.0％V-HB-C 8.0％1V-HB-C 8.0％3-HB-O2 3.0％3-HH-2V 14.0％3-HH-2V17.0％V2-HHB-115.0％3-HHB-1 5.0％3-HHEB-F7.0％3-H2BTB-2 6.0％3-H2BTB-3 6.0％3-H2BTB-4 5.0％TNI＝99.4(℃)η ＝15.8(mPa·s)Δn＝0.129Vth＝2.50(V)
以下，參考實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在這些實(shí)施例中，C為晶體，S為向列相、N為近晶相，I為各向同性液體相，且這些轉(zhuǎn)變點(diǎn)用℃來(lái)表示。
實(shí)施例1制備5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-2，2-二氟-1，3-二噁烷(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№31)，其中R＝戊基，m1＝m2＝0，m3＝1，n1＝n2＝n3＝n4＝0，環(huán)A3＝環(huán)A4＝1，4-亞環(huán)己基，G＝G1，Q1＝Q4＝-CH2-，Q2＝Q3＝氧原子，Y1＝Y(jié)2＝氟原子)(第一步)將14.2克(355毫摩爾)氫化鈉(60％)加入560毫升二甲氧基乙烷中，并向其中滴加80.0克(356毫摩爾)二乙基膦?；宜嵋阴?，然后在室溫下進(jìn)一步攪拌該混合物。在氫氣釋放結(jié)束之后，向其中滴加70.6克(282毫摩爾)4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己酮在二甲氧基乙烷中的300毫升溶液，使得液體溫度不超過(guò)30℃，然后在室溫下攪拌該混合物5小時(shí)。將該反應(yīng)混合物漸漸加入500毫升水中，用800毫升二乙醚然后用400毫升乙酸乙酯萃取產(chǎn)物，然后用500毫升的3N氫氯酸、500毫升飽和碳酸氫鈉水溶液和600毫升的鹽溶液按序洗滌有機(jī)層并在硫酸鎂上干燥，然后蒸餾出溶劑。在5％Pd/C催化劑(3.0克)的存在下，將73克殘余物在750ml乙醇中進(jìn)行氫化。在反應(yīng)完成之后，分離成催化劑，然后在減壓下蒸餾出乙醇。使用庚烷/乙酸乙酯＝3/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后從庚烷中重結(jié)晶，得到19.6克(63.1毫摩爾)的反式-4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基乙酸乙酯。其產(chǎn)率為22.4％。
(第二步)將19.6克(63.1毫摩爾)的上述4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基乙酸乙酯溶解在100毫升四氫呋喃(以下簡(jiǎn)稱(chēng)THF)中，將該溶液冷卻至0℃，然后向其中滴加37.5毫升(75毫摩爾)二異丙基酰胺鋰(以下簡(jiǎn)稱(chēng)LDA)(2.0摩爾/升)，使得液體溫度不超過(guò)10℃，然后攪拌該混合物1小時(shí)。向其中滴加6.80克(37.9毫摩爾)六甲基磷酰胺和7.56(80.0毫摩爾)氯碳酸甲酯的混合物，然后在室溫下攪拌1小時(shí)。將反應(yīng)溶液漸漸加入100毫升的飽和氯化銨水溶液，然后用乙酸乙酯萃取產(chǎn)物。用飽和碳酸氫鈉水溶液，然后用水洗滌有機(jī)層并在硫酸鎂上進(jìn)行干燥。蒸餾出溶劑，使用庚烷/乙酸乙酯＝3/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后從庚烷中重結(jié)晶，得到13.4克(35.3毫摩爾)的4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基馬來(lái)酸甲酯。其產(chǎn)率為55.9％。
(第三步)在0℃下，將30毫升THF滴加到2.68克(70.6毫摩爾)氫化鋁鋰(以下簡(jiǎn)稱(chēng)LAH)中，然后冷卻至-20℃，向其中滴加13.4克(35.3毫摩爾)的上述4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基馬來(lái)酸甲酯在THF中的300毫升溶液，使得液體溫度不超過(guò)-10℃，然后攪拌該混合物15分鐘，將反應(yīng)混合物暖至室溫，然后再攪拌1小時(shí)。將反應(yīng)溶液冷卻至0℃。向其中滴加100毫升的1N氫氯酸，然后向其中滴加100毫升的6N氫氯酸，用乙酸乙酯萃取產(chǎn)物，然后水洗有機(jī)層并在硫酸鎂上干燥，然后蒸餾出溶劑。從庚烷中重結(jié)晶殘余物，得到10.0克(32.3毫摩爾)2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-丙二醇。其產(chǎn)率為91.5％。
(第四步)將10.0克(32.3毫摩爾)的上述2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-丙二醇和5.50克(47.8毫摩爾)硫光氣加入200毫升苯中，在0℃攪拌該混合物5分鐘，然后在相同的溫度下向該懸浮液中滴加10毫升吡啶，并在室溫下攪拌2小時(shí)。水洗該反應(yīng)溶液，在硫酸鎂上干燥有機(jī)層，然后在減壓下蒸餾出溶劑和硫光氣。使用庚烷/乙酸乙酯＝1/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后從庚烷中重結(jié)晶，得到4.30克(12.2毫摩爾)的5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二噁烷-2-硫酮。其產(chǎn)率為38.1％。
(第五步)制備出0.4摩爾/升二氫三氟四丁基銨(以下簡(jiǎn)稱(chēng)TBAH2F3)在1，2-二氯乙烷中的溶液，然后在室溫下向32.3毫升(12.9毫摩爾)該溶液中加入1.52克(4.31毫摩爾)的上述5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二噁烷-2-硫酮，并攪拌該混合物。向該溶液中加入2.33克(10.4毫摩爾)N-碘化琥珀酰胺并在相同溫度下攪拌45分鐘，然后用100毫升的混合溶劑庚烷/二乙醚＝1/1傾析反應(yīng)混合物3次。在減壓下蒸餾出溶劑，使用庚烷/乙酸乙酯＝8/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，得到0.12克(0.33毫摩爾)的5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-2，2-二氟-1，3-二噁烷。其產(chǎn)率為7.6％。1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)4.41-3.95(m，4H)，1.99-0.90(m，32H).
實(shí)施例2制備5-(4-(4-戊基苯基)苯基)-2，2-二氟四氫吡喃(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№74)，其中R＝戊基，m1＝m2＝0，m3＝1，n1＝n2＝n3＝n4＝0，環(huán)A3＝環(huán)A4＝1，4-亞苯基，G＝G1，Q1＝Q2＝Q4＝-CH2-，Q3＝氧原子，Y1＝Y(jié)2＝氟原子)(第一步)將包含7 8.0克(500毫摩爾)6，10-二氧雜螺[4.5]癸烷-3-酮(在室溫下由環(huán)戊烷二酮合成)的500毫升TNF溶液滴加到包含Grinard試劑(在室溫下由鎂合成)和167克(551毫摩爾)4-(4-戊基苯基)溴苯的1升無(wú)水THF中，然后在室溫下攪拌該混合物5小時(shí)。將反應(yīng)溶液加入1升的6N氫氯酸中，然后用乙酸乙酯萃取產(chǎn)物。用飽和碳酸氫鈉水溶液，然后用水洗滌萃取物并在無(wú)水硫酸鎂上干燥，然后在減壓下蒸餾出乙酸乙酯。將殘余物溶解在1升甲苯中，然后向其中加入5克離子交換樹(shù)脂(Amberlist)，將混合物在回流下加熱5小時(shí)。過(guò)濾掉離子交換樹(shù)脂，用飽和碳酸氫鈉水溶液然后用水洗滌濾液并在無(wú)水硫酸鎂上干燥，然后在減壓下蒸餾出甲苯。使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝3/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物。將所得的純化物質(zhì)溶解在500毫升混合溶劑乙醇/乙酸乙酯(1∶1)中，然后加入20克的10％Raney催化劑(Raney ND HT-90，Kawaken Fine Chemical K.K.)進(jìn)行氫化。過(guò)濾掉催化劑，然后濃縮濾液。將該濃縮物溶解在500毫升甲苯中，然后向其中加入50毫升甲酸并在回流下加熱5小時(shí)。用水、飽和碳酸氫鈉水溶液和鹽溶液按序洗滌反應(yīng)溶液并在無(wú)水硫酸鎂上干燥，然后在減壓下蒸餾出甲苯，這樣可得到58.3克(190毫摩爾)的3-(4-(4-戊基苯基)苯基)環(huán)烷酮。由6，10-二氧雜螺[4.5]癸烷-3-酮的產(chǎn)率為38.0％。
(第二步)將81克(570毫摩爾)磷酸二氫鈉和39.2克(227毫摩爾)間氯過(guò)苯甲酸(以下簡(jiǎn)稱(chēng)mCPBA)加入58.3克(190毫摩爾)3-(4-(4-戊基苯基)苯基)環(huán)烷酮在二氯乙烷中的1.5升溶液，然后攪拌該混合物24小時(shí)。將反應(yīng)溶液過(guò)濾通過(guò)Celite，然后用硫代硫酸鈉、飽和碳酸氫鈉水溶液和鹽溶液按序洗滌該濾液并在硫酸鎂上干燥。在減壓下蒸餾出溶劑，然后使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝3/1，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物。將所得純化物質(zhì)從混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝5/1中重結(jié)晶，得到5.5克(17.1毫摩爾)的4-(4-戊基苯基)苯基-5-戊交酯(pentanolide)。由3-(4-(4-戊基苯基)苯基)環(huán)烷酮的產(chǎn)率為9.0％。
(第三步)將6.9克(17.1毫摩爾)市售Lawesson試劑加入上述5.5克(17.1毫摩爾)4-(4-戊基苯基)苯基-5-戊交酯在甲苯中的50毫升溶液中，然后將該混合物回流48小時(shí)。過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物并濃縮濾液，然后使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝3/1通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物。將所得純化物質(zhì)從混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝5/1中重結(jié)晶，得到0.75克(2.2毫摩爾)的4-(4-戊基苯基)苯基硫內(nèi)酯。由4-(4-戊基苯基)苯基-5-戊交酯的產(chǎn)率為12.9％。
(第四步)將0.71克(4.4毫摩爾)DAST在二氯甲烷中的3毫升溶液滴加到0.75克(2.2毫摩爾)上述4-(4-戊基苯基)苯基硫內(nèi)酯在二氯甲烷中的5毫升溶液中，然后在相同的溫度下攪拌該混合物10小時(shí)。將反應(yīng)溶液冷卻至0℃，向其中滴加10毫升飽和碳酸氫鈉水溶液，然后用二氯甲烷萃取純化物質(zhì)。在硫酸鈉上干燥萃取物，在減壓下蒸餾出溶劑，然后使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝3/1通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，將所得純化物質(zhì)從混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝5/1中重結(jié)晶，得到0.10克(0.29毫摩爾)的5-(4-(4-戊基苯基)苯基)-2，2-二氟烷。由4-(4-戊基苯基)苯基硫內(nèi)酯的產(chǎn)率為13.2％。
1H-NMR數(shù)據(jù)也支持其結(jié)構(gòu)。
MS344(M+)實(shí)施例3制備3-(4-戊基環(huán)己基)-6-氰基-4H，5H-二氫吡喃(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№181)，其中R＝戊基，m1＝m2＝m3＝0，n1＝n2＝n3＝n4＝0，環(huán)A4＝1，4-亞環(huán)己基，G＝G2，Q3＝Q4＝-CH2-，Q5＝CH-，Q2＝氧原子，Y1＝氰基，Y2＝氫原子)(第一步)在氬氣下，將211克(1.2摩爾)氯碘甲烷和120克(554毫摩爾)4-戊基環(huán)己基羧酸酰氯加入700毫升THF中，然后冷卻至-78℃，向其中加入104克(1.2摩爾)溴化鋰，然后攪拌該混合物5分鐘。向其中滴加1.2升的1M甲基鋰在二乙醚中的溶液，在相同溫度下攪拌30分鐘，攪拌加熱至室溫，然后再攪拌30分鐘。將反應(yīng)溶液暖至50℃，并將體系壓力降至0.1mmHg，2小時(shí)之后，將殘余物溶解在庚烷中，然后將該混合物與1升飽和氯化銨溶液混合。劇烈攪拌該混合物之后，用二乙醚萃取產(chǎn)物，然后用飽和硫酸鈉水溶液進(jìn)行洗滌并在硫酸鈉上干燥。蒸餾出溶劑，然后蒸餾出殘余物，得到65.9克(332毫摩爾)2-(4-戊基環(huán)己基)-2-丙烯-1-醇。由4-戊基環(huán)己基羧酸酰氯的產(chǎn)率為60.0％。
(第二步)在攪拌下，將65.9克(332摩爾)上述2-(4-戊基環(huán)己基)-2-丙烯-1-醇在二氯甲烷中的500毫升溶液加入500毫升無(wú)水二氯甲烷和97.0克(450毫摩爾)氯鉻酸吡啶鎓鹽(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PCC)中，然后在室溫下攪拌該混合物2小時(shí)。將800毫升二乙醚加入反應(yīng)溶液中，然后傾析分離上層清液，在減壓下蒸餾有機(jī)層，得到39.3克(200毫摩爾)2-(4-戊基環(huán)己基)-2-丙烯-1-醛。由2-(4-戊基環(huán)己基)-2-丙烯-1-醇的產(chǎn)率為60.2％。
(第三步)在攪拌下，將39.3克(200毫摩爾)上述2-(4-戊基環(huán)己基)-2-丙烯-1-醛和30.0克(563毫摩爾)丙烯腈溶解在1升甲醇中，并在室溫下攪拌3小時(shí)，然后回流2小時(shí)。在反應(yīng)完成之后，在減壓下蒸餾出溶劑和丙烯腈。使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝3/1通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后將所得純化物質(zhì)從混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝5/1中重結(jié)晶，得到5.2克(19.9毫摩爾)的3-(4-戊基環(huán)己基)-6-氰基-4H，5H，6H-二氫吡喃。由2-(4-戊基環(huán)己基)-2-丙烯-1-醛的產(chǎn)率為10.0％。
1H-NMR數(shù)據(jù)也支持其結(jié)構(gòu)。
MS261(M+)實(shí)施例4制備3-(4-戊基環(huán)己基)-6-氰基四氫吡喃(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№221)，其中R＝戊基，m1＝m2＝m3＝0，n1＝n2＝n3＝n4＝0，環(huán)A4＝1，4-亞環(huán)己基，G＝G1，Q1＝Q3＝Q4＝-CH2-，Q2＝氧原子，Y2＝氰基，Y2＝氫原子)(第一步)在攪拌下，在40ml甲醇中，將0.19克(5.0毫摩爾)硼氫化鈉于10分鐘內(nèi)漸漸加入0.44克(2.5毫摩爾)鹵化鈀中，然后攪拌該混合物20分鐘。將4.0克(15.3毫摩爾)上述3-(4-戊基環(huán)己基)-6-氰基-4H，5H，6H-二氫吡喃在甲醇中的20毫升溶液加入所得懸浮液中(約16毫升)，然后氫化。去除催化劑，在減壓下蒸餾出溶劑，使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝3/1通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后將所得純化物質(zhì)從混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝5/1中重結(jié)晶，得到0.7克(2.7毫摩爾)的3-(4-戊基環(huán)己基)-6-氰基四氫吡喃。其產(chǎn)率為17.9％。
1H-NMR數(shù)據(jù)也支持其結(jié)構(gòu)。
MS263(M+)實(shí)施例5
制備5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-2，2-二氟-1，3-二噻噁烷(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№111)，其中R＝戊基，m1＝m2＝0，m3＝1，n1＝n2＝n3＝n4＝0，環(huán)A3＝環(huán)A4＝1，4-亞環(huán)己基，G＝G1，Q1＝Q4＝-CH2-，Q2＝Q3＝硫原子，Y1＝Y(jié)2＝氟原子)(第一步)在將按照實(shí)施例1(第三步)的相同方式制成的10.0克(32.3毫摩爾)2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-丙二醇攪拌在100毫升甲苯中的同時(shí)，向其中加入1.7克(17.3毫摩爾)濃硫酸和500毫升的48％氫溴酸，然后將該混合物回流20小時(shí)。用甲苯萃取該產(chǎn)物，然后用水、飽和碳酸氫鈉水溶液和水按序洗滌該產(chǎn)物并在硫酸鎂上干燥。在減壓下蒸餾出溶劑，然后使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝3/1通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，得到9.8克(22.5毫摩爾)的2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二溴丙烷。由2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-丙二醇的產(chǎn)率為69.7％。
(第二步)將5毫升水加入5.3克(69.7毫摩爾)硫脲中，然后將該溶液暖至50℃并攪拌5分鐘。將9.8克(22.5毫摩爾)的上述2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二溴丙烷漸漸加入其中，然后暖至70℃并攪拌20小時(shí)，向其中滴加15毫升的2N氫氧化鈉溶液，然后用乙酸乙酯萃取產(chǎn)物。蒸餾出溶劑，然后使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝1/2通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，得到4.3克(12.5毫摩爾)的2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-丙二醇。由2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二溴丙烷產(chǎn)率為55.6％。
(第三步)將4.3克(12.5毫摩爾)的上述2-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-丙二醇和2.88克(25.0毫摩爾)硫光氣加入200毫升苯中，在0℃下攪拌該混合物5分鐘，然后在相同溫度下向該懸浮液中滴加4毫升吡啶，在室溫下攪拌該混合物2小時(shí)。用水洗滌反應(yīng)溶液，在硫酸鎂上干燥有機(jī)層，然后在減壓下蒸餾出溶劑和硫光氣。使用混合溶劑庚烷/乙酸乙酯＝1/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后從乙酸乙酯中進(jìn)行重結(jié)晶，得到2.10克(5.46毫摩爾)的5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二噻噁烷-2-硫酮。其產(chǎn)率為43.7％。
(第四步)制備出二氫三氟四丁基銨(以下簡(jiǎn)稱(chēng)TBAH2F3)在1，2-二氯乙烷中的0.4摩爾/升溶液，然后在室溫下向其中滴加2.10克(5.46毫摩爾)的上述5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二噻噁烷-2-硫酮并攪拌該混合物。向其中加入2.33克(10.4毫摩爾)N-碘化琥珀酰胺，在相同溫度下攪拌該混合物45分鐘，然后用100毫升的混合溶劑庚烷/二乙醚＝1/1傾析處理3次。在減壓下蒸餾出溶劑，然后使用庚烷/乙酸乙酯＝8/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，這樣可得到0.10克(0.26毫摩爾)的5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-2，2-二氟-1，3-二噻噁烷。由5-(4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-1，3-二噻噁烷-2-硫酮產(chǎn)率為4.8％。
1H-NMR數(shù)據(jù)也支持其結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例6制備5-丙基-2-(2-(4-(4-氰基苯基)環(huán)己基)乙烯基)-1，3-二噁烷(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№383)，其中R＝氰基，m1＝m2＝0，m3＝1，n1＝n2＝n3＝0，n4＝1，環(huán)A3＝1，4-亞苯基，環(huán)A4＝1，4-亞環(huán)己基，B4＝-CH＝CH-，G＝G1，Q1＝Q4＝氧原子，Q2＝Q3＝-CH2-，Y1＝丙基，Y2＝氫原子)(第一步)將2升THF加入357克(781毫摩爾)無(wú)水1，3-二噁烷-2-基乙基三苯基溴化鏻，然后在攪拌下將該混合物冷卻至5℃。向其中加入87.5克(780毫摩爾)叔丁醇鉀，然后在相同溫度下攪拌2小時(shí)。將129克(647毫摩爾)4-(4-氰基苯基)環(huán)己烷在THF中的700毫升溶液滴加到該反應(yīng)溶液中，加熱至室溫，然后攪拌10小時(shí)。將1.5升加入該反應(yīng)溶液中，用乙酸乙酯萃取產(chǎn)物，然后用鹽溶液洗滌萃取物并在硫酸鎂上干燥，然后蒸餾出溶劑。使用庚烷/乙酸乙酯＝4/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，得到60.0克(202毫摩爾)的4-(4-氰基苯基)亞環(huán)己基(1，3-二噁烷-2-基)甲基。由4-(4-氰基苯基)環(huán)己酮的產(chǎn)率為31.2％。
(第二步)將300毫升丙酮加入30.0克(101毫摩爾)的上述4-(4-氰基苯基)亞環(huán)己基(1，3-二噁烷-2-基)甲基中，然后向其中加入300毫升的2N氫氯酸，將該混合物回流3小時(shí)。用攪拌萃取該產(chǎn)物，然后用飽和碳酸氫鈉水溶液和鹽溶液來(lái)洗滌萃取物，然后蒸餾出溶劑。由于殘余物分成兩層，回收上層清液，然后蒸餾出溶劑，得到15克(63毫摩爾)的3-(4-(4-氰基苯基)環(huán)己基-2-丙烯醛。由4-(4-氰基苯基)亞環(huán)己基(1，3-二噁烷-2-基)甲基的產(chǎn)率為62％。
(第三步)在150毫升甲苯中，將10克(84.6毫摩爾)2-丙基-1，3-丙二醇、和0.6克對(duì)甲苯磺酸加入15克(62毫摩爾)的上述3-(4-(4-氰基苯基)環(huán)己基-2-丙烯醛中，然后回流3小時(shí)。用飽和碳酸氫鈉水溶液和水洗滌該反應(yīng)溶液并在硫酸鎂上干燥，然后蒸餾出溶劑。使用庚烷/乙酸乙酯＝3/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化約22克的殘余物，然后從庚烷/乙醇＝1/1中重結(jié)晶，得到0.44克(1.3毫摩爾)的5-丙基-2-(2-(4-(4-氰基苯基)環(huán)己基)乙烯基)-1，3-二噁烷。由3-(4-(4-氰基苯基)環(huán)己基-2-丙烯醛的產(chǎn)率為2.1％。1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)7.57(d，2H)，7.29(d，2H)，6.06-5.40(m，2H)，4.86(d，1H)，4.22-4.04(m，2H)，3.51-3.26(m，2H)，2.6-0.82(m，18H).
C-SB 121.8℃SB-N 124.8℃N-I 229.5℃實(shí)施例7制備4-(2-(4-丙基環(huán)己基)乙基)-2，2-二氟-1，3-二噁烷(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№86)，其中R＝丙基，m1＝m2＝m3＝0，n1＝n2＝n3＝0，n4＝1，環(huán)A4＝1，4-亞環(huán)己基，B4＝-CH2CH2-，G＝G1，Q1＝-CH2-，Q2＝Q3＝氧原子，Q4＝共價(jià)鍵，Y1＝Y(jié)2＝氟原子)(第一步)將30毫升的30％過(guò)氧化氫(280毫摩爾)水溶液加入120毫升的88％甲酸中，在保持反應(yīng)溫度為40℃的同時(shí)，將36.1克(200毫摩爾)4-(4-丙基環(huán)己基)丁烯滴加其中達(dá)30分鐘，然后在40℃下攪拌該混合物1小時(shí)，在室溫下放置12小時(shí)。在減壓下蒸餾出甲酸和水，然后在45℃或更低的溫度下，將30毫升的冰冷卻的35％鈉水溶液滴加到殘余物上。用二乙醚萃取產(chǎn)物，然后在減壓下蒸餾出萃取物。從乙酸乙酯中重結(jié)晶殘余物，得到1 8.7克(87.2毫摩爾)4-(4-丙基環(huán)己基)-1，2-丁二醇。由4-(4-丙基環(huán)己基)丁烯的產(chǎn)率為43.6％。
(第二步)將18.7克(87.2毫摩爾)上述4-(4-丙基環(huán)己基)-1，2-丁二醇和14.4克(125.0毫摩爾)硫光氣加入500毫升苯中并在0℃下攪拌5分鐘，然后在相同溫度下，向該溶液中滴加20毫升吡啶并在室溫下攪拌2小時(shí)。用水洗滌反應(yīng)溶液，將有機(jī)層在硫酸鎂上干燥，然后在減壓下蒸餾出溶劑和硫光氣。使用庚烷/乙酸乙酯＝1/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后從乙酸乙酯中重結(jié)晶，得到8.2克(32.0毫摩爾)的4-(2-(4-(4-丙基環(huán)己基)乙基)-1，3-二氧戊環(huán)-2-硫酮。由4-(4-丙基環(huán)己基)-1，2-丁二醇的產(chǎn)率為36.7％。
(第三步)制備出0.4摩爾/升二氫三氟四丁基銨(以下簡(jiǎn)稱(chēng)TBAH2F3)在1，2-二氯乙烷中的溶液，然后在室溫下向40.0毫升(16.0毫摩爾)該溶液中加入1.44克(5.49毫摩爾)的上述4-(2-(4-(4-丙基環(huán)己基)乙基)-1，3-二氧戊環(huán)-2-硫酮，并攪拌該混合物。向其中加入2.33克(10.4毫摩爾)N-碘化琥珀酰胺并在相同溫度下攪拌45分鐘，然后用100毫升的混合溶劑庚烷/二乙醚＝1/1傾析反應(yīng)混合物3次。在減壓下蒸餾出溶劑，使用庚烷/乙酸乙酯＝8/1作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，得到0.05克(0.19毫摩爾)的4-(2-(4-丙基環(huán)己基)乙基)-2，2-二氟-1，3-二氧戊環(huán)。由4-(2-(4-(4-丙基環(huán)己基)乙基)-1，3-二氧戊環(huán)-2-硫酮的產(chǎn)率為3.5％。
1H-NMR數(shù)據(jù)也支持其結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例8制備5-(4-(4-戊基環(huán)己基)-2-乙烯基-1，3-二噁烷(具有結(jié)構(gòu)式(1)的化合物(№371)，其中R＝戊基，m1＝m2＝m3＝0，n1＝n2＝n3＝n4＝0，環(huán)A4＝1，4-亞環(huán)己基，G＝G1，Q1＝Q4＝-CH2-，Q2＝Q3＝氧原子，Y1＝乙烯基，Y2＝氫原子)(第一步)將10.0克(178毫摩爾)丙烯醛和1克對(duì)甲苯磺酸加入20.0克(87.6摩爾)2-(4-戊基環(huán)己基)-1，3-丙二醇中，然后將該混合物回流2小時(shí)。用飽和碳酸氫鈉水溶液，然后用水洗滌該反應(yīng)溶液并在硫酸鎂上干燥，然后蒸餾出溶劑。使用甲苯作為作為洗脫劑，通過(guò)柱色譜來(lái)純化殘余物，然后從乙酸乙酯中進(jìn)行重結(jié)晶，得到1.0克(3.8毫摩爾)的5-(4-戊基環(huán)己基)-2-乙烯基-1，3-二噁烷。由2-(4-戊基環(huán)己基)-1，3-丙二醇的產(chǎn)率為4.3％。1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)6.08-5.21(m，3H)，4.84(d，1H)，4.30-4.12(m，2H)，3.62-3.36(m，2H)，1.80-0.81(m，22H).
C-N39.5℃N-I52.0℃在實(shí)施例1-8和本發(fā)明詳細(xì)描述的基礎(chǔ)上，可制成以下化合物№1-390。

實(shí)施例9(應(yīng)用實(shí)施例1)制備出具有以下組成的液晶組合物(A1)4-(4-丙基環(huán)己基)芐腈 24％4-(4-戊基環(huán)己基)芐腈 36％4-(4-庚基環(huán)己基)芐腈 25％4-(4-(4-戊基環(huán)己基)苯基芐腈15％該近晶液晶組合物的清亮點(diǎn)為71.7℃，對(duì)9μm液晶池厚度的閥值電壓為1.78V，Δε為11.0，且Δn為0.137。液晶組合物(B1)包含85％的該液晶組合物和15％的本發(fā)明實(shí)施例1化合物(即，5-4-(4-戊基環(huán)己基)環(huán)己基)-2，2-二氟-1，3-二噁烷，化合物№31)。該液晶組合物的清亮點(diǎn)為74.2℃，對(duì)8.8μm液晶池厚度的閥值電壓為1.61V，Δε為8.3，且Δn為0.125。實(shí)施例1化合物的物理值(由以上液晶組合物的混合比，通過(guò)外推法計(jì)算)表明，其清亮點(diǎn)為88.4℃，Δε為8.3，且Δn為0.057。
實(shí)施例10(應(yīng)用實(shí)施例2)制備出具有以下組成的液晶組合物(A1)4-(4-丙基環(huán)己基)芐腈 24％4-(4-戊基環(huán)己基)芐腈 36％4-(4-庚基環(huán)己基)芐腈 25％4-(4-(4-戊基環(huán)己基)苯基芐腈15％該近晶液晶組合物的清亮點(diǎn)為71.7℃，對(duì)9.2μm液晶池厚度的閥值電壓為1.78V，Δε為11.0，且Δn為0.137。液晶組合物(B2)包含90％的該液晶組合物(A1)和10％的本發(fā)明實(shí)施例6化合物(即，5-丙基-2-(2-(4-(4-氰基苯基)環(huán)己基)乙烯基)-1，3-二噁烷，化合物№383)。該液晶組合物的清亮點(diǎn)為80.7℃，對(duì)9.2μm液晶池厚度的閥值電壓為1.71V，Δε為12.3，且Δn為0.139。實(shí)施例6化合物的物理值(由以上液晶組合物的混合比，通過(guò)外推法計(jì)算)表明，其清亮點(diǎn)為161.7℃，Δε為24.0，且Δn為0.157。
實(shí)施例11(應(yīng)用實(shí)施例3)
液晶組合物(B4)包含85％的液晶組合物(A1)和15％的本發(fā)明實(shí)施例8化合物(即，5-(4-戊基環(huán)己基)-2-乙烯基-1，3-二噁烷，化合物№371)。該液晶組合物的清亮點(diǎn)為69.5℃，對(duì)9.0μm液晶池厚度的閥值電壓為1.79V，Δε為9.8，且Δn為0.125。實(shí)施例9化合物的物理值(由以上液晶組合物的混合比，通過(guò)外推法計(jì)算)表明，其清亮點(diǎn)為57.0℃，Δε為3.0，且Δn為0.057。
本發(fā)明化合物具有小Δn和大Δε，具有小Δn和高清亮點(diǎn)，具有小Δn且即使在低溫下也具有近晶相，或具有中等Δn和大Δε。例如，如實(shí)施例9(應(yīng)用實(shí)施例1)所示，化合物№31在具有非常低Δn的同時(shí)，具有大Δε和高清亮點(diǎn)。如實(shí)施例10(應(yīng)用實(shí)施例2)所示，化合物№383具有中等Δn和非常大的Δε。如實(shí)施例11所示，化合物№371在低溫下具有寬近晶相溫度范圍，且在低溫下具有優(yōu)異的混溶性。由于本發(fā)明化合物具有上述優(yōu)選特性，因此它們可用作液晶組合物中的組分，這樣可取得在已有技術(shù)所不能達(dá)到的各種特性或提供具有優(yōu)選特性的新的液晶組合物。
按照本發(fā)明，可提供一種具有小光學(xué)各向異性(Δn)和大介電各向異性(Δε)的液晶化合物、一種具有小Δn和高清亮點(diǎn)的液晶化合物、一種具有小Δn且即使在低溫下也具有近晶相的液晶化合物、或具有中等Δn和大Δε的液晶化合物、以及一種包含它的液晶組合物、和一種使用其制成的液晶顯示元件，而且這些物質(zhì)可用于包括TFT型在內(nèi)的各種液晶顯示單元。
權(quán)利要求
1.一種由通式(1)表示的液晶化合物
其中R表示氫原子、氰基、鹵素原子、C1-C20烷基或鹵化烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，B1、B2、B3和B4獨(dú)立地表示共價(jià)鍵或C1-C4亞烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，n1、n2、n3、n4、m1、m2和m3獨(dú)立地為0或1，環(huán)A1、A2、A3和A4獨(dú)立地表示其中1-4個(gè)氫原子可被鹵素原子所取代的苯環(huán)、雙環(huán)[1.1.1]戊環(huán)、雙環(huán)[2.1.1]己環(huán)、雙環(huán)[2.2.1]庚環(huán)、雙環(huán)[2.2.2]辛環(huán)、萘環(huán)、1，2，3，4-四氫萘環(huán)、全氫化萘環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、9，10-二氫菲環(huán)、1，2-二氫化茚環(huán)、茚環(huán)、吡啶環(huán)、嘧啶環(huán)、C4-C20環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)，且環(huán)中的-CH2-可被氧原子或硫原子所取代，G表示由(G1)-(G3)表示的任何一個(gè)基團(tuán)
Q1、Q2、Q3和Q4獨(dú)立地為共價(jià)鍵、氧原子、硫原子、-CH2、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CO-、-CF＝CF-或-CF2-，其中共價(jià)鍵的數(shù)目為2或更低且Q1和Q4優(yōu)先，氧原子和硫原子不相鄰，且Q5和Q6獨(dú)立地為＝CH-、＝CF-、或＝CCl-，Y1和Y2獨(dú)立地為氫原子、鹵素原子、氰基、硝基、氨基、或C1-C20烷基或鹵化烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被氧原子、硫原子、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、-CF2-、或C3-C5環(huán)烷烴環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)所取代，前提是氧原子和硫原子不相鄰，如果G為結(jié)構(gòu)式(G1)基團(tuán)，Y1和Y2不同時(shí)為氫原子；如果Q1和Q4都為氧原子，Q2和Q3都為-CH2-，且Y2為氫原子，那么n4為1且B4為-CH＝CH-；不允許的情況是，Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子，且Y1和Y2為氫原子與飽和烷基、或氫原子與三氟甲基、或三氟甲基與三氟甲基的組合；且不允許的情況是，所有的Q1-Q4都是-CH2-，如果G為結(jié)構(gòu)式(G2)基團(tuán)，在Q2-Q4都是-CH2-且Q5為＝CH-的限度內(nèi)，Y2不能是氫原子，如果G為結(jié)構(gòu)式(G3)基團(tuán)，不允許Q1、Q2和Q4都為-CH2-且Q6能為＝CH-。
2.按照權(quán)利要求1的液晶化合物，其中G為由結(jié)構(gòu)式(G1)表示的基團(tuán)。
3.按照權(quán)利要求1的液晶化合物，其中G為由結(jié)構(gòu)式(G2)表示的基團(tuán)。
4.按照權(quán)利要求1的液晶化合物，其中G為由結(jié)構(gòu)式(G3)表示的基團(tuán)。
5.按照權(quán)利要求2的液晶化合物，其中Q2和Q3獨(dú)立地為氧原子或硫原子。
6.按照權(quán)利要求5的液晶化合物，其中Q1和Q4同時(shí)為-CH2-。
7.按照權(quán)利要求5的液晶化合物，其中Y1為鹵素原子或氰基。
8.按照權(quán)利要求5的液晶化合物，其中Y1和Y2獨(dú)立地為氟原子或氯原子。
9.按照權(quán)利要求5的液晶化合物，其中Y1為C1-C20烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-CF＝CF-、或-CF2-所取代，Y2為氫原子，但不允許m3為1且環(huán)A3和A4同時(shí)為環(huán)己烷環(huán)。
10.按照權(quán)利要求9的液晶化合物，其中Y1為C1-C20烷基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可被-CH＝CH-所取代。
11.按照權(quán)利要求10的液晶化合物，其中Y1為-CH＝CH2。
12.一種包含按照權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)的至少一種液晶化合物的液晶組合物。
13.一種液晶組合物，它包含按照權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)的至少一種液晶化合物作為第一組分、和選自通式(2)、(3)或(4)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分
其中R1表示C1-C10烷基，X1表示F、Cl、-OCF3、-OCF2H、-CF3、-CF2H或-CFH2，L1、L2、L3、和L4獨(dú)立地表示H或F，Z1和Z2獨(dú)立地表示-(CH2)2-、-CH＝CH-或單個(gè)鍵，且a表示1或2。
14.一種液晶組合物，它包含按照權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)的至少一種液晶化合物作為第一組分、和選自通式(5)、(6)、(7)、(8)或(9)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分
其中R2表示F或C1-C10烷基或C2-C10鏈烯基，基團(tuán)中的非相鄰和任意亞甲基可被氧原子所取代，環(huán)A表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或1，3-二噁烷-2，5-二基，環(huán)B表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)C表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基，Z3表示-(CH2)2-、-COO-或單個(gè)鍵，L5和L6獨(dú)立地表示H或F，且b和c相互獨(dú)立地表示0或1。
其中R3表示C1-C10烷基，L7表示H或F，且d表示0或1。
其中R4表示C1-C10烷基，環(huán)D和E相互獨(dú)立地表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基，Z4和Z5相互獨(dú)立地表示-COO-或單個(gè)鍵，Z6表示-COO-或-C≡C-，X2表示F、-OCF3、-OCF2H、-CF3、-CF2H或-CFH2，L8和L9獨(dú)立地表示H或F，且e、f和g相互獨(dú)立地表示0或1。
其中R5和R6相互獨(dú)立地表示C1-C10烷基或C2-C10鏈烯基，基團(tuán)中的非相鄰和任意亞甲基可被氧原子所取代，環(huán)G表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)H表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基，Z7表示-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH＝CH-C≡C-、或單個(gè)鍵，且Z8表示-COO-或單個(gè)鍵，
其中R7和R8相互獨(dú)立地表示C1-C10烷基或C2-C10鏈烯基，基團(tuán)中的非相鄰和任意亞甲基可被氧原子所取代，環(huán)I表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)J表示反式-1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基(其中一個(gè)或多個(gè)氫原子可被F所取代)、或嘧啶-2，5-二基，環(huán)K表示反式-1，4-亞環(huán)己基或1，4-亞苯基、Z9和Z11相互獨(dú)立地表示-COO-、-(CH2)2-、或單個(gè)鍵，Z10表示-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、或單個(gè)鍵，且h表示0或1。
15.一種液晶組合物，它包含按照權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)的至少一種液晶化合物作為第一組分、以及選自通式(2)、(3)和(4)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分一部分和選自通式(5)、(6)、(7)、(8)和(9)所示化合物中的至少一種化合物作為第二組分另一部分。
16.一種使用按照權(quán)利要求12-15中任何一項(xiàng)的液晶組合物制成的液晶顯示元件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種由通式(1)表示的液晶化合物,其中R表示氫原子、氰基、鹵素原子、C
文檔編號(hào)C09K19/04GK1249736SQ98802996
公開(kāi)日2000年4月5日 申請(qǐng)日期1998年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月22日
發(fā)明者長(zhǎng)谷場(chǎng)康宏, 松井秋一, 宮澤和利, 蜂谷典久, 中川悅男 申請(qǐng)人:智索公司