CN1218451A - 液晶化合物、含液晶化合物的液晶组合物和使用此液晶组合物的液晶显示装置 - Google Patents

液晶化合物、含液晶化合物的液晶组合物和使用此液晶组合物的液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供具有低粘度、高负介电各向异性、高电阻和高电压保持比并耐热和紫外光的液晶化合物,提供含此液晶化合物的液晶组合物,和提供在其中使用该液晶组合物的液晶显示装置。液晶化合物由通式(1)表示,式中,R1和Y1表示具有1—20个碳原子的烷基,X1、X2和X3相互无关地表示单键、1,2-亚乙基、亚乙烯基、-COO-、-CF2O-或-OCF2-,环A1、环A2、环A3和环A4相互无关地表示反-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,环上的氢原子可以由氟原子或氯原子取代,条件是环A2、环A3和环A4中至少一个表示2,3-二氟-1,4-亚苯基,m和n是0或1,以及组成此化合物的每一元素可由其同位素取代。

Description

液晶化合物、含液晶化合物的液晶组合物 和使用此液晶组合物的液晶显示装置
本发明涉及新型的液晶化合物,这些化合物主要使用于扭转向列(TN)显示方式、超扭转向列(STN)显示方式或薄膜晶体管(TFT)显示方式的液晶组合物以开发出优选的物理性能,涉及含此液晶化合物并具有优选的物理性能的液晶组合物,以及涉及在其中使用此液晶组合物的液晶显示装置。
液晶显示装置利用了液晶物质的光学各向异性和介电各向异性。液晶显示装置广泛用于台式计算器、文字处理机、以及电视机,包括钟表,对这种显示装置的需求逐年呈增长趋势。在固相和液相之间存在有液晶相,液晶相分为向列相、近晶相和胆甾相。其中,目前向列相用于显示装置最广泛。另一方面,在迄今涉及的许多显示方式中,扭转向列(TN)方式、超扭转向列(STN)方式和薄膜晶体管(TFT)方式等三种成为现在的主流。用于这些不同的液晶显示装置对液晶物质(液晶化合物)性能的要求是不同的,这取决于它们的用途,但是,对任何一种液晶物质要求是应对外部环境因素稳定,如湿度、空气、热和光,在尽可能宽的以室温为中心的温度范围内显示液晶相,粘度要低,驱动电压低。但是,尚未发现单一化合物同时满足对液晶物质的这些要求。
就用于液晶显示装置的液晶物质而言,实际情况是,有几种或几十种液晶化合物,和几种液体非晶物质在必要时混合以制备液晶组合物并用于显示装置,以便将液晶组合物的介电各向异性(Δε)、光学各向异性(Δn)、粘度和弹性常数比K33/K11(K33:弯曲弹性常数,K11倾斜弹性常数)等物理性能调节到最适宜于每种显示装置的要求。因此,要求液晶化合物具有优秀的同其它液晶化合物混溶性,最近特别是从用于各种环境要求出发,要求即使在低温也具有优秀的混溶性。
同时,近年来,有源矩阵方式,尤其是薄膜晶体管(TFT)被广泛用作显示方式,从显示性能考虑,如反差度、显示能力和响应时间,用作例如电视机和探视器。另外,具有大显示能力和从显示装置的结构因素考虑其显示装置可以比有源矩阵方式以更低成本和比较简单方法生产的STN方式大量采用于显示器中,例如用于个人计算机。
在这些方面的最近发展正在推进,其重点是:
(a)液晶显示器的尺寸缩小成便携式,例如小型电视机和笔记本式个人计算机的发展所表示的,这两者的特点是小型、重量轻和便于携带。
(b)在液晶材料方面,生产具有低驱动电压的液晶化合物和液晶组合物,即从集成电路(IC)的耐电压观点考虑的低临界电压。
众所周知,临界电压(Vth)可以下面的公式表示(H.J.Deuling et al.,分子晶体和液晶,27(1975)81):
Vth=π(K/ε0Δε)1/2
在上述公式中,K是弹性常数,ε0是在真空中的介电常数。从此公式可看出,有两种方法即增加介电各向异性(Δε)和降低弹性常数,可以降低临界电压。但是,因为实际上很难控制弹性常数,所以实际情况是一般用具有高介电各向异性(Δε)的液晶材料来满足此项要求。以上述讨论的事实为背景,已经积极地研制了具有高介电各向异性(Δε)的液晶化合物。
近来几乎所有的用于显示装置的TFT方式的液晶组合物是由含氟的液晶材料组成。这是因为(1)从装置的结构考虑,TFT方式需要高电压保持比(V.H.R.),(2)材料的温度相关性应低,和(3)除氟以外的材料不能满足这些要求。目前公开的低电压的含氟材料有:
Figure A9719464200091
Figure A9719464200092
在上述结构式中,R表示烷基。
鉴于报道,(a)和(b)的分子末端有几个氟原子并显示高的介电各向异性,众所周知,它们的清亮点(NI点)是低的,粘度比较高。在熟悉本专业的人中,根据经验,在取代的氟原子数目和清亮点之间和取代的氟原子数目和粘度之间各自有反比和正比的关系,尽管此关系并不简单。因此,当仅以这些化合物生产液晶组合物时,难以得到所要求的清亮点和粘度(响应速度)。为克服这一缺点,一般在液晶组合物中加入以下列化合物表示的降粘剂。(c)日本专利公报No.Sho 62-39136
Figure A9719464200102
(d)日本专利公报No.Sho 62-46527日本专利公报No.Hei 4-28693在上述结构式中,R和R'表示烷基。
鉴于化合物(c)具有比较低的粘度,但它们的清亮点不足高到补偿含上述的低电压液晶化合物的液晶组合物的低清亮点。为了满足此要求,需要大量加入,但是,在这种情况下会失去液晶组合物的特性。因此,化合物(c)不适于用作解决上述问题的材料。鉴于化合物(d)具有足够高的清亮点,但它们的粘度高的多,因为它们有四个环结构。因此,在液晶组合物中加入化合物(d)不可避免地粘度会升高。此外,化合物(d)本身有近晶相,当将加入此化合物而制得的液晶组合物置于低温时,在液晶组合物中有时会使近晶相展现。因此,化合物(d)也不适于解决上述问题。另外,因为化合物(c)和(d)任何一个都具有极低的介电各向异性值,当将其加入到具有上述的高的介电各向异性值的低电压液晶组合物中时,此化合物会大大降低液晶组合物的介电各向异性。结果,组合物的临界电压升高,因此,用此化合物解决此问题不是优选的。
同时,近年来研究者积极进行克服TFT显示方式的液晶显示板的唯一缺陷的窄视角的问题。研究者的许多成果报导在科技界的文献和公开在专利公报中。作为这一改进步骤的实施例,公开了下面的方法。例如,在未决公开的日本专利公报Nos.Hei 4-229828和Hei 4-258923中公开了一方法,其中,在一对的极化板和TN型液晶元件之间配置一相差薄膜改进了视角。在未决公开日本专利公报Nos.Hei 4-366808和Hei 4-366809中公开了一方法,其中采用了一层手性向列液晶作为相差薄膜的两层液晶系统。但是,上述这些方法在改进视角上是不满意的,并且有生产成本高和液晶板加重的问题。
作为解决这一问题的新方法,面内转换驱动(IPS)最近受到公众的注意(R.Kiefer et al.,JAPAN DISPLAY’92,547(1992);G.BaurFreiburger Arbeitstagung Flussigkristalle,Abstract No.22(1993))。作为IPS驱动的液晶板结构的特征,可以提出的是,在传统的液晶板上的上下两基体各装有一电极,而在IPS驱动器的只一侧基体上装有梳形电极,并且,液晶分子的主轴方向总是与IPS驱动器的基体平行。IPS驱动器的优点是除了视角可以扩大外还可提出:
①由于只在一侧的基体上存在电极,所以可以降低元件的厚度,
②由于元件厚度降低,所以预期可以降低生产成本,和
③电极间距离保持一定。
为实现在IPS驱动器的高速响应和低电压驱动,所用的液晶化合物需具有低粘度和高的负介电各向异性。另外,作为试图改进窄视角的另一实例,利用液晶分子的垂直取向的方法公开于未决公开日本专利公报No.Hei 2-176625中。这个方法的特征之一是利用具有负介电各向异性的液晶组合物。同时,作为具有高负介电各向异性的传统的化合物,在下述的专利公报中公开了下列化合物:
Figure A9719464200111
(e)日本专利公报No.Sho 61-26899在上述结构式中,R表示烷基。
据报道,化合物(e)(日本专利公报No.Sho 61-26899)的部分结构中具有2,3-二氰基1,4-亚苯基,并显示高的负各向异性。但是,因为它们具有氰基,电压保持比对温度的相关性大,粘度明显高,所以此化合物不能用作利用TFT方式的IPS驱动的液晶材料。如上所述,迄今尚未找到具有为实现在适当的相互平衡条件下IPS驱动中的高速响应和低电压驱动所必须的特征的化合物。
本发明目的是提供液晶化合物,此液晶化合物具有可用于TFT显示方式的高电阻和高电压保持比,并且对热和UV(紫外线)辐照是稳定的和具有如降粘剂的效应,即在广泛适当的平衡的条件下,具有
1)提高液晶组合物的清亮点的效果,
2)降低组合物粘度的效果,
3)防止组合物的介电各向异性降低(或防止组合物的临界电压上升)的效果,
并具有低粘度和高负介电各向异性,这可符合IPS驱动或符合垂直取向方式的介电装置,如在未决公开的日本专利公报No.Hei 2-176625所讨论的,本发明还提供含此液晶化合物的液晶组合物,本发明还提供用此液晶组合物制造的液晶显示装置。
迄今,在未决公开的日本专利公报No.Hei.2-289529仅公开了两环化合物(f),其部分结构有用-CF2O-居间连接的两个亚苯基并有烷基作为分子的两端基的化合物,其结构式确实如上述专利文献中所讨论的。但是,在该专利文献中完全没有作为液晶化合物评价的该化合物的物理数据和物理性质的专门数值,因此该化合物的特性全然不知。(f)未决公开日本专利公报No.Hei 2-289529
于是,本发明人开发了在其部分结构中两个环状结构由成键基团-CF2O-居间连接并含有选自烷基、链烯基、烷氧基、烷氧基烷基和链炔基作为分子的两个末端基的特殊的两环、三环或四环化合物并仔细研究了它们的物理性质,发现这些化合物首先不仅具有比开始希望的还高的清亮点和低粘度,并发现此化合物可以显示中等程度的介电各向异性值(Δε=~4.0),还发现,同时具有2,3,-二氟-1,4-亚苯基的部分结构和-COO-、-CF2O-或-OCF2-成键基团的化合物不仅显示大的负介电各向异性值,同时也具有和其它液晶化合物出色的混溶性,具有高电阻和高的电压保持比,以及稳定的物理和化学性能,从而实现了本发明。
这样,本发明概括在下列的[1]-[29]各节:
[1]由通式(1)表示的液晶化合物
Figure A9719464200131
式中,R1和Y1表示具有1-20个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子、硫原子或亚乙烯基取代,烷基中的一或多个氢原子可由氟原子或氯原子取代;
X1、X2和X3相互无关地表示单键、1,2-亚乙基、亚乙烯基、-COO-、-CF2O-或-OCF2-,条件是X1、X2和X3中至少一个表示-COO-、-CF2O-或-OCF2-;
环A1、环A2、环A3和环A4相互无关地表示反-1,4-亚环己基或1,4亚苯基,在前者环上的CH2基可以由氧原子取代,在后者的一个或多个氢原子可以由氟原子或氯原子取代,m和n是0或1。
假定当X1、X2或X3表示-COO-,则至少环A2、A3或A4中之一表示2,3-二氟-1,4-亚苯基;
当m=n=0和X1表示-COO-时,则环A1表示1,4-亚苯基,在其上的至少一个氢原子由氟原子取代;
当m=1,n=0,X1表示单键或1,2-亚乙基且X2表示-COO-时,则环A2表示1,4亚苯基,在其上的至少一个氢原子由氟原子取代;
当m=n=1,X2表示-COO-,和X1表示单键或1,2-亚乙基时,则环A2表示1,4-亚苯基,在其上的至少一个氢原子由氟原子取代;
当m=n=1,X3表示-COO-和X1和X2相互无关地表示单键或1,2-亚乙基时,则环A3表示1,4-亚苯基,在其上的至少一个氢原子由氟原子取代,以及
当m=n=0和X1表示-CF2O-或-OCF2-时,则环A1或环A4表示1,4-亚苯基,在其上的至少一个氢原子由氯原子或氟原子取代;和
组成这化合物的每一元素可由其同位素取代。
[2]在上述[1]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中的m=n=0,X1是-CF2O-,且环A1或环A4是1,4-亚苯基,在其上的至少一个氢原子由氟原子或氯原子取代。
[3]在上述[1]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中的m=1,n=0,和X2是-COO-。
[4]在上述[1]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中的m=n=1和X2是-COO-。
[5]在上述[1]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中的m=n=1,X3是-COO-。
[6]在上述[3]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中环A1是反-1,4-亚环己基,环A2是1,4-亚苯基。
[7]在上述[3]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中环A1和A2是都是反-1,4-亚环己基。
[8]在上述[6]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中X1是1,2-亚乙基,X2是-COO-,和环A2是3-氟-1,4-亚苯基。
[9]在上述[6]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中X1是亚乙烯基,X2是-COO-。
[10]在上述[7]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中环X1是亚乙烯基,X2是-COO-。
[11]在上述[1]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中m=1,n=0,X1或X2是-CF2O-或-OCF2-。
[12]在上述[1]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中R1和Y1都是烷基。
[13]在上述[11]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中R1和Y1中至少一个是链烯基。
[14]在上述[11]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中X1是单键,X2是-CF2O-或-OCF2-,环A1和环A2都是1,4-亚环己基,环A4是1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子可由氟原子或氯原子取代。
[15]在上述[1]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中m=n=1,X1、X2或X3是-CF2O-或-OCF2-。
[16]在上述[15]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中R1和Y1是烷基,环A1和环A4都是1,4-亚环己基,环A2和环A3都是1,4-亚苯基,在其上的至少一个氢原子可由氟原子或氯原子取代,X2是-CF2O-或-OCF2-,X1和X3都是单键。
[17]在上述[15]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中R1和Y1是烷基,环A1和环A4都是1,4-亚环己基,环A2和环A3都是1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子可由氟原子或氯原子取代,X2是-CF2O-或-OCF2-,X1和X3中任何一个是单键,另一个是1,2亚乙基。
[18]在上述[15]节中列举的液晶化合物,其中,通式(1)中R1和Y1中至少一个是链烯基。
[19]含至少两种成分并含至少一种由通式(1)表示的液晶化合物的液晶组合物。
[20]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(2)、(3)和(4)中任一表示的化合物的液晶组合物:
Figure A9719464200152
Figure A9719464200161
式中R2表示具有1-10个碳原子的烷基,在烷基中一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或-CH=CH-取代,烷基中的任何氢原子可由氟原子取代,
Y2表示氟原子、氯原子、-OCF3、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-CFH2OCF2CF2H或-OCF2CFHCF3
L1和L2相互无关地表示氢原子或氟原子,
Z1和Z2相互无关地表示1,2-亚乙基、亚乙烯基、1,4亚丁基、-COO-、-CF2O-、-OCF2-或单键,
环B表示反-1,4亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基或1,4-亚苯基,其上的氢原子可由氟原子取代,
环C表示反-1,4-亚环己基或1,4亚苯基,其上的氢原子可由氟原子取代,以及
组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
[21]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(5)或(6)表示的化合物中一种化合物的液晶组合物:
Figure A9719464200162
Figure A9719464200163
式中,R3和R4相互无关地表示具有1-10个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或亚乙烯基取代,在烷基中的任何氢原子可由氟原子取代,
Y3表示CN基或-C≡C-CN,
环D表示反-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基或1,3-二噁烷-2,5二基,
环E表示反-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,其上的氢原子可由氟原子取代,或环E也可表示嘧啶-2,5-二基,
环F表示反-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,
Z3表示1,2-亚乙基、-COO-或单键,
L3、L4和L5相互无关地是氢原子或氟原子,以及
a、b和c相互无关地各为0或1,以及组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
[22]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任一表示的化合物的液晶组合物:
Figure A9719464200171
Figure A9719464200172
Figure A9719464200173
式中,R5和R6相互无关地表示具有1-10个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或-CH=CH-取代,在烷基中的任何氢原子可由氟原子取代,
环G、环I和环J相互无关地表示反-1,4-亚环己基、嘧啶-2,5-二基或1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子可由氟原子取代,
Z4和Z5相互无关地表示-C≡C-、-COO-、-CH2CH2-、-CH=CH-或单键,以及组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
[23]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(10)、(11)和(12)中任一表示的化合物的液晶组合物:
Figure A9719464200181
Figure A9719464200183
式中,R7和R8相互无关地表示具有1-10个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或-CH=CH-取代,烷基中的任何氢原子可由氟原子取代,
环K表示反-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,
Z6和Z7相互无关地表示-CH2CH2-、-CH2O-或单键,以及
组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
[24]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任何一个表示的化合物以及含第三种成分为至少一种选自通式(10)、(11)和(12)中任何一个表示的化合物的液晶组合物。
[25]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(2)、(3)和(4)中任何一个表示的化合物以及含第三种成分为至少一种选自通式(7)、(8)扣(9)中任何一个表示的化合物中的液晶组合物。
[26]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(5)或(6)表示的化合物中以及含第三种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任一表示的化合物的液晶组合物。
[27]含第一种成分为至少一种上述[1]-[18]节任何一节列举的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(2)、(3)和(4)中任一表示的化合物以及含第三种成分为至少一种选自通式(5)或(6)表示的化合物中和含第四种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任一表示的化合物的液晶组合物。
[28]除了在上述[19]-[27]节的任何一节列举的液晶组合物外还含一或多种旋光化合物的液晶组合物。
[29]在其中使用上述[19]-[28]节任何一节列举的液晶组合物的液晶显示装置。
本发明的任何化合物具有高清亮点和低粘度。其中,环状结构不选2,3-二氟-1,4-亚苯基的化合物显示中等程度的介电各向异性值(Δε=~4.0)。另一方面,环状结构选用2,3-二氟-1,4-亚苯基的化合物显示大的负介电各向异性值。任何类型的这些化合物同其它的液晶化合物极好混溶,并具有高电阻和高电压保持比,以及稳定的物理和化学性能。
尤其是,在其中烷基选作分子末端取代基的化合物显示极高的电压保持比,是TFT方式显示装置的十分有效的降粘剂。链烯基或另一基团被选作分子末端基的化合物显示比较大的弹性常数比,是STN方式显示装置的十分有效的降粘剂。
因为环状结构不选用2,3-二氟-1,4-亚苯基的化合物与上述的化合物(c)或(d)相比具有中等程度的介电各向异性值,当将此化合物加到具有高介电各向异性的液晶组合物中并用于低压时,可以升高清亮点并保持或降低粘度,同时抑制介电各向异性的降低(临界电压的升高)。
另一方面,因为环状结构选用2,3-二氟-1,4-亚苯基的化合物有如上述的低粘度并显示大的负介电各向异性值,用本发明的化合物可以提供未决公开日本专利公报No.Hei 2-176625所讨论的IPS驱动的显示装置或那些垂直取向方式的装置的可在低压驱动和高速响应的液晶组合物和液晶显示装置。
结果,由于本发明的任何的化合物显示优选的物理性能,通过选择通式(1)中适当的R1、Y1、环A1、A2、A3和A4、X1、X2、X3、m和n可以制造满足其目的的液晶组合物。
就是说,当将这些化合物用于液晶组合物时,液晶相的温度范围需尽可能高,使用四环化合物即可,这时,m=n=1。当情况不是如此时,使用二环或三环化合物即可。
当需要特别高的电压保持比时,例如,液晶组合物用在有源矩阵时,选择烷基或烷氧基作为侧链R1和Y1即可。当需要大的弹性常数比时,例如,用于STN液晶组合物时,选择具有链烯基和链炔基不饱和成键基团的取代基作为侧链R1和Y1即可。
为了得到具有比较大的介电各向异性正值的化合物,选择其部分结构有由-CF2O-居间连接的两个1,4-亚苯基并在二氟亚甲基一侧的苯环的邻位取代一或两个氟原子的化合物即可。为了得到更大的介电各向异性值,在上述的氟原子取代的部分结构的氧原子一侧的苯环上再取代间位上的一或两个氟原子即可,以及通过引入使得偶极矩面对相同方向,从而可以达到此目的。
为了得到具有大的负介电各向异性值的化合物,对成键基团X1、X2和X3之一选择-CF2O-或-COO-即可在成键基团的氧原子一侧选择2,3-二氟-1,4-亚苯基作为环状结构。另外,选择2,3-二氟-1,4-烷氧基苯基代替2,3-二氟-1,4-亚苯基的化合物显示较高的负介电各向异性。
通过选择适当的R1、Y1、环A1、A2、A3和A4和X1、X2、X3、m和n也可以任选地调节光学备向异性值。即是说,当需要大的光学各向异性值时,即可选择具有许多1,4-亚苯基环和具有单键作成键基团的化合物。当需要小的光学各向异性值时,即可选择具有许多反-1,4-亚环己基的化合物。
为本发明的目的,“烷基”一词是指具有1-15碳原子的直链或支链烷基,从低粘度的观点,具有1-5个碳原子的烷基是特别优选的。尤其是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、异丙基、异丁基、异戊基、异己基、2-甲基丁基、2-甲基戊基和3-甲基戊基是优选的,外消旋体,S异构体和R异构体广泛应用。
为了本发明目的,“链烯基”一词是指具有2-15个碳原子的直链烯基。链烯基优选包括1E-链烯基、2Z-链烯基、3E-链烯基和4-链烯基,尤其可以提到的是1-乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-己烯基、2-丙烯基、2Z-丁烯基、2Z-戊烯基、2Z-己烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基和3E-己烯基。
作为环A1、A2、A3和A4,可以提到的是苯环、环己烷环、嘧啶环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、二噁烷环、二噻烷环以及它们的卤取代的环。特别优选的是环己烷环、苯环和它们的卤取代的环。由通式(1)表示的本发明的化合物的优选具体实施方案是由下列通式(1-1)-(1-217)中之一表示的化合物:
Figure A9719464200221
Figure A9719464200241
Figure A9719464200251
Figure A9719464200261
Figure A9719464200271
Figure A9719464200281
Figure A9719464200291
Figure A9719464200301
Figure A9719464200311
Figure A9719464200321
Figure A9719464200341
Figure A9719464200351
Figure A9719464200371
Figure A9719464200381
Figure A9719464200391
Figure A9719464200411
Figure A9719464200421
式中,R1和Y1具有和上述相同的意义。
由通式(1-1)-(1-11)、(1-21)-(1-64)和(1-81)-(1-181)中之一表示的任何化合物的粘度低并显示中等程度的介电各向异性。其中,由通式(1-1)-(1-11)和(1-21)-(1-42)中之一表示的二环或三环化合物当加到组合物中时,可大幅度降低液晶组合物的粘度而不会降低清亮点,因为这些化合物在低温下的粘度特别低而混溶性特别好。由通式(1-43)-(1-64)和(1-81)-(1-181)之一表示的环状化合物加到液晶组合物中时,只能升高清亮点而不会提高粘度,因为这些化合物具有宽温度范围的向列相而粘度低。
除了上述的四环化合物的特性外,由通式(1-97)-(1-136)和(1-160)-(1-181)中之一表示的化合物具有高的光学各向异性特性,其中,由通式(1-160)-(1-181)之一表示的二苯乙炔衍生物的粘度低并显示极高的光学各向异性,因此它们显示作为STN的液晶材料的卓越性能。
由通式(1-12)-(1-20)和(1-65)-(1-70)和(1-182)-(1-217)中之一表示的任何化合物当加到组合物中时,只能增加负的介电各向异性而不会升高液晶组合物的粘度,因为这些化合物粘度非常低并有高的负介电各向异性特性,因此,这些化合物能提供在IPS驱动的显示装置或如在未决公开日本专利公报No.Hei 2-176625中垂直取向方式的低电压驱动和高速响应的液晶组合物。
另外,由通式(1-1)-(1-217)中之一表示的任何衍生物(其中一或多个R1和Y1是链烯基)显示极大的弹性常数比K33/K11。这些衍生物与具有同样骨架的饱和化合物相比,粘度低而且显示高清亮点。如上所述,本发明的这些化合物具有极卓越的性能,使用这些化合物可以提供具有改进性能的液晶组合物和液晶显示装置。
下面更详细地讨论本发明的液晶组合物。本发明的液晶组合物优选以0.1-99.9%重量的比例至少含一种由通式(1)表示的化合物以展示卓越的性能。
尤其是,本发明的液晶组合物是采用除了含至少一种由通式(1)表示的化合物的第一种成分外还根据液晶组合物的目的任选混合选自通式(2)-(4)的化合物而完成的。
作为由通式(2)-(4)中之一表示的化合物,优选可以提到下例化合物:
Figure A9719464200451
Figure A9719464200461
Figure A9719464200471
Figure A9719464200481
Figure A9719464200511
Figure A9719464200521
Figure A9719464200531
式中,R2和Y2具有和上述相同的意义。
由通式(2)-(4)之一表示的化合物具有正的介电各向异性值,并且热稳定性和化学稳定性极好,因此当制造用于要求由高电压保持比和大电阻表示的高可靠性的TFT显示方式时,这些化合物是特别有用的。
当制备TFT显示方式用的液晶组合物时,除了含至少一种的由通式(1)表示的化合物外,可以任选使用占液晶组合物总重量的0.1-99.9%的由通式(2)-(4)中之一表示的化合物,通式(2)-(4)化合物的用量优选为10-97%重量,更希望为40-95%重量。
另外,当制备用于STN显示方式或TN显示方式的液晶组合物时,除了含至少一种由通式(1)表示的化合物的第一种成分外,还可以使用由通式(2)-(4)之一表示的化合物,但在此情况下,通式(2)-(4)的化合物优选用量低于50%重量。
在这样得到的含由通式(1)表示的化合物和由通式(2)-(4)中之一表示的化合物的液晶组合物中再加入由通式(5)-(12)中之一表示的化合物以达到调节液晶组合物粘度的目的。
作为由通式(5)或(6)表示的化合物,优选可以提到的有下列化合物:
Figure A9719464200551
Figure A9719464200561
Figure A9719464200571
Figure A9719464200581
式中R3、R4和Y3具有和上述相同的意义。
由通式(5)或(6)表示的化合物具有大的正介电各向异性值,因而特别适用于降低液晶组合物的临界电压。它们也可用于调节光学各向异性值和加宽向列相的温度范围,如升高清亮点。另外,这些化合物用于改进STN显示方式或TN显示方式的液晶组合物的电压-透射比曲线的斜率。
当增加由通式(5)或(6)表示的化合物用量时,液晶组合物的临界电压降低而粘度增加。因此,大量利用此化合物是有利的,以使液晶组合物的粘度满足所要求的性能,因为此组合物可在低电压驱动。当制备用于STN显示方式或TN显示方式的液晶组合物时,由通式(5)或(6)表示的化合物可以在0.1-99.9%重量范围内任何量使用,优选为10-97%重量,更希望为40-95%。
作为用于本发明和由通式(7)-(9)中之一表示的化合物,可以优选提出如下的化合物:
Figure A9719464200601
Figure A9719464200611
Figure A9719464200621
式中,R5和R6具有和上述相同的意义。
由通式(7)-(9)中之一表示的化合物的介电各向异性的绝对值小,接近于中性。由通式(7)表示的化合物主要用于调节液晶组合物的粘度和光学各向异性值。由通式(8)或(9)表示的化合物用于加宽向列相的温度范围如升高液晶组合物的清亮点或调节光学各向异性值。
当增加由通式(7)-(9)之一表示的化合物用量时,液晶组合物的临界电压升高而其粘度降低。因此,希望大量使用此化合物以满足液晶组合物的临界电压。当制备用于TFT显示方式的液晶组合物时,由通式(7)-(9)之一表示的化合物的用量为40%重量或更低,更希望低于35%重量。另外,当制备STN显示方式或TN显示方式的液晶组合物时,用量为70%重量或更低,更希望的用量为低于60%重量。
作为用于本发明和由通式(10)-(12)中之一表示的化合物,可以优选提出如下的化合物:
Figure A9719464200631
Figure A9719464200641
式中,R7和R8具有和上述相同的意义。
由通式(10)-(12)之一表示的化合物具有负的介电各向异性值。因此,通过同具有正的各向异性值的化合物混合,这些化合物可以控制液晶组合物的弹性常数,因此可以控制液晶组合物的电压-透射比曲线的斜率,弹性常数是介电各向异性值的函数。因此,这些化合物可以用于各种的驱动方式。
当制备用于TFT显示方式、STN显示方式或TN显示方式的液晶组合物时,由通式(10)-(12)之一表示的化合物的任选用量范围为0.1-99.9%重量,优选为10-97%重量,更希望的为10-60%重量。
除了如用于OCB(光学补偿的双折射)方式的液晶组合物的特殊情况外,有时在液晶组合物中加入旋光化合物目的是为了引入液晶螺旋结构以调节所需的扭转角和防止逆向扭转,即使在本发明的液晶组合物中也可同样加入旋光化合物。尽管为此可使用任何已知的任选旋光化合物,但优选提出如下旋光化合物:
Figure A9719464200651
一般地说,这些旋光化合物之一加入本发明的液晶组合物中是为了调节液晶的扭转间距。在用于TFT显示方式或TN显示方式的液晶组合物的情况下扭转间距的调节范围优选为10-200微米。在用于STN显示方式的液晶组合物的情况下扭转间距的调节范围优选为6-20微米。在双稳的TN方式的情况下扭转间距的调节范围优选为1.5-4微米。另外,为调节间距与温度的相关关系,可以加入两种或多种旋光化合物。
本发明的液晶组合物可以通过公众已知的方法制备。一般地说,采用的方法是将各种成分在高温下相互溶解。
本发明的液晶组合物可以通过加入二向色性染料,如部花青型、苯乙烯基型、偶氮型、偶氮甲碱型、氧化偶氮型、喹诺邻羧基苯乙酮型、蒽醌型或四嗪型染料,用作宾-主(GH)方式。本发明的液晶组合物还用作由向列液晶微囊化制备的NCAP方式或由通过在液晶中形成三维网状结构制备的聚合物网状液晶显示装置(PNLCD)代表的聚合物分散的液晶显示装置(PDLCD)。此外,本发明的液晶组合物可以用于电控双折射(ECB)方式或动态散射(DS)方式。
作为含本发明液晶化合物的向列液晶组合物可以提出下列的组合物实例。在这些组合物实例中,用下面表1所示的符号表示化合物。
另外,在位置Q1、Q2和Q3由氘原子取代反-1,4-亚环己烷基的氢原子的情况下,用符号H[1D,2D,3D]表示。在位置Q5、Q6和Q7的氢原子被取代的情况下,用符号H[5D,6D,7D]表示。这样,氘原子取代的位置由括号中的数字指出。
Figure A9719464200661
表1 用符号表示化合物的方法R-(A1)-Z1-………-Zn-(An)-X
 (1)左侧末端基R-              符号   3)成键基团       符号-Z1-,-Zn-
 CnH2n+1-                     n-CnH2n+1O-                    nO-CnH2n+1OCmH2m-               nOm-CH2=CH-                      V-CH2=CHCnH2n-                 Vn-CnH2n+1CH=CHCmH2m-           nVm-CnH2n+1CH=CHCmH2mCH=CHCkH2k  -nvmvK-     -C2H4-       2-C4H8-           4-COO-            E-C≡C-           T-CH=CH-          V-CF2O-          CF2O-OCF2-          OCF2
Figure A9719464200671
Figure A9719464200681
组合物实施例13-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    15.0%1V2-BEB(F,F)-C          5.0%3-HB-C                  25.0%2-BTB-1                 11.0%3-HH-4                  10.0%3-HHB-1                 10.0%3-H2BTB-2               4.0%3-H2BTB-3               4.0%3-H2BTB-4               4.0%3-HB(F)TB-2             6.0%3-HB(F)TB-3             6.0%CM33                    0.8part
组合物实施例25-HVHEB(2F,3F)-O2       7.0%V2-HB-C                 12.0%1V2-HB-C                  12.0%3-HB-C                    15.0%3-H[1D,2D,3D]-C           9.0%3-HB(F)-C                 5.0%2-BTB-1                   2.0%3-HH-4                    6.0%3-HH-VFF                  6.0%2-H[1D,2D,3D]HB-C         3.0%3-HHB-C                   3.0%3-HB(F)TB-2               6.0%3-H2BTB-2                 5.0%3-H2BTB-3                 5.0%3-H2BTB-4                 4.0%组合物实施例33-H2B(F)EB(2F,3F)-O2      10.0%2O1-BEB(F)-C              5.0%3O1-BEB(F)-C              15.0%4O1-BEB(F)-C              13.0%5O1-BEB(F)-C              11.0%2-HHB(F)-C                15.0%3-HHB(F)-C                15.0%3-HB(F)TB-2               4.0%3-HB(F)TB-3               4.0%3-HB(F)TB-4               4.0%3-HHB-O1                  4.0%组合物实施例43-H2B(F)EB(2F,3F)-O2      6.0%5-HVHEB(2F,3F)-O2        6.0%5-PyB-F                  4.0%3-PyB(F)-F               4.0%2-BB-C                   5.0%4-BB-C                   4.0%5-BB-C                   5.0%2-PyB-2                  2.0%3-PyB-2                  2.0%4-PyB-2                  2.0%6-PyB-O5                 3.0%6-PyB-O6                 3.0%6-PyB-O7                 3.0%3-PyBB-F                 6.0%4-PyBB-F                 6.0%5-PyBB-F                 6.0%3-HB-1                   5.0%2-H2BTB-2                4.0%2-H2BTB-3                4.0%2-H2BTB-4                5.0%3-H2BTB-2                5.0%3-H2BTB-3                5.0%3-H2BTB-4                5.0%组合物实施例55-HVHEB(2F,3F)-O2        7.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2      13.0%3-HB-C                   18.0%7-HB-C                   3.0%1O1-HB-C             10.0%3-HB(F)-C            10.0%2-PyB-2              2.0%3-PyB-2              2.0%4-PyB-2              2.0%1O1-HH-3             4.0%2-BTB-O1             5.0%3-HHB-F              4.0%3-HHB-O1             4.0%3-H2BTB-2            3.0%3-H2BTB-3            3.0%2-PyBH-3             4.0%3-PyBH-3             3.0%3-PyBB-2             3.0%组合物实施例63-H2B(F)EB(2F,3F)-O2 4.0%5-HVHEB(2F,3F)-O2    4.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2  4.0%5-BEB(F)-C           5.0%V-HB-C               11.0%5-PyB-C              6.0%4-BB-3               11.0%3-HH-2V              6.0%5-HH-V               11.0%V-HHB-1              7.0%V2-HHB-1             11.0%3-HHB-1              5.0%1V2-HBB-2                10.0%3-HHEBH-3                5.0%组合物实施例73-H2B(F)EB(2F,3F)-O2     7.0%2O1-BEB(F)-C             5.0%3O1-BEB(F)-C             12.0%5O1-BEB(F)-C             4.0%1V2-BEB(F,F)-C           16.0%3-HHB-O2                 10.0%3-HH-4                   3.0%3-HHB-F                  3.0%3-HHB-1                  3.0%3-HHB-O1                 2.0%3-HBEB-F                 4.0%3-HHEB-F                 7.0%5-HHEB-F                 7.0%3-H2BTB-2                4.0%3-H2BTB-3                4.0%3-H2BTB-4                4.0%3-HB(F)TB-2              5.0%组合物实施例85-HBCF2OB(2F,3F)-O2      10.0%2-BEB-C                  12.0%3-BEB-C                  4.0%4-BEB-C                  6.0%3-HB-C                   28.0%3-HEB-O4                 12.0%4-HEB-O2                8.0%5-HEB-O1                8.0%3-HEB-O2                6.0%3-HHB-1                 2.0%3-HHB-O1                4.0%组合物实施例93-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    5.0%5-HVHEB(2F,3F)-O2       5.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2     5.0%2-BEB-C                 10.0%5-BB-C                  12.0%7-BB-C                  7.0%1-BTB-3                 7.0%2-BTB-1                 10.0%1O-BEB-2                10.0%1O-BEB-5                10.0%2-HHB-1                 4.0%3-HHB-F                 4.0%3-HHB-1                 7.0%3-HHB-O1                4.0%组合物实施例105-HVHEB(2F,3F)-O2       7.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2     8.0%1V,2-BEB(F,F)-C         8.0%3-HB-C                  10.0%V2V-YB-C                14.0%V2V-HH-3                16.0%3-HB-O2                4.0%3-HHB-1                10.0%3-HHB-3                3.0%3-HB(F)TB-2            4.0%3-HB(F)TB-3            4.0%3-H2BTB-2              4.0%3-H2BTB-3              4.0%3-H2BTB-4              4.0%组合物实施例115-HVHEB(2F,3F)-O2      5.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2    6.0%5-BTB(F)TB-3           10.0%V2-HB-TC               10.0%3-HB-TC                10.0%3-HB-C                 10.0%5-HB-C                 7.0%5-BB-C                 3.0%2-BTB-1                10.0%2-BTB-O1               5.0%3-HH-4                 5.0%3-HHB-1                10.0%3-H2BTB-2              3.0%3-H2BTB-3              3.0%3-HB(F)TB-2            3.0%组合物实施例125-HVHEB(2F,3F)-O2      3.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2    4.0%1V2-BEB(F,F)-C         6.0%3-HB-C                 18.0%2-BTB-1                10.0%5-HH-VFF               30.0%1-BHH-VFF              8.0%1-BHH-2VFF             4.0%3-H2BTB-2              5.0%3-H2BTB-3              4.0%3-H2BTB-4              4.0%3-HHB-1                4.0%组合物实施例133-H2B(F)EB(2F,3F)-O2   5.0%5-HVHEB(2F,3F)-O2      10.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2    10.0%2-HB-C                 5.0%3-HB-C                 12.0%3-HB-O2                12.0%2-BTB-1                3.0%3-HHB-1                3.0%3-HHB-F                4.0%3-HHB-O1               2.0%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)-F           5.0%组合物实施例145-HBCF2OB(2F,3F)-O2    10.0%2-HHB(F)-F             17.0%3-HHB(F)-F             17.0%5-HHB(F)-F             16.0%2-H2HB(F)-F            10.0%3-H2HB(F)-F            5.0%2-HBB(F)-F             6.0%3-HBB(F)-F             6.0%5-HBB(F)-F             13.0%CN                     0.3份组合物实施例155-HVHEB(2F,3F)-O2      8.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2    5.0%7-HB(F)-F              5.0%5-H2B(F)-F             5.0%3-HB-O2                10.0%3-HH-4                 2.0%3-HH[5D,6D,7D]-4       3.0%2-HHB(F)-F             10.0%3-HHB(F)-F             5.0%5-HH[5D,6D,7D]B(F)-F   10.0%3-H2HB(F)-F            5.0%2-HBB(F)-F             3.0%3-HBB(F)-F             3.0%5-HBB(F)-F             6.0%2-H2BB(F)-F            5.0%3-H2BB(F)-F             6.0%3-HHB-O1                5.0%3-HHB-3                 4.0%组合物实施例163-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    3.0%5-HVHEB(2F,3F)-O2       3.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2     4.0%7-HB(F,F)-F             3.0%3-HB-O2                 7.0%2-HHB(F)-F              10.0%3-HHB(F)-F              10.0%2-HBB(F)-F              9.0%3-HBB(F)-F              9.0%5-HBB(F)-F              16.0%2-HBB-F                 4.0%3-HBB-F                 4.0%5-HBB-F                 3.0%3-HBB(F,F)-F            5.0%5-HBB(F,F)-F            10.0%组合物实施例175-HBCF2OB(2F,3F)-O2     15.0%7-HB(F,F)-F             3.0%3-H2HB(F,F)-F           12.0%4-H2HB(F,F)-F           10.0%5-H2HB(F,F)-F           10.0%3-HHB(F,F)-F            5.0%4-HHB(F,F)-F            5.0%3-HH2B(F,F)-F            15.0%3-HBB(F,F)-F             12.0%5-HBB(F,F)-F             7.0%3-HBCF2OB(F,F)-F         6.0%组合物实施例183-H2B(F)EB(2F,3F)-O2     10.0%7-HB(F,F)-F              5.0%3-H2HB(F,F)-F            12.0%3-HHB(F,F)-F             10.0%4-HHB(F,F)-F             5.0%3-HBB(F,F)-F             10.0%3-HHEB(F,F)-F            10.0%4-HHEB(F,F)-F            3.0%5-HHEB(F,F)-F            3.0%2-HBEB(F,F)              3.0%3-HBEB(F,F)              5.0%5-HBEB(F,F)              3.0%3-HDB(F,F)               15.0%3-HHBB(F,F)-F            6.0%组合物实施例195-HBCF2OB(2F,3F)-O2      10.0%3-BCF2OB(2F,3F)-O2       10.0%3-HHB(F,F)-F             9.0%3-H2HB(F,F)-F            8.0%4-H2HB(F,F)-F            8.0%5-H2HB(F,F)-F            8.0%3-HBB(F,F)-F             11.0%5-HBB(F,F)-F                10.0%3-H2BB(F,F)-F               10.0%5-HHBB(F,F)-F               3.0%5-HHEBB-F                   2.0%3-HH2BB(F,F)-F              3.0%1O1-HBBH-4                  4.0%1O1-HBBH-5                  4.0%组合物实施例205-HBCF2OB(2F,3F)-O2         4.0%5-B2BCF2OB(2F,3F)-O2        4.0%3-BCF2OB(2F,3F)-O2          4.0%5-HB-F                      12.0%6-HB-F                      9.0%7-HB-F                      7.0%2-HHB-OCF3                  7.0%3-HHB-OCF3                  7.0%4-HHB-OCF3                  7.0%5-HHB-OCF3                  5.0%3-HH2B-OCF3                 4.0%5-HH2B-OCF3                 4.0%3-HHB(F,F)-OCF3             5.0%3-HBB(F)-F                  8.0%3-HH2B(F)-F                 3.0%3-HB(F)BH-3                 3.0%5-HBBH-3                    3.0%3-HHB(F,F)-OCF2H            4.0%组合物实施例213-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    15.0%3-HEB-O4                23.0%4-HEB-O2                18.0%5-HEB-O1                18.0%3-HEB-O2                14.0%5-HEB-O2                12.0%组合物实施例225-HBCF2OB(2F,3F)-O2     15.0%5-HVHEB(2F,3F)-O2       5.0%3-HB-O2                 10.0%3-HB-O4                 10.0%3-HEB-O4                16.0%4-HEB-O2                13.0%5-HEB-O1                13.0%3-HEB-O2                10.0%5-HEB-O2                8.0%组合物实施例235-HBCF2OB(2F,3F)-O2     15.0%3-HB-O2                 15.0%3-HB-O4                 10.0%3-HEB-O4                10.0%4-HEB-O2                7.0%5-HEB-O1                7.0%3-HEB-O2                6.0%5-HEB-O2                5.0%3-HB(2F,3F)-O2          7.0%5-HHB(2F,3F)-O2         5.0%5-HBB(2F,3F)-2            5.0%5-HBB(2F,3F)-O2           4.0%5-BB(2F,3F)B-3            4.0%组合物实施例243-BCF2OB(2F,3F)-O2        20.0%3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2      15.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2       15.0%3-HB(2F,3F)-O2            20.0%5-HHB(2F,3F)-O2           10.0%5-HHB(2F,3F)-1O1          5.0%5-HBB(2F,3F)-2            10.0%5-HBB(2F,3F)-1O1          5.0%组合物实施例253-BCF2OB(2F,3F)-O2        10.0%3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2      5.0%5-HVHEB(2F,3F)-O2         5.0%5-BBCF2OB(2F,3F)-O2       5.0%3-DB-C                    10.0%4-DB-C                    10.0%2-BEB-C                   12.0%3-BEB-C                   4.0%3-PyB(F)-F                6.0%3-HEB-O2                  3.0%5-HEB-O2                  4.0%5-HEB-5                   5.0%4-HEB-5                   5.0%1O-BEB-2                  4.0%3-HHB-1                3.0%3-HHEBB-C              3.0%3-HBEBB-C              3.0%5-HBEBB-C              3.0%组合物实施例263-H2HCF2OB(2F,3F)-O2   10.0%3-HVBCF2OB(2F,3F)-O2   5.0%5-H2BCF2OB(2F,3F)-O2   5.0%3-HHBCF2OB(2F,3F)-O2   3.0%2O1-BEB(F)-C           5.0%3O1-BEB(F)-C           12.0%5O1-BEB(F)-C           4.0%1V2-BEB(F,F)-C         10.0%3-HH-EMe               5.0%3-HB-O2                18.0%7-HEB-F                2.0%3-HHEB-F               2.0%5-HHEB-F               2.0%3-HBEB-F               4.0%2O1-HBEB(F)-C          2.0%3-HB(F)EB(F)-C         2.0%3-HBEB(F,F)-C          2.0%3-HHB-F                2.0%3-HHB-3                1.0%3-HEBEB-F              2.0%3-HEBEB-1              2.0%组合物实施例273-B(F)EB(2F,3F)-O2            5.0%3-BCF2OB(2F,3F)-O2            5.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2           5.0%5-H2BCF2OB(2F,3F)-O2          10.0%5-B2BCF2OB(2F,3F)-O2          15.0%5-HB-CL                       4.0%7-HB-CL                       4.0%1O1-HH-5                      3.0%2-HBB(F)-F                    8.0%3-HBB(F)-F                    8.0%4-HHB-CL                      4.0%5-HHB-CL                      8.0%3-H2HB(F)-CL                  4.0%3-HBB(F,F)-F                  10.0%5-H2BB(F,F)-F                 9.0%3-HB(F)VB-2                   4.0%3-HB(F)VB-3                   4.0%组合物实施例283-B(F)EB(2F,3F)-O2            5.0%5-HVBEB(2F,3F)-O3             5.0%5-H2B(F)EB(2F,3F)-O2          5.0%5-H4HB(F,F)-F                 7.0%5-H4HB-OCF3                   15.0%3-H4HB(F,F)-CF3               3.0%3-HB-CL                       6.0%5-HB-CL                       4.0%2-H2BB(F)-F                   5.0%3-H2BB(F)-F                10.0%5-HVHB(F,F)-F              5.0%3-HHB-OCF3                 5.0%3-H2HB-OCF3                5.0%V-HHB(F)-F                 5.0%3-HHB(F)-F                 5.0%5-HHEB-OCF3                2.0%3-HBEB(F,F)-F              5.0%5-HH-V2F                   3.0%组合物实施例295-B(F)CF2OB(2F,3F)-O1      5.0%3-H2HB(F)EB(2F,3F)-O2      3.0%3-HH2BCF2OB(2F,3F)-O2      3.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2        5.0%2-HHB(F)-F                 2.0%3-HHB(F)-F                 2.0%5-HHB(F)-F                 2.0%2-HBB(F)-F                 6.0%3-HBB(F)-F                 6.0%5-HBB(F)-F                 10.0%2-H2BB(F)-F                9.0%3-H2BB(F)-F                9.0%3-HBB(F,F)-F               15.0%5-HBB(F,F)-F               19.0%1O1-HBBH-4                 4.0%组合物实施例305-B(F)CF2OB(2F,3F)-O1      5.0%5-HBCF2OB(2F,3F)-O2      5.0%5-HB-CL                  12.0%3-HH-4                   2.0%3-HB-O2                  20.0%3-H2HB(F,F)-F            5.0%3-HHB(F,F)-F             8.0%3-HBB(F,F)-F             6.0%2-HHB(F)-F               5.0%3-HHB(F)-F               5.0%5-HHB(F)-F               5.0%2-H2HB(F)-F              2.0%3-H2HB(F)-F              1.0%5-H2HB(F)-F              2.0%3-HHBB(F,F)-F            4.0%3-HBCF2OB-OCF3           4.0%5-HBCF2OB(F,F)-OCF3      4.0%3-HHB-1                  3.0%3-HHB-O1                 2.0%组合物实施例315-HBCF2OB-3              8.0%5-HBCF2OBH-3             7.0%7-HB(F)-F                14.0%2-HHB(F)-F               11.0%3-HHB(F)-F               11.0%5-HHB(F)-F               11.0%2-H2HB(F)-F              5.3%3-H2HB(F)-F              2.6%5-H2HB(F)-F             5.3%2-HBB(F)-F              6.2%2-HBB(F)-F              6.2%2-HBB(F)-F              12.4%组合物实施例325-HBCF2OBH-3            7.0%3-H2BCF2OBH-3           7.0%3-H2BCF2OBH-5           6.0%7-HB(F,F)-F             4.0%3-HHB(F,F)-F            6.0%3-H2HB(F,F)-F           5.0%3-HBB(F,F)-F            12.0%5-HBB(F,F)-F            12.0%3-H2BB(F,F)-F           5.0%4-H2BB(F,F)-F           5.0%5-H2BB(F,F)-F           5.0%3-HBEB(F,F)-F           2.0%4-HBEB(F,F)-F           2.0%5-HBEB(F,F)-F           2.0%3-HHEB(F,F)-F           12.0%4-HHEB(F,F)-F           4.0%5-HHEB(F,F)-F           4.0%组合物实施例333-HBCF2OB-3             5.0%3-BCF2OBH-5             5.0%3-H2HB(F,F)-F           9.0%5-H2HB(F,F)-F           8.0%3-HHB(F,F)-F        9.0%4-HHB(F,F)-F        5.0%3-HH2B(F,F)-F       11.0%5-HH2B(F,F)-F       7.0%3-HBB(F,F)-F        14.0%5-HBB(F,F)-F        14.0%3-HHEB(F,F)-F       9.0%3-HHBB(F,F)-F       2.0%3-HH2BB(F,F)-F      2.0%组合物实施例343-HBCF2OBH-3        6.0%3-HBCF2OBH-5        4.0%3-H2BCF2OBH-2       5.0%7-HB(F,F)-F         4.0%7-HB(F)-F           6.0%2-HHB(F)-F          11.5%3-HHB(F)-F          11.5%5-HHB(F)-F          11.5%2-H2HB(F)-F         3.0%3-H2HB(F)-F         1.5%5-H2HB(F)-F         3.0%3-H2HB(F,F)-F       5.0%4-H2HB(F,F)-F       4.0%5-H2HB(F,F)-F       4.0%3-HHB(F,F)-F        7.0%3-HH2B(F,F)-F       7.0%5-HH2B(F,F)-F       6.0%组合物实施例353-HB(F)CF2OB-3              8.0%3-HB(F,F)CF2OB-5            5.0%2-HBCF2OBH-2                7.0%7-HB(F,F)-F                 4.0%2-HHB(F)-F                  11.1%3-HHB(F)-F                  11.2%5-HHB(F)-F                  11.2%2-H2HB(F)-F                 3.0%3-H2HB(F)-F                 1.5%5-H2HB(F)-F                 3.0%3-H2HB(F,F)-F               5.0%4-H2HB(F,F)-F               3.0%5-H2HB(F,F)-F               3.0%3-HHB(F,F)-F                8.0%4-HHB(F,F)-F                4.0%3-HH2B(F,F)-F               6.0%5-HH2B(F,F)-F               6.0%组合物实施例363-HBCF2OB-5                 7.0%3-HB(F)CF2OBH-3             5.0%3-HB(F)CF2OBTB-3            3.0%3-HB-Cl                     7.0%7-HB(F,F)-F                 10.0%2-HBB(F)-F                  6.5%3-HBB(F)-F                  6.5%5-HBB(F)-F                  13.0%2-HHB-CL              5.0%4-HHB-CL              8.0%5-HHB-CL              5.0%3-HBB(F,F)-F          10.0%5-HBB(F,F)-F          8.0%3-HB(F)VB-2           3.0%3-HB(F)VB-3           3.0%组合物实施例373-BCF2OBH-V           5.0%5-HB(F,F)CF2OBH-3     3.0%2-BTBCF2OBH-2         3.0%3-BTB(F)CF2OBH-3      3.0%5-HB-CL               5.0%7-HB-CL               6.0%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              5.0%5-HHB-CL              4.0%3-HBB(F,F)-F          16.0%5-HBB(F,F)-F          14.0%3-HB(F)TB-2           3.0%组合物实施例385-HBCF2OBH-3          6.0%3-HBCF2OBH-3          6.0%5-HBCF2OBTB-3         3.0%2-HHB(F)-F              8.0%3-HHB(F)-F              8.0%5-HHB(F)-F              8.0%3-HHB(F,F)-F            6.0%5-HHB(F,F)-F            5.0%3-H2HB(F,F)-F           7.0%4-H2HB(F,F)-F           7.0%5-H2HB(F,F)-F           7.0%3-HH2B(F,F)-F           12.0%5-HH2B(F,F)-F           8.0%2-HBB-F                 3.0%3-HBB-F                 3.0%3-HHB-1                 3.0%组合物实施例395-HBCF2OB-3             5.0%2-HB(F)CF2OB-3          5.0%3-HB(F)CF2OB-3          5.0%7-HB(F)-F               4.0%2-HHB(F)-F              13.0%3-HHB(F)-F              13.0%5-HHB(F)-F              13.0%2-H2HB(F)-F             6.0%3-H2HB(F)-F             3.0%5-H2HB(F)-F             6.0%2-HBB(F)-F              3.0%3-HBB(F)-F              3.0%5-HBB(F)-F              6.0%3-HBB-F              2.0%3-HHB-F              3.0%3-HB-O2              5.0%3-HHB-1              3.0%1O1-HBBH-3           2.0%组合物实施例405-HBCF2OB-3          8.0%3-BCF2OBH-V          8.0%2-BCF2OBH-2V         8.0%3-HB(F)CF2OBH-3      6.0%7-HB(F,F)-F          5.0%5-H2B(F)-F           5.0%2-HHB(F)-F           4.0%3-HHB(F)-F           4.0%5-HHB(F)-F           4.0%2-HBB(F)-F           8.0%3-HBB(F)-F           8.0%5-HBB(F)-F           16.0%2-HBB-F              4.0%3-HB(F)TB-2          4.0%3-HB(F)TB-3          4.0%3-HB(F)TB-4          4.0%组合物实施例413-HB(F,F)CF2OB-1     4.0%3-HB(F,F)CF2OBH-3    4.0%2-BTB(F,F)CF2OBH-2   2.0%2-HHB(F)-F           10.0%3-HHB(F)-F              10.0%5-HHB(F)-F              10.0%2-HBB(F)-F              5.0%3-HBB(F)-F              5.0%5-HBB(F)-F              10.0%3-HHB(F,F)-F            7.0%5-HHB(F,F)-F            4.0%3-HH2B(F,F)-F           8.0%5-HH2B(F,F)-F           8.0%5-H2HB(F,F)-F           5.0%5-HHEBB-F               2.0%3-HB-O2                 4.0%3-HHB-O1                2.0%组合物实施例425-HBCF2OB-3             5.0%3-BCF2OBH-V             4.0%5-HBCF2OBH-3            5.0%3-H2BCF2OBH-3           5.0%2-HHB(F)-F              4.0%3-HHB(F)-F              4.0%5-HHB(F)-F              4.0%2-HBB(F)-F              4.0%3-HBB(F)-F              4.0%5-HBB(F)-F              8.0%4-H2BB(F)-F             6.0%5-H2BB(F)-F             6.0%3-H2BB(F,F)-F           4.0%4-H2BB(F,F)-F       5.0%5-H2BB(F,F)-F       4.0%3-HBB(F,F)-F        12.0%5-HBB(F,F)-F        8.0%3-HH2B(F,F)-F       4.0%5-HH2B(F,F)-F       4.0%组合物实施例435-HBCF2OB-3         6.0%3-BCF2OBH-V         4.0%5-HBCF2OBH-3        5.0%3O1-BEB(F)-C        12.0%V2-HB-C             10.0%3-HB-O2             4.0%2-BTB-O1            5.0%3-BTB-O1            5.0%4-BTB-O1            5.0%4-BTB-O2            5.0%5-BTB-O1            5.0%3-HHB-O1            3.0%3-H2BTB-2           2.0%3-H2BTB-3           3.0%3-H2BTB-4           3.0%3-HB(F)TB-2         3.0%3-HB(F)TB-3         3.0%3-HB(F)TB-4         5.0%2-PyBH-3            4.0%3-PyBH-3            4.0%3-PyBB-2            4.0%组合物实施例445-HBCF2OBH-3        6.0%3-H2BCF2OBH-3       6.0%3-H2BCF2OBH-5       5.0%V2-HB-C             9.0%1V2-HB-C            9.0%3-HB-C              14.0%1O1-HB-C            8.0%2O1-HB-C            4.0%2-HHB-C             5.0%3-HHB-C             5.0%3-HH-4              8.0%1O1-HH-5            5.0%2-BTB-O1            8.0%3-HHB-1             4.0%3-HHB-3             4.0%组合物实施例453-BCF2OBH-V         3.0%5-BCF2OBH-2V        4.0%3-BCF2OBH-2V1       4.0%3-H2BCF2OBH-5       4.0%1V2-BEB(F,F)-C      12.0%301-BEB(F)-C        12.0%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             5.0%3-H2BTB-3           4.0%3-H2BTB-4           4.0%组合物实施例465-HBCF2OB-3         10.0%3-HB(F)CF2OB-3      10.0%2-HB(F)CF2OBH-V     4.0%3-HB(F)CF2OBH-V1    3.0%3-BTBCF2OBH-3       3.0%V2-HB-C             12.0%1V2-HB-C            11.0%1V2-BEB(F,F)-C      11.0%2-BTB-1             5.0%4-BTB-O2            5.0%5-BTB-O1            5.0%3-HH-EMe            4.0%2-H2BTB-3           4.0%2-H2BTB-2           4.0%3-HB(F)TB-2         3.0%3-HB(F)TB-3         3.0%3-HB(F)TB-4         3.0%组合物实施例472-HBCF2OBH-2        6.0%3-HBCF2OBH-3        6.0%3-HB(F,F)CF2OBH-V          3.0%3-HB(F,F)CF2OBH-2V1        3.0%2O1-BEB(F)-C               4.0%3O1-BEB(F)-C               12.0%5O1-BEB(F)-C               4.0%1V2-BEB(F,F)-C             15.0%3-HHEB-F                   5.0%5-HHEB-F                   5.0%3-HBEB-F                   6.0%3-HHB-F                    3.0%3-HB-O2                    10.0%3-HH-4                     5.0%3-H2BTB-2                  4.0%3-H2BTB-3                  4.0%3-HB(F)VB-2                5.0%组合物实施例483-HBCF2OB-3                7.0%2-HB(F)CF2OBH-2V           3.0%3-HB(F)CF2OBH-2V1          3.0%3-HB(F,F)CF2OBTB-3         3.0%2-HB(F)-C                  15.0%2-HEB-F                    2.4%3-HEB-F                    2.3%4-HEB-F                    2.3%3-HHEB-F                   4.0%5-HHEB-F                   4.0%2-HHB(F)-C                 12.0%3-HB(F)-C             12.0%2-HHB(F)-F            10.0%3-HHB(F)-F            10.0%5-HHB(F)-F            10.0%组合物实施例493-BCF2OBH-3           7.0%2-BCF2OBH-V           7.0%3-HB(F,F)CF2OBH-V1    3.0%3-HB(F,F)CF2OBH-2V    3.0%3-HB(F)-C             3.0%3-HB-C                21.0%3-HHB-C               5.0%5-PyB-F               10.0%3-HB-O2               4.0%2-BTB-1               6.0%3-HH-4                6.0%3-HH-5                6.0%3-HHB-1               5.0%3-HHB-3               7.0%3-HHB-O1              3.0%3-HEBEB-2             2.0%3-HEBEB-F             2.0%组合物实施例503-HBCF2OBH-3          8.0%3-HBCF2OBH-5          8.0%3-HB(F)CF2OBTB-3      4.0%2-BB-C                8.0%4-BB-C            6.0%2-HB-C            10.0%3-HB-C            13.0%3-HHB-F           5.0%2-HHB-C           4.0%3-HHB-C           6.0%5-PyB-F           6.0%3-PyBB-F          6.0%2-HHB-1           6.0%3-HHB-3           5.0%3-HHB-O1          5.0%组合物实施例515-HBCF2OB-3       8.0%3-BCF2OBH-V       8.0%3-HB(F)CF2OBH-3   6.0%5-BB-C            8.0%3-HHB-F           4.0%3-HB-O2           12.0%3-HB-O4           10.0%3-PyB-4           2.5%4-PyB-4           2.5%6-PyB-4           2.5%3-PyB-5           2.5%4-PyB-5           2.5%6-PyB-5           2.5%6-PyB-O5          3.0%6-PyB-O6          3.0%6-PyB-O7        3.0%6-PyB-O8        3.0%2-HHB-1         4.0%3-HHB-1         8.0%3-HEB-O1        5.0%组合物实施例525-HBCF2OB-3     8.0%5-HBCF2OBH-3    6.0%3-H2BCF2OBH-3   6.0%3-DB-C          10.0%4-DB-C          12.0%5-DB-C          8.0%2-BEB-C         10.0%5-PyB(F)-F      10.0%2-PyB-2         1.4%3-PyB-2         1.3%4-PyB-2         1.3%3-HEB-O4        2.2%4-HEB-O2        1.6%3-HEB-O2        1.3%1O-BEB-2        1.1%5-HEB-1         1.6%4-HEB-4         2.2%3-HHB-3         6.0%3-HHB-O1        4.0%2-PyBH-3        6.0%组合物实施例532-HBCF2OB-2     6.0%3-HBCF2OB-3     4.0%5-HBCF2OBH-3    6.0%3-DB-C          10.0%4-DB-C          10.0%2-BEB-C         12.0%3-BEB-C         4.0%3-HHEBB-C       3.0%3-HBEBB-C       3.0%5-HBEBB-C       3.0%3-PyB(F)-F      6.0%3-HEB-O4        8.3%4-HEB-O2        6.2%5-HEB-O1        6.2%3-HEB-O2        5.2%5-HEB-O2        4.1%3-HHB-1         3.0%组合物实施例543-H2BCF2OBH-3   5.0%3-H2BCF2OBH-5   5.0%5-HB-F          4.0%7-HB-F          7.0%3-HHB-OCF3      10.0%5-HHB-OCF3      8.0%3-H2HB-OCF3     6.0%5-H2HB-OCF3     5.0%2-HHB(F)-F      5.0%3-HHB(F)-F       5.0%5-HHB(F)-F       5.0%3-H2HB(F,F)-F    6.0%4-H2HB(F,F)-F    5.0%5-H2HB(F,F)-F    5.0%3-HHB(F,F)-F     8.0%3-HH2B(F,F)-F    6.0%组合物实施例555-HBCF2OB-3    8.0%5-HBCF2OBH-3    6.0%3-H2BCF2OBH-3   6.0%7-HB-F          5.0%3-HB-O2         4.0%3-HHB-OCF3      10.0%5-HHB-OCF3      5.0%3-H2HB-OCF3     5.0%5-H2HB-OCF3     5.0%2-HHB(F)-F      7.0%3-HHB(F)-F      7.0%5-HHB(F)-F      7.0%2-H2HB(F)-F     4.0%3-H2HB(F)-F     2.0%5-H2HB(F)-F     4.0%2-HBB(F)-F      3.0%3-HBB(F)-F      3.0%5-HBB(F)-F      6.0%3-HHB-1         3.0%组合物实施例563-BCF2OBH-V      6.0%5-HECF2OBH-3     4.0%V2-HB-C          9.0%1V2-HB-C         9.0%3-HB-C           14.0%1O1-HB-C         8.0%2O1-HB-C         4.0%2-HHB-C          5.0%3-HHB-C          5.0%V2-HH-3          10.0%1O1-HH-5         4.0%2-BTB-O1         8.0%V-HHB-1          5.0%V-HBB-2          5.0%1V2-HBB-2        4.0%组合物实施例573-BCF2OBH-V      6.0%3-H2BCF2OBH-3    7.0%3-H2BCF2OBH-5    7.0%2O1-BEB(F)-C     4.0%3O1-BEB(F)-C     10.0%5O1-BEB(F)-C     4.0%V-HB-C           10.0%1V-HB-C          10.0%3-HB-C           8.0%2-HHB-C          4.0%3-HHB-C             4.0%4-HHB-C             4.0%5-HHB-C             4.0%3-HB-O2             5.0%V-HHB-1             5.0%V-HBB-2             4.0%3-H2BTB-2           4.0%组合物实施例583-BCF2OBH-3         6.0%5-HB(F,F)CF2OB-3    4.0%3-HB(F)CF2OBH-3     5.0%5-HB-F              6.0%6-HB-F              4.0%7-HB-F              7.0%5-HB-3              3.0%3-HB-O1             3.0%2-HHB-OCF3          5.0%3-HHB-OCF3          5.0%4-HHB-OCF3          5.0%5-HHB-OCF3          7.0%3-HH2B-OCF3         2.0%5-HH2B-OCF3         3.0%3-HH2B-F            3.0%5-HH2B-F            3.0%3-HBB(F)-F          6.0%5-HBB(F)-F          5.0%3-HH2B(F)-F         7.0%5-HH2B(F)-F          9.0%5-HB(F)BH-3          2.0%组合物实施例593HB(F,F)CF2OBH-3     4.0%2-BTB(F,F)CF2OBH-2   4.0%2-HBCF2OBTB-2        8.0%5-HB-F               7.0%3-HH-O1              4.0%3-HH-O3              4.0%5-HH-O1              3.0%3-HHB-OCHF2          5.0%5-HHB-OCHF2          5.0%3-HHB(F,F)-OCHF2     8.0%5-HHB(F,F)-OCHF2     8.0%2-HHB-OCHF3          5.0%3-HHB-OCHF3          5.0%4-HHB-OCHF3          5.0%5-HHB-OCHF3          5.0%3-HH2B(F)-F          7.0%5-HH2B(F)-F          8.0%3-HHEB(F)-F          5.0%组合物实施例602-BCF2OBH-2V         8.0%3-HB(F)CF2OBH-V      6.0%2-HB(F)CF2OBH-2V     6.0%V-HB-C               10.0%1V-HB-C              5.0%3-BB-C             5.0%5-BB-C             5.0%2-HB)F)-C          4.0%4-BB-3             3.0%3-H2B-O2           3.0%5-H2B-O2           6.0%3-BEB-C            5.0%5-HEB-O1           6.0%5-HEB-O3           6.0%5-BBB-C            3.0%4-BPyB-C           4.0%4-BPyB-5           4.0%5-HB2B-4           3.0%5-HBB2B-3          2.0%1V-HH-1O1          3.0%1V2-HBB-3          3.0%组合物实施例613-BCF2OBH-2V1      6.0%3-HB(F,F)CF2OBH-3  3.0%2-BTB(F)CF2OBH-2   6.0%4-HEB(F)-F         8.0%5-HEB(F)-F         8.0%2-BEB(F)-C         5.0%3-BEB(F)-C         5.0%4-BEB(F)-C         6.0%5-BEB(F)-C         6.0%1O3-HB(F)-C        6.0%3-HHEB(F)-F    5.0%5-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       5.0%V2-HH-3        3.0%v2-HHB-1       3.0%
由通式(1)表示的本发明的液晶化合物可以用有机合成化学中的一般方法很容易地制备。例如,可以选择在有机合成,有机反应(OrganicSynthesis,Organic Reaction),Jikken Kagaku Kouza(化学实验课程(Course of Chemical Experiment))中叙述的方法或其他方法和将它们结合起来的方法很容易地制备这些化合物。
例如,由通式(1)表示的化合物(1-A)(式中m=1,n=0,X2是-COO-)可以优选地由下列方法制备。即,在脱水剂如二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下,在溶剂如二氯甲烷和氯仿中将羧酸衍生物(13)同醇或酚衍生物(14)反应可以制备化合物(1-A)(B.Neises et al.,有机合成(Organic Synthesis),63,183,(1985))。
Figure A9719464201061
式中,R1、X1、Y1和A1、A2和A4具有和上述相同的意义。由通式(1)表示的化合物(1-B)(式中m=1,n=0,X2是-CF2O-)可以优选地由下列方法制备。即,在未决公开日本专利公报No.Hei 5-255165叙述的方法用镁和金属锂将卤化物(15)转化为格林纳试剂或锂化合物,然后将上述试剂或锂化合物同二硫化碳反应得到二硫代羧酸衍生物(16)。随后,衍生物(16)同亚硫酰氯反应转化为硫羰酰氯,再同醇或酚反应生成硫羰-O-酯衍生物(17),然后衍生物(17)在氧化剂如N-溴代琥珀酰亚胺(下文缩写为NBS)和1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲(下文缩写为DBH)存在下同三氟化二乙基氨基硫(下文缩写为DAST)或同四丁基铵二氢二氢三氟化物或HF-吡啶反应,生成目的化合物(1-B)。
Figure A9719464201071
Figure A9719464201073
式中,R1、X1、Y1、和环A1、A2和A4具有和上述相同的意义。
硫羰-O-酯衍生物(17)也可以通过将二硫代羧酸衍生物(16)转化成碱金属盐,然后在碘的存在下同醇化物或酚盐反应制备。另外,酯衍生物(17)可以通过由上述生产方法得到的酯衍生物(1-A)同2,4-双(4-甲氧基苯基)-1,3-二硫杂-2,4-二膦杂戊烷(diphosphetane)-2,4-二硫化物(下文缩写为Lawesson试剂)反应制备。
Figure A9719464201081
由通式(1)表示的化合物(式中X1、X2或X3是亚乙基),例如,由通式(1)表示的化合物(1-C)(式中m是1,n是0,X1是-CH=CH-,X2是-CF2O-),和化合物(1-D),(式中,X2是-COO-),可优选地由下列方法制备。即,首先,按照在有机反应(Organic Reactions)14卷,第3章的方法由溴代甲烷衍生物(18)和三苯膦反应制备维悌希试剂(19),试剂(19)同在四氢呋喃(下文缩写为THF)中的碱如醇钠和烷基锂反应制备内鎓盐,后者同醛衍生物(21)反应得到E,Z-烯烃混合物(22)。其次,按照日本专利公报No.Hei 4-30382的方法E,Z-烯烃混合物同苯亚磺酸或对-甲苯亚磺酸反应进行异构化。或者,按照日本专利公报No.Hei 6-62462的方法E,Z-烯烃混合物同间-氯代苯甲酸反应转化为对苄基苯基甲酰胺衍生物(23)。对苄基苯基甲酰胺衍生物然后同二溴三苯基正膦反应得到二溴衍生物(24),随后将衍生物(24)重结晶,只提纯赤异构体,然后用金属锌还原得到E-烯烃衍生物(25)。用如上述(1-B)中相同的方法处理衍生物(25),得到目的化合物(1-C)。
Figure A9719464201082
Figure A9719464201091
式中,R1、X1、Y1和环A1、A2和A4具有和上述相同的意义。另外,用上面叙述的方法得到的化合物(25)同丁基锂等反应锂化,然后同二氧化碳反应得到羧酸衍生物(26)。用在制备化合物(1-C)相同的方法处理化合物(26)可得到目的化合物(1-D)。
Figure A9719464201092
式中,R1、X1、Y1和环A1、A2和A4具有和上述相同的意义。
由通式(1)表示的化合物(式中X1、X2或X3是亚乙基),例如,由通式(1)表示的化合物(1-E)(式中m是1,n是0,X1是-C≡C-,X2是-CF2O-),和化合物(1-F),(式中,X2是-COO-),可优选地由下列方法制备。即,按照在有机化学杂志(J.Org.Chem.,)28,2163,3313(1963)叙述的方法在催化剂存在下乙炔衍生物(27)同化合物(28)反应制备化合物(29)。用在上述制备化合物(1-B)相同的方法处理得到的化合物(29)可得到目的化合物(1-E)。式中,R1、X1、Y1和环A1、A2和A4具有和上述相同的意义。
另外,用上面叙述的方法得到的化合物(29)同丁基锂等反应锂化,然后同二氧化碳反应得到羧酸衍生物(30)。用在制备化合物(1-C)相同的方法处理化合物(30)可得到目的化合物(1-F)。
Figure A9719464201102
式中,R1、X1、Y1和环A1、A2和A4具有和上述相同的意义。
按照在有机化学杂志(J.Org.Chem.,)38,1367(1963)叙述的方法用碱处理二溴化物(31)可以很容易得到乙炔衍生物(27),而二溴化物(31)可通过在相应的乙烯基衍生物中加入溴得到。
Figure A9719464201103
式中,R1和环A1具有和上述相同的意义。
此外,上面未叙述的其它化合物可以优选地通过在已知的有关有机合成的参考书或专利公报中适当选择各种方法并将这些方法配合而制得。
现在,参考实施例更详细地叙述制备本发明化合物的方法以及这些化合物的用法。在每一实施例中,Cr是指晶体,N是指向列相,Sm是指近晶相,Iso是指各向同性液体,所有相转变温度单位是℃。在1H-NMR中,s是指单峰,d是指双峰,t是指三峰,m是指多峰,J是指偶合常数(Hz)。另外,在质谱(GC-MS)中,M+是指分子离子峰。实施例1
2,3-二氟-4-乙氧基苯基2-氟-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基苯甲酸酯(由通式(1)表示的化合物,式中m是1,n是0,环A1表示反-1,4-亚环己基,环A2表示1,4-亚苯基,环A4表示2,3-二氟-1,4-亚苯基,X1表示-CH2CH2-,R1表示正-C3H7,和Y1表示OC2H5,化合物No.15)的制备(第一步)首先,将100克(0.77摩尔)2,3-二氟苯酚、100克(0.92摩尔)溴乙烷、127克(0.92摩尔)碳酸钾)、1.0克(6.0毫摩尔)碘化钾和1.3升二甲基甲酰胺(DMF)混合并加热回流7小时。反应完成后,在反应溶液中加入1.0升水,然后用2.0升甲苯提取。得到的有机层用水洗一次,然后用无水硫酸镁干燥。减压下蒸出溶剂,在减压下蒸馏残余物,得到87.5克的2,3-二氟乙氧基苯(产率71.4%)。(第二步)
在30分钟内在-78℃下将100毫升的1.56摩尔正丁基锂于己烷中的溶液逐滴加到在第一步得到的19.0克(0.12摩尔)2,3-二氟乙氧基苯溶于250毫升四氢呋喃得到的溶液中,并继续搅拌30分钟。在同样的温度下在10分钟内向此溶液中逐滴加入25克(0.24摩尔)硼酸三甲酯溶于50毫升THF的溶液中,并在相同的温度下搅拌3小时,然后逐渐升温到室温。在此溶液中加入55.2克(1.2摩尔)甲酸,然后在30分钟内加入108.8克30%重量的过氧化氢,然后将溶液加热到50℃,并继续搅拌30分钟。使反应溶液静置冷至室温后,将溶液倾入5%重量的硫代硫酸钠的水溶液中,用400毫升甲苯提取。有机层用无水硫酸镁干燥,在减压下蒸去溶剂,将残余物从庚烷中重结晶,得到9.1克2,3-二氟-4-乙氧基苯酚(产率43.4%)。(第三步)
首先,将由第二步得到的1.7克(10毫摩尔)2,3-二氟-4-乙氧基苯酚、2.9克(10毫摩尔)2-氟-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)苯甲酸、1.3克(11毫摩尔)DMAP和100毫升的二氯甲烷混合。在用冰冷却的条件下在10分钟内向此混合物中逐滴加入2.27克(11毫摩尔)DCC溶于15毫升的二氯甲烷中的溶液。然后将混合物加热至室温并继续搅拌过夜。过滤分离晶体,在减压下丛滤液中蒸出溶剂。残余物经硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:醋酸乙酯),再从庚烷中重结晶,得到2.48克目的化合物(产率55.3%)。
此化合物显示出液晶相,其相转变温度如下:
C-N点:65.4,N-I点:141.3。
各种波谱数据证实上述化合物的结构。1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):8.09-7.92(t,1H,J=15.7 Hz),7.11-6.75(m,4H),4.25-4.02(q,2H,J=21.2 Hz),2.78-2.61(t,2H,J=15.7 Hz),1.81-0.88(m,22H)
质谱:448(M+)实施例2
制备(2,3-二氟-4-乙氧基苯基)氧(4-(反-4-正戊基环己基)苯基)二氟甲烷(由通式(1)表示的化合物,式中m是1,n是0,环A1表示反-1,4-亚环己基,环A2表示1,4-亚苯基,环A4表示2,3-二氟-1,4-亚苯基,X1表示单键,X2表示-CF2O-,R1表示正-C5H11,Y1表示OC2H5,化合物No.152)(第一步)
在由0.95克(39毫摩尔)镁悬浮于200毫升THF中制得的悬浮液中,在室温和搅拌下在1小时内逐滴加入9.28克(30毫摩尔)4-(反-4-正戊基环己基)溴苯溶于80毫升THF中制备的溶液,然后加热回流2小时以制备格林纳试剂。在室温和30分钟内向此溶液中逐滴加入5.7克(75毫摩尔)的二硫化碳并继续搅拌过夜。在此反应溶液中加入150毫升1M盐酸以终止反应并用350毫升甲苯提取。有机层用无水硫酸镁干燥,在减压下蒸出溶剂,将残余物从庚烷中重结晶,得到4.74克的4-(反-4-正戊基环己基)苯基二硫代羧酸(产率51.5%)。(第二步)
将在第一步制备的5.29克(17.3毫摩尔)4-(反-4-正戊基环己基)苯基二硫代羧酸溶于20毫升THF中的溶液,在用冰冷却的条件下,在15分钟内逐滴加入到将1.52克(38.0毫摩尔)60%氢化钠悬浮在15毫升THF中制备的悬浮液中,并继续搅拌30分钟。在15分钟内在此反应溶液中逐滴加入2.50克(14.4毫摩尔)2,3-二氟-4-乙氧基苯酚溶于20毫升THF中的溶液,并继续搅拌30分钟。在此反应溶液中在15分钟内逐滴加入9.64克(38.0毫摩尔)碘溶于20毫升THF中的溶液中,继续搅拌1小时,加热到室温,并在相同温度下搅拌过夜。将反应溶液倾入10%硫代硫酸钠水溶液中,用100毫升二乙醚提取,有机层用无水硫酸镁干燥,在减压下蒸去溶剂,将残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),再从庚烷中重结晶,得到2.0克的2,3-二氟-4-乙氧基苯基4-(反-4-正戊基环己基)硫代苯甲酸酯(产率31.2%)。(第三步)
在由1.59克(8.93毫摩尔)N-溴代琥珀酰亚胺悬浮于20毫升二氯甲烷中得到的悬浮液中在-78℃下和15分钟内逐滴加入1.78克氟化氢-吡啶,并继续搅拌10分钟。向此反应溶液中在30分钟内逐滴加入2.0克(4.48毫摩尔)2,3-二氟-4-乙氧基苯基4-(反-4-正戊基环己基)硫代苯甲酸酯溶于30毫升二氯甲烷的溶液,并继续搅拌2小时。将此反应溶液倾入碳酸钠饱和水溶液中以终止反应。分出二氯甲烷层并依序用10%亚硫酸氢钠水溶液和水洗,用无水硫酸镁干燥,在减压下蒸去溶剂,残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),得到0.72克目的化合物(产率35.5%)。此化合物显示了液晶相,其相转变温度如下:C-N点:61.4,N-I点:131.4各种波谱数据证实上述化合物的结构。1H-NMR(CDCl3)δ(ppm):7.71-6.57(m,6H),4.26-4.00(q,2H,J=21.0 Hz),2.53-2.83(m,24H)19F-NMR(CDCl3)δ(ppm):-66.5(s,-CF2O-)质谱:452(M+)实施例3
制备二氟-(4-戊基苯氧基)(4-(反-4-丙基环己基)苯基)甲烷(由通式(1)表示的化合物,式中m是1,n是0,环A1表示反-1,4-亚环己基,环A2表示1,4-亚苯基,环A4表示1,4-亚苯基,X1表示单键,X2表示-CF2O-,R1表示正-C3H7,Y1表示C5H11,化合物No.331)(第一步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的500毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将2.7克(112.1毫摩尔)镁屑在搅拌下悬浮于50毫升的THF中,在40分钟内逐滴加入30克(106.8毫摩尔)4-(反-4-丙基环己基)溴代苯溶于THF中的70毫升溶液,使内部温度不超过50℃。将反应溶液用热水浴在50℃下加热并搅拌2小时以陈化。将反应溶液的内部温度用冰浴降低到5℃后,在25分钟内运滴加入24.4克(320.4毫摩尔)二硫化碳,使得内部温度不超过10℃。在保持温度低于10℃下将反应溶液搅拌30分钟,加热到室温,然后搅拌1小时。将反应溶液再次冷至5℃以下,向其中加入25毫升的6当量的盐酸以终止反应。然后用400毫升二乙醚提取。有机层用300毫升冰水洗,用无水硫酸镁干燥。蒸出二乙醚并浓缩残余物得到23.7克深紫红(骨螺紫)固体。此产品是4-(反-4-丙基环己基)苯基二硫代羧酸。(第二步)
在500毫升的茄形烧瓶中,将由上述方法得到的23.7克4-(反-4-丙基环己基)苯基二硫代羧酸溶于200毫升的二乙醚中,在其中加入50.8克的亚硫酰氯,然后将此溶液在热水浴上加热回流8小时。在一吸气器减压下蒸出二乙醚和未反应的亚硫酰氯,将残余物浓缩得到25克深紫红色油状物质。此物质是硫羰酰氯衍生物。随后,在装有搅拌器、温度计、氮气进口管的500毫升三颈瓶中将21.0克(128.2毫摩尔)4-戊基苯酚和10.1克(128.1毫摩尔)吡啶在氮气下溶于30毫升的甲苯中。在室温下在20分钟内将上述方法得到的25.0克硫羰酰氯衍生物溶于甲苯的70毫升的溶液在搅拌下加到其中。滴加完后在热水浴上将反应溶液加热使内部温度升至60℃,然后搅拌3小时以陈化。将反应溶液冷至室温后,在反应溶液中加入100毫升水和30毫升6当量的盐酸,分离甲苯层,并用200毫升甲苯提取水层。合并甲苯层,依次用200毫升水、80毫升2当量的氢氧化钠水溶液和300毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。减压下蒸出甲苯得到28.3克深紫红色糊状残余物,残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),再从庚烷中重结晶,得到12.7克淡黄色针状晶体4-戊基苯基4-(反-4-正丙基环己基)硫代苯甲酸酯。(第三步)
在一300毫升茄形烧瓶中,将由上述方法得到的5.0克(12.3毫摩尔)4-戊基苯基4-(反-4-正丙基环己基)硫代苯甲酸酯在氮气流下溶于60毫升二氯甲烷中,在室温下向其中加入7.9克(49.0毫摩尔)DAST,然后将溶液搅拌25小时。将反应溶液加到200毫升冰水中以终止反应。分离二氯甲烷层,并用100毫升二氯甲烷提取水层。合并二氯甲烷层,依次用200毫升水、50毫升2当量氢氧化钠水溶液和200毫升水洗。然后用无水硫酸镁干燥。蒸出二氯甲烷,将残余物浓缩,得到3.8克淡黄色的结晶粗产物。粗产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),然后从庚烷中重结晶,得到1.7克无色针状的二氟-(4-戊基苯氧基)(4-(反-4-丙基环己基)苯基)甲烷晶体。各种波谱数据证实上述化合物的结构。质谱:414(M+)实施例4
制备二氟-(4-(反-4-乙烯基环己基)-苯氧基)(4-丙基苯基)甲烷(由通式(1)表示的化合物,式中,m是1,n是0,环A1和A2都表示1,4-亚苯基,环A4表示反-1,4-亚环己基,X1表示-CF2O-,X2表示单键,R1表示正-C3H7,和Y1表示乙烯基,化合物No.441)
制备方法大致分为三步,:1)4-(4-羟基苯基)环己酮的合成,2)环己酮中间体(32)的合成,以及3)二氟-(4-(反-4-乙烯基环己基)苯氧基)(4-丙基苯基)甲烷的制备。下面将每一步分别加以详细讨论。1)[4-(4-羟基苯基)环己酮的合成](第一步)
在装有搅拌器、温度计和氮气进口管的一升三颈瓶中,在氮气和搅拌下将5.8克(239.0毫摩尔)的镁屑悬浮于100毫升THF中。在80分钟内将60克(228.1毫摩尔)4-溴代苯氧基苄基醚溶于THF的200毫升溶液逐滴加入其中,使得内部温度不超过50℃。将反应溶液用热水浴在50℃加热的同时搅拌2小时以陈化。随后,在室温下在40分钟内将42.7克(274.3毫摩尔)1,4-环己烷二酮单亚乙基酮缩醇逐滴加入反应溶液使得内部温度不超过60℃。将反应溶液在热水浴上保持在50℃下搅拌2小时,然后用冰水冷却,加入100毫升饱和的氯化铵水溶液以终止反应。用400毫升甲苯提取反应溶液。甲苯提取液用900毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出甲苯,得到73.6克棕色固体产物。在装有迪安斯达克脱水管的一升茄形烧瓶中将此产物溶于340毫升甲苯中。将作为酸催化剂的5.9克非含水的酸性离子交换树脂(Amberlist)加入其中,将溶液在搅拌下加热回流3小时。过滤除去催化剂后,在减压下蒸出甲苯,残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯),然后从甲苯中重结晶,得到41.8克无色针状环己烯衍生物(33)的晶体。
Figure A9719464201161
(第二步)
在1升的茄形烧瓶中将第一步得到的环己烯衍生物(33)溶于200毫升的1/1甲苯/乙醇混合溶剂中,在其中加入2.5克5%的钯-碳催化剂,在室温下和在1-2公斤/平方厘米的氢压下,溶液进行加氢反应6小时。过滤除去催化剂后,将反应溶液浓缩得到30.2克反应产物。在装有搅拌器和温度计的300毫升的三颈瓶中将此产物溶于100毫升甲苯中,在溶液中加入29.9克99%的甲酸。然后将溶液加热回流并搅拌2小时。在反应溶液中加入300毫升水,分出甲苯层,用200毫升甲苯提取水层。合并甲苯层,用800毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出甲苯,得到18.0克的4-(4羟基苯基)环己酮。2)[环己酮中间体(32)的合成](第三步)
在装有搅拌器、温度计和氮气进口管的300毫升的三颈瓶中,将18.0克(94.8毫摩尔)的4-(4羟基苯基)环己酮在氮气下溶于30毫升的甲苯中。在其中加入9.7克(123.0毫摩尔)吡啶,然后在15分钟内逐滴加入和在实施例1的第一和第二步相同的方法合成的24.4克(123.0毫摩尔)4-丙基苯基硫羰羧酸酰氯溶于甲苯中的50毫升的溶液。滴加完后,在热水浴上将反应溶液加热到60℃并搅拌3小时以陈化。在将反应溶液冷至室温后,加入100毫升水和50毫升6当量的盐酸。分出甲苯层,然后用200毫升甲苯提取水层。合并甲苯层,依次用200毫升水、50毫升2当量氢氧化钠水溶液和300毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出甲苯,得到33.2克的深紫红色糊状产物。用硅胶柱色谱法提纯此产物(洗脱液:庚烷/甲苯=1/1的混合溶剂),再从庚烷中冲结晶,得到18.4克淡黄色针状晶体。这些晶体是硫羰羧酸-O-酯衍生物(34)。(第四步)
在装有氮气进口管的300毫升茄形烧瓶中,将用上述方法得到的18.4克(52.0毫摩尔)硫羰羧酸-O-酯衍生物(34)在氮气下溶于250毫升的二氯甲烷中,在室温下加入33.5克(208.0毫摩尔)DAST,然后将溶液搅拌25小时。将反应溶液加到200毫升的冰水中以终止反应。分出二氯甲烷层,再用100毫升二氯甲烷提取水层。合并二氯甲烷层,依次用200毫升水、50毫升2当量氢氧化钠水溶液和200毫升水洗。然后用无水硫酸镁干燥。蒸出二氯甲烷,得到13.6克淡黄色结晶粗产物,用硅胶柱色谱法提纯此粗产物(洗脱液:庚烷/甲苯=1/1混合溶剂),再从庚烷中重结晶,得到8.0克无色的针状晶体。这些晶体是环己酮中间体(32)。
Figure A9719464201181
3)二氟-(4-(反-4-乙烯基环己基)苯氧基)(4-丙基苯基)甲烷的合成(第五步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的300毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将9.8克(28.6毫摩尔)甲氧基甲基三苯基氯化鳞溶于80毫升THF中,并用干冰-丙酮浴冷至-50℃以下,加入3.4克(30.0毫摩尔)叔丁氧化钾。然后在保持温度低于-50℃下将溶液搅拌2小时以制备内鎓盐。然后在相同温度下在10分钟内将在上述第四步得到的20毫升的8.0克(22.0毫摩尔)环己酮中间体(32)溶于THF中的溶液加入其中,并在相同温度下搅拌1小时。随后将溶液加热到室温,并再在室温下搅拌8小时。在将200毫升水加到反应溶液中使反应终止后,分出THF层,水层用100毫升甲苯提取。合并甲苯层,用500毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂,得到18.5克粗产物。将此粗产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯),得到7.6克黄棕色产物。将得到的产物在200毫升茄形烧瓶中溶于50毫升甲苯中,向其中加入5.3克(114.0毫摩尔)99%的甲酸。将此溶液加热回流2小时。在反应溶液中加入50毫升水并用50毫升甲苯提取。甲苯层依次用100毫升水、30毫升2当量的氢氧化钠水溶液和100毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂,将得到的7.3克的残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯),得到5.6克无色结晶的环己醛衍生物(35)。
Figure A9719464201182
(第六步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的200毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将7.0克(17.4毫摩尔)甲基三苯基碘化鏻悬浮在30毫升的THF中,并用干冰-丙酮浴冷至温度低于-50℃。在其中加入2.1克(18.3毫摩尔)丁氧化钾。然后在保持温度低于-50℃下将溶液搅拌2小时以制备内鎓盐。然后,在相同温度下在5分钟内滴加15毫升的第五步得到的5.0克(13.4毫摩尔)环己醛衍生物(35)溶于THF中的溶液。在相同温度下搅拌1小时。加热到室温后再搅拌8小时。加入50毫升水到反应溶液中以终止反应。分出THF层,水层再用50毫升甲苯提取。合并THF和甲苯层,用80毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂,将得到的4.8克产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷)。再从庚烷中重结晶,得到2.4克无色针状化合物。此化合物即是目的物二氟-(4-(反-4-乙烯基环己基)苯氧基)(4-丙基苯基)甲烷。各种波谱数据证实上述化合物的结构。质谱:370(M+)实施例5
制备二氟-(4-(反-4-(3-丁烯基)环己基)苯氧基)(4-丙基苯基)甲烷(由通式(1)表示的化合物,其中m是1,n是0,环A1和A2都表示1,4亚苯基,环A4表示反-1,4-亚环己基,X1表示-CF2O-,X2表示单键,R1表示正-C3H7,Y1表示3-丁烯基,化合物No.442)(第一步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的100毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将12.8克(29.1毫摩尔)2-(1,3-二噁烷-2-基)乙基三苯基溴化鳞悬浮于40毫升THF中,用干冰-丙酮浴冷至-50℃以下。在悬浮液中加入3.4克(30.5毫摩尔)叔丁氧化钾,然后将悬浮液保持在低于-50℃下搅拌2小时以制备内鎓盐。然后在相同温度下在20分钟内将8.0克(22.4毫摩尔)在实施例4叙述的环己酮中间体(32)溶于THF的30毫升溶液逐滴加入其中,在相同的温度下搅拌1小时,加热到室温,再搅拌8小时。在反应溶液中加入50毫升水以终止反应。分出THF层,水层用100毫升甲苯提取,合并THF和甲苯层,并用200毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂,将得到的15.5克的残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯/醋酸乙酯混合溶剂),得到8.2克黄棕色晶体。然后,将此黄棕色晶体在200毫升的茄形烧瓶中溶于60毫升的甲苯/乙醇的1/1混合溶剂,在其中加入0.4克的5%钯-碳催化剂,然后溶液在室温下和1-2公斤/平方厘米氢气压力条件下进行催化加氢还原,直到停止吸收氢气。过滤除去反应溶液中的催化剂,然后在减压下蒸出溶剂,得到7.4克产物。在100毫升的茄形烧瓶中将此产物溶于30毫升甲苯中,并在其中加入3.9克(83.5毫摩尔)99%甲酸,然后将溶液加热回流2小时。在反应溶液中加入50毫升水,分出甲苯层,水层再用60毫升甲苯提取。合并甲苯层,依次用100毫升水、30毫升2当量的氢氧化钠水溶液和100毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出甲苯得到的7.0克残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯),得到5.9克黄棕色结晶醛衍生物(36)。
Figure A9719464201201
(第二步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的100毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将7.8克(19.3毫摩尔)甲基三苯基碘化鳞悬浮在30毫升THF中并用干冰-丙酮浴冷至低于-50℃。在溶液中加入2.2克(20.3毫摩尔)叔丁氧化钾,然后在保持温度低于-50℃下将悬浮液搅拌2小时以制备内鎓盐。然后,将5.9克(14.9毫摩尔)由第一步得到的醛衍生物(36)溶于THF中的20毫升溶液在相同温度下在5分钟内逐滴加入其中,在相同温度下搅拌1小时,升温到室温,再搅拌8小时。在反应溶液中加入50毫升水以终止反应。分出THF层,水层用100毫升甲苯提取。合并THF层和甲苯层,用200毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。减压下蒸出溶剂,将得到的5.6克产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),再从庚烷中重结晶,得到2.4克无色针状晶体。这些晶体是目的物二氟-(4-(反-4-(3-丁烯基)环己基)苯氧基)(4-丙基苯基)甲烷。各种波谱数据证实上述化合物的结构。质谱:398(M+)实施例6
制备二氟-(4-(反-4-丙基环己基)苯氧基)(4-(反-4-戊基环己基)苯基)甲烷(由通式(1)表示的化合物,式中m和n是1,环A1和A4都表示反-1,4亚环己基,A2和A3都表示1,4-亚苯基,X1和X3都表示单键,X2表示-CF2O-,R1表示正-C5H11,以及Y1表示正-C3H7,化合物No.572)(第一步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的500毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将4.2克(172.7毫摩尔)的镁屑悬浮于50毫升THF中,并将50克(161.7毫摩尔)4-(反-4-戊基环己基)溴代苯溶于THF的120毫升溶液在40分钟内和在热水浴上保持内部温度在50℃下逐滴加入其中。在热水浴上加热在50℃下将溶液搅拌2小时以陈化。然后用冰浴将烧瓶中的反应物冷却,使内部温度降至5℃,在35分钟内将61.6克(809.0毫摩尔)的二硫化碳逐滴加入,使内部温度不超过10℃。在保持温度低于10℃下搅拌反应溶液30分钟,升温至室温,然后再搅拌2小时。将反应溶液再次冷至温度低于5℃,加入100毫升6当量的盐酸以终止反应,然后用800毫升二乙醚提取。用800毫升冰水洗二乙醚层,然后用无水硫酸镁干燥。蒸出二乙醚得到50.8克的深紫红色固体。此固体是4-(反-4-戊基环己基)苯基二硫代羧酸。(第二步)
在500毫升的茄形烧瓶中,将用上述方法得到的50.8克4-(反-4-戊基环己基)苯基二硫代羧酸溶于300毫升的二乙醚中,在室温下在其中加入115.6克(971.6毫摩尔)的亚硫酰氯,然后将反应溶液在热水浴上加热回流8小时。在用吸气器减压下将二乙醚和未反应的亚硫酰氯蒸出,得到66.8克深紫红色糊状物质。这物质是硫羰酰氯衍生物。
随后,在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的500毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将17.2克(78.8毫摩尔)的4-(反-4-丙基环基基)苯酚和5.7克(72.2毫摩尔)的吡啶溶于80毫升的甲苯中。将由上述方法得到的20.3克硫羰酰氯衍生物溶于甲苯的60毫升溶液在20分钟内逐滴加入。滴加完后,将反应溶液在热水浴上加热到60℃,并搅拌3小时以陈化。将反应溶液冷至室温后,在反应溶液中加入200毫升水和80毫升6当量的盐酸,分出甲苯层,水层再用300毫升甲苯提取。合并甲苯层,依次用400毫升水、80毫升2当量氢氧化钠水溶液和400毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出甲苯,将得到的31.9克深紫红色糊状产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷/甲苯混合溶剂),并从庚烷中重结晶,得到5.8克淡黄色针状晶体。这些晶体是硫羰羧酸-O-酯衍生物(37)。
相转变温度:Cr 136.2 N 263.6 Iso
1NMRδ(ppm):0.8-2.1(36H,m),2.3-2.7(2H,m),7.0(2H,d,J=8.6 Hz),7.2-7.3(4H,bd).和8.3(2H,d,J=8.3 Hz)
Figure A9719464201221
(第三步)
在一100毫升的茄形烧瓶中,将由上述方法得到的5.8克(11.9毫摩尔)硫羰羧酸-O-酯衍生物(37)在氮气下溶于60毫升的二氯甲烷中,在室温下将9.6克(59.5毫摩尔)DAST加入其中并搅拌25小时。将反应溶液加到200毫升的冰水中以终止反应。分出二氯甲烷层,水层用100毫升二氯甲烷提取。合并二氯甲烷层,依次用200毫升水、50毫升的2当量的氢氧化钠水溶液和200毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。蒸出二氯甲烷,将得到的7.6克淡黄色结晶混合物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),再从庚烷中重结晶,得到1.9克的无色针状晶体。这些针状晶体是要得到的二氟-(4-(反-4-丙基环己基)苯氧基)(4-(反-4-戊基环己基)-苯基甲烷。各种波谱数据证实上述化合物的结构。
相转变温度:SA 106.3 N~170.0 Iso(分解)
1NMRδ(ppm):0.8-2.1(36H,m),2.3-2.8(2H,m),7.2
(4H,S),7.2-7.3(2H,bd),和7.6(2H,d,J=8.3 Hz)
质谱:496(M+)
实施例7
制备二氟-(4-(反-4-乙烯基环己基)-苯氧基)(4-(反-4-丙基环己基)苯基)甲烷(由通式(1)表示的化合物,式中,m和n是1,环A1和A4都表示反-1,4亚环己基,环A2和A3都表示1,4-亚苯基,X1和X3都表示单键,X2表示-CF2O-,R1表示正-C3H7,Y1表示乙烯基,化合物No.573)
(第一步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的500毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将14.1克(74.3毫摩尔)的由实施例4(第一和第二步)制得的4-(4-羟基苯基)环己酮和7.4克(93.7毫摩尔)的吡啶溶于50毫升甲苯中。在室温和搅拌下在20分钟内将由实施例3(第一和第二步)制得的25.0克(89.2毫摩尔)硫羰酰氯衍生物溶于甲苯的60毫升溶液逐滴加入。滴加完后,在热水浴上将反应物加热到60℃并搅拌3小时以陈化。将反应溶液冷至室温,加入200毫升水和80毫升6当量的盐酸,分出甲苯层,水层再用300毫升甲苯提取。合并甲苯层,依次用400毫升水、80毫升2当量氢氧化钠水溶液和400毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出甲苯,将得到的38.2克深紫红色糊状产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷/甲苯混合溶剂),再从庚烷中重结晶,得到14.3克淡黄色针状晶体。这些晶体是硫羰羧酸-O-酯衍生物(38)。
(第二步)
在一100毫升的茄形烧瓶中,将由上述步骤得到的14.3克(32.9毫摩尔)硫羰羧酸-O-酯衍生物(38)在氮气下溶于100毫升的二氯甲烷中。在室温下将26.5克(164.7毫摩尔)DAST加入其中并搅拌25小时。将反应溶液加到300毫升冰水中以终止反应。分出二氯甲烷层,水层用200毫升二氯甲烷提取。合并二氯甲烷层,依次用500毫升水、80毫升的2当量的氢氧化钠水溶液和500毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。蒸出二氯甲烷,将得到的14.1克的淡黄色的结晶混合物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯),并再从庚烷中重结晶,得到7.1克无色针状晶体。这些晶体是环己酮衍生物(39)。
Figure A9719464201241
(第三步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的300毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将6.9克(20.1毫摩尔)的甲氧基甲基-三苯基氯化鳞悬浮在50毫升的THF中,并用干冰-丙酮浴冷至低于-50℃,向其中加入2.4克(21.1毫摩尔)叔丁氧化钾,然后在保持温度低于-50℃下将悬浮液搅拌2小时使制备内鎓盐。然后,将在第二步得到的7.1克(16.1毫摩尔)的环己酮衍生物(39)溶于THF的20毫升溶液在10分钟内和在相同温度下逐滴加入,并在相同温度下搅拌1小时,升温到室温,然后再搅拌8小时。在反应溶液中加入100毫升水以终止反应。分出THF层,水层用100毫升甲苯提取。将甲苯层和THF层合并,用200毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。蒸出溶剂,将得到的14.1克产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯),得到6.8克黄棕色产物。
随后,在200毫升茄形烧瓶中,将反应产物溶于40毫升的甲苯中,在其中加入4.1克(88.2毫摩尔)的99%的甲酸,将溶液加热回流2小时。在反应溶液中加入50毫升水,并用50毫升甲苯提取。提取层依次用100毫升水、30毫升2当量氢氧化钠水溶液和100毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂,将得到的9.8克产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:甲苯),得到4.7克无色晶体。这些晶体是环己醛衍生物(40)。
Figure A9719464201251
(第四步)
在一装有搅拌器、温度计和氮气进口管的200毫升的三颈烧瓶中,在氮气下将5.2克(12.9毫摩尔)甲基三苯基碘化鳞悬浮于30毫升的THF中,并用干冰-丙酮浴冷至温度低于-50℃,向其中加入1.5克(13.5毫摩尔)丁氧化钾,然后在保持温度低于-50℃下搅拌2小时以制备内鎓盐。然后,将由上述步骤得到的4.7克(10.4毫摩尔)环己醛衍生物(40)溶于THF中的15毫升溶液在相同温度下和5分钟内滴加到其中,并在相同温度下搅拌1小时,升温到室温,并再搅拌8小时。在反应溶液中加入50毫升水以终止反应。分出THF层,水层用50毫升甲苯提取。合并THF层和甲苯层,用80毫升水洗,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂。将得到的6.4克产物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),并再从庚烷中重结晶,得到1.5克无色针状化合物。此化合物是要得到的二氟-(4-(反-4-乙烯基环己基)苯氧基)(4-(反-4-丙基环己基)苯基)甲烷。各种波谱数据支持上述化合物的结构。
质谱:452(M+)实施例8
制备(2,3-二氟-4-乙氧基苯基)氧(反-4-(反-4-正丙基环己基)环己基)二氟甲烷(由通式(1)表示的化合物,其中m是1,n是0,环A1和环A2都表示反-1,4-亚环己基,环A4表示2,3-二氟-1,4-亚苯基,X1表示单键,X2表示-CF2O-,R1表示正-C3H7,和Y1表示OC2H5,化合物No.144)(第一步)
首先,将由在实施例1第二步叙述的方法得到的10.0克(57.5毫摩尔)2,3-二氟-4-乙氧基苯酚同17.4克(68.9毫摩尔)反-4-(反-4-丙基环己基)-环己烷羧酸、0.2克(1.8毫摩尔)DMAP和300毫升的二氯甲烷混合。在此混合物中在用冰冷却的条件下在10分钟内逐滴加入12.3克(60.0毫摩尔)DCC溶于二氯甲烷的80毫升溶液,加热到室温。然后继续搅拌过夜。过滤分离晶体,在减压下从滤液中蒸出溶剂,将得到的残余物用硅胶柱色谱法(洗脱液:甲苯)提纯,再从庚烷中重结晶,得到20.8克的2,3-二氟-4-乙氧基苯基-反-4-(反-4-丙基环己基)苯甲酸酯。(第二步)
在一密封的300毫升的玻璃管中,将20.8克(50.9毫摩尔)2,3-二氟-4-乙氧基苯基-反-4-(反-4-丙基环己基)苯甲酸酯溶于150毫升甲苯中,加入24.7克(61.1毫摩尔)Lawesson试剂。然后将溶液在油浴中140℃下加热8小时。在反应溶液中加入200毫升水,然后分出甲苯层,甲苯层用150毫升水洗三次,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂,得到的棕色残余物用硅胶拄色谱法提纯(洗脱液:庚烷/甲苯混合溶剂),然后从庚烷中重结晶,得到6.7克的黄色针状的2,3-二氟-4-乙氧基苯基反-4-(反-4-正丙基环己基)环己烷硫代羧酸酯晶体。(第三步)
在将8.5克(47.4毫摩尔)N-溴代琥珀酰亚胺悬浮于50毫升二氯甲烷中制得的悬浮液中在-78℃下在20分钟内逐滴加入6.9克氟化氢-吡啶,并继续搅拌10分钟。在此反应溶液中在40分钟内逐滴加入6.7克(15.8毫摩尔)2,3-二氟-4-乙氧基苯基反-4-(反-4-正丙基环己基)环己烷硫代羧酸酯溶于二氯甲烷中的40毫升溶液并搅拌2小时。将反应溶液倾入饱和的碳酸钠水溶液中以终止反应,然后分离二氯甲烷层。依次用10%的亚硫酸氢酸钠水溶液和水洗二氯甲烷层,然后用无水硫酸镁干燥。在减压下蒸出溶剂,得到的残余物用硅胶柱色谱法提纯(洗脱液:庚烷),从庚烷中重结晶得到4.4克目的化合物。各种光谱数据支持上述的化合物的结构。19F-NMR(CDCl3)δ(ppm):-79.4(s,-CF2O-)质谱:452(M+)通过选择已知的有机合成方法并同上述实施例中叙述的方法配合可以制备下面所示的化合物。m=1,n=0
Figure A9719464201271
m=1,n=0
Figure A9719464201281
m=n=1
Figure A9719464201291
m=n=1m=n=1m=n=1
Figure A9719464201321
m=n=1
Figure A9719464201331
m=n=1
Figure A9719464201341
m=n=1m=n=1
Figure A9719464201361
m=1,n=0
Figure A9719464201371
m=1,n=0m=1,n=0
Figure A9719464201391
m=n=1
Figure A9719464201401
m=n=1
Figure A9719464201411
m=n=1
Figure A9719464201421
m=n=1
Figure A9719464201431
m=n=1m=n=1m=n=1
Figure A9719464201461
m=n=1
Figure A9719464201471
m=n=1m=n=0
Figure A9719464201491
m=n=0
Figure A9719464201501
Figure A9719464201511
Figure A9719464201531
Figure A9719464201541
Figure A9719464201561
Figure A9719464201581
Figure A9719464201591
Figure A9719464201601
Figure A9719464201621
Figure A9719464201631
Figure A9719464201641
Figure A9719464201651
Figure A9719464201671
Figure A9719464201681
Figure A9719464201691
Figure A9719464201701
Figure A9719464201711
Figure A9719464201721
Figure A9719464201731
Figure A9719464201741
Figure A9719464201751
Figure A9719464201761
Figure A9719464201771
Figure A9719464201781
Figure A9719464201791
Figure A9719464201801
Figure A9719464201811
Figure A9719464201821
Figure A9719464201831
Figure A9719464201841
Figure A9719464201851
Figure A9719464201861
Figure A9719464201871
(应用实施例)在下述应用实施例中,在25℃下用元件厚度9微米的TN元件(扭转向列元件)测定介电各向异性值Δε。实施例9(应用实施例1)
含下列化合物(每种化合物的用量如下)的液晶组合物向列液晶(此后称为母液晶A)的清亮点(Cp)是74.6℃,Δε是0.0,
4-丁氧基苯基4-(反-4-丙基环己基)羧基苯甲酸酯27.6%重量(下面所用单位相同)
4-乙氧基苯基4-(反-4-丁基环己基)羧基苯甲酸酯20.7%
4-甲氧基苯基4-(反-4-戊基环己基)羧基苯甲酸酯20.7%
4-乙氧基苯基4-(反-4-丙基环己基)羧基苯甲酸酯17.2%
4-乙氧基苯基4-(反-4-戊基环己基)羧基苯甲酸酯13.8%
85重量份的母液晶A同在实施例1中得到的15重量份的2,3-二氟-4-乙氧基苯基2-氟-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)-苯甲酸酯(化合物No.15)混合,并测定其物理性质。由结果用外插法得到的化合物的物理性质值如下:
Cp:129.4℃,Δε:-4.17
实施例10(应用实施例2)
90重量份的母液晶A同10重量份的2.3-二氟-4-乙氧基苯基-4-(2-(反-4-戊基环己基)乙烯基)环己基-羧酸酯(化合物No.7)混合,并测定其物理性质。由结果用外插法得到的化合物的物理性质值如下:
Cp:187.1℃,Δε:-5.67
实施例11(应用实施例3)
85重量份的母液晶A同在实施例2得到的15重量份的(2,3-二氟-4-乙氧基苯基)-氧(4-(反-4-正戊基环己基)苯基)-二氟甲烷(化合物No.152)混合,并测定其物理性质。由结果用外插法得到的化合物的物理性质值如下:
Cp:114.1℃,Δε:-4.20
实施例12(应用实施例4)
含下列化合物(每种化合物的用量如下)的液晶组合物向列液晶(此后称为母液晶B)的清亮点(Cp)是72.4℃,
4-(反-4-丙基环己基)苄腈 24%重量(下面所用单位相同)
4-(反-4-戊基环己基)苄腈    36%
4-(反-4-庚基环己基)苄腈    25%
4-(4-丙基苯基)苄腈         15%
当将此液晶组合物装在元件厚度9微米的TN元件(扭转向列元件)时,其驱动临界电压(Vth)是1.78伏,介电各向异性值(Δε)是+11.0,光学各向异性值(Δn)是0.137,20℃下的粘度(η20)是27.0毫帕.秒。
85重量份的母液晶B同15重量份在实施例6得到的二氟-(4-(反-4-丙基环己基)苯氧基)(4-(反-4-戊基环己基)苯基)-甲烷(化合物No.572)混合,并测定其物理性质,结果如下:
Cp:90.3℃,V th:1.81伏,Δε:9.9,Δn 0.136,η 20:28.4毫帕·秒。
另外,将此液晶组合物置于-20℃的冷藏箱中25天,未观察到晶体的分离和近晶相的展现。
实施例13(应用实施例5)
85重量份的母液晶B同15重量份的二氟-(4-(反-4-丙基环己基)苯氧基)(4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)苯基)-甲烷(化合物No.591)混合,并测定其物理性质,结果如下:
Cp:87.2℃,V th:1.85伏,Δε:9.9,Δn 0.137,η20:28.2毫帕·秒。
另外,当将此液晶组合物置于-20℃的冷藏箱中25天时,未观察到晶体的分离和近晶相的展现。
实施例14(应用实施例6)
将85重量份的母液晶B同15重量份的二氟-(4-(反-4-戊基环己基)苯氧基)(4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)苯基)甲烷(化合物No.592)混合,并测定其物理性质,结果如下:
Cp:89.8℃,Vth:1.87伏,Δε:9.7,Δn:0.136,η20:29.0毫帕·秒
另外,当将此液晶组合物置于-20℃的冷藏箱中25天时,未观察到晶体的分离和近晶相的展现。
实施例15(应用实施例7)
测定了列在组合物实施例1中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是90.2,Δε是6.8。
实施例16(应用实施例8)
测定了列在组合物实施例2中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是87.1,Δε是8.5。
实施例17(应用实施例9)
测定了列在组合物实施例3中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是94.0,Δε是29.8。
实施例18(应用实施例10)
测定了列在组合物实施例4中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是91.7,Δε是6.1。
实施例19(应用实施例11)
测定了列在组合物实施例5中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是79.4,Δε是7.2。
实施例20(应用实施例12)
测定了列在组合物实施例6中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是91.4,Δε是4.5。
实施例21(应用实施例13)
测定了列在组合物实施例7中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是87.1,Δε是27.9。
实施例22(应用实施例14)
测定了列在组合物实施例8中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是62.1,Δε是9.6。
实施例23(应用实施例15)
测定了列在组合物实施例9中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是64.1,Δε是6.0。
实施例24(应用实施例16)
测定了列在组合物实施例10中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是100.7,Δε是7.5。
实施例25(应用实施例17)
测定了列在组合物实施例11中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是96.6,Δε是6.4。
实施例26(应用实施例18)
测定了列在组合物实施例12中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是79.8,Δε是6.2。
实施例27(应用实施例19)
测定了列在组合物实施例13中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是94.5,Δε是3.8。
实施例28(应用实施例20)
测定了列在组合物实施例14中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是99.8,Δε是4.6。
实施例29(应用实施例21)
测定了列在组合物实施例15中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是88.5,Δε是2.9。
实施例30(应用实施例22)
测定了列在组合物实施例16中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是86.5,Δε是5.4。
实施例31(应用实施例23)
测定了列在组合物实施例17中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是73.8,Δε是8.4。
实施例32(应用实施例24)
测定了列在组合物实施例18中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是76.8,Δε是12.6。
实施例33(应用实施例25)
测定了列在组合物实施例19中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是97.0,Δε是8.1。
实施例34(应用实施例26)
测定了列在组合物实施例20中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是83.1,Δε是4.1。
实施例35(应用实施例27)
测定了列在组合物实施例21中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是82.4,Δε是-1.8。
实施例36(应用实施例28)
测定了列在组合物实施例22中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是77.3,Δε是-2.1。
实施例37(应用实施例29)
测定了列在组合物实施例23中的液晶组合物的物理性质,结果是:Cp是78.8,Δε是-3.0。
除了上述的实施例外,还可以列出下面的实施例(应用实施例)。在下面的实施例中,用上述表1所列的定义用符号表示化合物,TNI表示清亮点,η:粘度,Δn:光学各向异性值,Δε:介电各向异性值,Vth:临界电压,P:间距。
实施例38(应用实施例30)
5-HBCF2OBH-3      3.0%
2-HB(F)OCF2BH     3.0%
1V2-BEB(F,F)-C    5.0%
3-HB-C            25.0%
1-BTB-3           5.0%
2-BTB-1           10.0%
3-HH-4            11.0%
3-HHB-1           5.0%
3-HHB-3           9.0%
3-H2BTB-2         4.0%
3-H2BTB-3         4.0%
3-H2BTB-4         4.0%
3-HB(F)TB-2       6.0%
3-HB(F)TB-3       6.0%
TNI=92.4(℃)
η=16.2(毫帕·秒)
Δn=0.162
Δε=7.0
Vth=2.12(伏)
由在100重量份上述液晶组合物中加入0.8重量份的旋光化合物CM33制得的液晶组合物的间距如下:
P=11微米实施例39(应用实施例31)
3-H2BCF2OBH-5        5.0%
3-HB(F,F)OCF2BH-5    5.0%
2O1-BEB(F)-C         5.0%
3O1-BEB(F)-C         15.0%
4O1-BEB(F)-C         13.0%
5O1-BEB(F)-C         13.0%
2-HHB(F)-C           15.0%
3-HHB(F)-C           5.0%
3-HB(F)TB-2          4.0%
3-HB(F)TB-3          4.0%
3-HB(F)TB-4          4.0%
3-HB-1               8.0%
3-HHB-O1             4.0%
TNI=92.9(℃)
η=86.0(mPa·s)
Δn=0.146
Δε=29.7
Vth=0.90(V)实施例40(应用实施例32)
3-H2BCF2OBH-5        4.0%
3-HB(F,F)OCF2BH-5    4.0%
2-BEB-C              12.0%
3-BEB-C              4.0%
4-BEB-C        6.0%
3-HB-C         28.0%
3-HEB-O4       12.0%
4-HEB-O2       8.0%
5-HEB-O1       4.0%
3-HEB-O2       6.0%
5-HEB-O2       5.0%
3-HHB-1        3.0%
3-HHB-O1       4.0%
TNI=67.8(℃)
η=28.2(mPa·s)
Δn=0.115
Δε=10.0
Vth=1.35(V)实施例41(应用实施例33)
5-HBCF2OBH-3   3.0%
3-H2BCF2OBH-3  3.0%
7-HB(F)-F      5.0%
5-H2B(F)-F     5.0%
3-HB-O2        10.0%
3-HH-4         5.0%
2-HHB(F)-F     10.0%
3-HHB(F)-F     10.0%
5-HHB(F)-F     10.0%
3-H2HB(F)-F    5.0%
2-HBB(F)-F     3.0%
3-HBB(F)-F     3.0%
5-HBB(F)-F       6.0%
2-H2BB(F)-F      5.0%
3-H2BB(F)-F      6.0%
3-HHB-1          2.0%
3-HHB-O1         5.0%
3-HHB-3          4.0%
TNI=90.6(℃)
η=19.4(mPa·s)
Δn=0.093
Δε=3.2
Vth=2.67(V)实施例42(应用实施例34)
3-H2BCF2OBH-3     4.0%
2-HB(F)OCF2BH-5   3.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2 3.0%
7-HB(F,F)-F       3.0%
3-HB-O2           7.0%
2-HHB(F)-F        10.0%
3-HHB(F)-F        10.0%
5-HHB(F)-F        10.0%
2-HBB(F)-F        9.0%
3-HBB(F)-F        9.0%
5-HBB(F)-F        6.0%
2-HBB-F           4.0%
3-HBB-F           4.0%
5-HBB-F           3.0%
d3-HBB(F,F)-F      5.0%
5-HBB(F,F)-F      10.0%
TNI=93.0(℃)
η=24.1(mPa·s)
Δn=0.113
Δε=5.8
Vth=1.99(V)实施例43(应用实施例35)
5-HBCF2OBH-3      3.0%
3-H2BCF2OBH-5     3.0%
3-HB(F,F)OCF2BH-5 3.0%
7-HB(F,F)-F       4.0%
3-H2HB(F,F)-F     12.0%
4-H2HB(F,F)-F     10.0%
5-H2HB(F,F)-F     10.0%
3-HHB(F,F)-F      10.0%
4-HHB(F,F)-F      5.0%
3-HH2B(F,F)-F     10.0%
5-HH2B(F,F)-F     6.0%
3-HBB(F,F)-F      12.0%
5-HBB(F,F)-F      12.0%
TNI=81.4(℃)
η=28.8(mPa·s)
Δn=0.079
Δε=8.2
Vth=1.61(V)实施例44(应用实施例36)
2-HB(F)OCF2BH-5   4.0%
3-HB(F,F)OCF2BH-5    4.0%
3-HB-CL              10.0%
5-HB-CL              4.0%
7-HB-CL              4.0%
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%
3-H2HB(F)-CL         4.0%
3-HBB(F,F)-F         10.0%
5-H2BB(F,F)-F        9.0%
3-HB(F)VB-2          4.0%
3-HB(F)VB-3          4.0%
TNI=90.5(℃)
η=22.9(mPa·s)
Δn=0.128
Δε=4.7
Vth=2.37(V)实施例45(应用实施例37)
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2  15.0%
3-HEB-O4             24.0%
4-HEB-O2             17.0%
5-HEB-O1             17.0%
3-HEB-O2             15.0%
5-HEB-O2             12.0%
TNI=80.1(℃)
η=23.2(mpa·s)
Δn=0.092
Δε=1.8实施例46(应用实施例38)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    15.0%
3-HEB-O4                24.0%
4-HEB-O2                17.0%
5-HEB-O1                17.0%
3-HEB-O2                15.0%
5-HEB-O2                12.0%
TNI=82.4(℃)
η=29.1(mpa·s)
Δn=0.093实施例47(应用实施例39)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    5.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2       5.0%
3-HH-2                  5.0%
3-HH-4                  6.0%
3-HH-O1                 4.0%
3-HH-O3                 5.0%
5-HH-O1                 4.0%
3-HB(2F,3F)-O2          12.0%
5-HB(2F,3F)-O2          11.0%
3-HHB(2F,3F)-O2         4.0%
5-HHB(2F,3F)-O2         15.0%
3-HHB(2F,3F)-2          24.0%
TNI=84.6(℃)
Δn=0.083
Δε=-3.9实施例48(应用实施例40)
5-HVHEB(2F,3F)-O2      5.0%
3-HH-5                 5.0%
3-HH-4                 5.0%
3-HH-O1                6.0%
3-HH-O3                6.0%
3-HB-O1                5.0%
3-HB-O2                5.0%
3-HB(2F,3F)-O2         10.0%
5-HB(2F,3F)-O2         10.0%
3-HHB(2F,3F)-O2        12.0%
5-HHB(2F,3F)-O2        8.0%
3-HHB(2F,3F)-2         4.0%
2-HHB(2F,3F)-1         4.0%
3-HHEH-3               5.0%
3-HHEH-5               5.0%
4-HHEH-3               5.0%
TNI=85.5(℃)
Δn=0.079
Δε=-3.4实施例49(应用实施例41)
3-h2B(F)EB(2F,3F)-O2   5.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2    5.0%
3-BB(2F,3F)-O2         12.0%
3-BB(2F,3F)-O4         10.0%
5-BB(2F,3F)-O4          10.0%
2-BB(2F,3F)B-3          25.0%
3-BB(2F,3F)B-5          13.0%
5-BB(2F,3F)B-5          14.0%
5-BB(2F,3F)B-7          6.0%
TNI=72.5(℃)
Δn=0.188
Δε=-3.6实施例50(应用实施例42)
5-HBCF2OBH-3            3.0%
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    4.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2       4.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2     4.0%
3-BB(2F,3F)-O2          10.0%
5-BB-5                  9.0%
5-BB-O6                 9.0%
5-BB-O8                 8.0%
1-BEB-5                 6.0&
3-BEB-5                 6.0&
5-BEB-5                 3.0&
3-HEB-O2                20.0%
5-BBB(2F,3F)-7          9.0%
3-H2BB(2F)-5            5.0%
TNI=79.1(℃)
Δn=0.145
Δε=-3.1实施例51(应用实施例43)
3-H2BCF2OBH-5           3.0%
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    9.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2       9.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2     9.0%
3-HB-O1                 15.0%
3-HB-O2                 6.0%
3-HEB(2F,3F)-O2         9.0%
4-HEB(2F,3F)-O2         9.0%
5-HEB(2F,3F)-O2         4.0%
2-BB2B-O2               6.0%
1-B2BB(2F)-5            7.0%
5-B(3F)BB-O2            7.0%
3-BB(2F,3F)B-3          7.0%
TNI=84.5(℃)
Δn=0.145
η=32.0(mPa·s)实施例52(应用实施例44)
5-HVHEB(2F,3F)-O2       3.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2     3.0%
3-HB-O1                 9.0%
3-HB-O2                 9.0%
3-HB-O4                 9.0%
2-BTB-O1                5.0%
1-BTB-O2                5.0%
3-BTB(2F,3F)-O2         13.0%
5-BTB(2F,3F)-O2         13.0%
3-B(2F,3F)TB(2F,3F)-O4  4.0%
5-B(2F,3F)TB(2F,3F)-O4   4.0%
3-HBTB-O1                5.0%
3-HBTB-O3                5.0%
3-HHB(2F,3F)-O2          6.0%
5-HBB(2F,3F)-O2          4.0%
5-BPr(F)-O2              3.0%
TNI=82.4(℃)
Δn=0.210实施例53(应用实施例45)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2     5.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2      5.0%
3-HB-O2                  10.0%
5-HB-3                   8.0%
5-BB(2F,3F)-O2           10.0%
3-HB(2F,3F)-O2           10.0%
5-HB(2F,3F)-O2           8.0%
3-HHB(2F,3F)-O2          7.0%
5-HHB(2F,3F)-O2          4.0%
5-HHB(2F,3F)-1O1         4.0%
2-HHB(2F,3F)-1           5.0%
3-HBB-2                  6.0%
3-BB(2F,3F)B-3           8.0%
5-B2BB(2F,3F0B-O2       10.0%
TNI=69.9(℃)
Δn=0.143
Δε=-3.9实施例54(应用实施例46)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    3.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2    3.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2  3.0%
3-HB-O2              20.0%
1O1-HH-3             6.0%
1O1-HH-5             5.0%
3-HH-EMe             12.0%
4-HEB-O1             9.0%
4-HEB-O2             7.0%
5-HEB-O1             8.0%
3-HHB-1              3.0%
4-HEB(2CN,3CN)-O4    3.0%
6-HEB(2CN,3CN)-O4    3.0%
3-HEB(2CN,3CN)-O5    4.0%
4-HEB(2CN,3CN)-O5    3.0%
5-HEB(2CN,3CN)-O5    2.0%
2-HBEB(2CN,3CN)-O2   2.0%
4-HBEB(2CN,3CN)-O4   4.0%
TNI=63.9(℃)
Δn=0.073
η=43.3(mPa·s)
Δε=-5.7实施例55(应用实施例47)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2 5.0%
1V2-BEB(F,F)-C       5.0%
3-HHB-C              20.0%
V2-HB-C              6.0%
1-BTB-3              5.0%
2-BTB-1              10.0%
1O1-HH-3             3.0%
3-HH-4               11.0%
3-HHB-1              11.0%
3-HHB-3              3.0%
3-H2BTB-2            4.0%
3-H2BTB-3            4.0%
3-H2BTB-4            4.0%
3-HB(F)TB-2          6.0%
3-HHB-C              3.0%
TNI=88.1(℃)
η=17.9(mPa·s)
Δn=0.156
Δε=7.1
Vth=2.09(V)
由在100重量份上述液晶组合物中加入0.8重量份的旋光化合物CM33制得的液晶组合物的间距如下:
P=11.0微米实施例56(应用实施例48)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2 5.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2    5.0%
5-PyB-F              4.0%
3-PyB(F)-F           4.0%
2-BB-C               5.0%
4-BB-C                  4.0%
5-BB-C                  5.0%
2-PyB-2                 2.0%
3-PyB-2                 2.0%
4-PyB-2                 2.0%
6-PyB-O5                3.0%
6-PyB-O6                3.0%
6-PyB-O7                3.0%
6-PyB-O8                3.0%
3-PyBB-F                6.0%
4-PyBB-F                6.0%
5-PyBB-F                6.0%
3-HHB-1                 6.0%
3-HHB-3                 3.0%
2-H2BTB-2               4.0%
2-H2BTB-3               4.0%
3-H2BTB-2               5.0%
3-H2BTB-3               5.0%
3-H2BTB-4               5.0%
TNI=94.3(℃)
η=39.7(mPa·s)
Δn=0.197
Δε=6.6
Vth=2.23(V)实施例57(应用实施例49)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2    3.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2       3.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2    3.0%
2O1-BEB(F)-C         5.0%
3O1-BEB(F)-C           12.0%
5O1-BEB(F)-C           4.0%
1V2-BEB(F,F)-C         10.0%
3-HEB-O4               4.0%
3-HH-EMe               6.0%
3-HB-O2                18.0%
7-HEB-F                2.0%
3-HHEB-F               2.0%
5-HHEB-F               2.0%
3-HBEB-F               4.0%
2O1-HBEB(F)-C          2.0%
3-HB(F)EB(F)-C         2.0%
3-HBEB(F,F)-C          2.0%
3-HHB-F                4.0%
3-HHB-O1               4.0%
3-HEBEB-F              2.0%
3-HEBEB-1              2.0%
3-HHB(F)-C             4.0%
TNI=78.3(℃)
η=40.6(mPa·s)
Δn=0.116
Δε=24.3
Vth=0.95(V)实施例58(应用实施例50)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2   3.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2    3.0%
7-HB(F)-F              5.0%
5-H2B(F)-F             5.0%
3-HB-O2                10.0%
3-HH-4                 5.0%
2-HHB(F)-F             10.0%
3-HHB(F)-F             10.0%
5-HHB(F)-F             10.0%
3-H2HB(F)-F            5.0%
2-HBB(F)-F             3.0%
3-HBB(F)-F             3.0%
5-HBB(F)-F             6.0%
2-H2BB(F)-F            5.0%
3-H2BB(F)-F            6.0%
3-HHB-1                2.0%
3-HHB-O1               5.0%
3-HHB-3                4.0%
TNI=85.2(℃)
η=25.9(mpa·s)
Δn=0.093
Δε=3.4
Vth=2.62(V)
由在100重量份上述液晶组合物中加入0.3重量份的旋光化合物CN制得的液晶组合物的间距如下:
P=75μm实施例59(应用实施例51)
5-HVHEB(2F,3F)-O2    5.0%
3-HB-CL              10.0%
5-HB-CL              4.0%
7-HB-CL              4.0%
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             3.0%
3-H2HB(F)-CL         4.0%
3-HBB(F,F)-F         10.0%
5-H2BB(F,F)-F        9.0%
3-HB(F)-VB-2         4.0%
3-H2BTB-2            4.0%
TNI=91.2(℃)
η=20.8(mPa·s)
Δn=0.128
Δε=4.8
Vth=2.35(V)实施例60(应用实施例52)
3-H2BCF2OBH-3        2.0%
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2 4.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2  4.0%
5-HB-F               12.0%
6-HB-F               9.0%
7-HB-F                  7.0%
2-HHB-OCF3              2.0%
3-HHB-OCF3              7.0%
4-HHB-OCF3              7.0%
3-HH2B-OCF3             4.0%
5-HH2B-OCF3             4.0%
3-HHB(F,F)-OCF3         5.0%
3-HBB(F)-F              10.0%
3-HBB(F)-F              10.0%
3-HH2B(F)-F             3.0%
3-HB(F)BH-3             3.0%
5-HBBH-3                3.0%
3-HHB(F,F)-OCF2H        4.0%
TNI=87.2(℃)
η=18.6(mPa·s)
Δn=0.096
Δε=4.6
Vth=2.37(V)实施例61(应用实施例53)
3-H2B(F)EB(2F,3F)-O2     5.0%
5-HVHEB(2F,3F)-O2        5.0%
5-HBCF2OB(2F,3F)-O2      5.0%
2-HHB(F)-F               2.0%
3-HHB(F)-F               2.0%
5-HHB(F)-F               2.0%
2-HBB(F)-F               6.0%
3-HBB(F)-F               6.0%
5-HBB(F)-F     10.0%
3-H2BB(F)-F    9.0%
3-HBB(F,F)-F   25.0%
5-HBB(F,F)-F   19.0%
1O1-HBBH-4     2.0%
1O1-HBBH-5     2.0%
TNT=94.7(℃)
η=31.6(mPa·s)
Δn=0.131
Δε=7.0
Vth=1.95(V)对比实施例1和2
作为要同本发明比较的化合物,在日本专利公报No.Sho 62-39136中叙述的化合物(c-1)(R=C3H7,R’=CH3)和日本专利公报No.Sho62-46527中叙述的化合物(d-1)(R=C5H11,R’=C3H7,X=Y=H)用每一该专利公报中叙述的制备方法进行了合成。
Figure A9719464202121
分别将85重量份母液晶B和15份重量份化合物(c-1),和85重量份母液晶B和15重量份化合物(d-1)混合,以制备两种液晶组合物,并测定了这两种液晶组合物的物理性质。另外,将制备的液晶组合物分别置于保持在-20℃的冷藏箱中,通过从将组合物放入冷藏箱到液晶组合物晶体分离(或近晶相展现)的天数以判断混溶性。这些结果联同实施例12(应用实施例4)的结果一起示于表2(括号中的数字表示由母液晶用外插法得到的每一化合物的物理性质值。)
                               表2
Figure A9719464202131
*1混溶性:由将液晶组合物置于-20℃的冷藏箱到晶体(如近晶相的固体)分离经过的天数。
在对比实施例1中,液晶组合物的粘度与母液晶B相比有所降低,临界电压升高0.18伏。在对比实施例2中,经证实,化合物(d-1)与化合物(c-1)相比,在升高清亮点方面很明显,液晶组合物的粘度高于母液晶B,而临界电压的值升高达0.24伏。这样,尽管化合物(c-1)和(d-1)各有优点,但它们的缺点是临界电压升高,因此这些化合物不能用作低压驱动的液晶组合物。和对比的化合物相反,本发明的化合物(化合物No.572,实施例12)在升高清亮点效果方面介于化合物(c-1)和化合物(d-1)之间,尽管具有四环结构,却显示象三环化合物(c-1)一样的低粘度,尤其吃惊的是几乎显示和母液晶B相同的临界电压。即是说,将此化合物加到母液晶B中可以升高清亮点约20℃,而几乎不影响临界电压。
四环化合物(d-1)很容易产生近晶相,在-20℃的冷藏箱放置15天可证实其近晶相的展现。与化合物(d-1)相反,本发明化合物在超过25天未观察到晶体的分离,证实本发明化合物在低温具有卓越的混溶性。
对比实施例3
将85重量份母液晶B和15重量份化合物(c-1)混合制备液晶组合物,并测定其物理性质。将测定的结果连同实施例9(应用实施例1)--实施例11(应用实施例3)的结果一起示于表3中。
                              表3
Figure A9719464202151
在被认为在IPS驱动是重要的负的介电各向异性值中,用化合物(c-1)用外插法得到的介电各向异性是1.4,实施例9、10和11的化合物的值各自显示-4.71、-5.67和-4.20的相当大的负值。另外,用化合物(c-1)用外插法得到清亮点是160.6,而实施例9、10和11的化合物分别具有如此极为相似的值:129.4、187.1和114.4℃。
如上所述,本发明的液晶化合物可非常有效地大大降低介电各向异性值,并具有可适应IPS驱动的特性。
工业应用
由上述的实施例和对比实施例可以知道,本发明的液晶化合物具有卓越的下列的全面平衡的性能:
1)提高液晶组合物的清亮点的效果,
2)降低液晶组合物的粘度的效果,以及
3)不降低液晶组合物的介电各向异性(升高临界电压),具有低粘度和大的负介电各向异性,并具有已知液晶化合物所没有的非常有用的性能。

Claims (29)

1.由通式(1)表示的液晶化合物
Figure A9719464200021
式中,R1和Y1表示具有1-20个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可以被氧原子、硫原子或亚乙基取代,烷基中的一或多个氢原子可被氟原子或氯原子取代,
X1、X2和X3相互无关地表示单键、1,2-亚乙基、亚乙烯基、-COO-、-CF2O-或-OCF2-,条件是X1、X2和X3中至少一个表示-COO-、-CF2O-或-OCF2-,
环A1、环A2、环A3和环A4相互无关地表示反-1,4-亚环己基-,在环上的CH2基可由氧原子取代,或环A1、环A2、环A3和环A4相互无关地表示1,4-亚苯基,其上的一或多个氢原子可以由氟原子或氯原子取代,m和n是0或1,
条件是当X1、X2或X3表示-COO-时,则环A2、环A3和环A4中至少一个表示2,3-二氟-1,4-亚苯基;以及
当m=n=0和X1表示-COO-,则环A1表示1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氟原子取代,
当m=1,n=0,X1表示单键或1,2-亚乙基,和X2表示-COO-时,则环A2表示1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氟原子取代,
当m=n=1,X2表示-COO-和X1表示单键或1,2-亚乙基时,则环A2表示1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氟原子取代,
当m=n=1,X3表示-COO-,和X1和X2相互无关地表示单键或1,2-亚乙基,则环A3表示1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氟原子取代,以及
当m=n=0和X1表示-CF2O-或-OCF2-,则环A1或环A4表示1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氯原子或氟原子取代,和
组成此化合物的每一元素可由其同位素取代。
2.权利要求1的液晶化合物,其中,在通式(1)中m=n=0,X1是-CF2O-,环A1或环A4是1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氟原子或氯原子取代,
3.权利要求1的液晶化合物,其中,在通式(1)中m=1,n=0,和
X2是-COO-。
4.权利要求1的液晶化合物,其中,在通式(1)中m=n=1,X2是-COO-。
5.权利要求1的液晶化合物,其中,在通式(1)中m=n=1,X3是-COO-。
6.权利要求3的液晶化合物,其中,在通式(1)中,环A1是反-1,4-亚环己基和环A2是1,4-亚苯基。
7.权利要求3的液晶化合物,其中,在通式(1)中,环A1和A2都是反-1,4-亚环己基。
8.权利要求6的液晶化合物,其中,在通式(1)中,X1是1,2-亚乙基,X2是-COO-和环A2是3-氟-1,4-亚苯基。
9.权利要求6的液晶化合物,其中,在通式(1)中,X1是1,2-亚乙烯基,X2是-COO-。
10.权利要求7的液晶化合物,其中,在通式(1)中,X1是1,2-亚乙烯基,X2是-COO-。
11.权利要求1的液晶化合物,其中,在通式(1)中,m=1,n=0,X1或X2是-CF2O-或-OCF2-。
12.权利要求11的液晶化合物,其中,在通式(1)中,R1和Y1都是烷基。
13.权利要求11的液晶化合物,其中,在通式(1)中,R1和Y1中至少一个是链烯基。
14.权利要求11的液晶化合物,其中,在通式(1)中,X1是单键,X2是-CF2O-或-OCF2-,环A1和环A2都是1,4-亚环己基,环A4是1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氟原子或氯原子取代。
15.权利要求1的液晶化合物,其中,在通式(1)中,m=n=1和X1、X2或X3是-CF2O-或-OCF2-。
16.权利要求15的液晶化合物,其中,在通式(1)中,R1和Y1是烷基,环A1和环A4都是1,4-亚环己基,环A2和环A3都是1,4-亚苯基,其上的至少一个氢原子由氟原子或氯原子取代,X2是-CF2O-或-OCF2-,X1和X3都是单键。
17.权利要求15的液晶化合物,其中,在通式(1)中,R1和Y1是烷基,环A1和环A4都是1,4-亚环己基,环A2和环A3都是1,4-亚苯基。其上的至少一个氢原子由氟原子或氯原子取代,X2是-CF2O-或-OCF2-,X1和X3中任何一个是单键,而另一个是1,2-亚乙基。
18.权利要求15的液晶化合物,其中,在通式(1)中,R1和Y1中至少一个是链烯基。
19.含至少两种成份和含至少一种由通式(1)表示的液晶化合物的液晶组合物。
20.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(2)、(3)和(4)中任一项表示的化合物的液晶组合物
Figure A9719464200041
Figure A9719464200042
Figure A9719464200043
式中,R2表示具有1-10个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或-CH=CH-取代,烷基的任一氢原子可由氟原子取代,
Y2表示氟原子、氯原子、-OCF3、-OCF2H、-CF3、-CF2H、-CFH2OCF2CF2H或-OCF2CFHCF3
L1和L2相互无关地表示氢原子或氟原子,
Z1和Z2相互无关地表示1,2-亚乙基、亚乙烯基、1,4-亚丁基、-COO-、-CF2O-、-OCF2-或单键,
环B表示反-1,4-亚环己基或1,3-二噁烷2,5-二基或1,4-亚苯基,其上的氢原子可由氟原子取代,
环C表示反-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,其上的氢原子可由氟原子取代,以及
组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
21.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物和含第二种成分为选自通式(5)和(6)表示的化合物至少一种化合物的液晶组合物
Figure A9719464200052
式中,R3和R4相互无关地表示具有1-10个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或亚乙烯基取代,烷基上的任何氢原子可由氟原子取代,
Y3表示CN基或-C≡C-CN,
环D表示反-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基或1,3-二噁烷-2,5-二基,
环E表示反-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基,其上的氢原子可由氟原子取代,或环E表示嘧啶-2,5-二基,
环F表示反-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,
Z3表示1,2-亚乙基、-COO-或单键,
L3、L4和L5相互无关地表示氢原子或氟原子,
a、b和c相互无关地是0或1,以及
组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
22.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任一项表示的化合物的液晶组合物
式中R5和R6相互无关地表示具有1-10个碳原子的烷基,烷基的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或-CH=CH-取代,烷基上的任一项氢原子可由氟原子取代,
环G、环I和环J相互无关地表示反-1,4亚环己基或嘧啶-2,5-二基或1,4-亚苯基,其上至少一个氢原子可由氟原子取代,
Z4和Z5相互无关地表示-C≡C-、-COO-、-CH2CH2-、-CH=CH-或单键,以及
组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
23.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物和含第二种成分为至少一种选自通式(10)、(11)和(12)中任一项表示的化合物的液晶组合物
Figure A9719464200061
式中,R7和R8相互无关地表示具有1-10个碳原子的烷基,烷基中的一或多个不相邻的亚甲基可由氧原子或-CH=CH-取代,烷基上的任一项氢原子可由氟原子取代,
环K表示反-1,4-环亚环己基或1,4-亚苯基,
Z6和Z7相互无关地表示-CH2CH2-、-CH2O-,或单键,以及
组成这些化合物的每一原子可由其同位素取代。
24.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物、含第二种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任一项表示的化合物和含第三种成分为至少一种选自通式(10)、(11)和(12)中任一项表示的化合物的液晶组合物。
25.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物、含第二种成分为至少一种选自通式(2)、(3)和(4)中任一项表示的化合物和含第三种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任何一个表示的化合物的液晶组合物。
26.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物、含第二种成分为至少一种选自通式(5)和(6)中任一项表示的化合物和含第三种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任一项表示的化合物的液晶组合物。
27.含第一种成分为至少一种在权利要求1-18中任一项定义的液晶化合物、含第二种成分为至少一种选自通式(2)、(3)扣(4)中任一项表示的化合物和含第三种成分为至少一种选自通式(5)和(6)中任一项表示的化合物以及含第四种成分为至少一种选自通式(7)、(8)和(9)中任一项表示的化合物的液晶组合物。
28.除了在权利要求19-27中任一项定义的液晶组合物外还含一或多种旋光化合物的液晶组合物。
29.在其中使用权利要求19-28中任一项定义的液晶组合物的液晶显示装置。
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