專(zhuān)利名稱(chēng)：四氫呋喃混合物、液晶組成物以及包含此液晶組成物的液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶組成物、液晶混合物及液晶顯示元件，特別是涉及一種四氫哌喃混合物、包含該混合物且具有一向列相的液晶組成物及包含該液晶組成物的液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
液晶顯示元件使用液晶物質(zhì)所固有的光學(xué)各向異性與介電各向異性。液晶顯示元件分為各種類(lèi)型，其包括TN型(扭轉(zhuǎn)向列型)、DS型(動(dòng)態(tài)散射型)、客體-主體型、DAP型(排列相型的變形)、STN型(超扭轉(zhuǎn)向列型)及TFT型(薄膜電晶體型)，且TN型、STN型及TFT型近年來(lái)正成為主流。在此等顯示元件類(lèi)型中的任何類(lèi)型中使用的液晶材料均需具有水、空氣、熱及光穩(wěn)定性，且其亦需在盡可能以室溫為中心的寬溫度范圍中顯示液晶相、具有低粘度、具有最佳介電各向異性值(Δε)且具有最佳折射率各向異性值(Δn)、最佳彈性常數(shù)K及最佳彈性常數(shù)比K33/K11(K33彎曲彈性常數(shù)，K11斜展彈性常數(shù))。當(dāng)前情形在于尚不存在滿(mǎn)足此等要求的單一物質(zhì)且應(yīng)將數(shù)種至數(shù)十種液晶物質(zhì)混合以實(shí)現(xiàn)上述所需特征。在制備液晶組成物時(shí)，存在一些情形，其中舉例而言，因Δε過(guò)小且Δn過(guò)大而不能實(shí)現(xiàn)所需特征。
為獲得具有高效能的液晶顯示元件，對(duì)液晶組成物特征的要求現(xiàn)正變得嚴(yán)格。為滿(mǎn)足此等要求，需要該液晶混合物可高度調(diào)整液晶組成物的特性。
目前要求液晶顯示器可在低溫下驅(qū)動(dòng)。在具有低Δn的組成物中使用的混合物一般包含大量環(huán)己烷環(huán)且由于該組成物在低溫下具有不良相容性，碟狀液晶相或晶體易于自該組成物中沉積。在此等情形下，需要研制具有小Δε與高澄清點(diǎn)的液晶混合物或具有小Δε及優(yōu)良相容性的液晶混合物。
作為用于上述目的的液晶混合物，由下式(16)表示的混合物已在(例如)德國(guó)專(zhuān)利第3,306,960號(hào)中得到報(bào)導(dǎo)。然而，該混合物(16)在低溫下具有大Δn與不充分相容性。
本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)在以下專(zhuān)利文獻(xiàn)中有所揭示EP 1 302 523、DE 19950 194、DE 19 733 199、DE 19 625 100、GB 2 310 669、DE 19 611 096、WO 9 632 851、DE 4 238 377、DE 4 222 371、WO 9 213 928、DE 4 132 006、WO 9 105 029及EP 376 294。需要更佳的液晶混合物、液晶組成物及液晶顯示元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于由下式(1)表示的混合物 其中R1與R2各自獨(dú)立表示氫或具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；T1、T2及T3各自獨(dú)立表示四氫哌喃-2，5-二基或四氫哌喃-3，6-二基；A1與A2各自獨(dú)立表示1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6--二基或萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-置換，1，4-伸苯基中的一個(gè)-CH＝可由-N＝置換且此等環(huán)中的一個(gè)氫可由鹵素、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2或-OCH2F置換；Z1、Z2、Z3及Z4各自獨(dú)立表示單鍵或具有1至4個(gè)碳的伸烷基，其限制條件在于該伸烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；i表示0至1；j、k及m各自獨(dú)立表示0、1或2；n與b各自獨(dú)立表示0或1；i+j+k+m+n為2、3或4；i+k+n為1、2、3或4；當(dāng)i+j+k+m+n為2或3時(shí)，j、k及m各自獨(dú)立表示0或1；當(dāng)i+j+k+m+n為4時(shí)，j+m為3且n為i，j表示1；當(dāng)i為0時(shí)，j表示1或2；當(dāng)n為0時(shí)，m表示1或2；當(dāng)i為1時(shí)，R1表示具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；當(dāng)n為0時(shí)，Z4表示單鍵；當(dāng)i+k+n為1時(shí)，T1、T2及T3各自獨(dú)立表示四氫哌喃-2，5-二基；當(dāng)i+j+k+m+n為2時(shí)，A1與A2各自獨(dú)立表示1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換；當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，獨(dú)立A1與A2中的至少一個(gè)表示1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-；當(dāng)i+j+k+m+n為4時(shí)，獨(dú)立A1與A2中的至少兩者各自表示1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換；當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，i+k為0，A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為1，4-伸苯基，R1與R2中的至少一餓表示烯基；且當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，i+k為0，A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為2-氟-1，4-伸苯基，R2表示烷氧基或烯基。
本發(fā)明也是關(guān)于含有上述混合物的液晶組成物。
本發(fā)明是關(guān)于含有該液晶組成物的液晶顯示元件、該組成物的用途等。


無(wú)
具體實(shí)施例方式
在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)是如下所述來(lái)定義。液晶組成物為通用術(shù)語(yǔ)，其是用于具有諸如向列相與碟狀液晶相的液晶相的混合物及不具有液晶相、但適用作液晶組成物的組份的混合物。液晶混合物、液晶組成物及液晶顯示元件有時(shí)可分別縮寫(xiě)為混合物、組成物及元件。液晶顯示元件為液晶顯示面板與液晶顯示模組的通用術(shù)語(yǔ)。向列相的上限溫度是由向列相轉(zhuǎn)變?yōu)楦飨蛲韵嗟南噢D(zhuǎn)變溫度且有時(shí)可縮寫(xiě)為上限溫度。向列相的下限溫度有時(shí)可縮寫(xiě)為下限溫度。選自式(1)所表示的混合物的族群的至少一種混合物有時(shí)可縮寫(xiě)為混合物(1)。由諸如式(2)的任何其它式所表示的混合物有時(shí)也可以相同方式進(jìn)行縮寫(xiě)。在式(1)-(11)中，符號(hào)A1、B1、E、M及其類(lèi)似符號(hào)對(duì)應(yīng)于環(huán)A1、環(huán)B1、環(huán)E、環(huán)M及其類(lèi)似物。上述組份或液晶混合物的比例是由基于液晶組成物總重量的重量百分比(重量％)來(lái)表示。下文將詳細(xì)描述本發(fā)明。
本發(fā)明的第一目的是提供此種具有寬溫度范圍的向列相、低粘度、適當(dāng)光學(xué)各向異性及低臨限電壓的液晶組成物。本發(fā)明的第二目的是提供此種具有混合物的一般特性、低粘度、適當(dāng)光學(xué)各向異性、適當(dāng)介電各向異性且也與另一液晶混合物具有良好相容性的液晶組成物。本發(fā)明的第三目的是提供此種包含包含該液晶混合物的組成物且具有短回應(yīng)時(shí)間、低電功率消耗、大對(duì)比度及高電壓保持率的液晶顯示元件。
本發(fā)明包括下文所示的由式(1)表示的液晶混合物、液晶組成物及液晶顯示元件。本發(fā)明也將描述式(1)中的端基與結(jié)合基的較佳實(shí)例。
1.本發(fā)明是關(guān)于由下式(1)表示的混合物 其中R1與R2獨(dú)立為氫或具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；T1、T2及T3獨(dú)立為四氫哌喃-2，5-二基或四氫哌喃-3，6-二基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6--二基或萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-置換，1，4-伸苯基中的一個(gè)-CH＝可由-N＝置換且此等環(huán)中的一個(gè)氫可由鹵素、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2或-OCH2F置換；Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵或具有1至4個(gè)碳的伸烷基，其限制條件在于該伸烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；i為0至1；j、k及m獨(dú)立為0、1或2；n為0或1；i+j+k+m+n為2、3或4；i+k+n為1、2、3或4；當(dāng)i+j+k+m+n為2或3時(shí)，j、k及m獨(dú)立為0或1；當(dāng)i+j+k+m+n為4時(shí)，j+m為3且n為i，j為1；當(dāng)i為0時(shí)，j為1或2；當(dāng)n為0時(shí)，m為1或2；當(dāng)i為1時(shí)，R1為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；當(dāng)n為0時(shí)，Z4為單鍵；當(dāng)i+k+n為1時(shí)，T1、T2及T3獨(dú)立為四氫哌喃-2，5-二基；當(dāng)i+j+k+m+n為2時(shí)，A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換；當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，A1與A2中的至少一個(gè)為1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-；當(dāng)i+j+k+m+n為4時(shí)，A1與A2中的至少兩者各為1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換；當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，i+k為0，A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為1，4-伸苯基，R1與R2中的至少一的為烯基；且當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，i+k為0，A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為2-氟-1，4--伸苯基，R2為烷氧基或烯基。
由短語(yǔ)“該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換”所表達(dá)的涵義的實(shí)例將得到描述。借由以-O-取代C4H9-中的任意-CH2-且以-CH＝CH-取代其中任意-(CH2)2-所獲得的基團(tuán)的實(shí)例包括C3H7O-、CH3-O-(CH2)2-、CH3-O-CH2-O-、H2C＝CH(CH2)2-、CH3-CH＝CH-CH2-及CH2＝CH-CH2-O-。因此，術(shù)語(yǔ)“任意”意謂“不加區(qū)別所選者”?？紤]到該混合物的穩(wěn)定性，其中兩個(gè)氧原子并未彼此相鄰的CH3-O-CH2-O-優(yōu)于其中兩個(gè)氧原子彼此相鄰的CH3-O-O-CH2-。
R1或R2的較佳實(shí)例包括具有2至10個(gè)碳的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基、烯氧基、多氟烷基、多氟烷氧基及多氟烯基。在此等基團(tuán)中，直鏈基團(tuán)優(yōu)于支鏈基團(tuán)。當(dāng)支鏈基團(tuán)具有光學(xué)活性時(shí)，該支鏈基團(tuán)較佳為R1與R2。R1或R2的更佳實(shí)例包括具有2至10個(gè)碳的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基及烯氧基。R1或R2的最佳實(shí)例包括具有2至10個(gè)碳的烷基、烷氧基及烯基。
烯基中的-CH＝CH-的較佳空間組態(tài)視雙鍵的位置而定。對(duì)于諸如1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基及3-己烯基的烯基而言，反式組態(tài)為較佳。對(duì)于諸如2-丁烯基、2-戊烯基及2-己烯基的烯基而言，順式組態(tài)為較佳。
R1或R2的特定實(shí)例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、丙氧基甲基、丁氧基甲基、戊氧基甲基、乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、2-丙烯氧基、2-丁烯氧基、2-戊烯氧基、-CH2F、-CHF2、-CF3、-(CH2)2F、-CF2CH2F、-CF2CHF2、-CH2CF3、-CF2CF3、-(CH2)3F、-(CF2)2CF3、-CF2CHFCF3、-CHFCF2CF3、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F、-OCF2CF3、-OCF2CHF2、-OCF2CH2F、-OCF2CF2CF3、-OCF2CHFCF3、-OCHFCF2CF3、-CH＝CHF、-CH＝CF2、-CF＝CHF、-CH＝CHCH2F、-CH＝CHCF3及-(CH2)2CH＝CF3。
R1或R2的更佳實(shí)例包括乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、丙氧基甲基、丁氧基甲基、戊氧基甲基、乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、2-丙烯氧基、2-丁烯氧基及2-戊烯氧基。R1或R2的最佳實(shí)例包括乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基及4-戊烯基。
A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6--二基或萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-置換，1，4-伸苯基中的一個(gè)-CH＝可由-N＝置換且此等環(huán)中的一個(gè)氫可由鹵素、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2或-OCH2F置換。
A1與A2的較佳實(shí)例包括1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基、3-氟-1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基及萘-2，6-二基。A1與A2的更佳實(shí)例包括1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基及3-氟-1，4-伸苯基。A1與A2的最佳實(shí)例包括1，4-伸環(huán)己基與1，4-伸苯基。
Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵或具有1至4個(gè)碳的伸烷基，其限制條件在于該伸烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-或-SiH2-置換。
Z1、Z2、Z3及Z4的較佳實(shí)例包括單鍵、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH2CO-、-COCH2-、-CH2SiH2-、-SiH2CH2-、-O(CH2)2O-、-(CH2)2COO-、-(CH2)2OCO-、-COO(CH2)2-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-CH2O-及-OCH2-CH＝CH-。在諸如-CH＝CH-、-CH＝CH-CH2O-及-OCH2-CH＝CH-的結(jié)合基中，雙鍵的空間組態(tài)較佳為反式組態(tài)，而非順式組態(tài)。
Z1、Z2、Z3及Z4的更佳實(shí)例包括單鍵、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-及-C≡C-。Z1、Z2、Z3及Z4的最佳實(shí)例包括單鍵、-(CH2)2-及-CH＝CH-。
舉例而言，本發(fā)明的混合物具有該混合物所必需的一般特性、熱及光穩(wěn)定性、適當(dāng)光學(xué)各向異性、適當(dāng)介電各向異性及與另一液晶混合物的良好相容性。例如，本發(fā)明的液晶組成物包含至少一種混合物且具有高上限溫度的向列相、低下限溫度的向列相、低粘度、適當(dāng)光學(xué)各向異性及低臨限電壓。本發(fā)明的液晶顯示元件包含該組成物且具有較寬的有效溫度范圍、短回應(yīng)時(shí)間、大對(duì)比率與低驅(qū)動(dòng)電壓。
2.根據(jù)項(xiàng)目1的混合物，其中該混合物是由下式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)中的一式來(lái)表示 其中R1、R2及R4獨(dú)立為氫或具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；R3與R5獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基或萘-2，6-二基，其限制條件在于此等環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-置換，1，4-伸苯基中的一個(gè)-CH＝可由-N＝置換且此等環(huán)中的一個(gè)氫可由鹵素、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2或-OCH2F置換；Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵或具有1至4個(gè)碳的伸烷基，其限制條件在于該伸烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；在式(1-1)中，當(dāng)A2為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在式(1-2)中，當(dāng)A1為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在式(1-4)中，當(dāng)A1與A2各為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在式(1-6)中，當(dāng)A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在式(1-6)中，當(dāng)A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為2-氟-1，4-伸苯基時(shí)，R3為烷氧基或烯基；在式(1-6)中，當(dāng)A1與A2各為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；且在式(1-14)中，當(dāng)A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基。
3.根據(jù)項(xiàng)目2的混合物，其中在式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)中，R1-R5獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有2至10個(gè)碳的烯基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基、具有2至9個(gè)碳的烷氧基烷基、具有3至9個(gè)碳的烯氧基、具有2至10個(gè)碳的多氟烷基、具有1至9個(gè)碳的多氟烷氧基或具有2至10個(gè)碳的多氟烯基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基、3-氟-1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基或萘-2，6-二基；且Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH2CO-、-COCH2-、-CH2SiH2-、-SiH2CH2-、-O(CH2)2O-、-(CH2)2COO-、-(CH2)2OCO-、-COO(CH2)2-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-CH2O-或-OCH2-CH＝CH-。
4.根據(jù)項(xiàng)目2的混合物，其中在式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)中，R1-R5獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有2至10個(gè)碳的烯基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基、具有2至9個(gè)碳的烷氧基烷基或具有3至9個(gè)碳的烯氧基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基或3-氟-1，4-伸苯基；且Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-或-C≡C-。
5.根據(jù)項(xiàng)目2的混合物，其中在式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)中，R1-R5獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有2至10個(gè)碳的烯基或具有1至9個(gè)碳的烷氧基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基；且Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-或-CH＝CH-。
6.根據(jù)項(xiàng)目2的混合物，其中在式(1-1)與(1-2)中，A1與A2為1，4-伸環(huán)己基；在式(1-4)-(1-6)中，A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基且A1與A2中的至少一個(gè)為1，4-伸環(huán)己基；且在式(1-11)-(1-14)中，A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基且A1與A2中的至少兩者為1，4-伸環(huán)己基。
7.根據(jù)項(xiàng)目2-6中任一項(xiàng)的混合物，其中該混合物是由下式(1-1-1)、(1-2-1)、(1-4-1)-(1-4-3)、(1-5-1)-(1-5-3)、(1-6-1)-(1-6-3)、(1-11-1)-(1-11-4)、(1-12-1)-(1-12-4)、(1-13-1)-(1-13-4)及(1-14-1)-(1-14-4)中的一式來(lái)表示
其中R31、R32及R33獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳的烯基；R34為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳、但不具有1-烯基的烯基；R31與R32中的一個(gè)為烷基；R33與R34中的一個(gè)為烷基；Z31、Z32、Z33、Z37、Z38、Z39、Z40、Z41及Z43獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-或-CH＝CH-；Z34、Z35、Z36、Z42、Z44及Z45獨(dú)立為單鍵或-(CH2)2-；Z31與Z32中的一個(gè)為單鍵；Z33與Z34中的一個(gè)為單鍵；Z35與Z36中的一個(gè)為單鍵；Z37、Z38及Z39中的兩者為單鍵；Z40、Z41及Z42中的兩者為單鍵；且Z43、Z44及Z45中的兩者為單鍵。
8.由下式(1-1-1)與(1-2-1)中任一式表示的混合物 其中R31與R32獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳的烯基；且R31與R32中的一個(gè)為烷基。
9.由下式(1-4-1)、(1-5-1)及(1-6-1)中任一式表示的混合物 其中R31與R32獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳的烯基；R31與R32中的一個(gè)為烷基；Z31與Z32獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-或-CH＝CH-；且Z31與Z32中的一個(gè)為單鍵。
10.根據(jù)項(xiàng)目8或9的混合物，其中R31與R32中的一個(gè)為烷基且另一個(gè)為烯基。
11.根據(jù)項(xiàng)目8或9的混合物，其中R31與R32中的一個(gè)為烯基。
12.包含至少一種根據(jù)項(xiàng)目1至11中任一項(xiàng)的混合物的液晶組成物。
13.根據(jù)項(xiàng)目12的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自下式(2)、(3)及(4)所表示的混合物的混合物 其中R7為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換；X1為氟、氯、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2或-OCF2CHFCF3；環(huán)B與環(huán)D獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，3-二惡烷-2，5-二基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；環(huán)E為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；Z5與Z6獨(dú)立為-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-或單鍵；且L1與L2獨(dú)立為氫或氟。
14.根據(jù)項(xiàng)目12的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自下式(5)與(6)所表示的混合物的混合物 其中R8與R9獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換；X2為-CH或-C≡C-CN；環(huán)G為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、1，3-二惡烷-2，5-二基或嘧啶-2，5-二基；環(huán)J為1，4-伸環(huán)己基、嘧啶-2，5-二基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；環(huán)K為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基；Z7為-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-或單鍵；L3、L4及L5獨(dú)立為氫或氟；且b、c及d獨(dú)立為0或1。
15.根據(jù)項(xiàng)目12的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自下式(7)、(8)、(9)、(10)及(11)所表示的混合物的混合物
其中R10與R11獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換，且R10可為氟；環(huán)M與環(huán)P獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基或十氫-2，6-伸萘基；Z8與Z9獨(dú)立為-(CH2)2-、-COO-或單鍵；L6與L7獨(dú)立為氫或氟；且L6與L7中的至少一個(gè)為氟。
16.根據(jù)項(xiàng)目12的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自下式(12)、(13)及(14)所表示的混合物的混合物 其中R12與R13獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換；環(huán)Q、環(huán)T及環(huán)U獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、嘧啶-2，5-二基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；且Z10與Z11獨(dú)立為-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH＝CH-或單鍵。
17.根據(jù)項(xiàng)目13的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自項(xiàng)目14中的式(5)與(6)所表示的混合物的混合物。
18.根據(jù)項(xiàng)目13的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自項(xiàng)目16中的式(12)、(13)及(14)所表示的混合物的混合物。
19.根據(jù)項(xiàng)目14的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自項(xiàng)目16中的式(12)、(13)及(14)所表示的混合物的混合物。
20.根據(jù)項(xiàng)目15的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種選自項(xiàng)目16中的式(12)、(13)及(14)所表示的混合物的混合物。
21.根據(jù)項(xiàng)目12至20中任一項(xiàng)的液晶組成物，其中該組成物更含有至少一種光學(xué)活性混合物。
22.根據(jù)項(xiàng)目12至21中任一項(xiàng)的液晶組成物，其中該組成物含有根據(jù)項(xiàng)目1至11中任一項(xiàng)的混合物，其量以該液晶組成物的總重量計(jì)為約5重量％至約90重量％。
23.含有根據(jù)項(xiàng)目12至22中任一項(xiàng)的液晶組成物的液晶顯示元件。
24.根據(jù)項(xiàng)目23的液晶顯示元件，其中該顯示元件是由基于垂直配向(vertical alignmentVA)或電控雙折射(electrically controlledbirefringence，ECB)效應(yīng)的主動(dòng)式矩陣來(lái)驅(qū)動(dòng)。
25.根據(jù)項(xiàng)目12至22中任一項(xiàng)的液晶組成物在液晶顯示元件中的用途。
首先，將更詳細(xì)描述本發(fā)明的混合物(1)。將諸如萘環(huán)的稠環(huán)計(jì)為一個(gè)環(huán)?；旌衔?1)包括具有四氫呋喃環(huán)的兩環(huán)、三環(huán)或四環(huán)混合物。該混合物在元件的使用條件下具有顯著物理與化學(xué)穩(wěn)定性且與另一液晶混合物具有良好相容性。包含該混合物的組成物在元件的使用條件下也是穩(wěn)定的。即使將該組成物儲(chǔ)存在低溫下，該混合物亦不會(huì)沉積為晶體(或碟狀液晶相)。該混合物具有該混合物所必需的一般特性、適當(dāng)光學(xué)各向異性與適當(dāng)介電各向異性。
可適當(dāng)?shù)剡x擇混合物(1)的端基、環(huán)及結(jié)合基以能夠任意控制諸如光學(xué)各向異性的特性。下文將描述端基R1與R2、環(huán)A1與A2及結(jié)合基Z1、Z2、Z3及Z4對(duì)混合物(1)的特性的影響。
在其中R1與R2為直鏈形式的情形下，該混合物具有寬溫度范圍的液晶相且具有低粘度。在其中R1與R2為支鏈形式的情形下，該混合物與另一液晶混合物具有良好相容性。在其中R1與R2為光學(xué)活性基團(tuán)的情形下，該混合物適用作對(duì)掌性摻雜劑。藉由將該混合物添加至組成物中可防止在元件中出現(xiàn)反向扭轉(zhuǎn)區(qū)域。具有非光學(xué)活性基團(tuán)R1與R2的混合物適用作該組成物的組份。在其中R1與R2為烯基的情形下，該混合物的較佳空間組態(tài)視雙鍵的位置而定。具有較佳空間組態(tài)的烯基混合物具有高上限溫度或?qū)挏囟确秶囊壕?。此是詳述于Mol.Cryst.Liq.Cryst.，第131卷，第109頁(yè)(1985)與Mol.Cryst.Liq.Cryst.，第131卷，第327頁(yè)(1985)中。
在其中環(huán)A1與A2為1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基或3-氟-1，4-伸苯基的情形下，該混合物具有大光學(xué)各向異性。在其中環(huán)A1與A2為1，4-伸環(huán)己基的情形下，該混合物具有小光學(xué)各向異性。
在其中至少兩個(gè)環(huán)為1，4-伸環(huán)己基的情形下，該混合物具有較高上限溫度、小光學(xué)各向異性及低黏度。在其中至少一個(gè)環(huán)為1，4-伸苯基的情形下，該混合物具有相對(duì)較大的光學(xué)各向異性與大取向有序參數(shù)。
在其中結(jié)合基Z1、Z2、Z3及Z4為單鍵、-(CH2)2-、-CH2O-、-CH＝CH-或-(CH2)4-的情形下，該混合物具有低粘度。在其中結(jié)合基為單鍵、-(CH2)2-或-CH＝CH-情形下，該混合物具有較低粘度。在其中結(jié)合基為-CH＝CH-的情形下，該混合物具有寬溫度范圍的液晶相與大彈性常數(shù)比K33/K11(K33彎曲彈性常數(shù)，K11斜展彈性常數(shù))。在其中結(jié)合基為-C≡C-的情形下，該混合物具有大光學(xué)各向異性。
在其中混合物(1)具有兩環(huán)或三環(huán)結(jié)構(gòu)的情形下，該混合物具有低粘度。在其中混合物(1)具有三環(huán)或四環(huán)結(jié)構(gòu)的情形下，該混合物具有較高上限溫度。如前文所述，具有目標(biāo)特性的混合物可藉由適當(dāng)選擇端基、環(huán)及結(jié)合基的種類(lèi)與環(huán)數(shù)目來(lái)獲得。因此，混合物(1)適用作在包括PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS及VA的各種元件中使用的混合物的組份。
混合物(1)的較佳實(shí)例包括在項(xiàng)目2中所述的混合物(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)。此等式中的符號(hào)R1、R2、R3、R4、R5、R6、A1、A2、Z1、Z2、Z3及Z4的涵義與項(xiàng)目2中所述符號(hào)的涵義相同。
混合物(1)可借由適當(dāng)組合合成有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)已知的方法來(lái)合成。用于將目標(biāo)端基、環(huán)及結(jié)合基引入起始材料中的方法已揭示于已知出版物中，諸如John Wiley&Sons，Inc.出版的Organic Synthesis、John Wiley&Sons，Inc.出版的Organic Reactions、Pergamon Press出版的Comprehensive Organic Synthesis及Maruzen，Inc.出版的Shin JikkenKagaku Koza(Lectures on New Experimental Chemistry)。
用于形成結(jié)合基Z1、Z2、Z3或Z4的方法的實(shí)例將首先參考反應(yīng)流程且隨后參考用于描述該流程的項(xiàng)目(I)-(XI)來(lái)進(jìn)行描述。在該流程中，MSG1與MSG2各自表示具有至少一個(gè)環(huán)的單價(jià)有機(jī)基團(tuán)。在該流程中使用的復(fù)數(shù)個(gè)由MSG1(或MSG2)表示的基團(tuán)可彼此相同或不同。混合物(1A)-(1K)對(duì)應(yīng)于混合物(1)。

(I)形成單鍵在碳酸鹽水溶液與諸如肆(三苯基膦)鈀的催化劑存在下，將芳基硼酸(21)與以已知方法合成的混合物(22)反應(yīng)以合成混合物(1A)?；旌衔?1A)亦可以下述方式合成將以已知方法合成的混合物(23)與正丁基鋰反應(yīng)且隨后與氯化鋅反應(yīng)，并接著在諸如二氯-雙(三苯基膦)鈀的催化劑存在下與混合物(22)反應(yīng)。
(II)形成-COO-與-OCO-將混合物(23)與正丁基鋰反應(yīng)且隨后與二氧化碳反應(yīng)以獲得羧酸(24)。在DCC(1，3-二環(huán)己基碳化二酰亞胺)與DMAP(4-二甲基胺基吡啶)存在下，使混合物(24)與以已知方法合成的酚混合物(25)經(jīng)歷脫水作用以合成具有-COO-的混合物(1B)。具有-OCO-的混合物是以相同方式產(chǎn)生。
(III)形成-CF2O-與-OCF2-以諸如拉爾森試劑(Lawson reagent)的硫化劑來(lái)處理混合物(1B)以獲得混合物(26)。以氟化氫吡啶復(fù)合物(hydrogen fluoride pyridinecomplex)與NBS(N-溴代丁二酰亞胺)來(lái)氟化混合物(26)以合成具有-CF2O-的混合物(1C)。該反應(yīng)在M.Kuroboshi等人的Chem.Lett.，1992，第827頁(yè)中有所描述。也可借由以(二乙胺基)三氟化硫(DAST)氟化混合物(26)來(lái)合成混合物(1C)。該反應(yīng)在W.H.Bunnelle等人的J.Org.Chem.，第55卷，第768頁(yè)(1990)中有所描述。具有-OCF2-的混合物是以相同方式產(chǎn)生。此等結(jié)合基也可借由Peer.Kirsch等人的Anbew.Chem.Int.Ed.，第40卷，第1480頁(yè)(2001)中所述的方法來(lái)形成。
(IV)形成-CH＝CH-以正丁基鋰來(lái)處理混合物(23)且隨后使該混合物與諸如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的甲酰胺反應(yīng)以獲得醛混合物(28)。以諸如第三丁氧化鉀的堿來(lái)處理以已知方法合成的磷鹽(27)以形成磷酰基化物(phosphoylide)，其隨后與醛混合物(28)反應(yīng)以合成混合物(1D)。視反應(yīng)條件來(lái)形成順式混合物，并視必要性以已知方法將該順式混合物異構(gòu)化為反式混合物。
(V)形成-(CH2)2-在諸如披鈀木炭的催化劑存在下將混合物(1D)氫化以合成混合物(1E)。
(VI)形成-(CH2)4-根據(jù)與項(xiàng)目(IV)中所述方式相同的方式，藉由使用磷鹽(29)替代磷鹽(27)來(lái)獲得具有-(CH2)2-CH＝CH-的混合物。使該混合物經(jīng)歷催化氫化以合成混合物(1F)。
(VII)形成-C≡C-在包含二氯鈀(dichloropalladium)與鹵化銅(copper halogenide)的催化劑存在下，將混合物(23)與2-甲基-3-丁炔-2-醇反應(yīng)且隨后在堿性條件下去保護(hù)以獲得混合物(30)。在包含二氯鈀與鹵化銅的催化劑存在下，將混合物(30)與混合物(22)反應(yīng)以合成混合物(1G)。
(VIII)形成-CF＝CF-以正丁基鋰來(lái)處理混合物(23)且隨后使該混合物與四氟乙烯反應(yīng)以獲得混合物(31)。以正丁基鋰來(lái)處理混合物(22)且隨后使該混合物與混合物(31)反應(yīng)以合成混合物(1H)。
(IX)形成-CH2O-或-OCH2-以諸如硼氫化鈉(sodium borohydride)的還原劑來(lái)還原混合物(28)以獲得混合物(32)，隨后以氫溴酸或其類(lèi)似物來(lái)鹵化混合物(32)以獲得混合物(33)。在碳酸鉀或其類(lèi)似物存在下，將混合物(33)與混合物(25)反應(yīng)以合成混合物(1J)。
(X)形成-(CH2)3O-或-O(CH2)3-除使用混合物(34)來(lái)替代混合物(32)之外，以與項(xiàng)目(IX)相同的方式來(lái)合成混合物(1K)。
(XI)形成-(CF2)2-在氟化氫催化劑存在下，根據(jù)J.Am.Chem.Soc.，第123卷，第5414頁(yè)(2001)中所述的方法以四氟化硫(sulfur tetrafluoride)來(lái)氟化二酮(-COCO-)以獲得具有-(CF2)2-的混合物。
下列流程顯示用于合成由式(1)表示的四氫哌喃混合物的方法的實(shí)例，其中i＝0，k＞0且n＝0。首先描述具有內(nèi)酯(lactone)骨架的合成中間物(39)的合成流程，并隨后描述用于以混合物(39)作為起始材料來(lái)合成四氫哌喃混合物(42)的方法的實(shí)例。
在混合物(36)-(39)中，Q2表示式(1)的結(jié)構(gòu)單元。上述混合物中的符號(hào)R1、A1及Z2具有與式(1)中的彼等涵義相同的涵義。
借由將混合物(36)與環(huán)己胺反應(yīng)來(lái)合成混合物(37)。較佳地，在室溫與所用溶劑的沸點(diǎn)之間的溫度下，在諸如碳酸鉀的催化劑存在下在諸如乙醚的溶劑中進(jìn)行該反應(yīng)。將丙烯酸乙酯添加至混合物(37)中且隨后將該混合物去保護(hù)，藉此來(lái)合成混合物(38)。較佳地，藉由使用本身作為溶劑的丙烯酸乙酯來(lái)進(jìn)行該反應(yīng)，并可使用一種不與混合物(37)及丙烯酸乙酯反應(yīng)的溶劑。為防止丙烯酸乙酯聚合，較佳添加諸如氫醌(hydroquinone)的聚合抑制劑。在室溫與所用溶劑的沸點(diǎn)之間的溫度下，借由使用普通玻璃反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行該反應(yīng)；且在高于溶劑沸點(diǎn)的溫度下，可借由使用諸如不銹鋼高壓釜(stainless steel autoclave)的壓力反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行該反應(yīng)。在充分實(shí)現(xiàn)加成反應(yīng)之后，藉由添加諸如草酸的酸來(lái)釋放環(huán)己胺以獲得混合物(38)。混合物(39)是藉由使混合物(38)經(jīng)歷環(huán)化反應(yīng)而獲得。較佳地，在約為室溫的溫度下，在氰基硼氫化鈉(sodium cyanoborohydride)存在下在諸如異丙醇的溶劑中進(jìn)行該反應(yīng)?？商砑又T如鹽酸的酸來(lái)加速該反應(yīng)。
作為起始材料的混合物(36)可易于借由合成有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)已知的普通方法合成。
混合物(42)的合成方法的實(shí)例將得到描述。
在混合物(39)-(42)中，Q1與Q2各自表示式(1)的結(jié)構(gòu)單元。該結(jié)構(gòu)單元在該流程中有所顯示。上述混合物中的符號(hào)R1、R2、A1、A2、Z2及Z3具有與式(1)中的彼等涵義相同的涵義。
混合物(41)是借由將混合物(39)與混合物(40)反應(yīng)來(lái)合成。較佳地，在約-30℃的溫度下在諸如四氫呋喃的溶劑中進(jìn)行該反應(yīng)。在約-50℃或更低的溫度下，在三乙基硅烷與三氟化硼乙醚復(fù)合物存在下使混合物(41)在諸如二氯甲烷的溶劑中反應(yīng)，藉此來(lái)合成混合物(42)。
混合物(40)可易于藉由合成有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)已知的普通方法合成。
可以類(lèi)似方式合成由式(1)表示的四氫哌喃混合物，其中i＝0、k＞0且n＝0的情形除外。
混合物(46)的合成方法的實(shí)例將得到描述。
在混合物(43)-(46)中，Q1與Q2各自表示式(1)的結(jié)構(gòu)單元。該結(jié)構(gòu)單元在該流程中有所顯示。上述混合物中的符號(hào)R1、R2、A1、A2、Z2及Z3具有與式(1)中的彼等涵義相同的涵義。
混合物(44)是借由以DIBAL-H還原混合物(43)而合成。較佳地，在約-60℃或更低的溫度下在諸如甲苯的溶劑中進(jìn)行該反應(yīng)?；旌衔?46)是借由在諸如碳酸鉀的堿存在下使混合物(44)與混合物(45)反應(yīng)而合成。
混合物(45)可易于借由合成有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)已知的普通方法合成。
其次，隨后將更詳細(xì)描述本發(fā)明的組成物。該組成物的較佳實(shí)例包含至少-種選自式(1)所表示的混合物的混合物，其比例為約1％至約99％。該組成物主要包含選自混合物(2)-(14)的組份。
包含混合物(1)的組成物的較佳實(shí)例是如下所述。較佳組成物的實(shí)例包含至少一種選自由混合物(2)、(3)及(4)組成的族群的混合物。較佳組成物的另一實(shí)例包含至少一種選自由混合物(5)與(6)組成的族群的混合物。較佳組成物的又一實(shí)例包含至少兩種分別選自上述兩個(gè)族群的混合物。為達(dá)成諸如調(diào)整液晶相的溫度范圍、粘度、光學(xué)各向異性、介電各向異性及臨限電壓的目的，此等組成物更可包含至少一種選自由混合物(12)、(13)及(14)組成的族群的混合物。為進(jìn)一步調(diào)整上述特性，上述組成物更可包含至少一種選自由混合物(7)-(11)組成的族群的混合物。上述組成物更可包含另一液晶混合物與諸如添加劑的混合物以?xún)?yōu)化為AM-TN元件與STN元件。
較佳組成物的另一實(shí)例包含至少一種選自由混合物(7)-(11)組成的族群的混合物。該組成物更可包含至少一種選自由混合物(12)、(13)及(14)組成的族群的混合物。為進(jìn)一步調(diào)整特性，該組成物更可包含至少一種選自由混合物(2)-(6)組成的族群的混合物。該組成物更可包含另一液晶混合物與諸如添加劑的混合物以?xún)?yōu)化為VA元件。
混合物(2)、(3)及(4)因其大正介電各向異性而主要在用于AM-TN元件的組成物中使用。在該組成物中，此等混合物的量一般為約1％至約99％，較佳為約10％至約97％且更佳為約40％至約95％。在其中將混合物(12)、(13)及(14)添加至該組成物中的情形中，此等混合物的量較佳為約60％或更少且更佳為約40％或更少。
混合物(5)與(6)因其極大正介電各向異性而主要在用于STN元件的組成物中使用。在該組成物中，此等混合物的量一般為約1％至約99％，較佳為約10％至約97％且更佳為約40％至約95％。在其中將混合物(12)、(13)及(14)添加至該組成物中的情形中，此等混合物的量較佳為約60％或更少且更佳為約40％或更少。
混合物(7)、(8)、(9)、(10)及(11)因其負(fù)介電各向異性而主要在用于VA元件的組成物中使用。在該組成物中，此等混合物的量較佳為約80％或更少且更佳為約40％至約80％。在其中將混合物(12)、(13)及(14)添加至該組成物中的情形中，此等混合物的量較佳為約60％或更少且更佳為約40％或更少。
混合物(12)、(13)及(14)具有小介電各向異性?；旌衔?12)主要是用于調(diào)整粘度或光學(xué)各向異性?；旌衔?13)與(14)會(huì)增加液晶相的上限溫度且擴(kuò)展其溫度范圍?；旌衔?13)與(14)也是用于調(diào)整光學(xué)各向異性。借由增加混合物(12)、(13)及(14)的量來(lái)增加該組成物的臨限電壓且降低其粘度。因此，此等混合物可大量使用以滿(mǎn)足該組成物的臨限電壓的所要值。
混合物(2)-(14)的較佳實(shí)例包括下文所示的混合物(2-1)-(2-9)、混合物(3-1)-(3-97)、混合物(4-1)-(4-33)、混合物(5-1)-(5-56)、混合物(6-1)-(6-3)、混合物(7-1)-(7-4)、混合物(8-1)-(8-6)、混合物(9-1)-(9-4)、混合物(10-1)、混合物(11-1)、混合物(12-1)-(12-11)、混合物(13-1)-(13-21)及混合物(14-1)-(14-6)。在上述混合物中，符號(hào)R7、R9及X1具有與混合物(2)-(14)中的彼等涵義相同的涵義。
















本發(fā)明的組成物是由已知方法制備。例如，借由加熱來(lái)混合并溶解上述組份混合物?？蓪⑹炝?xí)此項(xiàng)技術(shù)者所熟知的適當(dāng)添加劑添加至該組成物中以調(diào)整該組成物的物理特性?？商砑又T如部花青(melocyanine)、苯乙烯基、偶氮、亞胺偶極體(azomethine)、氧偶氮基(azoxy)、喹酞酮(quinophthalone)、蒽醌及四嗪的二向色顏料(dichroic pigment)來(lái)制備用于GH元件的組成物?？商砑訉?duì)掌性摻雜劑以藉由誘導(dǎo)液晶的螺旋結(jié)構(gòu)來(lái)提供扭轉(zhuǎn)角。該對(duì)掌性摻雜劑中的實(shí)例為光學(xué)活性混合物(0p-1)-(0p-12)。
將對(duì)掌性摻雜劑添加至該組成物中以調(diào)整扭矩。TN元件與TN-TFT元件的扭矩較佳在約40μm至約200μm范圍內(nèi)。STN元件的扭矩較佳在約6μm至約20μm范圍內(nèi)。BTN元件的扭矩較佳在約1.5μm至約4μm范圍內(nèi)。將相對(duì)大量的對(duì)掌性摻雜劑添加至用于PC元件的組成物中?？商砑又辽賰煞N對(duì)掌性摻雜劑以調(diào)整扭矩的溫度相關(guān)性。
本發(fā)明的組成物可用于諸如PC、TN、STN、BTN、ECB、OCB、IPS及VA元件的元件中。上述元件的驅(qū)動(dòng)模式可為PM或AM。該組成物也可用在借由將該組成物微膠囊化而產(chǎn)生的NCAP(向列型曲線排列相)元件與借由在該組成物中形成三維網(wǎng)路聚合物而獲得的PD(聚合物分散型)元件，諸如PN(聚合物網(wǎng)路)元件。
實(shí)例下文將參考以下實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但不應(yīng)將本發(fā)明理解為僅限于上述實(shí)例。諸如“第1號(hào)”的混合物號(hào)碼對(duì)應(yīng)于實(shí)例5中的表中所示混合物的號(hào)碼。在該表中，1，4-伸環(huán)己基與1，3-二惡烷-2，5-二基的空間組態(tài)為反式，且結(jié)合基-CH＝CH-的空間組態(tài)亦為反式。符號(hào)后的括號(hào)中的數(shù)字對(duì)應(yīng)于較佳混合物的號(hào)碼。符號(hào)(-)意謂另一混合物。上述混合物的比例(就百分比而言)是由基于組成物總重量的百分重量比(percentage by weight)(重量％)來(lái)表示。組成物的特征值是概述在最后。
根據(jù)以下方法來(lái)進(jìn)行特征值的量測(cè)。其中大多數(shù)方法為日本電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electric Industrial Association of Japan)標(biāo)準(zhǔn)的EIAJ ED-2521A中所述的方法或借由對(duì)其進(jìn)行修改而獲得的方法。
向列相的上限溫度(NI；℃)將樣本置于配備有偏光顯微鏡的熔點(diǎn)量測(cè)裝置中的熱板上且以每分鐘1℃的速率加熱。當(dāng)部分樣本開(kāi)始由向列相改變?yōu)楦飨蛲砸后w時(shí)，量測(cè)溫度。向列相的上限溫度可縮寫(xiě)為“上限溫度”。
向列相的下限溫度(TC；℃)將具有向列相的樣本分別于0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃下在冷卻器中保存十天且觀察液晶相。例如，當(dāng)樣本在-20℃下保持向列相且該樣本在-30℃下改變?yōu)榻Y(jié)晶相或碟狀液晶相時(shí)，Tc表示為≤-20℃。下限溫度可縮寫(xiě)為“下限溫度”。
光學(xué)各向異性(折射率各向異性；Δn；在25℃下量測(cè))借助于具有附著于目鏡的起偏振片的阿貝折射計(jì)(Abbe refractometer)，以具有589nm波長(zhǎng)的光來(lái)量測(cè)光學(xué)各向異性。在一個(gè)方向上摩擦主棱鏡的表面之后，將樣本滴在該主棱鏡上。當(dāng)起偏方向與摩擦方向平行時(shí)，量測(cè)折射率n||。當(dāng)起偏方向與摩擦方向垂直時(shí)，量測(cè)折射率n⊥。由等式Δn＝n||-n⊥來(lái)計(jì)算光學(xué)各向異性的值。在其中樣本為組成物的情形下，以上述方式來(lái)量測(cè)光學(xué)各向異性。在其中樣本為混合物的情形下，將該混合物與適當(dāng)組成物混合且隨后量測(cè)光學(xué)各向異性。該混合物的光學(xué)各向異性為推斷值。
黏度(η；mPa·s，在20℃與-10℃下量測(cè))借助于E型粘度計(jì)來(lái)量測(cè)粘度。將在20℃下量測(cè)的值表達(dá)為(η20)且將在-10℃下量測(cè)的值表達(dá)為(η-10)。
具有正介電各向異性(Δε)的混合物的介電各向異性(Δε；在25℃下量測(cè))將樣本注入一TN元件中，其中兩塊玻璃板之間的單元間隙為9μm且扭轉(zhuǎn)角為80°。藉由對(duì)該TN元件施加10V電壓來(lái)量測(cè)在液晶分子長(zhǎng)軸方向上的介電常數(shù)(dielectric constant)(ε||)。藉由施加0.5V電壓來(lái)量測(cè)在液晶分子短軸方向上的介電常數(shù)(ε⊥)。由等式Δε＝ε||-ε⊥來(lái)計(jì)算介電各向異性的值。以上述方式來(lái)量測(cè)具有正介電各向異性的組成物。在其中樣本為混合物的情形下，將該混合物與適當(dāng)組成物混合且隨后量測(cè)介電各向異性。該混合物的介電各向異性為推斷值。
具有負(fù)介電各向異性(Δε)的混合物的介電各向異性(Δε；在25℃下量測(cè))將樣本注入一VA元件中，其中兩塊玻璃板之間的單元間隙為20μm。藉由對(duì)該VA元件施加0.5V電壓來(lái)量測(cè)在液晶分子長(zhǎng)軸方向上的介電常數(shù)(ε||)。將樣本注入一TN元件中，其中兩塊玻璃板之間的單元間隙為9μm，并藉由對(duì)該TN元件施加0.5V電壓來(lái)量測(cè)在液晶分子短軸方向上的介電常數(shù)(ε⊥)。由等式Δε＝ε||-ε⊥來(lái)計(jì)算介電各向異性的值。以上述方式來(lái)量測(cè)具有負(fù)介電各向異性的組成物。在其中樣本為混合物的情形下，將該混合物與適當(dāng)組成物混合且隨后量測(cè)介電各向異性。該混合物的介電各向異性為推斷值。
臨限電壓(Vth；在25℃下量測(cè)；V)將樣本注入一通常為白色模式的TN元件中，其中兩塊玻璃板之間的單元間隙為(0.5/Δn)μm且扭轉(zhuǎn)角為80°。Δn為以上述方式量測(cè)的光學(xué)各向異性值。將具有32Hz頻率的矩形波施加在該元件上。增加外加電壓且量測(cè)使通過(guò)該TN元件的光透射率為90％的電壓值。
螺旋間距(在25℃下量測(cè)；μm)為量測(cè)螺旋間距，使用卡諾氏楔形單元方法(Cano′s wedge-shaped cell method)。將樣本置于卡諾氏楔形單元中，并量測(cè)自該單元所觀測(cè)的向錯(cuò)線(disclination line)的間隔(a；單位μm)。由式P＝2×a×tanθ來(lái)計(jì)算螺旋間距(P)。θ為該楔形單元中的兩塊玻璃板之間的角度。
實(shí)例1合成2-乙基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-1-1-1號(hào))
第一步驟將(4-戊基環(huán)己基)乙醛(30.1g)溶解于乙醚(40mL)中，向其中添加環(huán)己胺(15.2g)與碳酸鉀(12g)且在室溫下將該系統(tǒng)攪拌隔夜。以硅藻土來(lái)過(guò)濾所得懸浮液且在減壓下濃縮濾液。因此獲得的呈黃色油狀形式的環(huán)己基-(2-(4-戊基環(huán)己基)亞乙基)胺(40.6g)無(wú)需純化即用于后續(xù)步驟中。
第二步驟將在第一步驟中作為粗產(chǎn)物獲得的環(huán)己基-(2-(4-戊基環(huán)己基)亞乙基)胺(40.6g)溶解于丙烯酸乙酯(40mL)中，向其中添加氫醌(0.6g)且在105℃下使該系統(tǒng)加熱回流10小時(shí)。將該系統(tǒng)冷卻至室溫，向其中添加THF(500mL)且逐漸添加飽和草酸水溶液(300mL)，隨后以乙醚萃取。以水洗滌有機(jī)層且以無(wú)水硫酸鎂干燥，且隨后使其在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得褐色殘余物(44.93g)以獲得呈黃色油狀形式的5-氧-4-(4-戊基環(huán)己基)戊酸乙酯(27.4g)。
第三步驟將在第二步驟中獲得的5-氧-4-(4-戊基環(huán)己基)戊酸酯(27.4g)溶解于異丙醇(200mL)中，向其中添加氰基硼氫化鈉(6.5g)且在室溫下將該系統(tǒng)攪拌3小時(shí)，同時(shí)以HCl(2N)將pH值恒定地調(diào)整至約3。向反應(yīng)液體中添加水(100mL)且以甲苯萃取該系統(tǒng)。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得橘色殘余物(23.3g)以獲得呈黃色油狀形式的5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃-2-酮(14.0g)。
第四步驟將三甲基硅烷基乙炔(16.8mL)溶解于THF(300mL)中，隨后在-70℃下向其中逐滴添加正丁基鋰(1.5M己烷溶液，74.2mL)，隨后在此溫度下攪拌1小時(shí)。在-70℃下，向所得溶液中逐滴添加在第三步驟中獲得的5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃-2-酮(14.0g)，隨后在此溫度下另外攪拌1小時(shí)且隨后將該系統(tǒng)的溫度逐漸增加至室溫。將反應(yīng)產(chǎn)物注入300mL飽和氯化銨水溶液中，隨后以乙醚萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得褐色殘余物(20.2g)以獲得呈褐色固體形式的5-(4-戊基環(huán)己基)-2-三甲基硅烷基乙炔基四氫哌喃-2-醇(13.9g)。
第五步驟將在第四步驟中獲得的5-(4-戊基環(huán)己基)-2-三甲基硅烷基乙炔基四氫哌喃-2-醇(13.9g)溶解于二氯甲烷(150mL)與乙腈(30mL)中，在-50℃下向其中逐滴添加三乙基硅烷(11.8mL)且隨后逐滴添加三氟化硼乙醚復(fù)合物(7mL)。在逐漸將該系統(tǒng)的溫度增加至0℃之后，將該系統(tǒng)注入300mL冰水中，隨后以正庚烷萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得褐色殘余物(11.0g)以獲得呈黃色油狀形式的2-乙炔基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(8.9g)。
第六步驟將在第五步驟中獲得的2-乙炔基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(2.9g)溶解于異丙醇(50mL)中，向其中添加0.15g Pd-C催化劑。在以真空泵將反應(yīng)容器降壓之后，在常壓下將氫導(dǎo)入其中且將該系統(tǒng)在常溫下攪拌隔夜。將反應(yīng)液體過(guò)濾以移除催化劑且隨后在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得無(wú)色殘余物(2.7g)以獲得呈無(wú)色油狀形式的2-乙基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(2.4g)。藉由使所得產(chǎn)物重復(fù)經(jīng)歷再結(jié)晶來(lái)使其純化以獲得純2-乙基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(0.5g)。
實(shí)例2合成2-乙烯基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-1-1-4號(hào)) 將在實(shí)例1第五步驟中獲得的2-乙炔基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(2.7g)溶解于正庚烷(30mL)中，向其中添加喹啉(0.4mL)與0.04g林德拉(Lindlar)催化劑。在以真空泵將反應(yīng)容器降壓之后，在常壓下將氫導(dǎo)入其中且將該系統(tǒng)在常溫下攪拌90分鐘。將反應(yīng)液體過(guò)濾以移除催化劑且隨后在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得淺黃色殘余物(2.5g)以獲得呈無(wú)色油狀形式的2-乙烯基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(2.2g)。藉由使所得產(chǎn)物重復(fù)經(jīng)歷再結(jié)晶來(lái)使其純化以獲得純2-乙烯基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(1.2g)。
實(shí)例3合成2-乙烯基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-1-1-5號(hào)) 使用(4-丙基環(huán)己基)乙醛來(lái)替代(4-戊基環(huán)己基)乙醛，與實(shí)例1同樣地合成2-乙烯基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃。
實(shí)例4合成2-乙基-5-(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)四氫哌喃(混合物第1-4-1-2號(hào)) 使用(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)乙醛來(lái)替代(4-戊基環(huán)己基)乙醛，與實(shí)例1同樣地合成2-乙基-5-(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)四氫哌喃。
實(shí)例5合成5-(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)-2-乙烯基-四氫哌喃(混合物第1-4-1-6號(hào)) 使用(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)乙醛來(lái)替代(4-戊基環(huán)己基)乙醛，與實(shí)例2同樣地合成5-(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)-2-乙烯基-四氫哌喃。
實(shí)例6合成2-丙基-5-(4′-乙烯基-二環(huán)己基-4-基)四氫哌喃(混合物第1-4-1-4號(hào)) 第一步驟將甲氧基甲基三苯基氯化磷(17.9g)懸浮于THF(150mL)中，隨后在-20℃下向其中逐滴添加第三丁氧化鉀的THF溶液(150mL)，隨后在此溫度下攪拌0.5小時(shí)。在-20℃下向所得混合物中逐滴添加4′-乙烯基-二環(huán)己基-4-甲醛(9.0g)的THF溶液(100mL)，隨后在此溫度下另外攪拌1小時(shí)且隨后將該系統(tǒng)的溫度逐漸增加至室溫。向所得溶液中添加水(300mL)，隨后以甲苯萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮至約300mL，并隨后將所得溶液注入1000mL正庚烷中，同時(shí)劇烈攪拌。在減壓下過(guò)濾所得懸浮液且隨后在減壓下濃縮濾液。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得淡黃色殘余物以獲得呈淡黃色油狀形式的4-(2-甲氧基-乙烯基)-4′-乙烯基二環(huán)己基(8.9g)。
第二步驟將在第一步驟中獲得的4-(2-甲氧基-乙烯基)-4′-乙烯基二環(huán)己基(8.9g)溶解于丙酮(100mL)中，向其中添加6mL HCl(2N)且在室溫下將該系統(tǒng)攪拌2小時(shí)。向所得溶液中添加水(100mL)，隨后以甲苯萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得淡黃色殘余物以獲得呈淡黃色油狀形式的(4′-乙烯基二環(huán)己基-4-基)乙醛(8.2g)。
第三步驟將在第二步驟中獲得的(4′-乙烯基二環(huán)己基-4-基)乙醛(8.2g)溶解于THF(100mL)中，向其中添加環(huán)己胺(3.5g)與碳酸鈣(3.0g)且在室溫下將該系統(tǒng)攪拌隔夜。以硅藻土來(lái)過(guò)濾所得懸浮液且在減壓下濃縮濾液。因此獲得的呈黃色油狀形式的環(huán)己基-(2-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)亞乙基)胺(11.3g)無(wú)需純化即用于后續(xù)步驟中。
第四步驟將在第三步驟中作為粗產(chǎn)物獲得的環(huán)己基-(2-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)亞乙基)胺(11.3g)溶解于丙烯酸乙酯(20mL)中，向其中添加氫醌(0.2g)且將該系統(tǒng)在110℃下加熱回流15小時(shí)。將該系統(tǒng)冷卻至室溫，向其中添加THF(50mL)且逐漸添加飽和草酸水溶液(100mL)，隨后以乙醚萃取。將有機(jī)層以水洗滌且經(jīng)無(wú)水硫酸鎂干燥，且隨后將其在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得褐色殘余物(11.9g)以獲得呈無(wú)色固體形式的5-氧-4-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)戊酸乙酯(7.8g)。
第五步驟將在第四步驟中獲得的5-氧-4-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)戊酸酯(7.8g)溶解于異丙醇(40mL)中，向其中添加氰基硼氫化鈉(1.2g)且將該系統(tǒng)在室溫下攪拌3小時(shí)，同時(shí)以HCl(2N)將pH值恒定地調(diào)整至約3。向反應(yīng)液體中添加水(100mL)且以甲苯萃取該系統(tǒng)。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得無(wú)色殘余物(7.3g)以獲得呈無(wú)色油狀形式的5-(4-乙烯基-二環(huán)己基-4-基)四氫哌喃-2-酮(6.0g)。
第六步驟將切成細(xì)粉狀的鋰線(0.85g)添加至THF(50mL)中，隨后在室溫下緩慢地向其中逐滴添加1-溴丙烷(7.4g)的THF溶液(30mL)以使反應(yīng)液體自由回流，隨后在此溫度下攪拌1小時(shí)。小心置放所得混合物，將撇渣用于以下反應(yīng)中。將在第五步驟中獲得的5-(4-乙烯基-二環(huán)己基-4-基)四氫哌喃-2-酮(6.0g)的THF溶液射入另一反應(yīng)器中，在-70℃下向其中逐滴添加不久之前獲得的撇渣，隨后在此溫度下攪拌1小時(shí)且隨后將該系統(tǒng)的溫度逐漸增加至室溫。將反應(yīng)產(chǎn)物注入100mL飽和氯化銨水溶液中，隨后以乙醚萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得白色殘余物(5.4g)以獲得呈白色固體形式的2-丙基-5-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)-2-四氫哌喃-2-醇(1.8g)。
第七步驟將在第六步驟中獲得的2-丙基-5-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)-2-四氫哌喃-2-醇(1.8g)溶解于二氯甲烷(50mL)與乙腈(10mL)中，在-50℃下向其中逐滴添加三乙基硅烷(1.5mL)且隨后逐滴添加三氟化硼乙醚復(fù)合物(0.9mL)。在將該系統(tǒng)的溫度逐漸增加至0℃之后，將該系統(tǒng)注入50mL冰水中，隨后以乙醚萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得白色殘余物(1.8g)以獲得呈白色固體形式的2-丙基-5-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)四氫哌喃(1.4g)。藉由使所得產(chǎn)物重復(fù)經(jīng)歷再結(jié)晶來(lái)使其純化以獲得純2-丙基-5-(4′-乙烯基環(huán)己基-4-基)四氫哌喃(0.6g)。
實(shí)例7合成2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-5-1-10號(hào)) 第一步驟將1-乙基-4-乙炔基環(huán)己烷(3.5g)溶解于THF(100mL)中，隨后在-70℃下向其中逐滴添加正丁基鋰(1.5M己烷溶液，16.0mL)，隨后在此溫度下攪拌1小時(shí)。在-70℃下向所得溶液中逐滴添加在實(shí)例1第三步驟中獲得的5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃-2-酮(5.4g)，隨后在此溫度下另外攪拌1小時(shí)且隨后將該系統(tǒng)的溫度逐漸增加至室溫。將反應(yīng)產(chǎn)物注入100mL飽和氯化銨水溶液中，隨后以乙醚萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得褐色殘余物(7.9g)以獲得呈褐色固體形式的2-(4-乙基己基乙炔基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃-2-醇(7.4g)。
第二步驟將在第一步驟中獲得的2-(4-乙基己基乙炔基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃-2-醇(7.4g)溶解于二氯甲烷(50mL)與乙腈(10mL)中，在-50℃下向其中逐滴添加三乙基硅烷(5.4mL)且隨后逐滴添加三氟化硼乙醚復(fù)合物(3.2mL)。在將該系統(tǒng)的溫度逐漸增加至0℃之后，將該系統(tǒng)注入50mL冰水中，隨后以正庚烷萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得褐色殘余物(7.2g)以獲得呈黃色油狀形式的2-(4-乙基環(huán)己基乙炔基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(6.6g)。
第三步驟將在第二步驟中獲得的2-(4-乙基環(huán)己基乙炔基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(3.0g)溶解于正庚烷(30mL)中，向其中添加0.15g Pd-C催化劑。在以真空泵將反應(yīng)容器降壓之后，在常壓下將氫導(dǎo)入其中且在常溫下將該系統(tǒng)攪拌隔夜。將反應(yīng)液體過(guò)濾以移除催化劑且隨后在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得淺黃色殘余物(2.8g)以獲得呈無(wú)色固體形式的2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(2.5g)。藉由使所得產(chǎn)物重復(fù)經(jīng)歷再結(jié)晶來(lái)使其純化以獲得純2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(1.5g)。
實(shí)例8合成2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙烯基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-5-1-19號(hào))
將在實(shí)例3第二步驟中獲得的2-(4-乙基環(huán)己基乙炔基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(3.6g)溶解于乙醚(10mL)與乙醇(10mL)中。以具有干冰/甲醇冷卻介質(zhì)的德沃爾(Dewar)冷卻容器來(lái)冷卻該系統(tǒng)，并將干燥氨氣導(dǎo)入該系統(tǒng)中以在其中積聚約100mL液氨，向其中逐漸添加0.7g鋰。在攪拌3小時(shí)之后添加50g氯化銨，并將該系統(tǒng)自德沃爾冷卻容器中取出以在氮?dú)饬飨伦栽撓到y(tǒng)中移除氨。向所得殘余物中添加100mL飽和氯化銨水溶液，隨后以二氯甲烷萃取。將有機(jī)層以水洗滌且在減壓下濃縮。藉由硅膠管柱層析來(lái)純化所得黃色殘余物(3.3g)以獲得呈無(wú)色固體形式的2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙烯基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(2.9g)。藉由使所得產(chǎn)物重復(fù)經(jīng)歷再結(jié)晶來(lái)使其純化以獲得純2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙烯基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(1.8g)。
實(shí)例9下列混合物第1-1-1-1至1-6-3-27號(hào)的合成是基于實(shí)例1至4及所揭示的合成方法。在實(shí)例1至4中獲得的混合物(混合物第1-1-1-1、1-1-1-4、1-5-1-10及1-5-1-19號(hào))也在下文中列出。










制備實(shí)例將四種混合物混合以制備具有向列相的組成物A(母液晶)。所用的四種混合物為4-(4-丙基環(huán)己基)苯甲腈(24％)、4-(4-戊基環(huán)己基)苯甲腈(36％)、4-(4-庚基環(huán)己基)苯甲腈(25％)及4-(4-(4-戊基環(huán)己基)苯基)苯甲腈(15％)。組成物A的物理特性是如下所述。
上限溫度(NI)71.7℃黏度(η20)27.0mPa·s介電各向異性(Δε)11.0光學(xué)各向異性(Δn)0.137實(shí)例10制備組成物B，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例1中所獲得的2-乙基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-1-1-1號(hào))。對(duì)組成物B的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-1-1-4號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)31.0℃介電各向異性(Δε)-0.6光學(xué)各向異性(Δn)0.024實(shí)例11制備組成物C，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例2中所獲得的2-乙烯基-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-1-1-4號(hào))。對(duì)組成物C的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-1-1-4號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)51.0℃黏度(η20)2.8mPa·s介電各向異性(Δε)0.3光學(xué)各向異性(Δn)0.050實(shí)例12制備組成物D，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例3中所獲得的2-乙烯基-5-(4-丙基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-1-1-5號(hào))。對(duì)組成物D的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-1-1-5號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)37.7℃介電各向異性(Δε)-0.4光學(xué)各向異性(Δn)0.044實(shí)例13制備組成物E，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例4中所獲得的2-乙基-5-(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)四氫哌喃(混合物第1-4-1-2號(hào))。對(duì)組成物E的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-4-1-2號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)175.0℃黏度(η20)45.5mPa·s介電各向異性(Δε)0.3光學(xué)各向異性(Δn)0.077實(shí)例14制備組成物F，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例5中所獲得的5-(4′-丙基-二環(huán)己基-4-基)-2-乙烯基-四氫哌喃(混合物第1-4-1-6號(hào))。對(duì)組成物F的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-4-1-6號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)196.4℃介電各向異性(Δε)2.1光學(xué)各向異性(Δn)0.097實(shí)例15制備組成物G，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例6中所獲得的2-丙基-5-(4′-乙烯基-二環(huán)己基-4-基)四氫哌喃(混合物第1-4-1-4號(hào))。對(duì)組成物G的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-4-1-4號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)182.4℃介電各向異性(Δε)1.4光學(xué)各向異性(Δn)0.084實(shí)例16制備組成物H，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例7中所獲得的2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-5-1-10號(hào))。對(duì)組成物H的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-5-1-10號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)141.0℃黏度(η20)36.5介電各向異性(Δε)-1.7光學(xué)各向異性(Δn)0.044實(shí)例17制備組成物E，其包含85％在制備實(shí)例中所述的組成物A與15％在實(shí)例8中所獲得的2-(2-(4-乙基環(huán)己基)乙烯基)-5-(4-戊基環(huán)己基)四氫哌喃(混合物第1-5-1-19號(hào))。對(duì)組成物E的所量測(cè)物理特性進(jìn)行外推以計(jì)算混合物第1-5-1-19號(hào)的物理特性。
上限溫度(NI)174.4℃黏度(η20)34.3mPa·s
介電各向異性(Δε)1.4光學(xué)各向異性(Δn)0.070本發(fā)明組成物的代表性實(shí)例在下文中顯示為組成物1-15。作為組成物組份的混合物及其量(就重量％而言)也得以顯示。根據(jù)下表1所述的方法來(lái)顯示上述混合物，即借由對(duì)應(yīng)于左邊端基、結(jié)合基、環(huán)結(jié)構(gòu)及右邊端基的符號(hào)來(lái)顯示其結(jié)構(gòu)。
表1 使用符號(hào)來(lái)描述混合物的方法R-(A1)-Z1-……-Zn-(An)-×
組成物15-Hdh2H-2(1-5-1-10)10％2-HdhH-3(1-5-1-3) 5％5-HB-CL(2-1) 16％3-HH-4(12-1) 12％3-HH-5(12-1) 4％3-HHB-F(3-1) 4％3-HHB-CL(3-1) 3％4-HHB-CL(3-1) 4％3-HHB(F)-F(3-2)5％4-HHB(F)-F(3-2)5％5-HHB(F)-F(3-2)5％7-HHB(F)-F(3-2)5％5-HBB(F)-F(3-23) 5％101-HBBH-5(14-1) 3％3-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6)2％4-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6)3％5-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6)3％3-HH2BB(F，F(xiàn))-F(4-15) 3％4-HH2BB(F，F(xiàn))-F(4-15) 3％NI＝121.2℃；Δn＝0.087；(η20)＝20.8mPa·s；Δε＝2.7；Vth＝2.84V。
在將相對(duì)于組成物為0.25％的量的光學(xué)活性混合物(0p-5)添加至以上組成物1中時(shí)，螺旋間距的值為60.0μm。
組成物25-Hdh-V(1-1-1-4)3％V-Hdh-5(1-1-1-7)3％V-HdhVH-3(1-5-1-23) 3％3-HHB(F，F(xiàn))-F(3-3) 9％3-H2HB(F，F(xiàn))-F(3-15)9％4-H2HB(F，F(xiàn))-F(3-15)8％5-H2HB(F，F(xiàn))-F(3-15)8％3-HBB(F，F(xiàn))-F(3-24) 20％5-HBB(F，F(xiàn))-F(3-24) 14％3-H2BB(F，F(xiàn))-F(3-27)7％5-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6) 3％5-HHEBB-F(4)2％3-HH2BB(F，F(xiàn))-F(4-15) 3％101-HBBH-4(14-1)4％101-HBBH-5(14-1)4％組成物35-Hdh-2(1-1-1-1)5％5-Hdh2B-2(1-5-2-8) 5％5-HB-F(2-1) 12％6-HB-F(2-1) 9％7-HB-F(2-1) 7％2-HHB-OCF3(3-1) 7％3-HHB-OCF3(3-1) 7％4-HHB-OCF3(3-1) 7％5-HHB-OCF3(3-1) 5％3-HH2B-OCF3(3-4)4％5-HH2B-OCF3(3-4)4％3-HHB(F，F(xiàn))-OCF2H(3-3) 4％3-HHB(F，F(xiàn))-OCF3(3-3) 5％3-HH2B(F)-F(3-5)3％3-HBB(F)-F(3-23)5％5-HBB(F)-F(3-23)5％5-HBBH-3(14-1) 3％3-HB(F)BH-3(14-2) 3％
組成物45-Hdh-1V(1-1-1-6) 5％3-HdhB-2(1-5-2) 4％5-HB-CL(2-1)7％3-HH-4(12-1)8％3-HHB-1(13-1) 5％3-HHB(F，F(xiàn))-F(3-3) 8％3-HBB(F，F(xiàn))-F(3-24) 20％5-HBB(F，F(xiàn))-F(3-24) 10％3-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)10％4-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)3％5-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)3％2-HBEB(F，F(xiàn))-F(3-36)3％3-HBEB(F，F(xiàn))-F(3-36)5％5-HBEB(F，F(xiàn))-F(3-36)3％3-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6) 6％組成物5V-Hdh2H-3(1-5-1-13) 4％5-Hdh2B-2(1-5-2-8) 6％3-HB-CL(2-1)3％5-HB-CL(2-1)2％3-HHB-OCF3(3-1) 5％3-H2HB-OCF3(3-13) 5％5-H4HB-OCF3(3-19) 15％V-HHB(F)-F(3-2) 5％3-HHB(F)-F(3-2) 5％5-HHB(F)-F(3-2) 5％3-H4HB(F，F(xiàn))-CF3(3-21) 8％5-H4HB(F，F(xiàn))-CF3(3-21) 10％5-H2HB(F，F(xiàn))-F(3-15)5％5-H4HB(F，F(xiàn))-F(3-15)7％2-H2BB(F)-F(3-26) 5％3-H2BB(F)-F(3-26) 5％3-HBEB(F，F(xiàn))-F(3-36)5％
組成物65-Hdh-V(1-1-1-4)4％5-Hdh2H-2(1-5-1-10) 5％3-HdhB-2(1-5-2) 5％5-HB-CL(2-1)13％7-HB(F，F(xiàn))-F(2-3) 3％3-HH-4(12-1)10％3-HH-5(12-1)5％3-HB-02(12-5) 5％3-HHB-1(13-1) 8％3-HHB-01(13-1) 5％2-HHB(F)-F(3-2) 7％3-HHB(F)-F(3-2) 7％5-HHB(F)-F(3-2) 7％3-HHB(F，F(xiàn))-F(3-3) 6％3-H2HB(F，F(xiàn))-F(3-15)5％4-H2HB(F，F(xiàn))-F(3-15)5％組成物72-HdhH-3(1-5-1-3) 5％V-HdhVH-3(1-5-1-23) 5％5-HB-CL(2-1)3％7-HB(F)-F(2-2) 7％3-HH-4(12-1)9％3-HH-Eme(-) 13％3-HHEB-F(3-10) 8％5-HHEB-F(3-10) 8％3-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)10％4-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)5％4-HGB(F，F(xiàn))-F(3-91) 5％5-HGB(F，F(xiàn))-F(3-91) 6％2-H2GB(F，F(xiàn))-F(3-94)4％3-H2GB(F，F(xiàn))-F(3-94)5％5-GHB(F，F(xiàn))-F(3-97) 7％組成物85-Hdh-1V(1-1-1-6) 5％
5-HdhVH-2(1-5-1-19) 5％3-HH-4(12-1)8％3-HHB-1(13-1) 6％3-HHB(F，F(xiàn))-F(3-3) 10％3-H2HB(F，F(xiàn))-F(3-15)9％3-HBB(F，F(xiàn))-F3-24) 15％3-BB(F，F(xiàn))XB(F，F(xiàn))-F(3-85) 25％101-HBBH-5(14-1)7％2-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6) 3％3-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6) 3％3-HH2BB(F，F(xiàn))-F(4-15) 4％NI＝90.6℃；Δn＝0.108；(η20)＝26.3mPa·s；Δε＝9.6；Vth＝1.52V。
組成物95-Hdh2H-2(1-5-1-10) 4％2-HdhH-3(1-5-1-3) 4％3-HH-4(12-1)5％3-HH-5(12-1)5％3-HH-01(12-1) 6％3-HH-03(12-1) 6％3-HB-01(12-5) 5％3-HB-02(12-5) 5％3-HB(2F，3F)-02(7-1)10％5-HB(2F，3F)-02(7-1)10％3-HHEH-3(13-20) 4％3-HHEH-5(13-20) 3％4-HHEH-3(13-20) 3％2-HHB(2F，3F)-1(8-1)4％3-HHB(2F，3F)-2(8-1)4％3-HHB(2F，3F)-02(8-1) 12％5-HHB(2F，3F)-02(8-1) 10％NI＝85.6℃；Δn＝0.075；(η20)＝27.4mPa·s；Δε＝-3.3。
組成物102-HdhH-3(1-5-1-3) 5％3-dh2BH-2(1-6-3-20) 5％
5-HB-CL(2-1)3％7-HB(F)-F(5-3) 7％3-HH-4(12-1)9％3-HH-Eme(-) 13％3-HHEB-F(3-10) 8％5-HHEB-F(3-10) 8％3-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)10％4-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)5％4-HGB(F，F(xiàn))-F(3-91) 5％5-HGB(F，F(xiàn))-F(3-91) 6％2-H2GB(F，F(xiàn))-F(3-94)4％3-H2GB(F，F(xiàn))-F(3-94)5％5-GHB(F，F(xiàn))-F(3-97) 7％組成物113-dhdh-V(1-3) 5％3-HdhB-2(1-5-2) 4％5-HB-CL(2-1)7％3-HH-4(12-1)8％3-HHB-1(13-1) 5％3-HHB(F，F(xiàn))-F(3-3) 8％3-HBB(F，F(xiàn))-F(3-24) 20％5-HBB(F，F(xiàn))-F(3-24) 10％3-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)10％4-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)3％5-HHEB(F，F(xiàn))-F(3-12)3％2-HBEB(F，F(xiàn))-F(3-36)3％3-HBEB(F，F(xiàn))-F(3-36)5％5-HBEB(F，F(xiàn))-F(3-36)3％3-HHBB(F，F(xiàn))-F(4-6) 6％組成物125-Hdh-1V(1-1-1-6) 4％5-Hdh2H-2(1-5-1-10)4％5-HdhVH-2(1-5-1-19)3％2-BEB(F)-C(5) 5％
3-BEB(F)-C(5) 4％4-BEB(F)-C(5) 12％1V2-BEB(F，F(xiàn))-C(5)16％3-HB-02(12-5) 3％3-HH-4(12-1) 3％3-HHB-F(3-1) 3％3-HHB-1(13-1) 4％3-HHB-01(13-1)4％3-HBEB-F(3-34)4％3-HHEB-F(3-34)7％5-HHEB-F(3-34)7％3-H2BTB-2(13-15) 4％3-H2BTB-3(13-15) 4％3-H2BTB-4(13-15) 4％3-HB(F)TB-2(13-14)5％NI＝92.7℃；Δn＝0.138；(η20)＝41.7mPa·s；Δε＝28.0；Vth＝1.07V。
組成物13V-Hdh-5(1-1-1-7) 10％5-Hdh2B-2(1-5-2-8)5％3-BEB(F)-C(5) 8％3-HB-C(5-2) 8％V-HB-C(5-2) 8％1V-HB-C(5-2) 8％3-HB-02(12-5) 3％3-HH-2V(12-1) 9％3-HH-2V1(12-1)3％V2-HHB-1(13-1)9％3-HHB-1(13-1) 5％3-HHEB-F(3-10)7％3-H2BTB-2(13-15) 6％3-H2BTB-3(13-15) 6％3-H2BTB-4(13-15) 5％組成物14V-Hdh2H-3(1-5-1-13) 10％
V-HdhVH-3(1-5-1-23) 8％5-BEB(F)-C(5)5％V-HB-C(5-2) 11％5-PyB-C(5-8) 6％4-BB-3(12-8) 11％3-HH-2V(12-1)10％5-HH-V(12-1) 11％V-HHB-1(13-3)7％V2-HHB-1(13-3) 3％3-HHB-1(13-3)3％1V2-HBB-2(13-4) 10％3-HHEBH-3(14-6) 5％組成物155-Hdh-2(1-1-1-1) 5％V-Hdh-5(1-1-1-7) 6％1V2-BEB(F，F(xiàn))-C(5) 8％3-HB-C(5-2) 18％2-BTB-1(12-10) 10％5-HH-VFF(12-1) 20％3-HHB-1(13-1)6％VFF-HHB-1(13-1) 6％VFF2-HHB-1(13-1) 6％3-H2BTB-2(13-15) 5％3-H2BTB-3(13-15) 5％3-H2BTB-4(13-15) 5％
權(quán)利要求
1.一種混合物，由下式(1)表示 其中R1與R2獨(dú)立為氫或具有1至10個(gè)碳的烷基，其特征在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；T1、T2及T3獨(dú)立為四氫哌喃-2，5-二基或四氫哌喃-3，6-二基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基或萘-2，6-二基，其限制條件在于上述環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-置換，該1，4-伸苯基中的一個(gè)-CH＝可由-N＝置換且上述環(huán)中的一個(gè)氫可由鹵素、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2或-OCH2F置換；Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵或具有1至4個(gè)碳的伸烷基，其限制條件在于該伸烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；i為0至1；j、k及m獨(dú)立為0、1或2；n為0或1；i+j+k+m+n為2、3或4；i+k+n為1、2、3或4；當(dāng)i+j+k+m+n為2或3時(shí)，j、k及m獨(dú)立為0或1；當(dāng)i+j+k+m+n為4時(shí)，j+m為3且n為i，j為1；當(dāng)i為0時(shí)，j為1或2；當(dāng)n為0時(shí)，m為1或2；當(dāng)i為1時(shí)，R1為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；當(dāng)n為0時(shí)，Z4為單鍵；當(dāng)i+k+n為1時(shí)，T1、T2及T3獨(dú)立為四氫哌喃-2，5-二基；當(dāng)i+j+k+m+n為2時(shí)，A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基其限制條件在于上述環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換；當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，A1與A2中的至少一個(gè)為1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于上述環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換；當(dāng)i+j+k+m+n為4時(shí)，A1與A2中的至少兩者各為1，4-伸環(huán)己基或十氫萘-2，6-二基，其限制條件在于上述環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換；當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，i+k為0，A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為1，4-伸苯基，R1與R2中的至少一個(gè)為烯基；且當(dāng)i+j+k+m+n為3時(shí)，i+k為0，A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為2-氟-1，4-伸苯基，R2為烷氧基或烯基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合物，其特征在于其中所述的混合物是由下式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)其中之一來(lái)表示 其中R1、R2及R4獨(dú)立為氫或具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；R3與R5獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基或萘-2，6-二基，其限制條件在于上述環(huán)中的一個(gè)-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-置換，該1，4-伸苯基中的一個(gè)-CH＝可由-N＝置換且上述環(huán)中的一個(gè)氫可由鹵素、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF3、-OCHF2或-OCH2F置換；Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵或具有1至4個(gè)碳的伸烷基，其限制條件在于該伸烷基中的任意-CH2-可由-O-、-S-、-CO-或-SiH2-置換且任意-(CH2)2-可由-CH＝CH-或-C≡C-置換；在該式(1-1)中，當(dāng)A2為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在該式(1-2)中，當(dāng)A1為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在該式(1-4)中，當(dāng)A1與A2各為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在該式(1-6)中，當(dāng)A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；在該式(1-6)中，當(dāng)A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為2-氟-1，4-伸苯基時(shí)，R3為烷氧基或烯基；在該式(1-6)中，當(dāng)A1與A2各為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基；且在該式(1-14)中，當(dāng)A1為1，4-伸環(huán)己基且A2為1，4-伸苯基時(shí)，R3與R4中的至少一個(gè)為烯基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物，其特征在于在式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)中，R1至R5獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有2至10個(gè)碳的烯基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基、具有2至9個(gè)碳的烷氧基烷基、具有3至9個(gè)碳的烯氧基、具有2至10個(gè)碳的多氟烷基、具有1至9個(gè)碳的多氟烷氧基或具有2至10個(gè)碳的多氟烯基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基、3-氟-1，4-伸苯基、十氫萘-2，6-二基、1，2，3，4-四氫萘-2，6-二基或萘-2，6-二基；且Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH2CO-、-COCH2-、-CH2SiH2-、-SiH2CH2-、-O(CH2)2O-、-(CH2)2COO-、-(CH2)2OCO-、-COO(CH2)2-、-OCO(CH2)2-、-CH＝CH-CH2O-或-OCH2-CH＝CH-。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物，其特征在于在式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)中，R1至R5獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有2至10個(gè)碳的烯基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基、具有2至9個(gè)碳的烷氧基烷基或具有3至9個(gè)碳的烯氧基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基或3-氟-1，4-伸苯基；且Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)4-或-C≡C-。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物，其特征在于在式(1-1)、(1-2)、(1-4)-(1-6)及(1-11)-(1-14)中，R1至R5獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有2至10個(gè)碳的烯基或具有1至9個(gè)碳的烷氧基；A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基；且Z1、Z2、Z3及Z4獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-或-CH＝CH-。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物，其特征在于在式(1-1)與(1-2)中，A1與A2為1，4-伸環(huán)己基；在式(1-4)-(1-6)中，A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基，且A1與A2中的至少一個(gè)為1，4-伸環(huán)己基；且在式(1-11)-(1-14)中，A1與A2獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基，且A1與A2中的至少兩者為1，4-伸環(huán)己基。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物，其特征在于其中所述的混合物是由下式(1-1-1)、(1-2-1)、(1-4-1)-(1-4-3)、(1-5-1)-(1-5-3)、(1-6-1)-(1-6-3)、(1-11-1)-(1-11-4)、(1-12-1)-(1-12-4)、(1-13-1)-(1-13-4)及(1-14-1)-(1-14-4)其中之一來(lái)表示 其中R31、R32及R33獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳的烯基；R34為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳的烯基，但不為1-烯基；R31與R31中的一個(gè)為烷基；R33與R34中的一個(gè)為烷基；Z31、Z32、Z33、Z37、Z38、Z39、Z40、Z41及Z43獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-或-CH＝CH-；Z34、Z35、Z36、Z42、Z44及Z45獨(dú)立為單鍵或-(CH2)2-；Z31與Z32中的一個(gè)為單鍵；Z33與Z34中的一個(gè)為單鍵；Z35與Z36中的一個(gè)為單鍵；Z37、Z38及Z39中的兩者為單鍵；Z40、Z41及Z42中的兩者為單鍵；且Z43、Z44及Z45中的兩者為單鍵。
8.一種混合物，其特征在于其由下式(1-1-1)與(1-2-1)中任一式表示 其中R34與R32獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳的烯基；且R31與R32中的一個(gè)為烷基。
9.一種混合物，其特征在于其由下式(1-4-1)、(1-5-1)及(1-6-1)中任一式表示 其中R31與R32獨(dú)立為具有2至10個(gè)碳的烷基、具有1至9個(gè)碳的烷氧基或具有2至10個(gè)碳的烯基；R31與R32中的一個(gè)為烷基；Z31與Z32獨(dú)立為單鍵、-(CH2)2-或-CH＝CH-；且Z31與Z32中的一個(gè)為單鍵。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的混合物，其特征在于其中所述的R31與R32中的一個(gè)為烷基且另一者為烯基。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的混合物，其特征在于其中所述的R31與R32中的一個(gè)為烯基。
12.一種液晶組成物，其特征在于其含有至少一種如權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自下式(2)、(3)及(4)所表示的混合物 其中R7為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換；X1為氟、氯、-OCF3、-OCHF2、-CF3、-CHF2、-CH2F、-OCF2CHF2或-OCF2CHFCF3；環(huán)B與環(huán)D獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，3-二惡烷-2，5-二基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；環(huán)E為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；Z5與Z6獨(dú)立為-(CH2)2-、-(CH2)4-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-或單鍵；且L1與L2獨(dú)立為氫或氟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自下式(5)與(6)所表示的混合物 其中R8與R9獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換；X2為-CH或-C≡C-CN；環(huán)G為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基、1，3-二惡烷-2，5-二基或嘧啶-2，5-二基；環(huán)J為1，4-伸環(huán)己基、嘧啶-2，5-二基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；環(huán)K為1，4-伸環(huán)己基或1，4-伸苯基；Z7為-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-OCF2-或單鍵；L3、L4及L5獨(dú)立為氫或氟；且b、c及d獨(dú)立為0或1。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自下式(7)、(8)、(9)、(10)及(11)所表示的混合物 其中R10與R11獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換，且R10可為氟；環(huán)M與環(huán)P獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、1，4-伸苯基或十氫-2，6-伸萘基；Z8與Z9獨(dú)立為-(CH2)2-、-COO-或單鍵；L6與L7獨(dú)立為氫或氟；且L6與L7中的至少一個(gè)為氟。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自下式(12)、(13)及(14)所表示的混合物 其中R12與R13獨(dú)立為具有1至10個(gè)碳的烷基，其限制條件在于該烷基中的任意-CH2-可由-O-或-CH＝CH-置換且任意氫可由氟置換；環(huán)Q、環(huán)T及環(huán)U獨(dú)立為1，4-伸環(huán)己基、嘧啶-2，5-二基或1，4-伸苯基，其限制條件在于該1，4-伸苯基中的任意氫可由氟置換；且Z10與Z11獨(dú)立為-C≡C-、-COO-、-(CH2)2-、-CH＝CH-或單鍵。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自如權(quán)利要求第14項(xiàng)所述的式(5)與(6)所表示的混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自如權(quán)利要求第16項(xiàng)所述的式(12)、(13)及(14)所表示的混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自如權(quán)利要求第16項(xiàng)所述的式(12)、(13)及(14)所表示的混合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種選自如權(quán)利要求第16項(xiàng)所述的式(12)、(13)及(14)所表示的混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物更含有至少一種光學(xué)活性混合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶組成物，其特征在于其中所述的液晶組成物含有如權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的混合物，以該液晶組成物的總重量計(jì)為約5重量％至約90重量％。
23.一種液晶顯示元件，含有如權(quán)利要求第12項(xiàng)所述的液晶組成物。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的液晶顯示元件，其特征在于其中所述的顯示元件是由基于垂直配向或電控雙折射效應(yīng)的主動(dòng)式矩陣驅(qū)動(dòng)。
25.一種將如權(quán)利要求第12項(xiàng)所述的液晶組成物用于一液晶顯示元件中的用途。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種由右式(1)表示的混合物，其中R1與R2為(例如)烷基；T1、T2及T3獨(dú)立為四氫哌喃－2，5－二基或四氫哌喃－3，6－二基；A1與A2為(例如)1，4－伸環(huán)己基；Z1、Z2、Z3及Z4為(例如)單鍵；i、j、k、m及n為(例如)0或1；且i+j+k+m+n為(例如)2或3。
文檔編號(hào)C07D309/06GK101035779SQ20058003133
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月4日
發(fā)明者益川解文, 藤田敦子 申請(qǐng)人:智索株式會(huì)社, 智索石油化學(xué)株式會(huì)社