專利名稱:雙烯基衍生物,液晶化合物及液晶組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶化合物及液晶組合物,更具體地,涉及在兩端同時(shí)具有烯基的新液晶化合物,所述的一個(gè)烯基任意被鹵素取代,另一烯基則被鹵素取代,本發(fā)明還涉及含有它們的液晶組合物,以及用所述液晶組合物構(gòu)成的液晶顯示裝置。
背景技術(shù):
已經(jīng)有許多利用液晶化合物的折射各向異性和介電各向異性的特征的顯示裝置。這些顯示裝置廣泛用于鐘表,電子計(jì)算機(jī),文字處理器,電視機(jī)等,且其需求逐年增加。液晶相介于固相和液相之間,液晶相可粗分為向列相,近晶相,和膽甾相,其中向列相的顯示裝置應(yīng)用最廣泛。
另外,就其電光效果而言,用于液晶顯示的顯示方法存在TN(扭曲向列)型,DS(動(dòng)態(tài)散射)型,賓-主型和DAP型等。特別是最近液晶顯示的著色已經(jīng)取得很大進(jìn)展,其中對(duì)于TN型,主要方法是薄膜晶體管(TFT)方法和超扭曲向列(STN)方法,這些顯示裝置已經(jīng)批量生產(chǎn)。
盡管已知許多液晶化合物,包括研究中的那些化合物,但是還不存在作為單一液晶物質(zhì)包括在和用于顯示裝置的任何物質(zhì)。其理由是還沒有發(fā)現(xiàn)任何單一物質(zhì)能滿足下列條件即希望預(yù)期作為顯示裝置材料的液晶化合物在盡可能寬的溫度范圍內(nèi)(實(shí)際上是以室溫為中心,這種溫度經(jīng)常用于顯示裝置)顯示液晶相,所用化合物對(duì)于環(huán)境因素足夠穩(wěn)定,并且這種化合物應(yīng)當(dāng)具有足以驅(qū)動(dòng)顯示裝置的物理性質(zhì)。
因此,實(shí)際上是通過混合幾種液晶化合物或者非液晶化合物制備和使用具有這種特性的組合物。要求這種液晶組合物對(duì)其通常使用的環(huán)境中存在的潮濕、光、熱和空氣等穩(wěn)定。另外,要求其對(duì)電場(chǎng)和電磁射線穩(wěn)定并且這些混合的液晶化合物在使用的環(huán)境中需要彼此化學(xué)上穩(wěn)定。
另外,根據(jù)顯示方法和裝置的形式,液晶組合物需要具有適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)數(shù)值如折射各向異性值(Δn),介電各向異性值(Δε),粘度(η),電導(dǎo)率和彈性常數(shù)比K33/K11(K33彎曲彈性常數(shù),K11展曲彈性常數(shù))等。而且,液晶組合物中每個(gè)組分具有良好的相互溶解性是重要的。
對(duì)于以STN型顯示方法使用的液晶化合物,這些物理性質(zhì)數(shù)值中特別需要的是寬的液晶相溫度范圍,低粘度和高彈性常數(shù)比K33/K11。最近,使用顯示裝置的環(huán)境各式各樣,因此要滿足這些環(huán)境的需求,材料應(yīng)具有寬液晶相溫度范圍,同時(shí),低粘度是實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)所必須和不可缺少的特性,而高彈性常數(shù)比K33/K11使得在閾值電壓附近的透射率突然改變并且也使顯示裝置有可能具有高對(duì)比度。
一般,已知具有一個(gè)或多個(gè)烯基的化合物顯示低粘度。但是,當(dāng)具有一個(gè)或多個(gè)烷基的化合物與具有一個(gè)或多個(gè)烯基化合物比較時(shí),具有烯基的化合物有近晶相性質(zhì)減弱但是液晶相溫度范圍也降低的趨勢(shì)。
確實(shí),從V.Vill,Landort-Velunstein所述的化合物(a-1)至化合物(c-2)的比較可知,對(duì)于雙環(huán)己基衍生物(a-1)和(a-2),具有烯基的(a-2)比具有烷基的(a-1)的透明點(diǎn)高約1℃,而前者的熔點(diǎn)比后者高約23℃。因此,液晶相溫度范圍約降低22℃。比較環(huán)己基苯基衍生物(b-1)和(b-2)發(fā)現(xiàn)其透明點(diǎn)和熔點(diǎn)有增加的趨勢(shì),其中液晶相溫度范圍降低約10℃。
而且,在聯(lián)苯衍生物(c-1)和(c-2)中,由于透明點(diǎn)的降低和熔點(diǎn)的增加,液晶相溫度范圍降低約37℃。在上述兩種情況中,通過用烯基取代烷基使液晶相溫度范圍顯著降低。
而且,對(duì)于顯示高彈性常數(shù)比K33/K11的化合物,已知有在側(cè)鏈上具有烯基的化合物如在特公-平4-30382所述化合物(d)或在特公-平7-2653中所述化合物(e)。但是,這些化合物的液晶相的外觀差,而且,即使外觀合格,其溫度范圍也非常窄。因此,如果用其作為液晶組合物的組分,在較低的溫度下可以證實(shí)有結(jié)晶沉積(deposition)或近晶相出現(xiàn),結(jié)果在較低溫度的溶解性不是很好。(a·1) C28 S54 N79(a-2)C50.7 N79.8(b-1)C31 N55(b-2)C59.8 N73.7(c-1)C-2 SE40.5 SB48.5(c-2)C24.4 SB38.5(d) (e) 本發(fā)明要解決的問題本發(fā)明目的是提供液晶化合物,含有它們的液晶組合物及用所述液晶組合物構(gòu)成的液晶顯示裝置,其中為了解決常規(guī)方法中的問題,其液晶相溫度范圍特別寬,粘度低,彈性常數(shù)比K33/K11高,并且低溫溶解性得到改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
在本申請(qǐng)中要求保護(hù)的本發(fā)明如下(1)由通式(1)化合物表示的液晶化合物 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的-個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);及p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1。
(2)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p,q和n是0;Q3和Q4是F;Z3是共價(jià)鍵;及A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(3)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p和q是0;Q3和Q4是F;Z3是共價(jià)鍵;及A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(4)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p和n是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;及A2,A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(5)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;及A2,A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(6)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p和n是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;及A2是1,4-亞苯基;A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(7)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;A2是1,4-亞苯基;及A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(8)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p和n是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;A2和A3是1,4-亞苯基;及A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(9)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;A2和A3是1,4-亞苯基;及A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
(10)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p和q是1;n是0;Q3和Q4是F;Z1,Z2和Z3是共價(jià)鍵;A1和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;及A2和A3是1,4-亞苯基。
(11)根據(jù)上述(1)的液晶化合物,其中在式(1)中p和q是1;Q3和Q4是F;Z1,Z2和Z3是共價(jià)鍵;A1和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;及A2和A3是1,4-亞苯基。
(12)由兩個(gè)或多個(gè)組分組成的液晶組合物及用所述組合物的顯示裝置,其中至少含有上述(1)-(11)中的任一液晶化合物。
(13)液晶組合物,其特征在于含有至少一種由通式(1)表示的液晶化合物作為第一組分,及含有至少一個(gè)選自通式(2),(3)和(4)化合物作為第二組分, 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);及p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1, 其中R1代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;X1代表F,Cl,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;L1,L2,L3和L4各自獨(dú)立地代表H或F;Z4和Z5各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-CH=CH-或共價(jià)鍵;及a代表1或2。
(14)液晶組合物,其特征在于含有至少一種由通式(1)表示的液晶化合物作為第一組分,及含有至少一種選自通式(5),(6),(7),(8)和(9)化合物作為第二組分 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);及p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1, 其中R2代表F,具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10碳原子的烯基,其中所述烷基或烯基中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)A代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基或1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基;環(huán)B代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)C代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z6代表-(CH2)2-,-COO-或共價(jià)鍵;L5和L6各自獨(dú)立地代表H或F;b和c各自獨(dú)立地代表0或1, 其中R3代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;L7代表H或F;及d代表0或1, 其中R4代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;環(huán)D和環(huán)E各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z7和Z8各自獨(dú)立地代表-COO-或共價(jià)鍵;Z9代表-COO-或-C≡C-;L8和L9各自獨(dú)立地代表H或F;X2代表F,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;e,f和g各自獨(dú)立地代表0或1, 其中R5和R6各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)G代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)H代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z10代表-C≡C-,-COO-,-(CH2)2-,-CH=CH-C≡C-或共價(jià)鍵;Z11代表-COO-或共價(jià)鍵; 其中R7和R8各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)I代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)J代表反-1,4-亞環(huán)己基,其中環(huán)上一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F取代的1,4-亞苯基,或嘧啶-2,5-二基;環(huán)K代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z12和Z14各自獨(dú)立地代表-COO-,-(CH2)2-或共價(jià)鍵;Z13代表-CH=CH-,-C≡C-,-COO-或共價(jià)鍵;h代表0或1。
(15)液晶組合物和用所述組合物的液晶顯示裝置,其特征在于含有至少一種由通式(1)表示的液晶化合物作為第一組分,含有至少一種選自通式(2)、(3)和(4)的化合物作為第二組分的一部分,并含有至少一種選自通式(5)、(6)、(7)、(8)和(9)的化合物作為第二組分, 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);及p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1,
其中R1代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;X1代表F,Cl,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;L1,L2,L3和L4各自獨(dú)立地代表H或F;Z4和Z5各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-CH=CH-或共價(jià)鍵;及a代表1或2, 其中R2代表F,具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10碳原子的烯基,其中所述烷基或烯基中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)A代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基或1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基;環(huán)B代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)C代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z6代表-(CH2)2-,-COO-或共價(jià)鍵;L5和L6各自獨(dú)立地代表H或F;b和c各自獨(dú)立地代表0或1, 其中R3代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;L7代表H或F;及d代表0或1, 其中R4代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;環(huán)D和環(huán)E各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z7和Z8各自獨(dú)立地代表-COO-或共價(jià)鍵;Z9代表-COO-或-C≡C-;L8和L9各自獨(dú)立地代表H或F;X2代表F,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;e,f和g各自獨(dú)立地代表0或1,
其中R5和R6各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)G代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)H代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z10代表-C≡C-,-COO-,-(CH2)2-,-CH=CH-C≡C-或共價(jià)鍵;Z11代表-COO-或共價(jià)鍵; 其中R7和R8各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)Ⅰ代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)J代表反-1,4-亞環(huán)己基,其中環(huán)上-個(gè)或多個(gè)氫原子可以被F取代的1,4-亞苯基,或嘧啶-2,5-二基;環(huán)K代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z12和Z14各自獨(dú)立地代表-COO-,-(CH2)2-或共價(jià)鍵;Z13代表-CH=CH-,-C≡C-,-COO-或共價(jià)鍵;h代表0或1。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式由本發(fā)明通式(1)代表的液晶化合物的特征在于它們是雙環(huán)至四環(huán)型衍生物,在其分子的兩端有一個(gè)被鹵原子取代的烯基和一個(gè)烯基作為取代基。這些液晶化合物在顯示裝置的使用條件下是物理和化學(xué)穩(wěn)定的,另外,其特征在于它們具有寬的液晶相溫度范圍,即使在較低溫度在液晶組合物中也具有好的溶解度,低粘度和高彈性常數(shù)比K33/K11而且所需物理性質(zhì)可通過選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)因素中的結(jié)合基團(tuán)或側(cè)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行任意調(diào)節(jié)。因此,在本發(fā)明化合物用作液晶組合物的組分的情況下,它們顯示了良好的特性,更具體地,1)盡管含有烯基,它們具有寬的液晶相溫度范圍。
2)由于其低粘度,閾值電壓得到降低并且響應(yīng)速度得到改進(jìn)。
3)可以制備出在極低溫度下沒有任何結(jié)晶沉積和近晶相出現(xiàn)的向列型液晶組合物。
4)由于改進(jìn)了特性常數(shù)比K33/K11可以獲得高對(duì)比度。
而且,它們對(duì)于外部環(huán)境是穩(wěn)定的并且可以提供新的液晶組合物和液晶顯示裝置,從而可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大使用溫度范圍,低壓驅(qū)動(dòng)性,高速響應(yīng)和高對(duì)比度。
在特開-平1-175947和特開-平1-308239等中已經(jīng)公開了具有獨(dú)立被鹵素取代的烯基作為分子端基化合物。但是這些化合物具有明顯的近晶相外觀和窄的液晶相溫度范圍。另外,其彈性常數(shù)比K33/K11不高。雖然無需提及本發(fā)明所有化合物均顯示更可取的物理性質(zhì),但是通過使用其中A1,A2,A3,A4,Z1,Z2,Z3,Q1,Q2,Q3,Q4,l,m,n,p和q適當(dāng)選擇的式(1)化合物,可以制備出符合要求的液晶組合物。
即,對(duì)于液晶組合物中出現(xiàn)液晶相的溫度范圍是在溫度范圍較高一側(cè)的情形,可以使用其中p=q=1的四環(huán)型化合物。對(duì)于其它情況,可以使用雙環(huán)或三環(huán)型化合物,特別是,對(duì)于需要低粘度化合物的情況,可以使用其中A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基的雙環(huán)型化合物。另外,在1,4-亞苯基環(huán)上被氟取代的化合物在較低溫度時(shí)顯示特別優(yōu)良的溶解性。
此外,如果需要適當(dāng)?shù)恼凵涓飨虍愋灾?,可以適當(dāng)選擇其中A1,A2和A3和A4是1,4-亞苯基,及Z1,Z2和Z3是共價(jià)鍵的化合物。
在下文,R9為如下基團(tuán) R10是如下基團(tuán) 以下所述Cyc指反-1,4-亞環(huán)己基,Phe指其中六員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子被鹵原子取代的1,4-亞苯基,本發(fā)明通式(1)化合物分類如下。
具有兩個(gè)六員環(huán)的化合物R9-A3-A4-R10(1a)R9-A3-Z3-A4-R10(1b)具有三個(gè)六員環(huán)的化合物
R9-A2-A3-A4-R10(1c)R9-A2-Z2-A3-A4-R10(1d)R9-A2-A3-Z3-A4-R10(1e)R9-A2-Z2-A3-Z3-A4-R10(1f)具有四個(gè)六員環(huán)的化合物R9-A1-A2-A3-A4-R10(1g)R9-A1-Z1-A2-A3-A4-R10(lh)R9-A1-A2-Z2-A3-A4-R10(1i)R9-A1-A2-A3-Z3-A4-R10(1j)R9-A1-Z1-A2-Z2-A3-A4-R10(1k)R9-A1-Z1-A2-A3-Z3-A4-R10(1l)R9-A1-A2-Z2-A3-Z3-A4-R10(1m)R9-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-R10(1n)這些化合物中,通式(1a),(1c)和(1g)表示的化合物對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的是特別優(yōu)選的。
由通式(1a)表示的化合物還可以分為由下列通式(1aa)至(1ac)表示的化合物。
R9-Cyc-Cyc-R10(1aa)R9-Phe-Cyc-R10(1ab)R9-Phe-Phe-R10(1ac)在這些化合物中,由通式(1aa)和(1ab)表示的化合物是特別優(yōu)選的。這些雙環(huán)型化合物顯示了寬的液晶相溫度范圍,非常低的粘度和高彈性常數(shù)比K33/K11,而且它們用于液晶組合物可不降低透明點(diǎn)而僅明顯降低粘度。
由通式(1c)表示的化合物還可分為由下式(1ca)至(1cd)表示的化合物。
R9-Cyc-Cyc-Cyc-R10(1ca)R9-Phe-Cyc-Cyc-R10(1cb)R9-Phe-Phe-Cyc-R10(1cc)R9-Phe-Phe-Phe-R10(1cd)在這些化合物中,由通式(1ca),(1cb)和(1cc)表示的化合物是特別優(yōu)選的。盡管這些三環(huán)型化合物也顯示類似雙環(huán)型化合物的性質(zhì),但在用于液晶組合物時(shí)它們能造成較高的透明點(diǎn)。
由通式(1g)表示的化合物還可分為由下式(1ga)至(1gc)表示的化合物。
R9-Cyc-Cyc-Cyc-Cyc-R10(1ga)R9-Cyc-Phe-Phe-Cyc-R10(1gb)R9-Cyc-Phe-Phe-Phe-R10(1gc)在這些化合物中,由通式(1gb)表示的化合物是特別優(yōu)選的。這些四環(huán)型化合物不僅具有高透明點(diǎn)而且具有相對(duì)低的粘度,另外在用于液晶組合物時(shí),它們?cè)诒3终扯鹊耐瑫r(shí)僅增高透明點(diǎn)。
如上所述,由通式(1aa),(1ab),(1ca,(1cb),(1cc)和(1gb)表示的化合物是特別優(yōu)選的實(shí)例,其中由下式(1-1)至(1-5)表示的化合物是更優(yōu)選的。
在所有上述化合物中,R9是具有2-12個(gè)碳原子的烯基,其中任意H原子可以被F原子取代,其中以下烯基是特別優(yōu)選的乙烯基,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,1,5-己二烯基,2-氟乙烯基,3-氟-1-丙烯基,3-氟-2-丙烯基,4-氟-1-丁烯基,4-氟-2-丁烯基,4-氟-3-丁烯基,5-氟-1-戊烯基,5-氟-2-戊烯基,5-氟-3-戊烯基,5-氟-4-戊烯基,2,2-二氟乙烯基,3,3-二氟-2-丙烯基,4,4-二氟-3-丁烯基,5,5-二氟-4-戊烯基和6,6-二氟-5-已烯基。
另外,R10是具有2-7個(gè)碳原子的二氟烯基,其中任意F原子可以被Cl原子取代,其中下列二氟烯基是特別優(yōu)選的2,2-二氟乙烯基,3,3-二氟-2-丙烯基,4,4-二氟-3-丁烯基,5,5-二氟-4-戊烯基,6,6-二氟-5-己烯基,7,7-二氟-6-庚烯基,2-氯-2-氟乙烯基,3-氯-3-氟-2-丙烯基,4-氯-4-氟-3-丁烯基,5-氯-5-氟-4-戊烯基,6-氯-6-氟-5-己烯基和7-氯-7-氟-6-庚烯基。
為了顯示優(yōu)越的性質(zhì),本發(fā)明液晶組合物優(yōu)選含有重量比例為0.1至99.9%的一種或多種由式(1)表示的化合物。
更詳細(xì)地,本發(fā)明提供的液晶組合物通過將至少含有一種化合物(1)的第一組分與根據(jù)本發(fā)明液晶組合物的目的任意選自其它化合物或通式(2)至(9)的化合物混合實(shí)現(xiàn)的。
盡管本發(fā)明提供的液晶組合物可以由含有至少一種通式(1)所示的液晶化合物的第一組分組成,但是可通過將該組分與至少一種選自上述通式(2),(3)和(4)的組分(后稱第二A組分)和/或至少一種選自上述通式(5),(6),(7),(8)和(9)作為第二組分的組分(后稱第二B組分)混合獲得,并且可以與一種或多種作為第三組分的已知化合物混合,以便調(diào)節(jié)閾值電壓,液晶相溫度范圍,折射各向異性值,介電各向異性值和粘度等。
在上述第二A組分中,可以提到的是(2-1)至(2-15),(3-1)(3-48)和(4-1)至(4-55),它們分別作為通式(2),(3)和(4)化合物的優(yōu)選實(shí)例。
其中R1具有上述含義。
由通式(2)至(4)表示的化合物顯示正介電各向異性并且它們具有很優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。
以液晶組合物總重量為基準(zhǔn),化合物的用量一般在1-99%(重量),優(yōu)選10-97%(重量),更優(yōu)選40-95%(重量)。
在上述第二B組分中,值得一提的是(5-1)至(5-24),(6-1)至(6-3)和(7-1)至(7-28),它們分別作為通式(5),(6)和(7)化合物的優(yōu)選實(shí)例。
其中R2,R3和R4具有上述含義。
由通式(5)至(7)表示的化合物顯示正介電各向異性并且它們特別適用于作為以降低閾值電壓為目的的組合物組分。而且,它們適用于調(diào)節(jié)粘度,調(diào)節(jié)折射各向異性值和擴(kuò)大液晶相溫度范圍以及改進(jìn)清晰度。
在上述第二B組分中,值得一提的是(8-1)至(8-8)和(9-1)至(9-13),它們分別作為通式(8)和(9)化合物的優(yōu)選實(shí)例。
其中R5和R6具有上述含義。
由通式(8)和(9)表示的化合物是具有負(fù)和略微正的介電各向異性的化合物。通式(8)化合物特別適用于降低粘度和/或調(diào)節(jié)折射各向異性值。通式(9)化合物特別適用于增加向列相范圍如增加透明點(diǎn)和/或調(diào)節(jié)折射各向異性值。
通式(5)至(9)化合物是制備用于STN顯示方法和常規(guī)TN顯示方法的液晶組合物的基本化合物。
對(duì)于制備具體用于STN顯示方法和常規(guī)TN顯示方法的液晶組合物,通式(5)至(9)化合物的用量為1-99%(重量),優(yōu)選10-97%(重量),更優(yōu)選40-95%(重量)。而且在這種情形可以部分地使用通式(2)至(4)化合物。
通過將本發(fā)明液晶組合物用于TFT液晶顯示裝置中,清晰度和視角可以得到改進(jìn)。而且,由于式(1)化合物是低粘度化合物,因此使用它們的液晶顯示裝置的響應(yīng)速度得到顯著改進(jìn)。
本發(fā)明液晶組合物通過本身已知的常規(guī)方法制備。一般地,使用一種方法使各種組分在較高溫度時(shí)相互溶解。但是,可以將液晶溶解在可以溶解它們有機(jī)溶劑中并混合之,然后,這些溶劑可以減壓蒸除。
根據(jù)預(yù)定的應(yīng)用,通過使用適當(dāng)?shù)奶砑觿┛墒贡景l(fā)明液晶物質(zhì)得到改進(jìn)和最佳化。所述添加劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且在文獻(xiàn)中有說明。
例如,可以加入二色性染料如部花青型,苯乙烯型,氧化偶氮型,喹酞酮型,蒽醌型和四嗪型等用作賓-主(GH)型液晶組合物?;蛘?,它們可以作為液晶組合物用于以NCAP表示的聚合物分散型液晶顯示裝置(PDLCD)(通過微膠囊化的向列液晶制備),和聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶顯示裝置(PNLCD)(其中三維網(wǎng)絡(luò)大分子在液晶中制備)。而且,它們可以作為電控雙折射(ECB)型和動(dòng)態(tài)散射型液晶組合物。
下列組合物實(shí)施例(用途實(shí)施例1-36)涉及含有本發(fā)明化合物的向列液晶化合物。
組合物實(shí)施例中的化合物用表1中定義的縮寫表示。光學(xué)活性化合物的結(jié)構(gòu)如下。
在組合物實(shí)施例(用途實(shí)施例)中,除非另外說明,%指重量%,“份”指以100份重量的液晶組合物為基準(zhǔn)的“重量份”。
粘度(η)的測(cè)定溫度是20.0℃,折射各向異性(Δn)的測(cè)定溫度和波長(zhǎng)分別為25.0℃和589nm,閾值電壓(Vth)的測(cè)定溫度是25.0℃,螺距的測(cè)定溫度是25.0℃。
表1化合物的符號(hào)表達(dá)方式
下列實(shí)施例涉及含有本發(fā)明化合物的向列液晶組合物。用途實(shí)施例1V2-HH-VFF(No.25) 30.0%V-BHH-VFF(No.7) 19.0%V-BBH-VFF(No.9) 15.0%3-HB-C5.0%1V2-BEB(F,F)-C11.0%3-HB-02 4.0%3-HB(F)TB-2 4.0%用途實(shí)施例2V2-HH-VFF(No.2 5) 20.0%1V-BHH-VFF(No.1 9)10.0%V-BBH-VFF(No.9) 6.0%3-HB-C10.0%1V2-BEB(F,F)-C12.0%3-HB-02 5.0%3-HHB-1 10.0%3-HHB-3 10.0%3-HB(F)TB-2 5.0%3-H2BTB-2 4.0%3-H2BTB-3 4.0%3-H2BTB-4 4.0%用途實(shí)施例31V-BHH-VFF(No.19) 4.0%1V2-BHH-VFF(No.118) 10.0%V2-HB-C 10.0%1V2-HB-C 10.0%3-HB-C26.0%5-HB-C12.0%3-HB(F)-C 8.0%2-BEB-C 3.0%V2-HHB-1 8.0%3-H2BTB-2 3.0%3-H2BTB-3 3.0%3-H2BTB-4 3.0%用途實(shí)施例4V2-HH-VFF(No.25) 9.0%1V2-BEB(F,F)-C11.0%201-BEB(F)-C 5.0%301-BEB(F)-C 9.0%3-HB(F)-C 15.0 %101-HH-3 3.0%4-BTB-02 9.0%2-HHB(F)-C13.0%3-HHB(F)-C14.0%3-H2BTB-2 4.0%3-H2BTB-3 4.0%3-H2BTB-4 4.0%用途實(shí)施例51V2-BHH-VFF(No.118) 5.0%V-BHH-2VFF(No.8) 10.0%V2-HHH-VFF(No.29) 5.0%2-BB-C5.0%201-HB-C 7.0%2-BEB-C 12.0%5-PyB-F 8.0%2-PyB-2 2.0%3-PyB-2 2.0%4-PyB-2 2.0%V-HHB-1 5.0%2-PyBH-3 5.0%3-PyBH-3 5.0%4-PyBH-3 5.0%3-PyBB-F 3.0%4-PyBB-F 3.0%6-PyBB-2 2.0%用途實(shí)施例6V2-HH-VFF(No.25) 3.0%3-PyB(F)-F6.0%3020-BEB-C4.0%3-BEB-C 12.0%3-DB-C10.0%4-DB-C10.0%3-HEB-04 8.0%4-HEB-02 6.0%5-HEB-01 6.0%3-HEB-02 5.0%5-HEB-02 4.0%3-HHB-1 6.0%10-BEB-2 5.0%4-HEB-3 3.0%5-HEB-1 3.0%V2-HH-VFF(No.25) 4.0%1V-BHH-VFF(No.19) 3.0%3-HB-C20.0%3-HHB-1 7.0%3-HHB-3 8.0%5-HEB-F 3.0%7-HEB-F 3.0%3-HHEB-F 1.0%5-HHEB-F 1.0%3-HEB-04 4.0%4-HEB-02 3.0%5-HEB-01 3.0%3-HEB-02 2.5%5-HEB-02 2.0%3-HB(F)TB-2 4.0%3-HB(F)TB-3 4.0%3-HB(F)VB-4 3.0%3-H2BTB-2 3.0%3-H2BTB-3 3.0%3-H2BTB-4 3.0%5-HHEBB-C 2.0%3-HBEBB-C 3.0%5-HBEBB-C 3.0%3-HEBEB-F 3.0%3-HH-EMe 2.5%101-HBBH-32.0%用途實(shí)施例8V-BHH-2VFF(No.8) 6.0%5-PyB(F)-F13.0%2-HB(F)-C 10.0%3-HB(F)-C 12.0%30-BB-C 8.0%2-HHB-C 6.0%3-HHB-C 5.0%4-HHB-C 6.0%2-HHB(F)-C5.0%3-HHB(F)-C5.0%3-PyBB-F 7.0%4-PyBB-F 6.0%5-HBB-C 5.0%3-HB(F)EB(F)-C 5.0% 用途實(shí)施例9V2-HH-VFF(No.25) 10.0%2-BEB(F)-C5.0%3-BEB(F)-C6.0%3-HHEB(F)-F 5.0%4-HHEB(F)-F 5.0%3-HBEB(F)-C 5.0%4-HBEB(F)-C 5.0%5-HBEB(F)-C 5.0%3-HBTB-2 10.0%V2-HH-3 5.0%V2-HHB-1 5.0%用途實(shí)施例10V2-HH-VFF(No.25)15.0%1V2-BH-VFF(No.117)5.0%V2-HHB-C 3.0%4-BB-25.0%3-BB-C5.0%5-BB-C5.0%2-HB(F)-C5.0%3-H2B-02 5.0%5-H2B-03 10.0%3-BEB-C 6.0%5-BBB-C 3.0%4-BPyB-C 3.0%4-BPyB-5 3.0%5-HB2B-4 4.0%5-HBB2B-3 4.0%V2-HH-101 5.0%1V2-HBB-3 5.0%用途實(shí)施例11V2-HH-VFF(No.25) 5.0%V-HH-VFF(No.1)5.0%5-H2B(F)-F4.0%7-HB(F)-F 10.0%2-HHB(F)-F12.0%3-HHB(F)-F12.0%5-HHB(F)-F12.0%2-H2HB(F)-F12.0%3-H2HB(F)-F 6.0%5-H2HB(F)-F 12.0%2-HBB(F)-F2.5%3-HBB(F)-F2.5%5-HBB(F)-F5.0%用途實(shí)施例12V2-HH-VFF(No.25) 7.0%7-HB(F,F)-F 2.0%2-HHB(F)-F10.0%3-HHB(F)-F14.0%5-H2HB(F)-F4.0%2-H2HB(F)-F 4.0%3-H2HB(F)-F 2.0%5-H2HB(F)-F 4.0%3-HHB(F,F)-F 8.0%4-HHB(F,F)-F 4.0%3-H2HB(F,F)-F 6.0%4-H2HB(F,F)-F 5.0%5-H2HB(F,F)-F 5.0%3-HH2B(F,F)-F 8.0%5-HH2B(F,F)-F 7.0%用途實(shí)施例131V2-HHH-VFF(No.41)8.0%7-HB(F,F)-F 5.0%3-HBB(F,F)-F 5.0%5-HBB(F,F)-F 5.0%3-HHB(F,F)-F 7.0%5-HHB(F,F)-F 5.0%3-HH2B(F,F)-F 8.0%5-HH2B(F,F)-F 5.0%3-H2HB(F,F)-F 10.0%4-H2HB(F,F)-F 10.0%5-H2HB(F,F)-F 10.0%3-HHEB(F,F)-F 8.0%4-HHEB(F,F)-F 3.0%5-HHEB(F,F)-F 3.0%3-HBEB(F,F)-F 2.0%5-HBEB(F,F)-F 2.0%3-HHHB(F,F)-F 2.0%5-HH2BB(F,F)-F2.0%用途實(shí)施例141V2-BH-VFF(No.117)5.0%V2-BH-VFF(No.27) 5.0%5-HB-F2.0%7-HB(F)-F 3.0%2-HHB(F)-F14.0%3-HHB(F)-F14.0%5-HHB(F)-F14.0%3-HHB-02 5.0%3-HHB-F 4.0%3-HHB-1 6.0%3-HHB-3 6.0%2-HBB-F 6.0%3-HBB-F 5.0%3-HHEB-F 3.0%5-HHEB-F 3.0%3-HBEB-F 3.0%3-HHEBB-F 2.0%用途實(shí)施例15V2-HH-VFF(No.25) 5.0%1V2-BHH-VFF(No.118) 3.0%7-HB(F,F)-F 7.0%3-HB-CL 5.0%7-HB-CL 5.0%2-BTB-01 10.0%2-HBB(F)-F2.5%3-HBB(F)-F2.5%5-HB8(F)-F5.0%3-HBB(F,F)-F 7.0%5-HBB(F,F)-F 10.0%2-HHB-CL 5.0%3-HHB-CL 3.0%3-HB(F)TB-2 6.0%3-HB(F)TB-4 6.0%2-H2BTB-2 4.0%2-H2BTB-34.0%3-H2HB(F)-CL 4.0%5-H2HB(F)-CL 3.0%V2-HH-VFF(No.25) 5.0%1V2-BH-VFF(N0.11 7) 5.0%5-HB-F10.0%6-HB-F5.0%7-HB-F5.0%2-HHB-OCF35.0%3-HHB-OCF35.0%5-HHB-OCF35.0%3-HH2B-OCF3 6.0%5-HH2B-OCF3 6.0%3-HB(F)B-34.0%5-HB(F)B-34.0%2-HBB(F)-F10.0%3-HBB(F)-F10.0%5-HBB(F)-F15.0%用途實(shí)施例17V2-HH-VFF(No.25) 6.0%V-HH-2VFF(No.116) 3.0%1V2-HH-VFF(No.37) 3.0%5-HB-F3.0%3-HHB-OCF2H 7.0%5-HHB-OCF2H 7.0%3-HHB(F,F)-OCF2H 9.0%5-HHB(F,F)-OCF2H 9.0%2-HHB-OCF36.0%3-HHB-OCF36.0%4-HHB-OCF36.0%5-HHB-OCF36.0%3-HH2B(F)-F 7.0%5-HH2B(F)-F 7.0%3-HHEB(F)-F 4.0%5-HHEB(F)-F 5.0%用途實(shí)施例18V2-HH-VFF(No.25) 15.0%3-HEB-04 23.4%4-HEB-02 17.6%5-HEB-01 17.6%3-HEB-02 14.7%5-HEB-02 11.7%TNI=67.7(℃)η=19.6(mPa·s)用途實(shí)施例19V2-HHH-VFF(No.29)15.0%3-HEB-04 23.4%4-HEB-02 17.6%5-HEB-01 17.6%3-HEB-02 14.7%5-HEB-02 11.7%TNI=89.6(℃)η=25.7(mPa·s)用途實(shí)施例20V2-HH-2VFF(No.115) 15.0%3-HEB-04 23.4%4-HEB-02 17.6%5-HEB-01 17.6%3-HEB-02 14.7%5-HEB-02 11.7%TNI=69.5(℃)η=20.5(mPa·s)用途實(shí)施例21V2-HH-VFF(No.25) 10.0%V2-HH-2VFF(No.115)8.0%1V2-BEB(F,F)-C5.0%3-HB-C25.0%1-BTB-3 5.0%3-HH-43.0%3-HHB-1 11.0%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=93.3(℃)η=13.9(mPa·s)Δn=0.147Vth=2.08(V)當(dāng)將0.8份CM33加到100份上述組合物中時(shí),螺距為10.5μm。用途實(shí)施例22V2-HHH-VFF(No.29) 8.0%201-BEB(F)-C 5.0%301-BEB(F)-C 15.0%401-BEB(F)-C 13.0%501-BEB(F)-C 13.0%2-HHB(F)-C15.0%3-HHB(F)-C15.0%3-HB(F)TB-2 4.0%3-HB(F)TB-3 4.0%3-HB(F)TB-4 4.0%3-HHB-01 4.0%TNI=94.5(℃)η=85.5(mPa·s)Δn=0.149Vth=0.90(V)用途實(shí)施例232-HH-VFF(No.25) 4.0%V2-HH-2VFF(No.115)9.0%V2-HHH-VFF(No.29) 8.0%5-PyB-F 4.0%3-PyB(F)-F4.0%2-BB-C5.0%4-BB-C4.0%5-BB-C5.0%2-PyB-2 2.0%6-PyB-05 3.0%3-PyBB-F 6.0%4-PyBB-F 6.0%5-PyBB-F 6.0%3-HHB-1 6.0%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%TNI=99.4(℃)η=28.5(mPa·s)Δn=0.191Vth=2.32(V)用途實(shí)施例24V2-HH-VFF(No.25) 25.0%3-DB-C10.0%4-DB-C10.0%2-BEB-C 12.0%3-BEB-C 4.0%3-PyB(F)-F6.0%5-HEB-0 2 4.0%5-HEB-5 5.0%4-HEB-5 5.0%10-BEB-2 4.0%3-HHB-1 6.0%3-HHEBB-C 3.0%3-HBEBB-C 3.0%5-HBEBB-C 3.0%TNI=67.3(℃)η=31.0(mPa·s)Δn=0.121Vth=1.28(V)用途實(shí)施例25V2-HH-2VFF(No.115)4.0%3-HB-C18.0%7-HB-C3.0%101-HB-C 10.0%3-HB(F)-C 10.0%4-PyB-2 2.0%101-HH-3 7.0%2-BTB-01 7.0%3-HHB-1 7.0%3-HHB-F 4.0%3-HHB-01 4.0%3-HB-38.0%3-H2BTB-2 3.0%3-PyBH-3 3.0%3-PyBB-2 3.0%TNI=81.4(℃)η=16.9(mPa·s)Δn=0.137Vth=1.77(V)用途實(shí)施例261V2-HH-VFF(No.37) 5.0%1V2-HH-2VFF(No.38)8.0%201-BEB(F)-C 5.0%301-BEB(F)-C 12.0%501-BEB(F)-C 4.0%1V2-BEB(F,F)-C10.0%3-HH-EMe 5.0%3-HB-02 10.0%7-HEB-F 2.0%3-HHEB-F 2.0%5-HHEB-F 2.0%3-HBEB-F 4.0%201-HBEB(F)-C 2.0%3-HB(F)EB-C 2.0%3-HBEB(F,F)-C 2.0%3-HHB-F 4.0%3-HHB-01 4.0%3-HHB-3 13.0%3-HEBEB-F 2.0%3-HEBEB-1 2.0%用途實(shí)施例271V-HH-VFF(No.13) 5.0%1V-HH-2VFF(No.14) 5.0%301-BEB(F)-C 12.0%501-BEB(F)-C 4.0%1V2-BEB(F,F)-C16.0%3-HH-43.0%3-HHB-F 3.0%3-HHB-01 4.0%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%用途實(shí)施例28V2-HH-VFF(No.25) 20.0%V2-HHH-VFF(No.29) 4.0%2-BEB-C 12.0%3-BEB-C 4.0%4-BEB-C 6.0%3-HB-C28.0%5-HEB-01 8.0%3-HEB-02 6.0%5-HEB-02 5.0%3-HHB-1 7.0%TNI=60.4(℃)η=18.2(mPa·s)Δn=0.112Vth=1.31(V)用途實(shí)施例291V2-HH-VFF(No.37) 5.0%1V-HH-VFF(No.13) 5.0%1V2-HH-2VFF(No.38)5.0%1V-HH-2VFF(No.14) 5.0%2-BEB-C 10.0%5-BB-C12.0%7-BB-C7.0%1-BTB-3 7.0%10-BEB-5 12.0%2-HHB-1 4.0%3-HHB-F 4.0%3-HHB-1 7.0%3-HHB-01 4.0%3-HHB-3 13.0%用途實(shí)施例30V2-HH-2VFF(No.115)20.0%1V2-BEB(F,F)-C6.0%3-HB-C18.0%2-BTB-1 10.0%5-HH-VFF 10.0%1-BHH-VFF 8.0%1-BHH-2VFF11.0%3-H2BTB-2 5.0%3-H2BTB-3 4.0%3-H2BTB-4 4.0%3-HHB-1 4.0%TNI=83.1(℃)η=11.7(mPa·s)Δn=0.132Vth=2.10(V)用途實(shí)施例31V2-HHH-VFF(No.29) 8.0%2-HB-C5.0%3-HB-C12.0%3-HB-02 15.0%2-BTB-1 3.0%3-HHB-F 4.0%3-HHB-01 5.0%3-HHB-3 14.0%3-HHEB-F 4.0%5-HHEB-F7.0%2-HHB(F)-F7.0%3-HHB(F)-F7.0%5-HHB(F)-F7.0%3-HHB(F,F)-F 5.0%TNI=103.0(℃)η=17.2(mPa·s)Δn=0.099Vth=2.56(V)用途實(shí)施例 32V2-HH-VFF(No.25) 3.0%V2-HHH-VFF(No.29) 5.0%3-BEB(F)-C8.0%3-HB-C8.0%V-HB-C8.0%1V-HB-C 8.0%3-HH-2V 15.0%3-HHEB-F 7.0%3-H2BTB-2 6.0%3-H2BTB-3 6.0%3-H2BTB-4 5.0%TNI=101.3(℃)η=15.2(mPa·s)Δn=0.132Vth=2.25(V)用途實(shí)施例33V2-HH-2VFF(No.115)31.0%1V2-BEB(F,F)-C12.0%3-HB-C4.0%3-HB-02 5.5%3-HHB-1 3.5%1-BHH-VFF 20.0%3-HB(F)TB-2 4.0%3-HB(F)TB-3 4.0%3-HB(F)TB-4 4.0%3-H2BTB-2 4.0%3-H2BTB-3 4.0%3-H2BTB-4 4.0%TNI=100.4(℃)η=14.1(mPa·s)Δn=0.133Vth=2.16(V)當(dāng)將2.0份CN加到100份上述組合物中時(shí),螺距為10.6μm。用途實(shí)施例34V2-HH-VFF(No.25) 28.0%1V2-BEB(F,F)-C12.0%3-HB-C4.0%3-HB-02 5.5%3-HHB-1 8.5%1-BHH-VFF 20.0%3-HB(F)TB-2 5.0%3-HB(F)TB-3 5.0%3-H2BTB-2 4.0%3-H2BTB-3 4.0%3-H2BTB-4 4.0%TNI=100.5(℃)η=13.9(mPa·s)Δn=0.132Vth=2.14(V)當(dāng)將1.81份CN加到100份上述組合物中時(shí),螺距為12.3μm。用途實(shí)施例35V2-HH-VFF(No.25) 15.0%201-BEB(F)-F 10.0%301-BEB(F)-F 26.0%1V2-BEB(F,F)-C5.0%2-HHB(F)-C14.0%3-HHB(F)-C14.0%3-HB(F)TB-2 5.0%3-HB(F)TB-3 5.0%3-HHB-1 6.0%TNI=85.3(℃)η=51.1(mPa·s)Δn=0.143Vth=0.96(V)用途實(shí)施例36V2-HH-VFF(No.25) 8.0%2-HBEB(F,F)-F 3.0%3-HBEB(F,F)-F 5.0%5-HBEB(F,F)-F 3.0%3-HB-C20.0%1V2-BEB(F,F)-C30.0%3-HHB-3 10.0%3-HHB-01 5.0%3-HHEB-F 3.0%5-HHEB-F 3.0%3-H2BTB-2 5.0%3-H2BTB-3 5.0%TNI=77.0(℃)η=34.0(mPa·s)Δn=0.137Vth=0.98(V)
化合物的制備本發(fā)明化合物(1)可利用常規(guī)有機(jī)化學(xué)合成方法很容易地制備。它們可通過適當(dāng)?shù)剡x擇和結(jié)合在例如《有機(jī)合成》,《有機(jī)反應(yīng)》,《新實(shí)驗(yàn)化學(xué)講座》等書和雜志中所述的已知反應(yīng)很容易地合成。
即,本發(fā)明液晶化合物可制備如下根據(jù)已知方法,即利用Wittig反應(yīng)如在《有機(jī)反應(yīng)》,第14卷,第3章等中所述的方法,將三苯基鹵化磷衍生物(12)與醛衍生物(11)在醚溶劑如THF和乙醚等中,在堿如甲醇鈉,叔丁醇鉀(t-BuOK)和丁基鋰等的存在下反應(yīng)得到(13),將二異丁基鋁鹵化物(此后縮寫為DIBAL)與(13)在甲苯中反應(yīng)得到醛衍生物(14),并將(15)和三苯膦與(14)反應(yīng)制備本發(fā)明化合物(1)。
對(duì)于Q1=Q2≠H及l(fā)=0的情況,下列方法是優(yōu)選的。即,本發(fā)明化合物(1)可通過醛衍生物(11)與(16)和三苯膦在N,N-二甲基甲酰胺(此后縮寫為DMF)中反應(yīng)得到(17),并用上述從(13)獲得(1)的一系列相同的操作處理。
其中A1,A2,A3和A4是硅雜環(huán)己烷的化合物可根據(jù)在特開-平7-70148,特開-平7-112990和特開-平7-149770中所述方法制備。
這樣獲得的本發(fā)明液晶組合物顯示寬的液晶相溫度范圍,低粘度,高彈性常數(shù)比K33/K11,即使在低溫時(shí)也容易與其它多種液晶物質(zhì)混合,而且作為適用于STN型顯示方法的向列液晶組合物的組成成分也相當(dāng)優(yōu)越。
實(shí)施例本發(fā)明用下列實(shí)施例詳細(xì)地說明,但是本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。其中,化合物的結(jié)構(gòu)用核磁共振譜(此后縮寫為1H-NMR)和質(zhì)譜(此后縮寫為MS)等確認(rèn)。在實(shí)施例中,d指雙峰,t指三峰,m指多重峰,J指在NMR中的偶合常數(shù),M指分子離子峰,括號(hào)中的數(shù)值指MS中的離子強(qiáng)度。Cr指晶體相,S指近晶相,N指向列相,Iso指各向同性液體相,相轉(zhuǎn)移溫度單位均為℃。
實(shí)施例11-(2,2-二氟乙烯基)-反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷的制備式(1)化合物,編號(hào)25,其中A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;Z3是共價(jià)鍵;Q1和Q2是H;Q3和Q4是F;l,n,p和q是0;及m是2)第一步在氮?dú)饬飨聦?65.6g(463.6mmol)甲基三苯基溴化鏻和1.5升THF的混合物冷卻至-50℃。向混合物中加入57.2g(509.8mmol)t-BuOK并攪拌1小時(shí)。向混合物中滴加100.0g(356.6mmol)反-4-(反-4-(2-甲?;一?環(huán)己基)環(huán)己烷羧酸甲酯的1升THF溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。滴加完后,將反應(yīng)溫度逐漸升至室溫,并再攪拌5小時(shí)。減壓蒸除溶劑,然后加入500ml水,并用500ml甲苯萃取混合物。用200ml水洗滌有機(jī)相3次并用無水硫酸鎂干燥。
減壓蒸除溶劑,并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑乙酸乙酯/庚烷=1/10的混合溶劑),得到34.8g粗反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷羧酸甲酯。
第二步將34.8g(125.0mmol)粗產(chǎn)物溶解在500ml甲苯中,在氮?dú)饬飨孪蚱渲械渭?25ml 1.0M DIBAL的甲苯溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。在相同溫度攪拌1小時(shí)后,通過將反應(yīng)溶液逐漸加到水中中止反應(yīng)。將其用300ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑得到30.3g粗反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷甲醛。
第三步氮?dú)饬飨聦?0.3g(122.0mmol)粗反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷甲醛和41.6g(158.6mmol)三苯膦加到攪拌著的600ml甲苯/DMF(1/5)的混合溶劑中,溫度升高。一旦溫度變?yōu)?00~110℃,滴加37.2g(244.0mmol)氯代二氟乙酸鈉的400ml DMF溶液,同時(shí)保持相同的溫度。滴加完成后,攪拌30分鐘并冷卻至室溫。將1升水和1升庚烷加到反應(yīng)混合物中,充分?jǐn)嚢?,然后用硅藻土過濾。水相用500ml庚烷萃取,有機(jī)相用700ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。
減壓蒸除溶劑并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑庚烷),得到13.3g粗1-(2,2-二氟乙烯基)-反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷。將粗產(chǎn)物從Solmix中重結(jié)晶得到13.3g標(biāo)題化合物(產(chǎn)率13.2%)。相轉(zhuǎn)移溫度Cr-7.1S-4.9N 49.7 Iso1H-NMR:δ:(ppm):0.50~2.38(m,2 4H),3.99(d,d,d,1H,JH-F=22.9,9.2,J=6.3),4.80~5.15(m,2H),5.82(d,d,t,1H,JH-F=17.2,10.0,J=6.7),MS:m/e=282(M+),225,211,135,95,81,67。
實(shí)施例21-(4,4-二氟-3-丁烯基)-反-4-(反-4-(反-4-乙烯基環(huán)己基)環(huán)己基)環(huán)己烷的制備(化合物(6),式(1),其中A2,A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;Z2和Z3是共價(jià)鍵;Q1和Q2是H;Q3和Q4是F;l,m和p是0;q是1;n是2)第一步在氮?dú)饬飨聦?28.1g(358.6mmol)甲基三苯基溴化鏻和1.5升THF的混合物冷卻至-50℃。向混合物中加入44.3g(394.8mmol)t-BuOK并攪拌1小時(shí)。向混合物中滴加100.0g(275.8mmol)2-(反-4-(反-4-(反-4-甲酰基環(huán)己基)環(huán)己基)環(huán)己基)乙烷羧酸甲酯的1升THF溶液,同時(shí)保持溫度-50℃以下。滴加完后,將反應(yīng)溫度逐漸升至室溫,并再攪拌5小時(shí)。減壓蒸除溶劑,然后加入500ml水,并用500ml甲苯萃取混合物。用200ml水洗滌有機(jī)相3次并用無水硫酸鎂干燥。
減壓蒸除溶劑,并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑乙酸乙酯/庚烷=1/8的混合溶劑),得到37.8g粗2-(反-4-(反-4-(反-4-乙烯基環(huán)己基)環(huán)己基)環(huán)己基)乙烷羧酸甲酯。
第二步將37.8g(104.8mmol)粗產(chǎn)物溶解在500ml甲苯中,在氮?dú)饬飨孪蚱渲械渭?05ml 1.0M DIBAL的甲苯溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。在相同溫度攪拌1小時(shí)后,通過將反應(yīng)溶液逐漸倒入水中中止反應(yīng)。將其用300ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑,得到32.9g粗3-(反-4-(反-4-(反-4-乙烯基環(huán)己基)環(huán)己基)環(huán)己基)丙醛。
第三步氮?dú)饬飨聦?2.9g(99.5mmol)粗3-(反-4-(反-4-(反-4-乙烯基環(huán)己基)環(huán)己基)環(huán)己基)丙醛和33.9g(129.2mmol)三苯膦加到攪拌著的600ml甲苯/DMF(1/5)的混合溶劑中,溫度升高。一旦溫度變?yōu)?00~110℃,滴加30.3g(198.7mmol)氯代二氟乙酸鈉的300ml DMF溶液,同時(shí)保持相同的溫度。滴加完成后,攪拌30分鐘并冷卻至室溫。將1升水和1升庚烷加到反應(yīng)混合物中,充分?jǐn)嚢?,然后用硅藻土過濾。水相用500ml庚烷萃取,有機(jī)相用700ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。
減壓蒸除溶劑并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑庚烷)得到粗1-(4,4-二氟-3-丁烯基)-反-4-(反-4-(反-4-乙烯基環(huán)己基)環(huán)己基)環(huán)己烷。將粗產(chǎn)物從Solmix中重結(jié)晶,得到14.5g標(biāo)題化合物(產(chǎn)率14.4%)MS:m/e=364(M+)。
實(shí)施例31-(2,2-二氟乙烯基)-反-4-(反-4-(4-(3-丁烯基)苯基)環(huán)己基)環(huán)己烷的制備(化合物(31),式(1),其中A2是1,4-亞苯基;A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;Z2和Z3是共價(jià)鍵;Q1和Q2是H;Q3和Q4是F;l,n和p是0;q是1;m是2)
第一步在氮?dú)饬飨聦?30.3g(364.8mmol)甲基三苯基溴化鏻和1.5升THF的混合物冷卻至-50℃。向混合物中加入45.0g(401.0mmol)t-BuOK并攪拌1小時(shí)。向混合物中滴加100.0g(280.5mmol)反-4-(反-4-(4-(2-甲?;一?苯基)環(huán)己基)環(huán)己烷羧酸甲酯的1升THF溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。滴加完后,將反應(yīng)溫度逐漸升至室溫,再攪拌5小時(shí)。
減壓蒸除溶劑,然后加入500ml水,并用500ml甲苯萃取混合物。用200ml水洗滌有機(jī)相3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑,并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑乙酸乙酯/庚烷=1/8的混合溶劑),得到37.8g粗反-4-(反-4-(4-(3-丁烯基)苯基)環(huán)己基)環(huán)己烷羧酸甲酯。
第二步將37.8g(106.6mmol)粗產(chǎn)物溶解在500ml甲苯中,在氮?dú)饬飨孪蚱渲械渭?07ml 1.0M DIBAL的甲苯溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。在相同溫度攪拌1小時(shí)后,通過將反應(yīng)溶液逐漸倒入水中中止反應(yīng)。將其用300ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑得到31.8g粗反-4-(反-4-(4-(3-丁烯基)苯基)環(huán)己基)環(huán)己烷甲醛。
第三步氮?dú)饬飨聦?1.8g(98.0mmol)粗反-4-(反-4-(4-(3-丁烯基)苯基)環(huán)己基)環(huán)己烷甲醛和33.4g(127.3mmol)三苯膦加到攪拌著的600ml甲苯/DMF(1/5)的混合溶劑中,溫度升高。一旦溫度變?yōu)?00~110℃,滴加29.9g(196.1mmol)氯代二氟乙酸鈉的300ml DMF溶液,同時(shí)保持相同的溫度。滴加完成后,攪拌30分鐘并冷卻至室溫。將1升水和1升庚烷加到反應(yīng)混合物中,充分?jǐn)嚢?,然后用硅藻土過濾。水相用500ml庚烷萃取,有機(jī)相用700ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。
減壓蒸除溶劑并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑庚烷),得到粗1-(2,2-二氟乙烯基)-反-4-(反-4-(4-(3-丁烯基)苯基)環(huán)己基)環(huán)己烷。將粗產(chǎn)物從Solmix中重結(jié)晶得到14.4g標(biāo)題化合物(產(chǎn)率14.3%)。
MS:m/e=358(M+)。
實(shí)施例41-(2,2-二氟乙烯基)-反-4-(4-(4-反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)苯基)苯基)環(huán)己烷的制備(化合物(35),式(1),其中A1和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;A2和A3是1,4-亞苯基;Z1,Z2和Z3是共價(jià)鍵;Q1和Q2是H;Q3和Q4是F;l和n是0;p和q是1;m是2)第一步在氮?dú)饬飨聦?07.4g(300.6mmol)甲基三苯基溴化鏻和1升THF的混合物冷卻至-50℃。向混合物中加入37.1g(330.6mmol)t-BuOK并攪拌1小時(shí)。向混合物中滴加100.0g(231.2mmol)反-4-(4-(4-(反-(2-甲酰基乙基)環(huán)己基)苯基)苯基)環(huán)己烷羧酸甲酯的1升THF溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。滴加完后,將反應(yīng)溫度逐漸升至室溫,并再攪拌5小時(shí)。減壓蒸除溶劑,然后加入500ml水,并用500ml甲苯萃取混合物。用200ml水洗滌有機(jī)相3次并用無水硫酸鎂干燥。
減壓蒸除溶劑,并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑乙酸乙酯/庚烷=1/7的混合溶劑),得到33.9g粗反-4-(4-(4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)苯基)苯基)環(huán)己烷羧酸甲酯。
第二步將33.9g(78.7mmol)粗產(chǎn)物溶解在350ml甲苯中,在氮?dú)饬飨孪蚱渲械渭?9ml 1.0M DIBAL的甲苯溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。在相同溫度攪拌1小時(shí)后,通過將反應(yīng)溶液逐漸倒入水中中止反應(yīng)。將其用200ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑得到28.4g粗反-4-(4-(4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)苯基)苯基)環(huán)己烷甲醛。
第三步氮?dú)饬飨聦?8.4g(70.9mmol)粗反-4-(4-(4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)苯基)苯基)環(huán)己烷甲醛和24.2g(92.3mmol)三苯膦加到攪拌著的400ml甲苯/DMF(1/5)的混合溶劑中,溫度升高。一旦溫度變?yōu)?00~110℃,滴加21.6g(141.7mmol)氯代二氟乙酸鈉的200ml DMF溶液,同時(shí)保持相同的溫度。滴加完成后,攪拌30分鐘并冷卻至室溫。將600ml水和600ml庚烷加到反應(yīng)混合物中,充分?jǐn)嚢瑁缓笥霉柙逋吝^濾。水相用300ml庚烷萃取,有機(jī)相用350ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。
減壓蒸除溶劑并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑庚烷),得到粗1-(2,2-二氟乙烯基)-反-4-(4-(4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)苯基)苯基)環(huán)己烷。將粗產(chǎn)物從Solmix中重結(jié)晶,得到13.9g標(biāo)題化合物(產(chǎn)率13.8%)。
MS:m/e=434(M+)。
實(shí)施例51-(4,4-二氟-3-丁烯基)-反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷的制備(化合物(115),式(1),其中A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;Z3是共價(jià)鍵;Q1和Q2是H;Q3和Q4是F;l,p和q是0;m和n是2)第一步在氮?dú)饬飨聦?6.4g(193.7mmol)甲氧基甲基三苯基氯化鏻和600ml THF的混合物冷卻至-50℃。向混合物中加入20.1g(179.1mmol)t-BuOK并攪拌1小時(shí)。向混合物中滴加37.0g(148.9mmol)反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷甲醛的400mlTHF溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。滴加完后,將反應(yīng)溫度逐漸升至室溫,并再攪拌5小時(shí)。減壓蒸除溶劑,然后加入250ml水,并用300ml甲苯萃取混合物。用200ml水洗滌有機(jī)相3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑,并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑甲苯/庚烷=3/7的混合溶劑)得到16.1g粗1-(2-甲氧基乙烯基)-反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷。
第二步將16.0g(57.9mmol)粗產(chǎn)物溶解在200ml甲苯中,加入30.6(578.3mmol)87%甲酸并加熱回流3小時(shí)。反應(yīng)溶液依次用200ml水洗滌2次,100ml飽和碳酸氫鈉溶液洗滌3次,200ml水洗3次,然后用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑,得到14.8g粗反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己基乙醛。
第三步在氮?dú)饬飨聦?5.2g(73.5mmol)甲氧基甲基三苯基氯化鏻和300mlTHF的混合物冷卻至-50℃。向混合物中加入7.6g(67.8mmol)t-BuOK并攪拌1小時(shí)。向混合物中滴加14.8g(56.5mmol)反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己基乙醛的150ml THF溶液,同時(shí)保持溫度在-50℃以下。滴加完后,將反應(yīng)溫度逐漸升至室溫,并再攪拌5小時(shí)。減壓蒸除溶劑,然后加入150ml水,并用200ml甲苯萃取混合物。用100ml水洗滌有機(jī)相3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑甲苯/庚烷=3/7的混合溶劑),得到12.8g粗1-(3-甲氧基丙烯基)-反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷。
第四步將12.1 g(41.7mmol)粗產(chǎn)物溶解在200ml甲苯中,加入22.0g(415.8mmol)87%甲酸并加熱回流3小時(shí)。反應(yīng)溶液依次用200ml水洗滌2次,100ml飽和碳酸氫鈉溶液和200ml水各洗滌3次,然后用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑,得到11.5g粗反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己基丙醛。
第五步氮?dú)饬飨聦?1.5g(41.6mmol)粗反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己基丙醛和14.2g(54.1mmol)三苯膦加到攪拌著的100ml甲苯/DMF(1/5)混合溶劑中,溫度升高。一旦溫度變?yōu)?00~110℃,滴加12.7g(83.3mmol)氯代二氟乙酸鈉的100ml DMF溶液,同時(shí)保持相同的溫度。滴加完成后,攪拌30分鐘并冷卻至室溫。將200ml水和200ml庚烷加到反應(yīng)混合物中,充分?jǐn)嚢瑁缓笥霉柙逋吝^濾。水相用200ml庚烷萃取,有機(jī)相用300ml水洗滌3次并用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑并將剩余物經(jīng)過硅膠柱色譜分離(洗脫劑庚烷),得到粗1-(4,4-二氟-3-丁烯基)-反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷。將粗產(chǎn)物從Solmix中重結(jié)晶,得到5.1 g標(biāo)題化合物(產(chǎn)率11.7%)。
相轉(zhuǎn)移溫度Cr-7.0 SB 49.0 N 69.0 Iso1H-NMR:δ:(ppm):0.40~2.55(m,28H),4.10(d,d,t,1H,JH-F=25.3,J=7.7,JH-F=3.1),4.80~5.20(m,2H),5.82(d,d,t,1H,JH-F=17.1,9.9,J=6.7)。
MS:m/e=310(M+),253,239,137,95,81,67。
根據(jù)實(shí)施例1-5的方法可以制備下列化合物。
本發(fā)明效果本發(fā)明化合物,即在分子的兩端同時(shí)具有一個(gè)任意被鹵素取代的烯基和一個(gè)被鹵素取代的烯基的雙環(huán)至四環(huán)化合物,顯示下列特征1)盡管含有烯基,它們具有寬的液晶相溫度范圍。例如,在特開-平1-175947中所述化合物反-4-(反-4-丙基環(huán)己基)-1-(2,2-二氟-1-乙烯基)環(huán)己烷的液晶相溫度范圍約為47℃,其中SB相溫度范圍約為40℃。相反,本發(fā)明化合物1-(2,2-二氟乙烯基)-反-4-(反-4-(3-丁烯基)環(huán)己基)環(huán)己烷不出現(xiàn)SB相,液晶相溫度范圍約為56℃,溫度范圍得到顯著改進(jìn)。
2)由于低粘度其閾值電壓得到降低并且響應(yīng)速度得到改進(jìn)。
3)在極低溫度下可以制備向列液晶組合物,而不出現(xiàn)任何結(jié)晶沉積和近晶相。
4)由于彈性常數(shù)比K33/K11的改進(jìn)可以獲得高對(duì)比度。
而且,它們對(duì)外部環(huán)境穩(wěn)定并且提供了新的液晶組合物和液晶顯示裝置,使擴(kuò)大使用溫度范圍,低壓驅(qū)動(dòng)性,高速響應(yīng)和高對(duì)比度得以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.通式(1)表示的液晶化合物 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p,q和n是0;Q3和Q4是F;Z3是共價(jià)鍵;A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p和q是0;Q3和Q4是F;Z3是共價(jià)鍵;及A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p和n是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;及A2,A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;及A2,A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p和n是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;A2是1,4-亞苯基;A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;A2是1,4-亞苯基;A3和A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p和n是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;A2和A3是1,4-亞苯基;A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p是0;q是1;Q3和Q4是F;Z2和Z3是共價(jià)鍵;A2和A3是1,4-亞苯基;A4是反-1,4-亞環(huán)己基。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p和q是1;n是0;Q3和Q4是F;Z1,Z2和Z3是共價(jià)鍵;A1和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;A2和A3是1,4-亞苯基。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶化合物,其中通式(1)中p和q是1;Q3和Q4是F;Z1,Z2和Z3是共價(jià)鍵;A1和A4是反-1,4-亞環(huán)己基;A2和A3是1,4-亞苯基。
12.一種包括兩種或多種組分的液晶組合物和采用所說組合物的顯示裝置,其中含有至少一種權(quán)利要求1-11之一的液晶化合物。
13.一種液晶組合物,其特征在于含有至少一種由通式(1)表示的液晶化合物作為第一組分及含有至少一種選自通式(2)、(3)和(4)的化合物作為第二組分, 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);及p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1, 其中R1代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;X1代表F,Cl,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;L1,L2,L3和L4各自獨(dú)立地代表H或F;Z4和Z5各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-CH=CH-或共價(jià)鍵;a代表1或2。
14.一種液晶組合物,其特征在于含有至少一種由通式(1)表示的液晶化合物作為第一組分,及含有至少一種選自通式(5),(6),(7),(8)和(9)的化合物作為第二組分, 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);及p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1, 其中R2代表F,具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10碳原子的烯基,其中所說烷基或烯基中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)A代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基或1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基;環(huán)B代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)C代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z6代表-(CH2)2-,-COO-或共價(jià)鍵;L5和L6各自獨(dú)立地代表H或F;b和c各自獨(dú)立地代表0或1, 其中R3代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;L7代表H或F;d代表0或1, 其中R4代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;環(huán)D和環(huán)E各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z7和Z8各自獨(dú)立地代表-COO-或共價(jià)鍵;Z9代表-COO-或-C≡C-;L8和L9各自獨(dú)立地代表H或F;X2代表F,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;e,f和g各自獨(dú)立地代表0或1, 其中R5和R6各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)G代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)H代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z10代表-C≡C-,-COO-,-(CH2)2-,-CH=CH-C≡C-或共價(jià)鍵;Z11代表-COO-或共價(jià)鍵; 其中R7和R8各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)I代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)J代表反-1,4-亞環(huán)己基,環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子可被F取代的1,4-亞苯基,或嘧啶-2,5-二基;環(huán)K代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z12和Z14各自獨(dú)立地代表-COO-,-(CH2)2-,或共價(jià)鍵;Z13代表-CH=CH-,-C≡C-,-COO-或共價(jià)鍵;h代表0或1。
15.一種液晶組合物和采用所述組合物的液晶顯示裝置,其特征在于含有至少一種由通式(1)表示的液晶化合物作為第一組分,含有至少一種選自通式(2)、(3)和(4)的化合物作為第二組分的一部分,及含有至少一種選自通式(5)、(6)、(7)、(8)和(9)的化合物作為第二組分, 其中A1,A2,A3和A4各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基,反-1,4-硅雜亞環(huán)己基,其中6員環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)氫原子任意被鹵原子取代的1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基,1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基,四氫吡喃-2,5-二基,1,3-二硫戊環(huán)-2,5-二基或四氫硫代吡喃-2,5-二基;Z1,Z2和Z3各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-(CH2)4-,-CH=CH-,-C≡C-,-COO-,-OCO-,-CH2O-,-OCH2-,-CF=CF-或共價(jià)鍵;Q1和Q2各自獨(dú)立地代表H,F,Cl,Br,或具有2-5個(gè)碳原子的烯基;Q3和Q4各自獨(dú)立地代表H,F,Cl或Br;l,m和n各自獨(dú)立地代表0-5的整數(shù);p和q各自獨(dú)立地代表整數(shù)0或1, 其中R1代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;X1代表F,Cl,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;L1,L2,L3和L4各自獨(dú)立地代表H或F;Z4和Z5各自獨(dú)立地代表-(CH2)2-,-CH=CH-或共價(jià)鍵;a代表1或2, 其中R2代表F,具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10碳原子的烯基,其中所說烷基或烯基中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)A代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基,嘧啶-2,5-二基或1,3-二氧戊環(huán)-2,5-二基;環(huán)B代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)C代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z6代表-(CH2)2-,-COO-或共價(jià)鍵;L5和L6各自獨(dú)立地代表H或F;b和c各自獨(dú)立地代表0或1, 其中R3代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;L7代表H或F;及d代表0或1, 其中R4代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基;環(huán)D和環(huán)E各自獨(dú)立地代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z7和Z8各自獨(dú)立地代表-COO-或共價(jià)鍵;Z9代表-COO-或-C≡C-;L8和L9各自獨(dú)立地代表H或F;X2代表F,OCF3,OCF2H,CF3,CF2H或CFH2;e,f和g各自獨(dú)立地代表0或1, 其中R5和R6各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)G代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)H代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z10代表-C≡C-,-COO-,-(CH2)2-,-CH=CH-C≡C-或共價(jià)鍵;Z11代表-COO-或共價(jià)鍵; 其中R7和R8各自獨(dú)立地代表具有1-10個(gè)碳原子的烷基或具有2-10個(gè)碳原子的烯基,其中在上述兩種情況中任選的亞甲基(-CH2-)可被氧原子(-O-)取代,但是不能有連續(xù)兩個(gè)或多于兩個(gè)的亞甲基被氧原子取代;環(huán)I代表反-1,4-亞環(huán)己基,1,4-亞苯基或嘧啶-2,5-二基;環(huán)J代表反-1,4-亞環(huán)己基,環(huán)上一個(gè)或多個(gè)氫原子可被F取代的1,4-亞苯基,或嘧啶-2,5-二基;環(huán)K代表反-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;Z12和Z14各自獨(dú)立地代表-COO-,-(CH2)2-,或共價(jià)鍵;Z13代表-CH=CH-,-C≡C-,-COO-或共價(jià)鍵;h代表0或1。
全文摘要
由通式(1)表示的液晶化合物,由特定液晶化合物結(jié)合獲得的液晶組合物,及用它們的液晶顯示裝置,其中A
文檔編號(hào)C07C17/26GK1214036SQ97193138
公開日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月18日
發(fā)明者加藤孝, 松井秋一, 宮沢和利, 關(guān)口靖子, 中川悅男 申請(qǐng)人:智索股份有限公司