多氟四联苯类液晶化合物及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种多氟四联苯类液晶化合物及其制备方法与应用。该多氟四联苯类液晶化合物，其结构通式如式I所示。该多氟四联苯类液晶化合物，是将氟原子取代基引入至苯环的侧向，使此类化合物液晶具有宽向列范围、高Δn等优点的同时，并获得了低熔点、低粘度的优势，该类化合物具有较大的光学各向异性(Δn)，较高的清亮点，适合的介电各向异性(Δε)及较好的光学化学稳定性等优良的液晶物性特征。可用作液晶单体与现有已知的其他液晶化合物组成液晶组合物用作液晶显示材料，进一步调节液晶组合物的光学各向异性(Δn)和介电各向异性(Δε)。

主权项

一种制备式I所示化合物的方法，所述式I中，R₁选自C₁‑C₇直链烷基和C₁‑C₇直链烷氧基中的至少一种；R₂选自C₁‑C₅直链烷基和C₁‑C₅直链烷氧基中的至少一种；包括如下步骤：1)将式Ⅱ所示1,2‑二氟‑3‑R₁基苯化合物，与正丁基锂进行负离子化反应，反应完毕保持温度再加入碘进行碘化反应，1小时后升温至室温反应2小时，得到式III所示2,3‑二氟‑4‑R₁基碘苯；2)在反应体系中的pH值为8‑14和Pd(PPh₃)₄作为催化剂存在的条件下，将步骤1)所得式III 2,3‑二氟‑4‑R₁基碘苯与2,3‑二氟苯硼酸混匀进行Suzuki交叉偶联反应，反应完毕得到所述式IV所示化合物；3)将步骤2)所得式IV的R₁取代的四氟联苯化合物，与正丁基锂进行负离子化反应，反应完毕保持温度再加入碘进行碘化反应，1小时后升温至室温反应2小时，得到式Ⅴ所示R₁取代的四氟联苯碘代化合物；4)将式Ⅱ’所示1,2‑二氟‑3‑R₂基苯化合物与正丁基锂进行负离子化反应，反应完毕保持温度再加入碘进行碘化反应，1小时后升温至室温反应2小时，得到式III’所示2,3‑二氟‑4‑R₂基碘苯；5)在反应体系中的pH值为8‑14和Pd(PPh₃)₄作为催化剂存在的条件下，将步骤4)所得式III’所示2,3‑二氟‑4‑R₂基碘苯与2,3‑二氟苯硼酸混匀进行Suzuki交叉偶联反应，反应完毕得到所述式VI所示化合物；6)将步骤5)所得式Ⅵ所示化合物，与正丁基锂进行负离子化反应，反应完毕保持温度再加入硼酸三甲酯，1小时后升温至室温反应2小时，得到式Ⅶ所示R₂取代的四氟联苯硼酸；7)在反应体系中的pH值为8‑14和Pd(PPh₃)₄作为催化剂存在的条件下，将步骤3)所得式Ⅴ所示R₁取代的四氟联苯碘代化合物与步骤6)所得式Ⅶ所示R₂取代的四氟联苯硼酸混匀进行Suzuki交叉偶联反应，反应完毕得到所述式Ⅰ所示化合物；所述步骤1)中，所述式Ⅱ所示1,2‑二氟‑3‑R₁基苯与正丁基锂的投料摩尔比为1:1～3；所述式Ⅱ所示1,2‑二氟‑3‑R₁基苯与碘的投料摩尔比为1:1～3；所述步骤1)反应步骤中，所述负离子化反应与碘化反应中，温度均为‑110℃～‑60℃，时间均为1小时；所述负离子化反应与碘化反应均在溶剂中进行，所述溶剂选自四氢呋喃、己烷、甲基四氢呋喃和甲基叔丁基醚中的至少一种；步骤2)中，所述步骤1)所得式III 2,3‑二氟‑4‑R₁基碘苯与2,3‑二氟苯硼酸的投料摩尔比为1：1～2；步骤1)所得式III所示2,3‑二氟‑4‑R₁基碘苯与Pd(PPh₃)₄的投料摩尔比为1：0.002～0.05；所述反应步骤中，温度为60℃～110℃，时间为2～8小时；所述Suzuki交叉偶联反应均在溶剂中进行；所述溶剂选自甲苯、苯和1,4‑二氧六环中的至少一种；步骤3)中，所述步骤2)所得式IV的R₁取代的四氟联苯与正丁基锂的投料摩尔比为1:1～3；所述式IV的R₁取代的四氟联苯与碘的投料摩尔比为1:1～3；所述步骤3)反应步骤中，所述负离子化反应与碘化反应中，温度均为‑110℃～‑60℃，时间均为1小时；所述负离子化反应与碘化反应均在溶剂中进行；所述溶剂选自四氢呋喃、己烷、甲基四氢呋喃和甲基叔丁基醚中的至少一种；步骤4)中，所述式Ⅱ’所示1,2‑二氟‑3‑R₂基苯化合物与正丁基锂的投料摩尔比为1:1～3；所述式Ⅱ’所示1,2‑二氟‑3‑R₂基苯化合物与碘的投料摩尔比为1:1～3；所述负离子化反应与碘化反应中，温度均为‑110℃～‑60℃，时间均为1小时；所述负离子化反应与碘化反应均在溶剂中进行，所述溶剂选自四氢呋喃、己烷、甲基四氢呋喃和甲基叔丁基醚中的至少一种；步骤5)中，所述式III’所示2,3‑二氟‑4‑R₂基碘苯与2,3‑二氟苯硼酸的投料摩尔比为1：1～2；R₂取代的2,3‑二氟碘苯与Pd(PPh₃)₄的投料摩尔比为1：0.002～0.05；所述反应步骤中，温度为60℃～110℃，时间为2～8小时；所述Suzuki交叉偶联反应在溶剂中进行；所述溶剂选自甲苯、苯和1,4‑二氧六环中的至少一种；步骤6)中，所述步骤5)所得式Ⅵ所示化合物与正丁基锂的投料摩尔比为1:1～3；所得式Ⅵ所示化合物与硼酸三甲酯的投料摩尔比为1:1～3；所述负离子化反应与硼酸三甲酯化反应中，温度均为‑110℃～‑60℃，时间均为1小时；所述负离子化反应与硼酸三甲酯化反应均在溶剂中进行；所述溶剂均选自四氢呋喃、己烷、甲基四氢呋喃和甲基叔丁基醚中的至少一种；步骤7)中，所述步骤3)所得式Ⅴ所示R₁取代的四氟联苯碘与所述步骤6)所得式Ⅶ所示R₂取代的四氟联苯硼酸的投料摩尔比为1：1～2；所述式Ⅴ所示R₁取代的四氟联苯碘与Pd(PPh₃)₄的投料摩尔比为1：0.002～0.05；所述反应步骤中，温度为60℃～110℃，时间为2～8小时；所述Suzuki交叉偶联反应在溶剂中进行；所述溶剂选自甲苯、苯和1,4‑二氧六环中的至少一种；所述步骤1)至步骤7)所述反应均在惰性气氛中进行。