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二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物

文献发布时间:2023-06-19 11:27:38



本发明涉及二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物、其在液晶介质中的用途及包含该二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物的液晶介质。

自约30年前发现第一种商业可用液晶化合物以来,液晶已广泛使用。特定而言,已知应用领域是用于表及口袋型计算器的显示器及大显示面板,如用于火车站、机场及运动竞技场。其他应用领域是便携计算机及导航系统及视频应用的显示器。特定地,对于最后提及的应用而言,对图像的响应时间及对比度要求极高。

液晶中分子的空间排列具有使其许多性质具有方向依赖性的影响。在液晶显示器中的使用特别重要的是光学、介电及弹性-机械各向异性。取决于分子的纵轴是垂直或平行于电容器的两个板定向,后者具有不同电容;换言之,液晶介质的介电常数ε对于两个定向具有不同值。当分子的纵向轴垂直于电容器板定向时的介电常数大于当其平行定向时的物质称为介电正性。用于常规显示器中的大多数液晶属于此组。

分子的极化性及永久偶极距二者对介电各向异性起作用。在将电压施加至显示器时,分子纵轴以使得较大的介电常数变得有效的方式本身定向。与电场之相互作用强度取决于两个常数之间的差异。在较小差异的情形下,需要比大差异的情形更高的切换电压。将适宜的极性基团(例如腈基团或氟)引入至液晶分子中使能够实现宽范围的工作电压。

在用于常规液晶显示器中的液晶分子的情形下,沿分子纵轴定向的偶极距大于垂直于分子纵轴定向的偶极距。沿分子纵轴的较大偶极距的定向还决定液晶显示器中的分子在无场状态中的定向。在最广泛TN(“扭曲向列型”)盒中,将厚度仅约5μm至10μm的液晶层配置于两个平板玻璃板之间,其每一者上已气相沉积有氧化锡或氧化铟锡的导电透明层作为电极。通常由聚合物(例如聚酰亚胺)组成的同样透明的配向层定位于这些膜与液晶层之间。此配向层用于借助表面力使相邻的液晶分子的纵轴处于优先方向,以使得在无电压状态下其以相同配向以平坦方式或以相同的小倾斜角均匀地置于显示器表面的内部。将两个仅使线性偏振光进入并逸出的偏振膜以特定配置粘附地结合至显示器的外部。

借助其中较大偶极距平行于分子纵轴定向的液晶,已研发出极高性能的显示器。在此处大多数情形下,使用5至20种组分的混合物以实现足够宽的中间相温度范围及短响应时间及低阈值电压。然而,在如用于例如笔记本电脑的液晶显示器中强视角依赖性仍造成困难。若显示器表面垂直于观察者的视向,则可实现最好成像质量。若显示器相对于观察方向倾斜,则在某些情况下成像质量急剧下降。为了更舒适,正试图使显示器可自观察者的视向倾斜的角度尽可能的大。最近已尝试使用垂直于分子纵轴的偶极距大于平行于分子纵轴的偶极距的液晶化合物改良视角依赖性。在无场状态中,这些分子垂直于显示器的玻璃表面定向。以此方式,有可能实现视角依赖性的改良。此类型的显示器称为VA-TFT(“垂直配向”)显示器。

还已知所谓的IPS(“平面内切换型”)显示器,其在两个具有平面定向的基板之间含有LC层,其中两个电极仅布置在该两个基板中之一上,且优选地具有叉指状型梳状结构。将电压施加于电极时,在电极之间产生具有平行于LC层的显著分量的电场。这使得LC分子在层平面中重新配向。此外,已报告所谓的FFS(“边缘场切换”)显示器(尤其参见S.H.Jung等人,Jpn.J.Appl.Phys.,第43卷,第3期,2004,1028),其在同一基板上含有两个电极,其中之一以梳形方式结构化且另一者未经结构化。由此生成强的所谓的“边缘场”,即靠近电极边缘的强电场,且在整个盒中生成具有强垂直分量以及强水平分量二者的电场。FFS显示器具有低对比度的视角依赖性。FFS显示器通常含有具有正介电各向异性的LC介质及通常由聚酰亚胺制成的配向层,该配向层为LC介质的分子提供平面配向。

在DE 10 2005 012 585 A1中,提出将二苯并呋喃及二苯并噻吩衍生物用于液晶介质中。然而,由于其取代模式,其中所述的化合物展现负介电各向异性,此使得其不适于本发明的应用。

液晶材料领域中的研发仍远未完成。为改良液晶显示元件的性质,不断尝试开发能够使这些显示器优化的新颖化合物。

本发明的目的是提供具有用于液晶介质中的有利性质的化合物。

此目的是根据本发明通过通式I化合物来实现

其中

W表示O或S,

R表示H、具有1至15个C原子的烷基,其中这些基团中的一个或多个CH

A在每次出现时相同或不同地表示选自以下组的基团:

a)由反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基及十氢萘-2,6-二基组成的组,其中一个或多个不相邻的CH

b)由1,4-亚苯基及2,6-亚萘基组成的组,其中一个或两个CH基团可由N替代,且其中另外一个或多个H原子可由L替代,

c)由以下组成的组:1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、环丁烷-1,3-二基、噻吩-2,5-二基、硒吩-2,5-二基及1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,其各自可经L单取代或多取代,

d)由以下组成的组:二环[1.1.1]戊烷-1,3-二基、二环[2.2.2]辛烷-1,4-二基及螺[3.3]庚烷-2,6-二基,其中一个或多个H原子可经F替代,

L各自相同或不同地表示卤素、氰基、具有1至7个C原子的烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基,其中一个或多个H原子可经F或Cl取代,

Z在每次出现时相同或不同地表示单键、-CF

Y

X表示F、Cl、CN、NCS、SF

n是0、1或2,优选0或1。

本发明的另一目标是提供尤其用于TN、IPS或FFS显示器中的液晶介质。

此目标是根据本发明通过提供具有正介电各向异性(Δε)的式I化合物来实现。

式I化合物特征在于惊人地大的正介电各向异性(Δε)且因此尤其适用于TN-TFT显示器及IPS-及FFS显示器。化合物具有相对极低熔点、高清亮点且其与用于显示器的液晶混合物中所用的常规物质展现极佳相容性且在这些介质中良好溶解。

本发明的化合物优选具有>9、优选>15的Δε且尤其优选>20的Δε。

若R或L是烷基及/或烷氧基,则其可为直链或支链。其优选是直链,具有2、3、4、5、6或7个碳原子,且因此优选是乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基,此外是甲基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。

R或L可各自彼此独立地是具有2至15个碳原子的烯基,其可为直链或支链。其优选是直链且具有2至7个碳原子。因此,其优选是乙烯基、丙-1-烯基或-2-烯基、丁-1-烯基、丁-2-烯基或-3-烯基、戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基或戊-4-烯基、己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基或庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基或庚-6-烯基。

R或L可各自彼此独立地为氧杂烷基,优选直链2-氧杂丙基(=甲氧基甲基)、2-氧杂丁基(=乙氧基甲基)或3-氧杂丁基(=甲氧基乙基)、2-氧杂戊基、3-氧杂戊基或4-氧杂戊基、2-氧杂己基、3-氧杂己基、4-氧杂己基或5-氧杂己基或2-氧杂庚基、3-氧杂庚基、4-氧杂庚基、5-氧杂庚基或6-氧杂庚基。

R或L可各自彼此独立地为具有1至15个碳原子的烷基,其中一个CH

R或L可各自彼此独立地为具有1至15个碳原子的烷基,其中一个CH

R或L可各自彼此独立地为具有1至15个碳原子的烷基或具有2至15个碳原子的烯基,其各自经-CN或-CF

R或L可各自彼此独立地为其中两个或更多个CH

R或L可各自彼此独立地为具有1至15个碳原子的烷基或具有2至15个碳原子的烯基,其各自至少经卤素单取代,其中这些基团优选为直链且卤素优选为-F或-Cl。在多取代的情形中,卤素优选为-F。所得基团还包括全氟化基团,例如-CF

术语“氟化烷基”优选涵盖单氟化或多氟化基团。包括全氟化基团。尤其优选的是CF

术语“氟化烷氧基”优选涵盖单氟化或多氟化基团。包括全氟化基团。尤其优选的是OCF

在本发明的优选实施方案中,式I化合物选自式I-1至I-6化合物:

其中出现的基团及参数具有上文针对式I所给出的含义且优选地R表示H、烷基或烷氧基,其各自具有1至7个C原子,其中这些基团中的一个或多个CH

A表示反式-1,4-亚环己基、1,4-环己-1-亚烯基或1,4-亚苯基,其中一个或两个CH基团可由N替代且其中另外一个或多个H原子可由L替代,

L表示F或Cl,

Z在每次出现时相同或不同地表示单键、-CH

X表示F、CF

n是0或1。

在本发明的优选实施方案中,在式I及其子式I-1、I-2、I-3、I-4、I-5及I-6中,R表示具有1至7个C原子的烷氧基、特别地甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基或正戊氧基,且n是0,其中其他基团具有上文给出的含义。

在本发明的优选实施方案中,在式I及其子式I-1、I-2、I-3、I-4、I-5及I-6中,n为1,Z表示单键,且A表示4-烷基环己烯-1-基,其中烷基表示具有1至7个C原子的直链烷基,且其中其他基团具有上文给出的含义。

通式I的化合物是通过本身已知的方法制备,如文献中所述(例如在标准著作中,例如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of OrganicChemistry],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart),确切地在已知且适于这些反应的反应条件下进行。此处还可使用本身已知、但此处没有更详细地提及的变化形式。

若期望,起始材料还可原位形成,不将其从反应混合物分离,而是立即将其进一步转化为通式I化合物。

针对本发明化合物的优选合成路径显示于下文方案中且借助工作实施例进一步阐述。通过选择适宜起始材料,可使合成法适于通式I的特定期望化合物。

二苯并呋喃衍生物(即,其中W表示O的式I化合物(式I’))优选如方案1中所示合成且可通过用碱处理酚P通过酚盐的亲核攻击进行分子内取代氟来获得。

方案1

或者,其中OH基团与氟原子的位置互换的类似闭环可如方案2中所示。

方案2

二苯并呋喃衍生物(即,其中W表示S的式I化合物(式I”))优选如方案3中所示合成。

方案3

中间体S(方案3)可由酚P(方案1)经由相应三氟甲磺酸酯根据Itoh、Takahiro及Mase,Toshiaki,Organic Letters,6(24),4587-4590;2004获得。利用强非亲核碱、优选叔丁醇钾处理化合物S,获得化合物I”(参考Jepsen,Tue Heesgaard等人,European Journalof Organic Chemistry,(1),53-57,S53/1-S53/65;2011)。

因此,本发明的另一目标是式P或P’的化合物

其用于合成式I化合物的方法中,其中出现的基团及参数具有上文针对式I所给出的含义。

本发明的进一步目标是由式P或P’的化合物优选遵循上文方案1、方案2或方案3中所绘示的合成路径合成式I化合物的方法。

所阐述的反应应仅视为说明性的。本领域技术人员可对所述合成进行相应变化以及遵循其他适宜合成途径以获得式I化合物。

通式I的化合物可用于液晶介质中。因此,本发明还涉及包含两种或以上液晶化合物、包含一种或多种通式I化合物的液晶介质。

本发明还涉及除一种或多种本发明的式I化合物以外包含2至40种、优选4至30种组分作为其他成分的液晶介质。这些介质除一种或多种本发明化合物以外特别优选地包含7至25种组分。这些其他成分优选选自向列型或致向列态(单变性或各向同性)物质、特别地来自以下类别的物质:氧化偶氮苯、亚苄基苯胺、联苯、联三苯、1,3-二噁烷、2,5-四氢吡喃、苯甲酸苯基酯或苯甲酸环己基酯、环己烷羧酸的苯基酯或环己基酯、环己基苯甲酸的苯基酯或环己基酯、环己基环己烷羧酸的苯基酯或环己基酯;苯甲酸、环己烷羧酸或环己基环己烷羧酸的环己基苯基酯;苯基环己烷、环己基联苯、苯基环己基环己烷、环己基环己烷、环己基环己基环己烯、1,4-双环己基苯、4’,4’-双环己基联苯、苯基嘧啶或环己基嘧啶、苯基吡啶或环己基吡啶、苯基二噁烷或环己基二噁烷、苯基-1,3-二噻烷或环己基-1,3-二噻烷、1,2-二苯基乙烷、1,2-二环己基乙烷、1-苯基-2-环己基乙烷、1-环己基-2-(4-苯基环己基)乙烷、1-环己基-2-联苯乙烷、1-苯基-2-环己基苯基乙烷、任选卤化的

适宜作为本发明介质的其他成分的最重要化合物可由式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)来表征:

R’-L-E-R” (II)

R’-L-(CO)O-E-R” (III)

R’-L-O(CO)-E-R” (IV)

R’-L-CH

R’-L-CF

在式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)中,L及E可相同或不同地各自彼此独立地表示来自由以下形成的组的二价基团:-Phe-、-Cyc-、-Phe-Phe-、-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-Pyr-、-Dio-、-Thp-、-G-Phe-及-G-Cyc-及其镜像,其中Phe表示未经取代或经氟取代的1,4-亚苯基,Cyc表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚环己烯基,Pyr表示嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基,Dio表示1,3-二噁烷-2,5-二基,Thp表示四氢吡喃-2,5-二基且G表示2-(反式-1,4-环己基)乙基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氢吡喃-2,5-二基。

基团L及E中之一优选为Cyc或Phe。E优选为Cyc、Phe或Phe-Cyc。本发明介质优选包含一种或多种选自式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)的化合物的组分,其中L及E选自组Cyc及Phe;及同时一种或多种组分选自式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)的化合物,其中基团L及E中之一选自组Cyc及Phe且另一基团选自组-Phe-Phe-、-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-G-Phe-及-G-Cyc-;及任选的一种或多种选自式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)的化合物的组分,其中基团L及E选自组-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-G-Phe-及-G-Cyc-。

在式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)的化合物的较小子组中,R’及R”各自彼此独立地表示具有最多8个C原子的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基(氧杂烷基)、烯基氧基或烷酰基氧基。此较小子组在下文中称为组A,且这些化合物是由子式(IIa)、(IIIa)、(IVa)、(Va)及(VIa)提及。在大多数这些化合物中,R’及R”彼此不同,这些基团中之一通常为烷基、烯基、烷氧基或烷氧基烷基(氧杂烷基)。

在式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)的化合物的另一较小子组(其称为组B)中,E表示下式的氟化亚苯基

在由子式(IIb)、(IIIb)、(IVb)、(Vb)及(VIb)提及的组B化合物中,R’及R”具有针对子式(IIa)至(VIa)的化合物所指示的含义且优选为烷基、烯基、烷氧基或烷氧基烷基(氧杂烷基)。

在式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)的化合物的又一子组中,R”表示-F、-Cl、-CN、-NCS或-(O)

除组A、B及C的优选化合物以外,具有所提出取代基的其他变体的式(II)、(III)、(IV)、(V)及(VI)的其他化合物也是常见的。所有这些物质可通过从文献已知的方法或与其类似的方法获得。

除本发明的通式I化合物以外,本发明介质优选包含一种或多种来自组A、B及/或C的化合物。该介质优选包含一种或多种来自组A的化合物及一种或多种来自组B的化合物用于介电负性混合物或另外一种或多种来自组C的化合物用于介电正性混合物。来自这些组的化合物在本发明介质中的重量比例为:

组A:

0至90%、优选15至90%、特别地20至85%。

组B:

0至80%、优选10至85%、特别地15至80%。

组C:

0至80%、优选15至90%、特别地20至85%。

本发明介质优选包含1%至30%、特别优选地2%至20%的本发明的式I化合物。

该介质优选包含一种、两种、三种、四种或五种本发明的式I化合物。

在本发明的优选实施方案中,液晶介质包含

a)一种或多种选自式II及III的化合物的组的化合物,其优选具有大于3的介电各向异性:

其中

R

在每次出现时彼此独立地表示

L

X

m是0、1、2或3,优选1或2,且尤其优选1,

R

在每次出现时彼此独立地是

L

X

Z

优选-CH

n是0、1、2或3,优选1、2或3,且尤其优选1,及

b)任选的一种或多种优选介电中性的选自式IV及V的组的化合物:

其中

R

彼此独立地且在

优选

中的一或多者表示,

Z

p表示0、1或2,优选0或1,且

R

在存在的情形中各自彼此独立地表示

优选

优选

且若存在,

Z

i及j各自彼此独立地表示0或1,

(i+j)优选表示0、1或2,更优选0或1,且最优选1。

本发明还涉及含有本发明液晶介质的电光液晶显示元件。

本发明的介质是以本身常规的方式制备。通常,有利地在高温下使组分彼此溶解。借助适宜的添加剂,本发明的液晶相可以使得其可用于迄今已公开的所有类型的液晶显示元件的方式经改良。此类型的添加剂为本领域技术人员所已知且详细阐述于文献(H.Kelker/R.Hatz,Handbook of Liquid Crystals,Verlag Chemie,Weinheim,1980)中。例如,可使用多色染料用于制备彩色客体-主体系统或可添加物质以改良介电各向异性、粘度及/或向列相的配向。

在本发明及下列实施例中,液晶化合物的结构是以首字母缩略词的方式指示,其中根据下表A至C转变成化学式。所有基团C

表A:环要素

表B:桥接单元

表C:末端基团

其中n及m各自为整数,且三个点“...”是此表的其他缩字的占位符。

除式I化合物以外,本发明混合物优选包含下表D中所示化合物中的一种或多种化合物。

使用下列缩写:

(n、m、k及l各自彼此独立地为整数,优选1至9,优选1至7,k及l可能还可为0且优选是0至4,更优选0或2且最优选2,n优选为1、2、3、4或5,在组合“-nO-”中,其优选是1、2、3或4,优选2或4,m优选是1、2、3、4或5,在组合“-Om”中,其优选是1、2、3或4,更优选2或4。组合“-lVm”优选为“2V1”。)

表D

式I化合物的实施例

可与式I化合物组合使用的示例性、优选介电正性化合物

可与式I化合物组合使用的示例性、优选介电中性化合物

表E显示在本发明的混合物中优选采用的手性掺杂剂。

表E

在本发明的优选实施方案中,本发明的介质包含一种或多种选自表E的化合物的组的化合物。

表F显示除式B化合物以外本发明混合物中优选可采用的稳定剂。参数n在此处表示1至12范围内的整数。具体而言,酚衍生物显示可用作额外稳定剂,这是因为其充当抗氧化剂。

表F

在本发明的优选实施方案中,本发明的介质包含一种或多种选自表F的化合物的组的化合物。

在下文中参照工作实施例更详细地解释本发明,但并不意欲由此而受限。

在上下文中,Δn表示光学各向异性(589nm,20℃)且Δε表示介电各向异性(1kHz,20℃)。

本发明化合物的Δε及Δn值是通过从由10%的本发明各个化合物及90%的市售液晶混合物ZLI-2857(用于Δε)或ZLI-4792(用于Δn)(Merck KGaA,Darms tadt)组成的液晶混合物外推获得。在有限溶解度的情形中,在仅包含5%化合物的混合物中测量该化合物,这可以由在所讨论值之后添加(5%)进行批注。

缩写

THF 四氢呋喃

MTB醚 甲基叔丁基醚

CataCXium A 二(1-金刚烷基)-正丁基膦

Cr 结晶

S 近晶型

N 向列型

I 各向同性

S

合成实施例

实施例1:2,4-二氟-7-(4-丙基环己烯-1-基)-3-(三氟-甲基)二苯并呋喃(1)

步骤1.1:1-(4-溴-3-氟-苯基)-4-丙基-环己醇

将1-溴-2-氟-4-碘-苯(CAS编号136434-77-0,40.2g,134mmol)于THF(250mL)中的溶液冷却至-5℃,随后逐滴添加异丙基氯化镁(2mol/L于THF中,68mL,136mmol)及THF(100mL)的溶液。将反应混合物在0℃下搅拌90min。然后在0℃下逐滴添加4-丙基环己酮(CAS编号40649-36-3,19.1g,136mmol)于THF(50mL)中的溶液,并将反应混合物缓慢升温至室温并搅拌3h。将反应混合物用冰水水解,利用MTB醚稀释并用盐酸(2N)酸化。将水相分离并用MTB醚萃取。合并的有机相用盐水洗涤,干燥(硫酸钠)并在真空中浓缩。将1-(4-溴-3-氟-苯基)-4-丙基-环己醇分离为黄色油状物。

步骤1.2:1-溴-2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯

将1-(4-溴-3-氟-苯基)-4-丙基-环己醇(44g,97mmol)及甲苯-4-磺酸一水合物(1.5g,8mmol)于甲苯(400mL)中的混合物在回流温度下加热2h。然后将其冷却至室温,用氢氧化钠溶液(2N)中和并用水稀释。将水相分离并用甲苯萃取。将合并的有机相干燥(硫酸钠)并在真空中浓缩。残余物通过硅胶层析(溶剂正庚烷)纯化,获得呈无色油状物的1-溴-2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯。

步骤1.3:[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]硼酸

将1-溴-2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯(80g,245mmol)于THF(650mL)中的溶液冷却至-65℃,随后在-60℃下逐滴添加丁基锂溶液(175mL,279mmol)并搅拌1h。在-65℃下逐滴添加硼酸三甲酯(31mL,273mmol)于THF(100mL)中的溶液并再搅拌60分钟。然后使反应混合物缓慢升温并在5℃下利用水进行水解,用MTB醚稀释并用盐酸盐溶液(2N)酸化。将水相分离并用MTB醚萃取,合并的有机相用盐水洗涤,干燥(硫酸钠)并在真空中浓缩。残余物用正庚烷萃取,以获得呈浅黄色固体的[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]硼酸。

步骤1.4:6-溴-2,4-二氟-3-(三氟甲基)苯酚

将5-溴-1,3-二氟-2-(三氟甲基)苯(CAS编号156243-64-0,86g,321mmol)于THF(400mL)中的溶液冷却至-75℃,随后逐滴添加二异丙基氨基锂溶液(200mL,400mmol)并在-75℃下搅拌1h。然后在-75℃下逐滴添加硼酸三甲酯(75mL,660mmol),并将反应混合物再搅拌60分钟。然后使其升温至0℃并添加盐酸(10%,500mL)及THF(100mL)的混合物。相分离之后,使有机相冷却至0℃。在0℃下将过氧化氢(210mL,2.68mol)添加至反应混合物,将其搅拌1h并然后加热至40℃并搅拌过夜。使其冷却至室温,用MTB醚稀释,并将各相分离。有机相用蒸馏水、盐水及亚硫酸钠溶液洗涤,直至不含过氧化物为止。将有机层干燥(硫酸钠)并在真空中浓缩。残余物用氢氧化钠溶液及盐酸洗涤并通过硅胶层析(溶剂二氯甲烷)纯化,以获得呈褐色油状物的6-溴-2,4-二氟-3-(三氟甲基)苯酚。

步骤1.5:2,4-二氟-6-[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]-3-(三氟甲基)苯酚

将6-溴-2,4-二氟-3-(三氟甲基)苯酚(9.5g,30mmol)、碳酸钾(6.1g,44mol)、三(二亚苄基丙酮)-二钯(0)(57mg,0.1mmol)及CataCXium A(33mg,0.1mmol)于THF(50mL)及蒸馏水(25mL)中的混合物在氮气氛下加热回流,随后逐滴添加[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]硼酸5(7.8g,30mmol)于THF(25mL)中的溶液。将反应混合物在回流温度下加热过夜。然后将其冷却至室温并用MTB醚及蒸馏水稀释。将水相分离并用MTB醚萃取。合并的有机相用盐水洗涤,干燥(硫酸钠)并在真空中浓缩。残余物通过硅胶层析(溶剂1-氯丁烷)纯化。将2,4-二氟-6-[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]-3-(三氟甲基)苯酚8分离为浅褐色固体。

步骤1.6:2,4-二氟-7-(4-丙基环己烯-1-基)-3-(三氟甲基)二苯并呋喃

将2,4-二氟-6-[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]-3-(三氟甲基)苯酚8(3.2g,8mmol)、磷酸钾一水合物(2.4g,10mmol)及1,3-二甲基四氢-2(1H)-嘧啶酮(30mL,248mmol)的混合物在110℃下搅拌过夜。反应混合物通过硅胶层析(溶剂正庚烷)纯化并结晶(乙醇),获得呈无色固体的2,4-二氟-7-(4-丙基环己烯-1-基)-3-(三氟甲基)二苯并呋喃。

相序:Tg-35Cr 67S

Δε=18.5

Δn=0.2036

实施例2:2,4-二氟-7-(4-丙基环己烯-1-基)-3-(三氟甲基)二苯并噻吩

步骤2.1:三氟甲烷磺酸[2,4-二氟-6-[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]-3-(三氟甲基)苯基]酯

于5℃下在氮气氛下将三氟甲烷磺酸酐(3mL,18mmol)缓慢添加至2,4-二氟-6-[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]-3-(三氟甲基)苯酚(6g,14mmol)、三乙胺(3mL,21mmol)及4-(二甲基氨基)-吡啶(52mg,0.4mmol)于二氯甲烷(65mL)中的溶液中。将溶液于室温下搅拌过夜。反应混合物通过硅胶层析(溶剂1-氯丁烷)纯化,获得呈黄色油状物的三氟甲烷磺酸[2,4-二氟-6-[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]-3-(三氟甲基)苯基]酯。

步骤2.2:2,4-二氟-7-(4-丙基环己烯-1-基)-3-(三氟甲基)二苯并噻吩

将三氟甲烷磺酸[2,4-二氟-6-[2-氟-4-(4-丙基环己烯-1-基)苯基]-3-(三氟甲基)苯基]酯(8.2g,15mmol)、3-巯基-丙酸2-乙基己基酯(4.3mL,18mmol)及N-乙基二异丙基胺(3.7mL,22mmol)于甲苯(40mL)中的溶液利用氩脱气。将三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(140mg,0.2mmol)及(氧基二-2,1-亚苯基)双(二苯基膦)(160mg,0.3mmol)快速添加至溶液中,并将反应混合物加热回流过夜。然后将其冷却至室温,并将叔丁醇钾(2.0g,18mmol)于THF(12mL)中的溶液原位添加至含有中间体的反应混合物。将反应混合物加热回流过夜,随后添加第二部分叔丁醇钾(1.0g,9mmol)于THF(6mL)中的溶液。将反应混合物再次加热回流过夜。然后将其冷却至室温,用水淬灭,用盐酸(25%)在0℃下酸化并用MTB醚稀释。将水相分离并用MTB醚萃取。合并的有机相用蒸馏水及盐水洗涤,干燥(硫酸钠)并在真空中浓缩。残余物通过硅胶层析(溶剂正庚烷)纯化,并结晶(乙醇),获得呈无色晶体的2,4-二氟-7-(4-丙基环己烯-1-基)-3-(三氟甲基)二苯并噻吩12。

相序:Cr 150S

Δε=22.9

Δn=0.2101

实施例3:

类似于实施例1,获得:

相序:Cr 85 I

Δε=12.3

Δn=0.1742

类似于上述实施例,获得以下式I及其各个子式的示例性化合物:在下表中,使用以下端基的缩写

物理性质是在20℃的温度下给出且γ

使用实施例

制备具有下表中所指示组成及性质的向列型液晶混合物N-1。

混合物N-1

由90%介质N-1及10%合成实施例1的化合物(化合物(1))组成的向列型液晶介质M-1具有以下性质:

化合物(1)充分溶于介质N-1中。将本发明的化合物(1)添加至介质N-1具有使介电各向异性有利地增加的效果。

由95%介质N-1及5%合成实施例(2)的化合物(化合物(2))组成的向列型液晶介质M-2具有以下性质:

化合物(2)充分溶于介质N-1中。将本发明的化合物(2)添加至介质N-1具有使介电各向异性有利地增加的效果。

相关技术
  • 包含至少一种选自二甲硅烷基咔唑、二甲硅烷基二苯并呋喃、二甲硅烷基二苯并噻吩、二甲硅烷基二苯并磷杂环戊二烯、二甲硅烷基二苯并噻吩S-氧化物和二甲硅烷基二苯并噻吩S,S-二氧化物的二甲硅烷基化合物的有机发光二极管
  • 包含卡宾-过渡金属配合物发射体和至少一种选自二甲硅烷基咔唑、二甲硅烷基二苯并呋喃、二甲硅烷基二苯并噻吩、二甲硅烷基二苯并磷杂环戊二烯、二甲硅烷基二苯并噻吩S-氧化物和二甲硅烷基二苯并噻吩S,S-二氧化物的化合物的有机发光二极管
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06120112933666