本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種芳香族液晶化合物及其制備方法、液晶組合物和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示器(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，簡稱tft-lcd)是一種體積小、功耗低、制造成本相對較低的平板顯示器，而由于薄膜晶體管液晶顯示器中所使用的液晶材料對薄膜晶體管液晶顯示器的性能有著很大的影響，因此，人們通過對液晶材料進(jìn)行大量的研究，開發(fā)出了很多類型的液晶材料，以滿足薄膜晶體管液晶顯示器對顯示性能的不同要求。
隨著對液晶材料研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)具有低旋轉(zhuǎn)粘度，高電學(xué)各相異性常數(shù)，高清亮點(diǎn)、大光學(xué)各向異性的液晶化合物在薄膜晶體管液晶顯示器的顯示中起到非常重要的作用，因此，開發(fā)具有這種性能的液晶化合物成為液晶材料的重要研究方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種芳香族液晶化合物及其制備方法、液晶組合物和應(yīng)用，以滿足液晶顯示器低旋轉(zhuǎn)粘度，高電學(xué)各相異性常數(shù)、高清亮點(diǎn)、大光學(xué)各向異性的要求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種芳香族液晶化合物，所述芳香族液晶化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為：
其中，r為烷氧基、鏈烯基或烷基。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的芳香族液晶化合物具有以下有益效果：
本發(fā)明提供的芳香族液晶化合物加入到液晶母體中后，經(jīng)過性能測試發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供的芳香族液晶化合物用在液晶母體中，使得得到的液晶組合物與液晶母體相比，其具有低旋轉(zhuǎn)粘度，高電學(xué)各相異性常數(shù)，高清亮點(diǎn)、大光學(xué)各向異性，這極大的提高了液晶材料的響應(yīng)速度。
本發(fā)明還提供了一種所述芳香族液晶化合物的制備方法，其特征在于，包括：
第一步，以7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽(7,7-dimethyl-7h-benzo[de]anthracene)和鹵代試劑為原料，通過鹵代反應(yīng)使7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽鹵化，形成第一中間體，所述第一中間體的結(jié)構(gòu)式為：
其中，x為鹵素；
第二步，以第一中間體和有機(jī)鹵化物為原料，通過偶聯(lián)反應(yīng)，形成第二中間體，所述第二中間體的結(jié)構(gòu)式為：
第三步，以第二中間體和鹵代試劑為原料，通過鹵代反應(yīng)使第二中間體鹵化，形成第三中間體，所述第三中間體的結(jié)構(gòu)式為：
第四步，以第三中間體和3,5-二氟苯硼酸為原料，通過鈴木反應(yīng)，得到第四中間體，所述第四中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第五步，以第四中間體和二氟二溴甲烷為原料，在堿性條件下進(jìn)行取代反應(yīng)，得到第五中間體，所述第五中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第六步，以第六中間體與3,4,5-三氟苯酚為原料，在堿性條件下進(jìn)行醚化反應(yīng)，制備得到芳香族液晶化合物。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的芳香族液晶化合物的制備方法的有益效果與上述技術(shù)方案提供的芳香族液晶化合物的有益效果相同，在此不做贅述。
本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的芳香族液晶化合物在液晶顯示器中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的所述的芳香族液晶化合物在液晶顯示器中的應(yīng)用的有益效果與上述技術(shù)方案提供的芳香族液晶化合物的有益效果相同，在此不做贅述。
本發(fā)明還提供一種液晶組合物，包括至少一種上述技術(shù)方案所述的芳香族液晶化合物。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的所述的液晶組合物的有益效果與上述技術(shù)方案提供的芳香族液晶化合物的有益效果相同，在此不做贅述。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的芳香族液晶化合物的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例提供的芳香族液晶化合物及其制備方法、液晶組合物和應(yīng)用，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
一、本發(fā)明提供的芳香族液晶化合物如下所示：
其中，r為烷氧基、鏈烯基或烷基。
具體的，烷基的種類多種多樣，例如：烷基為甲基、乙基、丙基、丁基或戊基；烷氧基的種類多種多樣，例如：烷氧基為甲氧基、乙氧基、丁氧基或戊氧基；鏈烯基的種類多種多樣，例如：鏈烯基為乙烯基、烯丙基、丁烯基或戊烯基。
如圖1所示，該芳香族液晶化合物的制備方法具體包括如下步驟：
第一步，以7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽(7,7-dimethyl-7h-benzo[de]anthracene)和鹵代試劑為原料，通過鹵代反應(yīng)使7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽鹵化，形成第一中間體，第一中間體的結(jié)構(gòu)通式如下：
其中，x為鹵素；
具體的，7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽與鹵代試劑的摩爾比為1:(1.1～1.5)，鹵代試劑為氯代試劑、溴代試劑、碘代試劑中的一種或多種，氯代試劑可以為n-氯代琥珀酰亞胺、三氯化磷或氯化氧磷；溴代試劑為溴素、n-溴代丁二酰亞胺、苯基三甲基三溴化銨或n-溴乙酰胺；碘代試劑為n-碘代丁二酰亞胺；使用的溶劑可以為使用二氯甲烷、四氯化碳、四氫呋喃做溶劑中的一種或多種；反應(yīng)溫度控制在40℃-50℃，反應(yīng)時間為4h-5h，反應(yīng)時間也可以通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程確定，反應(yīng)完畢后添加定量的水與甲苯，分液，去除溶劑得到第一中間體，至于水與甲苯的添加比例，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)；
如果鹵代試劑為液體狀態(tài)，則反應(yīng)時，鹵代試劑以滴加的形式加入到7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽與溶劑的混合體系中，如果鹵代試劑為固體狀，則反應(yīng)時，分批加入到7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽與溶劑的混合體系中。
第二步，以第一中間體和有機(jī)鹵化物為原料，通過偶聯(lián)反應(yīng)，形成第二中間體，第二中間體的結(jié)構(gòu)通式如下：
具體的，第一中間體與有機(jī)鹵化物的摩爾比為1：(1.05～1.3)，有機(jī)鹵化物為烷基鹵化鎂、烷氧基鹵化鎂或鏈烯基鹵化鎂，烷基鹵化鎂中的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基或戊基；烷氧基鹵化鎂中的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丁氧基或戊氧基；鏈烯基鹵化鎂中的鏈烯基為乙烯基、烯丙基、丁烯基或戊烯基。另外，該偶聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)類型為熊田偶聯(lián)反應(yīng)，熊田反應(yīng)中使用的催化劑為鎳催化劑、鈀催化劑、鐵催化劑中的一種多種；用四氫呋喃作溶劑溶解第一中間體后，在-20℃條件下，滴加有機(jī)鹵化物的thf溶液(又稱格式試劑)，滴加完畢室溫攪拌3h-4h后，向反應(yīng)液加入稀鹽酸(質(zhì)量濃度小于20％)水解，然后利用甲苯萃取反應(yīng)液，并將得到的萃取液的ph值調(diào)劑至中性，然后旋干溶劑，得到第二中間體的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的第二中間體，至于重結(jié)晶所用的甲苯和乙醇的添加比例，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。
第三步，以第二中間體和鹵代試劑為原料，通過鹵代反應(yīng)使第二中間體鹵化，形成第三中間體；第三中間體的結(jié)構(gòu)通式如下：
其中，x為鹵素。
具體的，第二中間體與鹵代試劑的摩爾比為1：(1.1～1.5)，鹵代試劑為氯代試劑、溴代試劑、碘代試劑中的一種或多種，氯代試劑為n-氯代琥珀酰亞胺、三氯化磷或氯化氧磷；溴代試劑為溴素、n-溴代丁二酰亞胺、苯基三甲基三溴化銨或n-溴乙酰胺；碘代試劑為n-碘代丁二酰亞胺；使用的溶劑為二氯甲烷、四氯化碳、dmf中的一種或多種，反應(yīng)溫度控制在40℃-50℃，反應(yīng)時間約4h-5h，反應(yīng)時間也可以通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程確定，反應(yīng)完畢后添加定量的水與甲苯，分液，去除溶劑得到第三中間體，至于水與甲苯的添加比例，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。
如果鹵代試劑為液體狀態(tài)，則反應(yīng)時，鹵代試劑以滴加的形式加入到第二中間體與溶劑的混合體系中，如果鹵代試劑為固體狀，則反應(yīng)時，分批加入到到第二中間體與溶劑的混合體系中。
第四步，以第三中間體和3,5-二氟苯硼酸為原料，通過鈴木反應(yīng)，得到第四中間體，第四中間體的結(jié)構(gòu)通式如下：
該步驟中鈴木反應(yīng)所使用的堿為無機(jī)堿，這些無機(jī)堿可以為碳酸鉀、碳酸鈉、磷酸三鉀中的一種或多種；鈴木反應(yīng)使用的催化劑為鈀催化劑和/或鎳催化劑，所使用的溶劑為甲苯、乙醇、四氫呋喃、水中的一種或多種；例如：以甲苯、乙醇、水為溶劑，或以四氫呋喃和水為溶劑，以鈀催化劑和/或鎳催化劑為催化劑，在無機(jī)堿所提供的堿性條件下，使得第三中間體和3，5-二氟苯硼酸回流反應(yīng)5h-6h，反應(yīng)時間也可以通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)行確定，反應(yīng)完畢后，加入適量的甲苯和水，提取產(chǎn)物，過硅膠柱后用石油醚乙醇重結(jié)晶，得到第四中間體，至于水與甲苯的添加比例，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步，第三中間體、碳酸鈉和3，5-二氟苯硼酸的摩爾比為1:(1.0-2.0)：(1.2～1.4)。
第五步，以第五中間體與二氟二溴甲烷為原料，在堿性條件下低溫進(jìn)行取代反應(yīng)，得到第五中間體，第五中間體的結(jié)構(gòu)通式如下：
示例性的，第四中間體、n-buli和二氟二溴甲烷的摩爾比為1:(1.1～1.3):(1.2～1.5)。
本步驟中所使用的堿為有機(jī)堿，一般為n-buli，使用的溶劑一般選用四氫呋喃。具體反應(yīng)時：將第四中間體溶解到四氫呋喃中，然后在-70℃滴加n-buli，在-70℃保溫反應(yīng)1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保溫反應(yīng)1h，最后升至室溫，向得到的反應(yīng)液加入稀鹽酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于20％)進(jìn)行水解，然后利用甲苯萃取反應(yīng)液，將得到的萃取液濃縮，以去除其中的溶劑，得到第五中間體。
第六步，以第五中間體與3,4,5-三氟苯酚為原料，在堿性條件下進(jìn)行醚化反應(yīng)，得到芳香族液晶化合物。
具體的，第五中間體、碳酸鈉和3,4,5-三氟苯酚的摩爾比為1：(0.6～1.0)：(1.2～1.4)；本步驟所使用的堿為無機(jī)堿，如碳酸鈉和/或碳酸鉀，使用的溶劑一般為四氫呋喃和/或二甲亞砜；具體反應(yīng)時：將第五中間體與3,4,5-三氟苯酚、溶劑，無機(jī)堿加入反應(yīng)瓶中，在70-80℃下攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)時間也可以用薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程確定；當(dāng)反應(yīng)完畢后，利用甲苯萃取得到的反應(yīng)液，將萃取液濃縮后用石油醚溶解，然后進(jìn)行柱層析(流動相為石油醚)，最后將過柱得到的流出液旋干，將得到的固體用乙醇和甲苯的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的芳香族液晶化合物，至于重結(jié)晶所用的甲苯與乙醇的添加比例，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。
下面給出本發(fā)明提供的芳香族液晶化合物的制備方法實(shí)施例，以進(jìn)一步說明芳香族液晶化合物的制備方法。
實(shí)施例一
第一步，將7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽溶解在二氯甲烷中，然后在攪拌的情況下加熱至40℃，將n-溴代丁二酰亞胺溶解到二氯甲烷溶解，向反應(yīng)體系中逐滴加入n-溴代丁二酰亞胺的二氯甲烷溶液，加入完畢后，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，停止反應(yīng)，此時反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)5h，接著向反應(yīng)液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取劑，對反應(yīng)液進(jìn)行萃取，將萃取后得到的萃取液去除溶劑，得到第一中間體；其中，7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽與n-溴代丁二酰亞胺的摩爾比為1:1.1，第一中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第二步，利用四氫呋喃溶解第一中間體，在-20℃條件下，滴加乙基氯化鎂的四氫呋喃溶液(又稱格式試劑)，滴加完畢后，于室溫攪拌3.5h，向反應(yīng)液加入質(zhì)量濃度為10％的稀鹽酸進(jìn)行水解，然后利用甲苯萃取水解后的反應(yīng)液，并將得到的萃取液的ph值調(diào)劑至中性，然后旋干溶劑，得到第二中間體的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的第二中間體，其中，第一中間體與乙基氯化鎂的摩爾比為1:1.2，第二中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第三步，將第二中間體溶解在二氯甲烷中，然后在攪拌的情況下加熱至40℃，將n-溴代丁二酰亞胺溶解到二氯甲烷溶解，向反應(yīng)體系中逐滴加入n-溴代丁二酰亞胺的二氯甲烷溶液，加入完畢后，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，停止反應(yīng)，此時反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)4.5h，接著向反應(yīng)液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取劑，對反應(yīng)液進(jìn)行萃取，將萃取后得到的萃取液去除溶劑，得到第三中間體；其中，第二中間體與n-溴代丁二酰亞胺的摩爾比為1:1.1，該第三中間體的結(jié)構(gòu)式為：
第四步，以甲苯、乙醇和水的混合體系為溶劑，以四(三苯基膦)鈀為鈀催化劑，在碳酸鈉所提供的堿性條件下，使得第三中間體和3，5-二氟苯硼酸回流反應(yīng)，反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，此時反應(yīng)進(jìn)行了5h；然后向反應(yīng)體系中加入甲苯和水的混合溶劑，提取反應(yīng)體系中的第四中間體的粗品，然后依次采用柱層析和重結(jié)晶法對第四中間體的粗品進(jìn)行純化，即可得到第四中間體的純品；其中，第三中間體、碳酸鈉和3，5-二氟苯硼酸的摩爾比為1:1.0：1.2，第四中間體的結(jié)構(gòu)式具體如下：
第五步，將第四中間體溶解到四氫呋喃中，然后在-70℃滴加n-buli，在-70℃保溫反應(yīng)1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保溫反應(yīng)1h，最后升至室溫，向得到的反應(yīng)液加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的稀鹽酸進(jìn)行水解，然后利用甲苯萃取反應(yīng)液，將得到的萃取液濃縮，以去除其中的溶劑，得到第五中間體；其中，第四中間體、n-buli與二氟二溴甲烷的摩爾比為1：1.1：1.2，第五中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第六步，將第五中間體與3,4,5-三氟苯酚、四氫呋喃，碳酸鈉加入反應(yīng)瓶中，在80℃下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)期間用薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)度,當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，結(jié)束反應(yīng)，此時反應(yīng)進(jìn)行了6h，然后利用甲苯萃取得到的反應(yīng)液，將萃取液濃縮后用石油醚溶解，然后進(jìn)行柱層析(流動相為石油醚)，最后將過柱得到的流出液旋干，將得到的固體用乙醇和甲苯的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的芳香族液晶化合物；其中，第五中間體、碳酸鈉和3,4,5-三氟苯酚的摩爾比為1：0.6：1.2；芳香族液晶化合物的結(jié)構(gòu)式如下：
實(shí)施例二
第一步，將7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽溶解在二氯甲烷中，然后在攪拌的情況下加熱至50℃，將n-氯代琥珀酰亞胺溶解到四氫呋喃溶解，向反應(yīng)體系中逐滴加入n-氯代琥珀酰亞胺的四氫呋喃溶液，加入完畢后，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，停止反應(yīng)，此時反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)4h，接著向反應(yīng)液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取劑，對反應(yīng)液進(jìn)行萃取，將萃取后得到的萃取液去除溶劑，得到第一中間體；其中，7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽與n-氯代琥珀酰亞胺的摩爾比為1:1.5，該第一中間體的結(jié)構(gòu)式為：
第二步，利用四氫呋喃溶解第一中間體，在-20℃條件下，滴加丙基氯化鎂的四氫呋喃溶液(又稱格式試劑)，滴加完畢后，于室溫攪拌3h，向反應(yīng)液加入質(zhì)量濃度為10％的稀鹽酸進(jìn)行水解，然后利用甲苯萃取水解后的反應(yīng)液，并將得到的萃取液的ph值調(diào)劑至中性，然后旋干溶劑，得到第二中間體的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的第二中間體；其中，第一中間體與丙基氯化鎂的摩爾比為1:1.3，第二中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第三步，將第二中間體溶解在二氯甲烷中，然后在攪拌的情況下加熱至50℃，將n-氯代琥珀酰亞胺溶解到四氫呋喃溶解，向反應(yīng)體系中逐滴加入n-氯代琥珀酰亞胺的四氫呋喃溶液，加入完畢后，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，停止反應(yīng)，此時反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)4h，接著向反應(yīng)液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取劑，對反應(yīng)液進(jìn)行萃取，將萃取后得到的萃取液去除溶劑，得到第三中間體；其中，第二中間體和n-氯代琥珀酰亞胺的摩爾比為1:1.5，該第三中間體的結(jié)構(gòu)式為：
第四步，以甲苯、乙醇和水的混合體系為溶劑，以氯化鈀為鈀催化劑，在碳酸鈉所提供的堿性條件下，使得第三中間體和3，5-二氟苯硼酸回流反應(yīng)反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，此時反應(yīng)進(jìn)行了6h；然后向反應(yīng)體系中加入甲苯和水的混合溶劑，提取反應(yīng)體系中的第四中間體的粗品，然后依次采用柱層析和重結(jié)晶法對第四中間體的粗品進(jìn)行純化，即可得到第四中間體的純品；其中，第三中間體、碳酸鈉和3，5-二氟苯硼酸的摩爾比為1:1.6:1.3，第四中間體的結(jié)構(gòu)式具體如下：
第五步，將第四中間體溶解到四氫呋喃中，然后在-70℃滴加n-buli，在-70℃保溫反應(yīng)1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保溫反應(yīng)1h，最后升至室溫，向得到的反應(yīng)液加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的稀鹽酸進(jìn)行水解，然后利用甲苯萃取反應(yīng)液，將得到的萃取液濃縮，以去除其中的溶劑，得到第五中間體；其中，第四中間體、n-buli和二氟二溴甲烷的摩爾比為1:1.3:1.5，第五中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第六步，將第五中間體與3,4,5-三氟苯酚、四氫呋喃，碳酸鈉加入反應(yīng)瓶中，在80℃下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)期間用薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)度,當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，結(jié)束反應(yīng)，此時反應(yīng)進(jìn)行了6h，然后利用甲苯萃取得到的反應(yīng)液，將萃取液濃縮后用石油醚溶解，然后進(jìn)行柱層析(流動相為石油醚)，最后將過柱得到的流出液旋干，將得到的固體用乙醇和甲苯的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的芳香族液晶化合物；其中，第五中間體、碳酸鈉和3,4,5-三氟苯酚的摩爾比為1：0.7：1.3，芳香族液晶化合物的結(jié)構(gòu)式如下：
實(shí)施例三
第一步，將7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽溶解在二氯甲烷中，然后在攪拌的情況下加熱至50℃，將n-碘代丁二酰亞胺溶解到四氫呋喃溶解，向反應(yīng)體系中逐滴加入n-碘代丁二酰亞胺的四氫呋喃溶液，加入完畢后，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，停止反應(yīng)，此時反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)4.5h，接著向反應(yīng)液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取劑，對反應(yīng)液進(jìn)行萃取，將萃取后得到的萃取液去除溶劑，得到第一中間體；其中，7,7-二甲基-7h-苯并(de)蒽與n-碘代丁二酰亞胺的摩爾比為1:1.3，該第一中間體的結(jié)構(gòu)式為：
第二步，利用四氫呋喃溶解第一中間體，在-20℃條件下，滴加甲氧基溴化鎂的四氫呋喃溶液(又稱格式試劑)，滴加完畢后，于室溫攪拌4h，向反應(yīng)液加入質(zhì)量濃度為10％的稀鹽酸進(jìn)行水解，然后利用甲苯萃取水解后的反應(yīng)液，并將得到的萃取液的ph值調(diào)劑至中性，然后旋干溶劑，得到第二中間體的粗品，最后利用甲苯和乙醇的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的第二中間體，其中，第一中間體與甲氧基溴化鎂的摩爾比為1:1.05，第二中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第三步，將第二中間體溶解在二氯甲烷中，然后在攪拌的情況下加熱至50℃，將n-氯代琥珀酰亞胺溶解到四氫呋喃溶解，向反應(yīng)體系中逐滴加入n-氯代琥珀酰亞胺的四氫呋喃溶液，加入完畢后，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，停止反應(yīng)，此時反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)4.5h，接著向反應(yīng)液中加入水和甲苯的混合液所形成的萃取劑，對反應(yīng)液進(jìn)行萃取，將萃取后得到的萃取液去除溶劑，得到第三中間體；其中，第二中間體與n-氯代琥珀酰亞胺的摩爾比為1:1.3，該第三中間體的結(jié)構(gòu)式為：
第四步，以甲苯、乙醇和水的混合體系為溶劑，以氯化鈀為鈀催化劑，在碳酸鈉所提供的堿性條件下，使得第三中間體和3，5-二氟苯硼酸回流反應(yīng)反應(yīng)過程中通過薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，此時反應(yīng)進(jìn)行了5.5h；然后向反應(yīng)體系中加入甲苯和水的混合溶劑，提取反應(yīng)體系中的第四中間體的粗品，然后依次采用柱層析和重結(jié)晶法對第四中間體的粗品進(jìn)行純化，即可得到第四中間體的純品；其中，第三中間體、碳酸鈉和3，5-二氟苯硼酸的摩爾比為1:2.0:1.4，第四中間體的結(jié)構(gòu)式具體如下：
第五步，將第四中間體溶解到四氫呋喃中，然后在-70℃滴加n-buli，在-70℃保溫反應(yīng)1h，然后滴加二氟二溴甲烷，再在-70℃保溫反應(yīng)1h，最后升至室溫，向得到的反應(yīng)液加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的稀鹽酸進(jìn)行水解，然后利用甲苯萃取反應(yīng)液，將得到的萃取液濃縮，以去除其中的溶劑，得到第五中間體；其中，第四中間體、n-buli和二氟二溴甲烷的摩爾比為1:1.2:1.4，第五中間體的結(jié)構(gòu)式如下：
第六步，將第五中間體與3,4,5-三氟苯酚、四氫呋喃，碳酸鈉加入反應(yīng)瓶中，在80℃下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)期間用薄層色譜監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)度,當(dāng)薄層色譜上顯示原料點(diǎn)消失，且生成一個新的產(chǎn)品點(diǎn)時，結(jié)束反應(yīng)，此時反應(yīng)進(jìn)行了6h，然后利用甲苯萃取得到的反應(yīng)液，將萃取液濃縮后用石油醚溶解，然后進(jìn)行柱層析(流動相為石油醚)，最后將過柱得到的流出液旋干，將得到的固體用乙醇和甲苯的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，得到純化后的芳香族液晶化合物；其中，第五中間體、碳酸鈉和3,4,5-三氟苯酚的摩爾比為1:1.0:1.4，芳香族液晶化合物的結(jié)構(gòu)式如下：
需要說明的是，實(shí)施例一至實(shí)施例三只是示例性的給出了芳香族液晶化合物的制備方法，上述實(shí)施例未給出的芳香族液晶化合物也能夠通過本發(fā)明提供的制備方法制成，表1給出了幾種芳香族液晶化合物的1hnmr核磁數(shù)據(jù)。
表1芳香族液晶化合物的1hnmr核磁數(shù)據(jù)表
二、本發(fā)明還提供了一種液晶組合物，包括至少一種上述技術(shù)方案提供的芳香族液晶化合物；其中，液晶組合物中芳香族液晶化合物的質(zhì)量百分比為1％-50％，優(yōu)選的，液晶組合物中芳香族液晶化合物的質(zhì)量百分比為5％-30％，更進(jìn)一步，液晶組合物中芳香族液晶化合物的質(zhì)量百分比為6％-10％。
具體的，本發(fā)明的液晶組合物包括芳香族液晶化合物與混晶母體組成液晶組合物；混晶母體包括：該混晶母體包括：
a代表
b代表
c代表
d代表
l0代表h或f，l1代表h或f；
l2代表h或f，l3代表h或f；
l4代表h或f，l5代表h或f。
三、本發(fā)明還提供了一種芳香族液晶化合物在液晶顯示器中的應(yīng)用。
為了能夠證明本發(fā)明提供的芳香族液晶化合物能夠應(yīng)用到液晶顯示器中，下面示例性的將芳香族液晶化合物與液晶母體混合，得到液晶組合物，對該液晶組合物進(jìn)行如下性能測試，分析其可以應(yīng)用到液晶顯示器的原因；
其中，液晶母體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)參見表2。
表2液晶母體的組分含量表
1、清亮點(diǎn)確定：
使用梅特勒(mettler)公司制造的fp-52型偏光顯微鏡熔點(diǎn)儀確定液晶組合物的液晶組合物相態(tài)種類。具體的，在梅特勒(mettler)公司制造的fp-52型偏光顯微鏡熔點(diǎn)儀的加熱板上放置化合物，以3℃/min速度加熱，在加熱的過程中利用偏光顯微鏡來觀察相態(tài)變化，從而確定相態(tài)種類。
2、粘度：使用tokyo6254液晶測試系統(tǒng)測定液晶組合物的粘度。
3、在25℃下測定光學(xué)各向異性常數(shù)δn：在25℃下，用波長589nm的光，使用阿貝折射儀進(jìn)行測定δn。具體的，沿著一個方向?qū)χ骼忡R(pri3m)的表面進(jìn)行摩擦后，將試樣滴加到主棱鏡上。折射率(n11)是在偏光方向與摩擦方向平行時測定所得數(shù)值，折射率(n⊥)是在偏光方向與摩擦方向垂直時測定所得數(shù)值，光學(xué)各向異性常數(shù)(δn)由δn＝n11-n⊥來計算。
4、在25℃下測定介電常數(shù)各向異性常數(shù)δε：使用惠普公司hp4284a精密lcr測試儀進(jìn)行液晶組合物的介電常數(shù)各向異性△ε。
具體的，首先測定液晶分子在長軸方向的介電常數(shù)ε‖，然后測定液晶分子在短軸方向的介電常數(shù)(ε⊥)，電學(xué)各向異性常數(shù)δε通過δε＝ε‖-ε⊥來計算。
測定值中，當(dāng)以芳香族液晶化合物本身作為試樣時，記錄所得值作為實(shí)驗(yàn)值，當(dāng)以芳香族液晶化合物與母液晶的混合物作為試樣時，記錄由外推法得到的值作為實(shí)驗(yàn)值。
按照芳香族液晶化合物：混晶母體的質(zhì)量比為1:10，將芳香族液晶化合物添加入混晶母體中進(jìn)行擬合(根據(jù)母體的參數(shù)和添加后的參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo))，可以得到芳香族液晶化合物的擬合參數(shù)。
下面給出r為丙基時，根據(jù)上述性能測試方法測得的芳香族液晶化合物
清亮點(diǎn)tni:120℃
光學(xué)各向異性常數(shù)δn：0.220
介電各向異性常數(shù)δε：19.6
旋轉(zhuǎn)粘度γ1：58.3mpa·s
從擬合參數(shù)可以看出，該類芳香族液晶化合物具有良好的液晶性能，其具有較高的介電各向異性常數(shù)和光學(xué)各向異性常數(shù)，以及較低的旋轉(zhuǎn)粘度，能夠很好的提高液晶材料的響應(yīng)速度。
四、本發(fā)明還提供了一種液晶組合物在液晶顯示器中的應(yīng)用
為了能夠證明本發(fā)明提供的液晶組合物能夠應(yīng)用到液晶顯示器中，下面將給出幾種含有液晶組合物的實(shí)施例和對比例，并對該實(shí)施例和對比例進(jìn)行性能測試，以證明添加了上述芳香族液晶化合物的液晶組合物與沒有上述添加芳香族液晶化合物的液晶組合物相比，具有低旋轉(zhuǎn)粘度，高電學(xué)各相異性常數(shù)，高清亮點(diǎn)、大光學(xué)各向異性，從而保證本發(fā)明提供的液晶組合物能夠應(yīng)用到液晶顯示器中，下面給出幾個液晶組合物的實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供的液晶組合物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的芳香族液晶化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的液晶母體；其中，芳香族液晶化合物和液晶母體的具體組分見表3-1-1。
表3-1-1實(shí)施例一提供的液晶組合物及對比例一提供的液晶組合物組分表
對實(shí)施例一的液晶組合物和對比例一的液晶組合物進(jìn)行了一系列的性能測試，測試結(jié)果如表3-1-2所示：
表3-1-2實(shí)施例一和對比例一的性能測試對比表
根據(jù)表3-1-2的測試結(jié)果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的實(shí)施例一的液晶組合物與未加入芳香族液晶化合物的對比例一相比，提高了液晶組合物的清亮點(diǎn)cp、光學(xué)各向異性常數(shù)δn和介電各向異性常數(shù)δε都有所提高，而液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度γ1有所降低。
實(shí)施例二
本實(shí)施例提供的液晶組合物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％的芳香族液晶化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92％的液晶母體；其中，芳香族液晶化合物和液晶母體的具體組分見表3-2-1。
表3-2-1實(shí)施例二提供的液晶組合物及對比例二提供的液晶組合物組分表
對實(shí)施例二的液晶組合物和對比例二的液晶組合物進(jìn)行了一系列的性能測試，測試結(jié)果如表3-2-2所示：
表3-2-2實(shí)施例二和對比例二的性能測試對比表
根據(jù)表3-2-2的測試結(jié)果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的實(shí)施例二的液晶組合物與未加入芳香族液晶化合物的對比例二相比，提高了液晶組合物的清亮點(diǎn)cp、光學(xué)各向異性常數(shù)δn和介電各向異性常數(shù)δε都有所提高，而液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度γ1有所降低。
實(shí)施例三
本實(shí)施例提供的液晶組合物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％的芳香族液晶化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94％的液晶母體；其中，芳香族液晶化合物和液晶母體的具體組分見表3-3-1。
表3-3-1實(shí)施例三提供的液晶組合物及對比例三提供的液晶組合物組分表
對實(shí)施例三的液晶組合物和對比例三的液晶組合物進(jìn)行了一系列的性能測試，測試結(jié)果如表3-3-2所示：
表3-3-2實(shí)施例三和對比例三的性能測試對比表
根據(jù)表3-3-2的測試結(jié)果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的實(shí)施例三的液晶組合物與未加入芳香族液晶化合物的對比例三相比，提高了液晶組合物的清亮點(diǎn)cp、光學(xué)各向異性常數(shù)δn和介電各向異性常數(shù)δε都有所提高，而液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度γ1有所降低。
實(shí)施例四
本實(shí)施例提供的液晶組合物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的芳香族液晶化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的液晶母體；其中，芳香族液晶化合物和液晶母體的具體組分見表3-4-1。
表3-4-1實(shí)施例四提供的液晶組合物及對比例四提供的液晶組合物組分表
對實(shí)施例四的液晶組合物和對比例四的液晶組合物進(jìn)行了一系列的性能測試，測試結(jié)果如表3-4-2所示：
表3-4-2實(shí)施例四和對比例四的性能測試對比表
根據(jù)表3-4-2的測試結(jié)果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的實(shí)施例四的液晶組合物與未加入芳香族液晶化合物的對比例四相比，提高了液晶組合物的清亮點(diǎn)cp、光學(xué)各向異性常數(shù)δn和介電各向異性常數(shù)δε都有所提高，而液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度γ1有所降低。
實(shí)施例五
本實(shí)施例提供的液晶組合物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的芳香族液晶化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99％的液晶母體；其中，芳香族液晶化合物和液晶母體的具體組分見表3-5-1。
表3-5-1實(shí)施例五提供的液晶組合物及對比例五提供的液晶組合物組分表
對實(shí)施例五的液晶組合物和對比例五的液晶組合物進(jìn)行了一系列的性能測試，測試結(jié)果如表3-5-2所示：
表3-5-2實(shí)施例五和對比例五的性能測試對比表
根據(jù)表3-5-2的測試結(jié)果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的實(shí)施例五的液晶組合物與未加入芳香族液晶化合物的對比例五相比，提高了液晶組合物的清亮點(diǎn)cp、光學(xué)各向異性常數(shù)δn和介電各向異性常數(shù)δε都有所提高，而液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度γ1有所降低。
實(shí)施例六
本實(shí)施例提供的液晶組合物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的芳香族液晶化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的液晶母體；其中，芳香族液晶化合物和液晶母體的具體組分見表3-6-1。
表3-6-1實(shí)施例六提供的液晶組合物及對比例六提供的液晶組合物組分表
對實(shí)施例六的液晶組合物和對比例六的液晶組合物進(jìn)行了一系列的性能測試，測試結(jié)果如表2-6-2所示：
表2-6-2實(shí)施例六和對比例六的性能測試對比表
根據(jù)表2-6-2的測試結(jié)果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的實(shí)施例六的液晶組合物與未加入芳香族液晶化合物的對比例六相比，提高了液晶組合物的清亮點(diǎn)cp、光學(xué)各向異性常數(shù)δn和介電各向異性常數(shù)δε都有所提高，而液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度γ1有所降低。
實(shí)施例七
本實(shí)施例提供的液晶組合物包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的芳香族液晶化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％的液晶母體；其中，芳香族液晶化合物和液晶母體的具體組分見表2-7-1。
表2-7-1實(shí)施例七提供的液晶組合物及對比例七提供的液晶組合物組分表
對實(shí)施例七的液晶組合物和對比例七的液晶組合物進(jìn)行了一系列的性能測試，測試結(jié)果如表2-7-2所示：
表2-7-2實(shí)施例七和對比例七的性能測試對比表
根據(jù)表2-7-2的測試結(jié)果可以看出：加入了芳香族液晶化合物的實(shí)施例一的液晶組合物與未加入芳香族液晶化合物的對比例一相比，提高了液晶組合物的清亮點(diǎn)cp、光學(xué)各向異性常數(shù)δn和介電各向異性常數(shù)δε都有所提高，而液晶組合物的旋轉(zhuǎn)粘度γ1有所降低。
在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。