第七章含氟液晶合成简介

含氟苯乙炔类液晶的合成韩耀华，丰景义，赵利峰，张芳苗，殷科，梁志安（石家庄石家庄诚志永华显示材料有限公司河北石家庄 050091）摘要：以3，5-二氟溴苯为原料，3，5-二氟溴苯和2-甲基-3-丁炔-2-醇在四（三苯基膦）钯催化下合成4-（3，5-二氟苯）2-甲基-3-丁炔-2-醇。

4-（3，5-二氟苯）2-甲基-3-丁炔-2-醇在KOH作用下生成3，5-二氟苯乙炔。

3，5-二氟苯乙炔与碘代苯发生Sonogashira反应，合成出3，5-二氟二苯乙炔中间体，经烷基化反应合成出6种含氟炔类液晶。

进行了产品结构标定以及参数的测定，确定了化合物其有较大的光学各向异性（△n），较宽的相变温度范围。

关键词：含氟液晶，二苯乙炔，Sonogashira偶联反应。

1. 引言随着信息时代的来临，液晶显示器（LCD）已成为各种电子产品中不可或缺的显示媒体。

液晶显示器，已经从最简单的电子手表、计算器发展到大尺寸液晶电视。

为了满足LCD大尺寸、高分辨率的要求，要求人们开发出更先进的新型液晶材料[1]。

1971年J.Malthete等人首次发表了二苯乙炔类液晶[2]，由于这些液晶具有碳碳三键，怀疑它的稳定性，经历了14年后，证实了它的稳定性，二苯乙炔类液晶具有低粘度和大△n。

成为混合液晶中常用的一类液晶，作为液晶材料发展史上曾发挥重要作用的一类液晶，其后新型二苯乙炔类液晶不断被合成出来，特别是含氟二苯乙炔类液晶，成为一类被广泛应用的重要液晶材料。

国内许多人员对二苯乙炔类液晶开展了研究工作[3]-[7]。

石家庄诚志永华显示材料有限公司作为国内最大液晶材料生产企业，积极开展了这方面的工作，申请了两项专利[8]-[9]，在原工作的基础上，我们以3，5-二氟苯乙炔为原料，合成出了6种新的二苯乙炔类单晶，并研究了此类液晶化合物的相关性质。

2．实验部分2.1 试剂和仪器实验中使用的测试仪器主要有DSC822e差示扫描量热仪，Agilent6890气相色谱仪，Agilent7890A-5975C型气质谱联用仪（GC-MS），NAR-47型阿贝折射仪；HP-4284型电容电抗测试仪。

含氟液晶材料结构和性能的研究摘要：氟原子比较小，有很大的电负性、低极化度和强烈的氟．氟原子斥力,氟原子的引入会使高分子物质的许多性质发生改变,比如现代显示器的原材料液晶。

含氟类液晶具有黏度低、电阻率高、响应速度较快、介电常数较高等优点,非常适合薄膜场效应晶体管驱动的液晶显示。

由于氟原子具有电子效应、模拟效应、阻碍效应和渗透效应等特殊的性质，因此在液晶材料中引入氟原子会使液晶许多性质发生改变。

并且氟的脂溶性使末端及侧链含氟的化合物在混合液晶配方中能明显增加其他液晶成分的溶解性，适用于混合液晶的配方，这就为调配各种高性能混合液晶提供了宽阔的选择余地。

Abstract :As me fluorine has many special natures，such as electronic effect，simulated effect, obstacle effect and penetration effect，the introduction of fluoride in the liquid crystal material Can make many natures of liquid crystal changed．Due to the advantages of fluorinated liquid crystals，such as low viscosity,high resistivity，rapid response，increasing dielectric constant and SO on，Fluorined liquid crystal has broad application prospect．关键词：氟材料;含氟高分子液晶；含氟液晶结构；合成方法1.含氟液晶材料的特点TFT．LCD模式满足了信息量增多和响应时间缩短的要求。

为保持LCD较高的对比度，液晶材料的电压保持率一般需要保持高于99%,同时具有适当的△n可以获得优良的对比度和显示性能.液晶材料的粘度正比于响应时间，因此要求其具有较低的粘度，从而提高响应速度.含氟液晶材料的开发和应用，不仅满足了以上TFT．LCD显示模式对液晶材料的要求，同时引领了液晶材料的发展趋势。

专利名称：含氟液晶化合物、液晶组合物及液晶电光元件专利类型：发明专利
发明人：矢口知子,浅井智之,高英昌
申请号：CN200980153121.7
申请日：20091222
公开号：CN102264676A
公开日：
20111130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种旋转黏性(γ1)低、弹性系数适宜的液晶化合物、液晶组合物、液晶电光元件。

一种含氟液晶化合物，以下式(1)表示：R-(A-Z)-(A-Z)-(A-Z)-A-(CH)-CF＝CF-R (1)式中，R：氢原子、卤素原子、烷基，R：卤素原子、被卤素原子取代或可具有(硫)醚基的烷基，A～A：被卤素原子取代或可具有(硫)醚基的亚苯基、亚环己基，Z～Z：单键、-O-、-S-、被卤素原子取代或可具有(硫)醚基的二价脂肪族烃基，n：0～3的整数，a、b、c：0、1，但a+b+c为1以上。

申请人：AGC清美化学股份有限公司
地址：日本神奈川县
国籍：JP
代理机构：上海专利商标事务所有限公司
代理人：冯雅
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含氟双环NCS液晶的合成与性质研究彭增辉;刘永刚;曹召良;穆全全;鲁兴海;胡立发;尉钟;宣丽【摘要】合成了两种具有氟取代的双苯环异硫氰酸酯(NCS)类液晶单体.通过与不含氟NCS单体的对比发现,随着氟原子个数的增加单体的熔点逐渐降低,△n值也逐渐降低,其中二氟代双环NCS单体的△n为0.20.单氟代NCS单体混入商品液晶时具有提高其响应速度的特性,而二氟代材料对于响应速度的提升不明显.实验结果表明,单氟代双环NCS液晶是一种具有较高△n、低熔点、低黏度的快速响应液晶材料,在液晶空间光调制器件中具有一定的应用前景.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2010(025)005【总页数】4页(P622-625)【关键词】液晶;含氟;合成;性质【作者】彭增辉;刘永刚;曹召良;穆全全;鲁兴海;胡立发;尉钟;宣丽【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033;北京长锋科威光电技术有限公司,北京,100195;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033【正文语种】中文【中图分类】O753+.2选择相应的工作模式后，液晶器件既可以调节偏振光的强度也可以调节偏振光的相位。

强度调制型液晶器件已经广泛得到商业化应用，例如显示领域的液晶电视、液晶显示器等［1－2］。

含氟类液晶化合物的合成的开题报告题目：含氟类液晶化合物的合成摘要：本文介绍了含氟类液晶化合物（FLC）的合成方法。

氟元素具有较高的电负性和独特的化学性质，使得含氟类液晶化合物具有较高的热稳定性、低粘度以及优异的光学性能。

其中，本文主要介绍了基于连续条件下的烯丙基化反应、乙酰丙酮法以及酰肼调理法合成含氟类液晶化合物的方法，并对各种方法的优缺点进行了分析比较。

最后，本文还对含氟类液晶化合物在光电显示、计算机及通讯等领域的应用进行了简要阐述。

关键词：含氟类液晶化合物；烯丙基化反应；乙酰丙酮法；酰肼调理法；光电显示引言：液晶是介于液体和固体之间的一种特殊物态，具有象晶体的有序性和液体的流动性。

由于其独特的光学、电学、热学以及机械性质，液晶在光电显示、计算机、通讯、医疗等领域有广泛的应用。

近年来，随着氟化工技术的发展，含氟类液晶化合物（FLC）作为一种特殊的液晶材料，因其热稳定性高、电学性能优异以及低能耗等优点而备受关注。

因此，研究含氟类液晶化合物的制备方法以及其性能与应用对于液晶科学的发展具有重要意义。

一、烯丙基化反应法制备含氟类液晶化合物烯丙基化反应是一种重要的化学反应，可以在无催化剂的情况下实现化学键的形成。

在含氟类液晶化合物的制备中，烯丙基化反应可以用于引入侧链基团，从而改变液晶分子的特殊性质。

烯丙基化反应可以采用连续条件或批量条件进行，其中连续条件下的烯丙基化反应具有转化率高、反应时间短等优点。

以4-氟苯乙酰基氯为原料，在一定温度、压力以及光照下经过烯丙基化反应，可以获得含氟类液晶化合物。

该方法制备的含氟类液晶化合物具有较高的热稳定性和低的粘度，适用于液晶显示器件。

二、乙酰丙酮法制备含氟类液晶化合物乙酰丙酮法是由Wagner于1962年首次提出的含氟类液晶化合物的制备方法。

该方法利用乙酰丙酮作为氟碳酮基团的源头，经过缩合、氢解和芳香化反应等步骤可以得到含氟类液晶化合物。

乙酰丙酮法具有制备工艺简单、产率高以及适用性广的优点。

含氟取代基团液晶聚合物及弹性体的合成与表征含氟类液晶由于氟原子比较小,有很大的电负性、低极化度和强烈的氟-氟原子斥力,使含氟高分子具有很多不同的性质。

并且氟的脂溶性使末端及侧链含氟的化合物在混合液晶配方中能明显增加其他液晶成分的溶解性,适用于混合液晶的配方。

本论文合成5种单体：4-烯丙氧基苯甲酸-(4’-全氟辛酰氧基-4-联苯基)酯(M1)、4-十一烯酸苯甲酸-(4’-全氟辛酰氧基-4-联苯基)酯(M2)、4-烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯(M3)、(4-烯丙氧基)苯甲酸异山梨醇双酯(M5)、十一烯酸异山梨醇双酯(M6)。

其中M1与M2为含氟液晶单体,M3为手性液晶单体,M5和M6为非液晶性交联剂。

将不同单体与聚甲基含氢硅氧烷进行接枝共聚,合成出4个系列具有不同化学结构和性能的侧链型含氟液晶聚合物及液晶网络。

通过用红外光谱分析(IR)和质子的核磁共振波谱分析(1H NMR)对单体的化学结构进行了表征,结果表明它们的结构都符合分子设计；用旋光测试仪表明,单体M1,M2和M3具有光学活性；用示差扫描量热计(DSC)和热台偏光显微镜(POM)测定了它们的相变温度、焓变、偏光织构等性质。

研究结果表明：含氟液晶单体M1和M2是典型的近晶型液晶,且具有液晶相温度范围宽,热稳定性好等优点。

M3是典型的胆甾型液晶。

本论文所合成的四个系列聚合物及液晶网络中,P1系列、P3系列、P4系列均属于胆甾型液晶。

其中P1,P2,P4系列都是左旋的光学活性物质,并具有良好的热稳定性。