化合物、液晶组合物、液晶显示器
阅读说明：本技术 化合物、液晶组合物、液晶显示器 (Compound, liquid crystal composition and liquid crystal display ) 是由 魏天宇 李洪峰 姜军 邢杰浩 鲍永锋 李明 员国良 梁志安 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及下述的式I所示的化合物、液晶组合物及液晶显示器。本发明的化合物在液晶组合物中能够作为自组装光配向剂(SAPA),通过光配向具有正或负介电各向异性的液晶组合物能够制造具有沿面配向的液晶(LC)显示器件。本发明的式I所示化合物经聚合能够得到稳定性好的光控取向膜,能够起到配向层的绝缘与对液晶分子水平配向的作用,能够避免配向层制程,使液晶显示元件或液晶显示器的制程得到简化,提高生产效率。(The invention relates to a compound shown in formula I, a liquid crystal composition and a liquid crystal display. The compound of the present invention can be used as a self-assembled photo-alignment agent (SAPA) in a liquid crystal composition, and a Liquid Crystal (LC) display device having a planar alignment can be manufactured by photo-aligning a liquid crystal composition having positive or negative dielectric anisotropy. The compound shown in the formula I can be polymerized to obtain a light-operated orientation film with good stability, can play a role in insulating an orientation layer and horizontally orienting liquid crystal molecules, can avoid the orientation layer process, simplifies the process of a liquid crystal display element or a liquid crystal display and improves the production efficiency.)
技术领域
本发明涉及一种可以实现自组装光配向功能的化合物，以及含有此类化合物的液晶组合物，属于液晶显示领域。
背景技术
目前，液晶分子的取向可利用特定的聚酰亚胺取向膜达成。作为用于赋予取向控制能力的液晶取向膜的取向处理方法，一直以来大多采用刷磨法。然而，对包含聚酰亚胺等的液晶取向膜的表面进行摩擦的刷磨法存在产尘、产生静电的问题。另外，由于近年来的液晶表示元件的高清晰化、相应基板上的电极或液晶驱动用切换能动元件所导致的凹凸，因此，无法用布均匀地摩擦液晶取向膜的表面、无法实现均匀的液晶取向。
另一方面，可聚合介晶单元(RMs)目前是显示行业非常热门且重要的课题，其可能应用的领域包括聚合物稳定配向(PSA)液晶显示，聚合物稳定蓝相 (PS-BP)液晶显示以及图形化位相差膜(Pattern Retarder Film)等。其中聚合物稳定取向型的液晶显示元件中，可利用聚合物来控制液晶分子的取向。
现有技术中公开有不具有取向膜的液晶显示元件中使用含有聚合物及极性化合物的液晶组合物来控制液晶分析的取向，PSA-VA，PSA-OCB， PS-IPS/FFS和PS-TN等液晶显示元件可期待利用聚合物与极性化合物的组合达到此种效果的报道，但发现LC混合物和RMs在IPS/FFS显示器中的应用方面仍具有一些缺点。例如面板制程需要涂布配向层，不仅制程复杂，影响到产线的产能，而且会造成有机污染物的排放，另外，N.A.Clark等人，Langmuir2010,26(22),17482-17488已记载可使用以下结构的化合物：于基板上自组装以给出能够经光配向以引发液晶的沿面配向的单层。然而，需要在制造LC盒之前进行自组装的单独步骤，并报导配向在曝露于光后的可逆性等缺点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够自组装光配向的化合物，将含有该化合物的液晶组合物应用于液晶显示元件时不需要使用聚酰亚胺取向膜就能够进行配向，液晶配向的方法简化且配向稳定。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种化合物，所述化合物的结构式如下式I所示，
其中，P11、P12各自独立地表示P1、P1-Sp-、-Z3-H、-Z3-L1、H 原子、F原子或具有1～12个C原子的直链或支链烷基，其中一个或多个不相邻的-CH2-基团任选地被-C(L0)＝C(L00)-、-C≡C-、-N(L00)-、-O-、-S-、-CO-、 -CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-替代，一个或多个H原子任选地被F原子、Cl原子、Br原子、I原子、CN、P1或P1-Sp-替代，且P11及P12中至少之一表示基团P1或P1-Sp-；
K1、K2、K3各自独立地表示4～25个碳原子的芳香族、杂芳族、脂肪环族、杂环族或稠合环族基团，其中，环上的任一个-CH2-任选被-O-、-S-或-CO- 替代，至少一个或多个H原子任选被L1取代；
L1表示F原子、碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10 的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基、氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基或-Sp-P1，且任一个-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代；
Z1、Z2、Z3各自独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、 -OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、 -CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-(CL0L00)n1-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CF＝CF-、 -CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-COO-、-N＝N-、
n1表示1、2、3或4；m、n、o、q各自独立地表示0、1、2、3或4，且 m+o+n*q≥2；
G1、G2、G3各自独立地表示-Sp1-R1、-Sp2-R2、-Sp3-R3或R，其中一个或多个不相邻的-CH2-任选被-O-替代；R表示
p表示1、2或3；X表示二价、三价或四价基团；
R1、R2、R3、R4各自独立地表示-NL11、-OL11、-SL11、-COOL11、-CHO、 -CONL11、P1表示可聚合基团；
L0、L00、L11各自独立地表示H原子或1～12个C原子的烷基；
Sp、Sp1、Sp2、Sp3、Sp4、Sp5各自独立地表示间隔基或单键。
本发明另一方面，提供一种液晶组合物，其含有一种或多种式I所示化合物。
本发明的又一方面，提供一种液晶显示元件或液晶显示器，其包含本发明的化合物，或者本发明的液晶组合物，所述显示元件或显示器为有源矩阵显示元件或显示器或无源矩阵显示元件或显示器。
本发明的化合物能够作为自组装光配向剂(SAPA)，利用该化合物的极性侧基与基板表面相互作用，由此使得SAPA能够在填充LC盒之后与LC混合物相分离，在基板上形成可利用线性偏振UV光光配向的层。然后，通过将式I所示化合物经偏振紫外光照射原位逐步聚合，得到稳定性好的光控取向膜，能够起到配向层的绝缘与对液晶分子水平配向的作用，液晶遵循经配向的 SAPA的定向，以横跨整个显示器给出均匀平面配向。由此，能够避免配向层制程，使液晶显示元件或液晶显示器的制程得到简化，提高生产效率。
进一步，本发明的液晶组合物具有较低的粘度，可以实现快速响应，同时具有适中的介电各向异性Δε、适中的光学各向异性Δn。
附图说明
图1是式I1-1a所示化合物的核磁共振图谱。
具体实施方式
[化合物]
本发明的上述式I所示化合物优选选自下述式I1至式I11所示的化合物组成的组：
其中，r表示0、1、2或3；其余基团及参数具有上文式I所指示的含义。
优选地，所述式I所示化合物选自下述式I1-1至式I11-3所示的化合物组成的组：
其中，r表示0、1、2或3；其余基团及参数具有上文式I所指示的含义。
更优选地，所述式I所示化合物选自下述式I1-1a至式I11-3a所示的化合物组成的组：
作为本发明的式I所示化合物的制备方法，没有特别的限定。作为其中的一个实施方式，可以列举出例如按照下述的合成路线进行合成的方法，但不限于此：
方案1：
方案2：
其中，G1、G2、L1、L00、Sp1、Sp2、r与上文中的定义相同，L表示氢原子、甲基、三氟甲基等，L’表示L1或芳香基团。
合成通式中原材料及试剂均可通过商业途径购买而得，此类方法原理、操作过程、常规后处理、过硅胶柱、重结晶提纯等手段是本领域合成人员所熟知的，完全可以实现合成过程，得到目标产物。
上述所有方法的所有步骤的反应均在溶剂中进行，前述溶剂选自四氢呋喃、 N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇、二氯甲烷、丙酮、甲苯和去离子水中的至少一种。
[液晶组合物]
本发明的液晶组合物包含一种或多种本发明的化合物。
本发明的液晶组合物中，优选地，所述式I所示化合物在液晶组合物中的含量为0.01～10％。优选地，所述式I所示化合物在液晶组合物中的含量为 0.01～1％。
本发明的液晶组合物的一个实施方式中，还可以包含一种或多种式P所示的聚合性化合物，
Pa-(Spa)s1-A2-(Z-A1)n2-(Spb)s2-Pb P
其中，Pa、Pb各自独立地表示可聚合基团；Spa、Spb各自独立地表示间隔基团；
s1、s2各自独立地为0或1；
A1、A2各自独立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4,4′-亚双环己基组成的组，其中一个或多个不相邻的-CH2-基团任选被-O-或-S-替代，一个或多个H原子任选被F原子替代，
b)由1,4-亚苯基及1,3-亚苯基组成的组，其中一个或两个CH基团任选被N替代，一个或多个H原子任选被L替代，
c)由四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、环丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基组成的组，其中一个或多个H原子任选被L单取代或多取代，
d)由
组成的组；
其中这些基团中的一个或多个H原子任选被L替代，和/或一个或多个双键任选被单键替代，和/或一个或多个CH任选被N替代；n2为0、1、2或3；
Z表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、具有2～4 个碳原子的直链亚烷基、-O-、-CO-、-C(R0R00)-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或单键；
L在每次出现时，各自独立地表示F原子、Cl原子、CN、SCN、SF5或任选经氟化的具有1～12个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基、烷氧基羰氧基；
R0、R00各自彼此独立地表示H原子、F原子或具有1～12个C原子的直链或支链烷基，其中一个或多个H原子任选被F原子替代；M表示-O-、-S-、 -CH2-、-CHY1-或-CY1Y2-；
Y1、Y2各自彼此独立地表示H原子、F原子、Cl原子、CN或具有1～ 12个C原子的直链或支链烷基，其中一个或多个H原子任选被F原子替代。
本发明的液晶组合物在含有前述的式P所示化合物的情况下，优选地，所述式P所示化合物在液晶组合物中的含量为0.01～10％。优选地，所述式P所示化合物在液晶组合物中的含量为0.01～1％。
优选地，所述式P的聚合性化合物选自下列式P1所示聚合性化合物，
其中，Pa、Pb各自独立地表示可聚合基团；Spa、Spb各自独立地表示间隔基团；
L1表示F原子、Cl原子、具有1～12个C原子的烷基、具有1～12个C 原子的烷氧基；
r表示0、1或2。
优选地，所述式P1所示聚合性化合物选自下列式P1-1～P1-3所示化合物组成的组，
本发明的液晶组合物的一个实施方式中，还可以包含一种或多种式II所示化合物和/或式III所示化合物，
其中，式II中，表示 表示
R5、R6各自独立地表示碳原子数为1～12的烷基，其中一个或多个不相邻的-CH2-基团任选地被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-替代；
Z4表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、 -OCO-、-C2F4-、-CF＝CF-或单键；
式III中，各自独立地表示
R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10 的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基。
优选地，上述一种或多种式II所示化合物选自下列式II-1～II-17所示化合物组成的组：
优选地，上述一种或多种式III所示的化合物选自式III-1～III-4所示化合物组成的组，
其中，R71、R81各自独立地表示碳原子数为2～6的烷基或碳原子数为2～6 的烯基；R82表示碳原子数为1～5的烷氧基。其中前述的碳原子数为2～6的烯基可以列举出例如乙烯基、2-丙烯基或者3-戊烯基。
本发明的液晶组合物中含有前述式Ⅱ所示化合物的情况下，前述式Ⅱ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)没有特别的限定，对于不包含式I 所示化合物在内的液晶组合物的其他成分的总量，可以为例如15～70％，优选为30～70％。本发明的液晶组合物中含有前述式III所示化合物的情况下，式III 所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)没有特别的限定，相对于液晶组合物的不包含式I所示化合物在内的其他成分的总量，可以为例如1～30％，优选为5～20％。
通过将前述的式Ⅱ所示化合物与本发明的式I所示化合物在液晶组合物中组合使用，获得了互溶性提高、响应速度提高的有益效果。通过在本发明的液晶组合物中组合使用式III所示的化合物，从而获得了具有较大的光学各向异性Δn和较低的旋转粘度。
本发明的液晶组合物的一个实施方式中，还包含一种或多种式IV所示化合物，
其中，
各自独立地表示选自下述的①、②所示基团组成的组：
①反式1,4-亚环己基、1,4-环己烯基，其中一个或多个不相邻的-CH2-基团任选被-O-或-S-取代；
②1,4-亚苯基，其中一个或两个CH基任选被N取代，一个或两个H原子任选被F原子取代；
R9表示碳原子数为1～10的直链烷基、碳原子数为1～10的直链烷氧基或碳原子数为2～10的直链烯基；
X1、X2各自独立地表示H原子或F原子；
Y3表示F原子、碳原子数为1～6的直链烷基、碳原子数为1～6的直链烷氧基或碳原子数为2～6的直链烯基，其中一个或多个氢原子任选被F原子替代；
Z5表示单键、-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH＝CH-、-C≡C-、 -COO-、-OOC-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C2F4-或-CF＝CF-；
r表示0、1或2。
优选地，前述一种或多种式Ⅳ所示化合物选自式Ⅳ1～Ⅳ15所示化合物组成的组：
其中，R9与前述的式Ⅳ所示化合物中的R9的含义相同，各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基或碳原子数为3-8的链烯氧基，且R9所示基团中任意一个或多个-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代；式Ⅳ1～式Ⅳ6中的(F)各自独立地表示 H或F；式Ⅳ7中的-(O)CF3表示-CF3或-OCF3。
作为前述的式Ⅳ所示化合物中的R9所示的碳原子数为1～10的烷基中一个或多个不相邻的-CH2-被亚环丙基、亚环丁基或亚环戊基取代后得到的基团，可以列举出例如环丙基、环丁基、环戊基、甲基亚环丙基、乙基亚环丙基、丙基亚环丙基、异丙基亚环丙基、正丁基亚环丙基、异丁基亚环丙基、叔丁基亚环丙基、甲基亚环丁基、乙基亚环丁基、丙基亚环丁基、异丙基亚环丁基、正丁基亚环丁基、异丁基亚环丁基、叔丁基亚环丁基、甲基亚环戊基、乙基亚环戊基、丙基亚环戊基、异丙基亚环戊基、正丁基亚环戊基、异丁基亚环戊基等。R9所示的基团中，从液晶化合物旋转粘度、溶解度和清亮点考虑优选的是环丙基或环戊基。
本发明的液晶组合物中含有式Ⅳ所示化合物的情况下，式Ⅳ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)没有特别的限定，相对于液晶组合物的不包含式I所示化合物在内的其他成分的总量，可以为例如1～55％，优选为30～50％。
式Ⅳ所示化合物为正介电各项异性，通过在本发明的液晶组合物中含有式Ⅳ所示化合物，能够进一步调节液晶组合物的阈值电压。
本发明的液晶组合物的一个实施方式中，还包含一种或多种式V所示化合物，
其中，R10、R11各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10 的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基，且R10、 R11中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代；Z6、Z7各自独立地表示单键、-CH2CH2-或-CH2O-；
各自独立地表示
s表示1或2；t表示0、1或2。
优选地，前述一种或多种式V所示化合物选自式V-1至式V-15所示化合物组成的组，
其中，式V-1至式V-15所示化合物中的R10、R11与前述式V所示化合物中的R10、R11的含义相同，各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基，并且R10、R11所示基团中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代。
式V所示化合物与本发明的式I所示化合物在液晶组合物中组合使用，获得了液晶组合物的负介电各项异性增大的有益效果。
作为前述的式V中的R10、R11所示的碳原子数为1～10的烷基中一个或多个不相邻的-CH2-被亚环丙基、亚环丁基或亚环戊基取代后得到的基团，可以列举出环丙基、环丁基、环戊基、甲基亚环丙基、乙基亚环丙基、丙基亚环丙基、异丙基亚环丙基、正丁基亚环丙基、异丁基亚环丙基、叔丁基亚环丙基、甲基亚环丁基、乙基亚环丁基、丙基亚环丁基、异丙基亚环丁基、正丁基亚环丁基、异丁基亚环丁基、叔丁基亚环丁基、甲基亚环戊基、乙基亚环戊基、丙基亚环戊基、异丙基亚环戊基、正丁基亚环戊基、异丁基亚环戊基等。R10、R11所示的基团中，从液晶化合物旋转粘度、溶解度和清亮点的角度考虑优选的是环丙基、环丁基或环戊基。
本发明的液晶组合物中含有前述的式V所示化合物的情况下，式V所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)没有特别的限定，优选地，相对于液晶组合物中不包含式I所示化合物在内的其他成分的总量，可以为例如 10～65％，优选为20～50％。
根据本发明的液晶组合物的一个实施方式还包含一种或多种式VI所示化合物，
其中，R12、R13各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10 的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基，并且R5、 R6中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基替代；W表示-O-、-S-或-CH2O-。
优选地，前述式VI所示的化合物选自式VI-1～VI-6所示化合物组成的组：
其中，R131表示碳原子数为2～6的烷基。
本发明的液晶组合物中，含有前述的式VI所示化合物的情况下，式VI 所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)没有特别的限定，相对于液晶组合物中不包含式I所示化合物在内的其他成分的总量，可以为例如1～15％，优选为2～10％。通过在本申请的液晶组合物中含有前述的式VI所示的化合物，从而能够使得液晶组合物具有较大的负的介电各向异性，有利于降低器件的驱动电压。
另外地，本发明的液晶组合物中，还可以加入各种功能的掺杂剂，在含有掺杂剂的情况下，掺杂剂的含量优选在液晶组合物中所占的质量百分比为 0.01～1％，这些掺杂剂可以列举出例如抗氧化剂、光稳定剂、手性剂。
抗氧化剂、光稳定剂可以列举出，
u表示1～10的整数。
通过将本发明的液晶组合物进行光辐照，优选利用线性偏振光对该液晶组合物进行辐照，能够引起液晶组合物的光配向。在优选实施方式中，线性偏振光是紫外光，通过用紫外光辐照使可聚合化合物固化以引起配向的固定，由此，能够同时使自组装光配向剂光配向及可聚合化合物光固化。
本发明的液晶显示器包含本发明的液晶组合物，前述液晶显示器为有源矩阵显示器或无源矩阵显示器。
可选的，前述液晶显示器可以为例如IPS或FFS显示器。
对于前述的本发明的液晶显示器，只要在其使用的液晶组合物中含有本发明的式I所示化合物，则对其结构没有任何限定，本领域技术人员能够根据所需的性能选择合适的液晶显示器的结构。
作为本发明的液晶显示器的一个实施方式，可以列举，例如下述的结构：包括第一基板、第二基板，以及设置在第一基板和第二基板之间的式I所示化合物、式P所示化合物以及其他液晶分子所组成的液晶组合物，第一基板与第二基板平行相对设置，第一基板设有公共电极、第二基板设有像素电极，第一基板与第二基板之间散布有间隔物。
实施例
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法，所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得，百分比均是指质量百分比，温度为摄氏度 (℃)，液晶化合物也成为液晶单体，其他符号的具体意义及测试条件如下：
Cp表示液晶清亮点(℃)，DSC定量法测试；
Δn表示光学各向异性，Δn＝ne-no，其中，no为寻常光的折射率，ne为非寻常光的折射率，测试条件为25±2℃，589nm，阿贝折射仪测试；
Δε表示介电各向异性，Δε＝ε∥-ε⊥，其中，ε∥为平行于分子轴的介电常数，ε⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件为25±0.5℃，20微米平行盒， INSTEC:ALCT-IR1测试；
VHR表示电压保持率(％)，测试条件为20±2℃、电压为±5V、脉冲宽度为10ms、电压保持时间16.7ms。测试设备为TOYO Model6254液晶性能综合测试仪；
γ1表示旋转粘度(mPa·s),测试条件为25±0.5℃，20微米平行盒，INSTEC:ALCT-IR1测试。
本发明实施例中使用的液晶单体结构用代码表示，液晶环结构、端基、连接基团的代码表示方法见下表1、表2。
表1：环结构的对应代码
表2：端基与链接基团的对应代码
举例：
其代码为CC-Cp-V1；
其代码为PGP-Cpr1-2；
其代码为CPY-2-O2；
其代码为CCY-3-O2；
其代码为COY-3-O2；
其代码为CCOY-3-O2；其代码为Sb-CpO-O4；
其代码为Sc-CpO-O4；
其代码为COYL-Cprl-O2；
其代码为COYL-1-OV1。
实施例1
化合物结构式如下式I1-1a所示：
步骤1
在反应瓶中加入11.5g(0.05mol)化合物1-1和15.7g(0.05mol)化合物 1-2，联硼酸频那醇酯12.7g(0.05mol)、碳酸钾16.6g(0.12mol)、Pd(dppf)2Cl20.5g、甲苯300mL和水100mL。氮气保护下加热至回流，反应2小时后，点板检测原料消失。加水和甲苯搅拌萃取分液，水层用甲苯萃取两次后合并甲苯层，用水洗涤后过硅胶柱层析，旋干溶剂，用甲苯和乙醇重结晶3次，得白色固体 20.5g，GC:99.1％。
步骤2
在反应瓶中加入26.1g(0.067mol)化合物1-3，12.6g(0.143mol)甲基丙烯酸，100ml二氯甲烷搅拌全溶，室温下加入29.5g(0.143mol)DCC，之后室温搅拌4小时，点板检测化合物1-3消失；加水搅拌分液，水层用二氯甲烷萃取两次后合并二氯甲烷层，用水洗涤后经无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，用甲苯溶解后硅胶柱层析，用甲苯和乙醇重结晶3次，得白色固体19.1g，HPLC:99.7％。
步骤3
在反应瓶中加入19.6g(0.043mol)化合物1-4和250mL四氢呋喃。室温加入50mL2N盐酸水溶液，室温反应4小时，点板检测化合物1-4消失。加水和甲苯搅拌萃取分液，水层用甲苯萃取两次后合并甲苯层，用水洗涤后过硅胶柱层析，旋干溶剂，用甲苯和乙醇重结晶3次，得白色固体13.5g，GC:98.3％。
步骤4
在反应瓶中加入17.3g(0.038mol)化合物1-5，6.4g(0.080mmol)2-氯乙醇，11.0g(0.080mmol)碳酸钾和150mL DMF加热搅拌，100℃反应至点板检测化合物1-5消失。加水和甲苯搅拌萃取分液，水层用甲苯萃取两次后合并甲苯层，用水洗涤后过硅胶柱层析，旋干溶剂，用甲苯和石油醚重结晶3次，得 I1-1a，白色固体11.5g，LC:99.3％。获得的式I1-1a所示化合物的核磁共振图谱示于附图1。
实施例2
化合物结构式如下式I1-1i所示：
步骤1
在反应瓶中加入18.1g(0.05mol)化合物2-1和11.6g(0.05mol)化合物 2-2，联硼酸频那醇酯12.7g(0.05mol)、碳酸钾16.6g(0.12mol)、Pd(dppf)2Cl20.5g、甲苯300mL和水100mL。氮气保护下加热至回流，反应2小时后，点板检测原料消失。加水和甲苯搅拌萃取分液，水层用甲苯萃取两次后合并甲苯层，用水洗涤后过硅胶柱层析，旋干溶剂，用甲苯和乙醇重结晶3次，得白色固体 20.5g，GC:99.1％。
步骤2
在反应瓶中加入29.2g(0.067mol)化合物2-3，12.6g(0.143mol)甲基丙烯酸，100ml二氯甲烷搅拌全溶，室温下加入29.5g(0.143mol)DCC，之后室温搅拌4小时，点板检测化合物2-3消失；加水搅拌分液，水层用二氯甲烷萃取两次后合并二氯甲烷层，用水洗涤后经无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，用甲苯溶解后硅胶柱层析，用甲苯和乙醇重结晶3次，得白色固体19.1g，HPLC:99.7％。
步骤3
在反应瓶中加入21.7g(0.043mol)化合物2-4和250mL四氢呋喃。室温加入50mL2N盐酸水溶液，室温反应4小时，点板检测化合物2-4消失。加水和甲苯搅拌萃取分液，水层用甲苯萃取两次后合并甲苯层，用水洗涤后过硅胶柱层析，旋干溶剂，用甲苯和乙醇重结晶3次，得白色固体13.5g，GC:98.3％。
步骤4
在反应瓶中加入15.8g(0.038mol)化合物2-5，5.2g(0.080mmol)2-氯乙胺，11.0g(0.080mmol)碳酸钾和150mL DMF加热搅拌，100℃反应至点板检测化合物1-5消失。加水和甲苯搅拌萃取分液，水层用甲苯萃取两次后合并甲苯层，用水洗涤后过硅胶柱层析，旋干溶剂，用甲苯和石油醚重结晶3次，得 I1-1a，白色固体11.5g，LC:99.3％。
实施例3
化合物结构式如下式I1-2a所示：
步骤1
向反应瓶中加入10g(0.027mol)化合物3-1、5.0g(0.06mol)碳酸氢钠、 9.7g(0.03mol)四丁基溴化铵、6g(0.06mol)100mg乙酸钯及二甲基甲酰胺100mL，加热至100℃并保持6小时。将混合物冷却，然后用100mL 稀盐酸(1N)进行酸化。水层用甲苯萃取两次后合并有机相，经无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，减压蒸馏纯化，得淡黄色油状物7.1g，GC:96.5％。
步骤2
向反应瓶中加入7.1g(0.018mol)化合物3-2，7mL氢氧化钾水溶液(2N)，100mL乙醇。将反应体系搅拌并加热至回流反应1小时，点板检测化合物4 消失。用稀盐酸(0.5N)调pH至酸性，水层用乙酸乙酯萃取两次后合并有机相，经无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，用乙醇重结晶，得类白色固体4.6g， LC:97.3％。
步骤3
在反应瓶中加入4.6g(0.013mol)化合物3-3，4.7g(0.015mol)化合物3-4， 100ml二氯甲烷搅拌全溶，室温下加入3.1g(0.015mol)DCC，之后室温搅拌 4小时，点板检测化合物3-3消失；加水搅拌分液，水层用二氯甲烷萃取两次后合并二氯甲烷层，用水洗涤后经无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，用甲苯溶解后硅胶柱层析，用甲苯和乙醇重结晶2次，得白色固体6.1g，HPLC:98.1％。
步骤4
在反应瓶中加入6.1g(0.009mol)化合物3-5和100mL四氢呋喃，之后，分批加入2.3g(0.020mol)四丁基氟化铵。室温反应2小时，点板检测化合物3-5消失。加水和乙酸乙酯搅拌萃取分液，水层用乙酸乙酯萃取两次后合并有机层，用水洗涤后干燥，旋干溶剂，用甲苯石油醚重结晶2次得到类白色固体 3.3g，LC:97.1％。
步骤5
参考实施例1中的步骤3，得到目标单体I1-2a，1.5g，白色固体。
实施例4
化合物结构式如下式I8-3a所示：
步骤1
在反应瓶中加入6.8g(0.018mol)化合物4-1、0.99g(0.009mol)和100mL四氢呋喃，之后，分批加入2.3g(0.020mol)四丁基氟化铵。室温反应2小时，点板检测化合物4-1消失。加水和乙酸乙酯搅拌萃取分液，水层用乙酸乙酯萃取两次后合并有机层，用水洗涤后干燥，旋干溶剂，用甲苯石油醚重结晶2次得到类白色固体3.3g，LC:97.1％。
步骤2
参考实施例1中步骤3，得到目标单体I8-3a，白色固体，8g，LC:99.3％。
制造显示器盒
通过原始未处理的无碱玻璃使用5μm间隔珠以Norland 65粘合剂制得显示器盒。用手组装该盒且接着使用具有50mW/cm2及3000mJ/cm2的高压水银灯固化。
盒填充及固化
在室温下使用毛细管作用对LC混合物进行毛细管填充，在100℃下退火1 小时且接着在相同温度下通过线性偏振UV光(50mW/cm2)照射60秒。接着使该盒冷却至室温。
母体液晶组合物
表3母体液晶组合物A-1
表4母体液晶组合物A-2
表5母体液晶组合物A-3
表6母体液晶组合物A-4
表7母体液晶组合物A-5
表8母体液晶组合物A-6
液晶组合物实施例
由上文所列的母体液晶组合物A-1至A-6及式I的化合物，根据下表中给出的组合方式制备根据本发明的液晶组合物B-1至B-6。
配向实验
使用原始未处理的玻璃或ITO玻璃制造测试显示器，随后分别用根据混合物实施例B-1～B-6的向列型混合物填充且接着如上文所描述来固化。
然后，在光匣(light box)上的交叉偏振器之间研究配向质量。当该盒放置于交叉偏振器之间时观测到良好的暗态。在该盒旋转45°时观测到良好的透射状态。这展示通过来自实施例B-1～B-6的混合物实现的优异的均匀平面配向。液晶盒在78-80℃温度环境下，持续施加电压并切换暗态与亮态，500小时，配向稳定存在。在比较实验中，测试显示器在无式I的化合物的情况下用向列型主体混合物A-1～A-6填充，且以如针对根据本发明的混合物实施例 B-1～B-6所描述的相同方式固化。在比较实验中，在所有偏振器配置下观测到非均匀的透射状态。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。