含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物及应用的制作方法

本发明涉及含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物及应用，属于液晶材料。

背景技术：

1、近年来，随着液晶材料及相关产业的发展和进步，液晶材料及液晶组合物的应用已不限于应用在传统的液晶显示器领域，其在微波移相器、微波智能天线阵列等高频装置微波组件中的研究和应用也备受关注。

2、液晶及液晶组合物能够在电磁和光等外场作用下介电常数（δε）和双折射率（δn）连续变化，并且微波介电损耗随着频率的增加呈现下降趋势，与传统移相器工作规律相比具有显著的优势；当微波在液晶介质中传播时，变化的介电常数可改变微波相位，从而实现微波相位的连续可调谐作用。而且液晶制作的器件还具有成本低、易于工业化等优点，因此液晶是一种优秀的微波移相器用调谐介质材料。由于液晶材料具备介电常数可调、功耗低、电控扫描等特性，其在高方向性微波智能天线阵列领域也具有广阔的应用前景。

3、尽管液晶材料在微波组件领域的应用潜力巨大，但满足微波组件要求的液晶材料除需要具备良好的物化稳定性、较宽的工作温度范围之外，还必须具备高双折射率和低粘度，大的介电各向异性和光学各向异性，以及低介电损耗等性能参数，常规液晶材料仍无法满足上述要求。目前，已有一些文献报导了可用于微波技术器件的液晶化合物。在德国专利申请de102004029429a1中描述了液晶介质在微波技术，尤其移相器中的用途，其中讨论了基于多数为芳基的腈和异硫氰酸酯的混合物的液晶介质。在欧洲专利申请ep4073205a1、ep4022007a1、ep4041846a1中均描述了液晶介质在微波范围内的应用和技术改良，均涉及含异硫氰酸酯化合物液晶介质在微波器件领域的应用。而这些文献中所述用于微波器件的液晶组合物也存在一些不足，如δn不够高（多数在0.2～0.4之间）、相位范围不够宽，溶解性不佳、低温下储存的稳定性差等问题。

4、鉴于可用于微波的液晶化合物仍具有若干缺点，期望开发具有用于此类液晶介质综合性能更佳、使用范围更宽的混合物组份。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物及应用，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物具有较高的清亮点、较好的溶解性、较高的双折射率、较宽的相转变温度区间，能够有效改善液晶组分的性能。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的结构式如下：

3、；

4、其中，r选自烷基或烷氧基中的任意一种；

5、x选自s或o；

6、z1、z2分别独立的选自单键、-cmh2m+1、-c≡c-、-ch=ch-中的任一种，m为1~12的整数；

7、y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8分别独立的选自h、f、烷基或烷氧基中的任一种；

8、n为1或2。

9、进一步的，所述r选自c1~c12的烷基或烷氧基中的任意一种。

10、进一步的，所述z1、z2分别独立的选自单键、-cmh2m+1、-c≡c-、-ch=ch-中的任一种，m为1~5的整数。

11、进一步的，所述y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8分别独立的选自h、f、c1~c5烷基或c1~c5烷氧基中的任一种。

12、进一步的，所述r选自c1~c5的直链烷基；

13、所述z1、z2分别独立的选自单键、-c≡c-；

14、所述y1、y2、y3、y4、y5、y7均为h，y6和y8均为f。

15、进一步的，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物选自如下结构中的任意一种：

16、。

17、本发明还公开了所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的应用：所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物应用于液晶组合物。

18、含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的应用：所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物应用于液晶显示器。

19、含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的应用：所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物应用于高频装置的微波组件。

20、进一步的，其特征在于，所述高频装置的微波组件为微波移相器、可调谐滤波器、可调谐超材料结构或微波智能天线阵列。

21、本发明的有益效果是：

22、所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物具有较好的溶解性和较宽的液晶相转变温度区间，将其添加在液晶组合物中使用，不仅可以提高液晶组合物的相转变温度，而且能够使液晶组合物长时间稳定保存；另外所述液晶单体化合物具有较高清亮点和较高的双折射率，用于混晶配方中，能够提高液晶组分的清亮点和双折射率，改善液晶组分的性能，进而减少液晶器件的厚度，缩短响应时间。所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物不仅可应用于液晶显示领域也可应用高频装置的微波组件。

技术特征：

1.含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物，其特征在于，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的结构式如下：

2.根据权利要求1所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物，其特征在于，所述r选自c1~c12的烷基或烷氧基中的任意一种。

3.根据权利要求1所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物，其特征在于，所述z1、z2分别独立的选自单键、-cmh2m+1、-c≡c-、-ch=ch-中的任一种，m为1~5的整数。

4.根据权利要求1所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物，其特征在于，所述y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8分别独立的选自h、f、c1~c5烷基或c1~c5烷氧基中的任一种。

5.根据权利要求1所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物，其特征在于，所述r选自c1~c5的直链烷基；

6.根据权利要求1所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物，其特征在于，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物选自如下结构中的任意一种：

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物应用于液晶组合物。

8.一种根据权利要求1-6任意一项所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物应用于液晶显示器。

9.一种根据权利要求1-6任意一项所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物应用于高频装置的微波组件。

10.根据权利要求9所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的应用，其特征在于，所述高频装置的微波组件为微波移相器、可调谐滤波器、可调谐超材料结构或微波智能天线阵列。

技术总结本发明涉及液晶材料技术领域，具体涉及含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物及应用，所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物的结构式如下：；其中，R选自烷基或烷氧基中的任意一种；X选自S或O；Z<subgt;1</subgt;、Z<subgt;2</subgt;分别独立的选自单键、‑C<subgt;m</subgt;H<subgt;2m+1</subgt;、‑C≡C‑、‑CH=CH‑中的任一种，m为1~12的整数；Y<subgt;1</subgt;、Y<subgt;2</subgt;、Y<subgt;3</subgt;、Y<subgt;4</subgt;、Y<subgt;5</subgt;、Y<subgt;6</subgt;、Y<subgt;7</subgt;、Y<subgt;8</subgt;分别独立的选自H、F、烷基或烷氧基中的任一种；n为1或2。所述含异硫氰基的苯并噻吩或呋喃系列液晶单体化合物具有较高的清亮点、较好的溶解性、较高的双折射率、较宽的相转变温度区间，能够有效改善液晶组分的性能。技术研发人员：刘宽,宫凯,姜亦涛,王宁,贾公明受保护的技术使用者：中节能万润股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20