本发明属于液晶显示技术领域，更具体地，涉及用于液晶组合物的化合物、包含该化合物的液晶组合物，以及包含有该化合物或液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器。
背景技术：
随着显示技术的发展，液晶显示器件(liquidcrystaldisplay，lcd)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
反应性介晶(reactivemesogen,rm)目前是液晶显示行业非常热门且重要的研究方向，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(patternretarderfilm)等。
但是，液晶化合物与rm混合后在psa模式显示器中的应用方面仍具有一些缺点。首先，到目前为止并不是所有rm都适合用于psa显示器；同时，如果采用紫外光(ultravioletlight)而不添加光引发剂使rm进行聚合，则能够选择rm种类变得更少；另外，要求液晶化合物与所选择的rm组合形成的液晶组合物具有低的旋转粘度和良好的光电性能，以及高的电压保持率(vhr)以达到预期显示效果。psa-va显示模式，采用紫外光辐照后的液晶组合物仍然具有高的vhr是非常重要的，否则会导致显示器出现残像等问题。通常液晶化合物与rm组成的液晶组合物在液晶显示元件或液晶显示器制备过程需要经过两个阶段的紫外光照射制程，使rm聚合，并在rm聚合后尽量少的残留在液晶组合物中。因此，rm聚合过程时间的长短直接影响液晶显示元件或液晶显示器的制备过程所需的时间。
技术实现要素：
为了克服反应性介晶(rm)聚合时间长的问题，获得具有rm聚合时间短，转化效率高、rm残留少的液晶组合物，本发明人等进行了深入研究，发现通过在液晶组合物中含有本发明的化合物能够解决该问题，从而完成了本发明。
本发明还提供含有本发明的化合物的液晶组合物，及包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器。
本发明提供的式ⅰ所示化合物作为反应性介晶(rm)在液晶组合物中使用，具有溶解度高、紫外线耐受能力好的特点。另外，本发明的式ⅰ所示化合物在聚合时的转化效率高，从而能够有效提高生产效率。另外，本发明的式i所示的化合物在作为反应性介晶在液晶组合物中使用时还具有电压保持率(vhr)高的优点。另外，本发明的式i所示化合物作为反应性介晶(rm)在液晶组合物中使用时聚合后残留少从而能够避免残像问题。
具体地，本发明包含以下内容：
本发明的第一方面，提供一种化合物，该化合物为式ⅰ所示的化合物，
其中，
l1、l2、l3各自独立地表示h、碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为2～5的烯基、碳原子数为1～5的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～5的烷基、氟取代的碳原子数为1～5的烷氧基、或者、卤素；
w1、w2各自独立地表示-o-或亚甲基，其中w1、w2中至少一个表示-o-；
n1表示1、2或3；n2、n4各自独立地表示0、1、2、3或4；n3表示0、1或2；
m1、m2各自独立地表示0、1或2，且m1 m2≥1；
p1、p2各自独立地表示烯氧基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、氟代甲基丙烯酸基、丙烯酰胺基、环氧基、或者、马来酰胺基；
sp1、sp2各自独立地表示单键、碳原子数为1～5的烷基、或者、碳原子数为2～5的烯基，且前述sp1、sp2所示基团中任意一个或多个不相邻的-ch2-任选被-o-、-s-、-co-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-ooc-或丙烯酸酯基替代。
本发明的第二方面，提供一种液晶组合物，包含前述本发明第一方面的化合物。
本发明的第三方面，提供一种液晶显示元件或液晶显示器，其包含前述的化合物或者包含前述液晶组合物，该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。
本发明提供的式ⅰ所示化合物作为反应性介晶(rm)在液晶组合物中使用，具有溶解度高、紫外线耐受能力好的特点。另外，本发明的式ⅰ所示化合物具有转化效率高从而能够有效提高生产效率的优点。另外，本发明的式i所示的化合物在作为反应性介晶在液晶组合物中使用时还具有电压保持率(vhr)高的优点。另外，本发明的式i所示化合物作为反应性介晶(rm)在液晶组合物中使用时聚合后残留少从而能够避免残像问题。
通常，为了使得液晶组合物中所含有的作为反应性介晶的物质聚合，对液晶组合物进行2阶段的光照射。作为这里的光照射，通常使用例如紫外光进行照射。光照射工序通常对灌注有液晶组合物但尚未安装背光等其他元件的液晶面板进行。在利用紫外光进行照射的第一阶段，关于第一阶段光照射(uv1)的时间，对于使用含有通常的反应性介晶的液晶组合物的液晶面板，第一阶段光照射一般需要例如75～100s的时间，而对于使用采用本发明的式i所示化合物作为反应性介晶的液晶组合物的液晶面板，第一阶段光照射的时间可以缩短至例如50～65s的时间。虽然对于每一块液晶面板，通过使用采用本发明的式i所示化合物作为反应性介晶的液晶组合物所节约的光照时间仅为数十秒的范围，但在工业化大量生产的情况下，可以大大节约液晶显示器件的制备工艺所需要的时间，提高生产率。另外，第一阶段的紫外线照射所使用的设备昂贵，通过减少光照射所需要的时间，能够提高光照射设备的使用效率，减少投入的设备的花费，降低生产成本。在第一阶段光照射(uv1)结束后进行第二阶段光照射(uv2)，uv2中所使用的光可以列举出例如紫外光。在uv2阶段使用比uv1阶段的紫外光辐照度更小的紫外光，能够使得未发生聚合的液晶化合物缓慢的完全聚合，从而进一步减少rm在液晶组合物中的残留。并且由于聚合缓慢，该过程不会对已经形成的预倾角产生影响。
本发明的包含式ⅰ所示化合物的液晶组合物具有rm残留少、转化效率高、电压保持率(vhr)高的优点。另外，本发明的包含式ⅰ所示化合物的液晶组合物具有低的粘度，可以实现快速响应，具有适中的介电各向异性δε、适中的光学各向异性δn，高的对热和光的稳定性。
本发明的包含前述的化合物或液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器，具有较宽的向列相温度范围、合适的或较高的双折射率各向异性δn、高电压保持率、rm转化率高、残留少的特点，可以有效避免残像问题，并能够有效缩短制备过程，提高生产效率。
附图说明：
图1为本发明的一个实施例的式i-7-1所示化合物的质谱图。
具体实施方式
[化合物]
作为本发明的一个方面的化合物，其为式ⅰ所示的化合物，
其中，
l1、l2、l3各自独立地表示h、碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为2～5的烯基、碳原子数为1～5的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～5的烷基、氟取代的碳原子数为1～5的烷氧基、或者、卤素；
w1、w2各自独立地表示-o-或亚甲基，其中w1、w2中至少一个表示-o-；
n1表示1、2或3；n2、n4各自独立地表示0、1、2、3或4；n3表示0、1或2；
m1、m2各自独立地0、1或2，且m1 m2≥1；
p1、p2各自独立地表示烯氧基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、氟代甲基丙烯酸基、丙烯酰胺基、环氧基、或者、马来酰胺基；
sp1、sp2各自独立地表示单键、碳原子数为1～5的烷基、或者、碳原子数为2～5的烯基，且前述sp1、sp2所示基团中任意一个或多个不相邻的-ch2-任选被-o-、-s-、-co-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-ooc-或丙烯酸酯基替代。
由于式ⅰ所示化合物具有p1、p2所示的聚合基团，因此，在加电压的条件下，经过紫外光(uv)照射聚合后，式ⅰ所示化合物聚合形成稳定的预倾斜，起到对液晶组合物中的液晶分子进行配向的作用，使液晶分子在未受到电场作用时，便具有一定预倾角。前述的预倾角是指，液晶分子在未受到电场作用时，液晶分子相对于基板平面所形成的夹角。预倾角越小，越有利于提高响应速度，为了获得适宜的响应速度，前述的预倾角的范围为例如88°～89°的范围。前述的预倾角的大小受到聚合过程中施加电压的大小、光照射的辐照强度、光照射的辐照时间的影响。
可选的，式i所示化合物选自下述的式ⅰ-1至式ⅰ-13所示的化合物组成的组，
其中，l11、l22、l33、l44各自独立地表示h、碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为2～5的烯基、碳原子数为1～5的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～5的烷基、氟取代的碳原子数为1～5的烷氧基、或者、卤素；
n11、n33、n44各自独立地表示0、1、2、3或4；n22表示0、1或2；
p1、p2各自独立地表示
sp1、sp2各自独立地表示单键、碳原子数为1～5的亚烷基、碳原子数为2～5的烯基，且前述sp1、sp2所示基团中任意一个或多个不相邻的-ch2-可以被-o-、-s-、-co-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-ooc-或丙烯酸酯基替代。
可选的，式i所示化合物选自下述的式ⅰ-1-1至式ⅰ-13-4所示的化合物组成的组，
式ⅰ所示化合物所具有的
[液晶组合物]
作为本发明的一个方案的液晶组合物，含有前述的式i所示的化合物。液晶组合物中，除了式i所示的化合物之外，还可以含有式i所示的化合物之外的液晶化合物以及其他添加材料。将式i所示化合物加入到液晶组合物中，灌注到显示元件后，在电极间施加电压下通过uv光致聚合或交联，可以使液晶分子产生预倾角。包含式ⅰ所示化合物的液晶组合物具有rm残留少、转化效率高、电荷保持率(vhr)高的优点，较低的粘度，可以实现快速响应，具有适中的介电各向异性δε、适中的光学各向异性δn，高的对热和光的稳定性。
本发明的液晶组合物中，可选的，还可以包含一种或多种下述的式ⅱ所示的化合物、以及，一种或多种下述的式ⅲ所示的化合物，
式ii中，r1、r2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，
式iii中，r3、r4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r3、r4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；
z1、z2各自独立地表示单键、-ch2ch2-或-ch2o-；
m表示1或2；n表示0、1或2。
式ⅱ所示化合物具有旋转粘度低、与其他化合物互溶性好的特点。较低的旋转粘度更有利于提高液晶组合物的响应速度。式ⅲ所示化合物具有负介电各项异性，通过式ⅲ所示化合物来调节液晶组合物的驱动电压。
作为前述的式ⅲ中的r3、r4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。r3、r4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优选为负介电各向异性液晶组合物。
本发明的液晶组合物中，式ⅰ所示合化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为0.01～1％，优选为0.03～0.2％；式ⅱ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为15～60％，优选为20～40％；式ⅲ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为20～60％，优选为30～50％。
可选的,前述一种或多种式ⅱ所示化合物选自式ⅱ-1至式ⅱ-16所示化合物组成的组，
可选的,前述一种或多种式ⅲ所示化合物选自式ⅲ-1至式ⅲ-14所示化合物组成的组，
其中，式ⅲ-1至式ⅲ-14所示化合物中的r3、r4与前述式ⅲ所示化合物中的r3、r4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r3、r4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。
本发明的液晶组合物中，在一些实施方式中，可选的，前述液晶组合物还可以包含一种或多种式ⅳ所示化合物，
其中，r5、r6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-。
通过在本申请的液晶组合物中含有前述的式ⅳ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。本发明的液晶组合物中，含有前述的式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)可以为1～15％，优选为2～10％。
优选地，前述一种或多种式ⅳ所示的化合物选自式ⅳ-1至式ⅳ-6所示化合物组成的组，
其中，r61表示碳原子数为2～6的烷基。
本发明的液晶组合物中，在一些实施方式中，可选的，还可以包含一种或多种式ⅴ所示的化合物，
其中，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；
可选的，上述一种或多种式ⅴ所示的化合物选自式ⅴ-1至式ⅴ-4所示化合物组成的组，
其中，r71、r81各自独立的表示碳原子数为2～6的烷基或碳原子数为2～6的烯基；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。r82表示碳原子数为1～5的烷氧基；
式ⅴ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)可以为1～30％，优选为5～20％。
式ⅴ所示的化合物具有高的清亮点与弹性常数，尤其是展曲弹性常数k33，有利于提升液晶组合物的参数性能。
本发明的液晶组合物中，在一些实施方式中，可选的，还可以包含一种或多种式ⅵ所示的化合物，
其中，r9、r10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；
f1、f2、f3各自独立地表示h或f，且f2、f3不同时为f。
可选的，上述一种或多种式ⅵ所示的化合物选自式ⅵ-1至ⅵ-3所示化合物组成的组，
其中，r9、r10各自独立地优选表示碳原子数为2～6的烷基或原子数为2～6的烯基。
式ⅵ-1至ⅵ-3所示的化合物具有高的清亮点，一般高于200℃，可以更加显著地提升本发明的液晶组合物的清亮点。
式ⅵ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)可以为1～10％，优选为2～5％。
本发明的液晶组合物中，可选的，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、紫外线吸收剂、手性剂。
抗氧化剂、紫外线吸收剂可以列举出，
t表示1～10的整数。
[液晶显示元件或液晶显示器]
本发明还涉及包含上述任意一种液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器；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。
可选的，所述液晶显示元件或液晶显示器优选有源矩阵液晶显示元件或液晶显示器。
可选的，所述有源矩阵显示元件或显示器为psva-tft或ips-tft液晶显示元件或显示器。
包含前述的化合物或液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器，具有较宽的向列相温度范围、合适的或较高的双折射率各向异性δn、rm残留少、转化效率高、高电压保持率的特点，可以有效避免残像问题，并能够有效缩短制备过程，提高生产效率。
对于前述的本发明的液晶显示元件或液晶显示器，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元件或液晶显示器的结构。
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液晶组合物，第一基板与第二基板平行相对设置，第一基板和第二基板的靠近液晶组合物一侧设有配向层，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。
作为本发明的液晶显示器的制备方法，本领域技术人员能够根据本领域的常识选择合适的方法进行制备。作为本发明的液晶显示器的制备方法的一个例子，例如，包括下述步骤的制备方法：
在第一基板和第二基板的表面均匀涂布配向材料，配向材料可以选用聚酰亚胺，对均匀涂布的配向材料进行加热固化，加热温度为210～250℃，形成配向层；
在第二基板表面散布间隔物，并沿第一基板的边缘涂布边框胶，并在100℃～150℃下进行固化；
将第一基板和第二基板相对设置，贴合形成具有夹层空间的结构；
将液晶组合物注入第一基板和第二基板之间的夹层空间，密封固化，从而将液晶组合物密封在第一基板和第二基板之间，并同时进行加电、紫外光照射。紫外光照射分为第一阶段紫外光照射(uv1)、第二阶段紫外光照射(uv2)的两个阶段。在uv1阶段，紫外光波长为360nm～370nm，紫外光辐照度为60～72mw/cm2。作为紫外光照射的时间，可以为例如50～65s，优选为50～60s。
在第一阶段的光照射结束后进行第二阶段光照射(uv2)，uv2中所使用的光可以列举出例如紫外光。第二阶段紫外光照射(uv2)紫外光波长例如为360nm～370nm，在uv2阶段使用紫外光辐照度为例如3～8mw/cm2。通过采用这样的辐照度，能够使得未发生聚合的式i所示化合物缓慢的完全聚合，提高可聚合化合物的转化率，从而使得液晶组合物中不存在可聚合化合物的残留。并且由于聚合缓慢，该过程不会对已经形成的预倾角产生影响。uv2阶段的紫外光照射时间可以为例如100～150min。
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toyomodel6254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。
液晶组合物的制备方法如下：将各液晶单体按照一定配比称量后放入不锈钢烧杯中，将装有各液晶单体的不锈钢烧杯置于磁力搅拌仪器上加热融化，待不锈钢烧杯中的液晶单体大部份融化后，往不锈钢烧杯中加入磁力转子，将混合物搅拌均匀，冷却到室温后即得液晶组合物。
液晶显示器件制备方法如下：首先，在第一基板和第二基板的表面均匀涂布配向材料，配向材料可以选用聚酰亚胺，对均匀涂布的配向材料进行加热固化，加热温度为230℃，形成配向层；其次，在第二基板表面散布间隔物，并沿第一基板的边缘涂布边框胶，并在120℃下进行固化；然后，将第一基板和第二基板相对设置，贴合形成具有夹层空间的结构；最后，将液晶组合物注入第一基板和第二基板之间的夹层空间，密封固化，从而将液晶组合物密封在第一基板和第二基板之间，并同时进行加电、紫外光照射。紫外光照射分为两个阶段，包括第一阶段紫外光照射(uv1)、第二阶段紫外光照射(uv2)。在uv1阶段，以紫外光波长为365nm，辐照度为64mw/cm2进行光照射，控制紫外光的照射时间，以使得液晶分子形成89°左右的预倾角(通常要求rm转化率达到50％左右)。rm转化率越高，紫外光的照射时间就越短。在第一阶段的光照射结束后进行第二阶段光照射(uv2)，uv2中使用波长365nm的紫外光，辐照度为5mw/cm2，光照射时间为100-150min。
rm的转化率的计算公式为：
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：
[化合物]
首先，参照公开号为cn104774188a的专利公报中公开的相关合成方法合成以下式ⅶ、式ⅷ所示的中间体化合物。将cn104774188a全文援引在本申请中。
其中，w3、w4各自独立地表示o或亚甲基，且w3、w4中至少一个表示o；
x1、x2各自独立的表示br或i；n5表示1、2或3；
sp各自独立地表示单键、碳原子数为1～5的烷基、或者、碳原子数为2～5的烯基，且前述sp所示基团中任意一个或多个不相邻的-ch2-任选被-o-、-s-、-co-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-ooc-或丙烯酸酯基替代。
实施例1
化合物结构式如下式i-1-3所示：
其制备路线如下：
制备的具体操作流程：
中间体3
在1l三口瓶中投入0.1mol的中间体1、0.1mol的中间体2、0.12mol无水碳酸钾，0.5l甲苯，0.1l水，氮气保护下加入钯碳，加热回流反应2小时。分液，有机相用0.2l水洗，有机相过50g硅胶柱，150g甲苯冲柱，旋干，得中间体3。
中间体4
在2l三口瓶中投入前述中间体3，0.5l甲苯，0.1l无水乙醇，10g钯碳(5％)，氮气排空5次，氢气排空3次，搅拌加氢3h，将体系倒入装有20g硅胶的柱子中，用0.5l甲苯冲洗，洗脱液用水洗三次到中性，旋干，得中间体4。
化合物i-1-3
在1l三口瓶中投入0.02mol的前述中间体4，0.05mol甲基丙烯酸，0.5l甲苯，氮气保护下降温至0℃，控温0～5℃，加入0.09mol二环己基碳二亚胺(以下，称为“dcc”)，加毕，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。加入500ml水，分液，水相用100ml×2甲苯萃取，合并有机相，用500ml×2食盐水洗，洗毕，无水硫酸钠干燥，蒸干，取30g硅胶、3倍石油醚(90～120℃)过柱，2倍石油醚(90～120℃)冲柱，蒸干2倍乙醇重结晶，得化合物i-1-3。
使用类似的方法，可以合成得到下述化合物，
实施例2
化合物结构式如下式i-1-17所示：
其制备路线如下：
制备的具体操作流程：
中间体6
在1l三口瓶中投入0.1mol的中间体5、0.1mol的中间体2、0.12mol无水碳酸钾，0.5l甲苯，0.1l水，氮气保护下加入钯碳，加热回流反应2小时。分液，有机相用0.2l水洗，有机相过50g硅胶柱，150g甲苯冲柱，旋干，得中间体6。
中间体7
在2l三口瓶中投入前述中间体6，0.5l甲苯，1.1mol甲酸，回流反应4h，分液，有机相用10％碳酸钠溶液洗至中性，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得到中间体7
中间体8
在2l三口瓶中投入0.1mol的前述中间体7，0.5l四氢呋喃，0.02l水，降温到0℃，分批加入0.15mol硼氢化钾，控温0℃反应3h，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。向体系加1l水,然后用稀酸调节ph到6～7，分液，水相用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，旋干，得中间体8。
中间体9
在2l三口瓶中投入前述中间体8，0.5l甲苯，0.1l无水乙醇，10g钯碳(5％)，氮气排空5次，氢气排空3次，搅拌加氢3h，将体系倒入装有20g硅胶的柱子中，用0.5l甲苯冲洗，洗脱液用水洗三次到中性，旋干，得中间体9。
化合物i-1-17
在1l三口瓶中投入0.02mol的中间体9，0.05mol甲基丙烯酸，0.5l甲苯，氮气保护下降温至0℃，控温0～5℃，加入0.09moldcc，加毕，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。加入500ml水，分液，水相用100ml×2甲苯萃取，合并有机相，用500ml×2食盐水洗，洗毕，无水硫酸钠干燥，蒸干，取30g硅胶、3倍石油醚(90～120℃)过柱，2倍石油醚(90～120℃)冲柱，蒸干2倍乙醇重结晶，得化合物i-1-17。
实施例3
化合物结构式如下式i-1-7所示：
其制备路线如下：
制备的具体操作流程：
中间体11
在1l三口瓶中投入0.1mol的前述中间体5、0.1mol的中间体10、0.12mol无水碳酸钾，0.5l甲苯，0.1l水，氮气保护下加入钯碳，加热回流反应2小时。分液，有机相用0.2l水洗，有机相过50g硅胶柱，150g甲苯冲柱，旋干，得中间体11。
中间体12
在2l三口瓶中投入前述中间体11，0.5l甲苯，2.2mol甲酸，回流反应4h，分液，有机相用10％碳酸钠溶液洗至中性，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得到中间体12
中间体13
在2l三口瓶中投入0.1mol的中间体12，0.5l四氢呋喃，0.02l水，降温到0℃，分批加入0.3mol硼氢化钾，控温0℃反应3h，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。向体系加1l水,然后用稀酸调节ph到6～7，分液，水相用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，旋干，得中间体13。
化合物i-1-7
在1l三口瓶中投入0.02mol的中间体13，0.05mol甲基丙烯酸，0.5l甲苯，氮气保护下降温至0℃，控温0～5℃，加入0.09moldcc，加毕，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。加入500ml水，分液，水相用100ml×2甲苯萃取，合并有机相，用500ml×2食盐水洗，洗毕，无水硫酸钠干燥，蒸干，取30g硅胶、3倍石油醚(90～120℃)过柱，2倍石油醚(90～120℃)冲柱，蒸干2倍乙醇重结晶，得化合物i-1-7。
使用类似的方法，可以合成得到下述化合物，
实施例4
化合物结构式如下式i-7-1所示：
其制备路线如下：
制备的具体操作流程：
中间体15
在3l三口瓶中投入0.1mol的中间体14、0.22mol的中间体5、0.24mol无水碳酸钾，1.5l甲苯，0.5l水，氮气保护下加入钯碳，加热回流反应4小时。分液，有机相用0.5l水洗，有机相过50g硅胶柱，500g甲苯冲柱，旋干，得中间体15。
中间体16
在2l三口瓶中投入前述中间体11，0.5l甲苯，2.2mol甲酸，回流反应4h，分液，有机相用10％碳酸钠溶液洗至中性，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得到中间体16
中间体17
在2l三口瓶中投入0.1mol的前述中间体16，0.5l四氢呋喃，0.02l水，降温到0℃，分批加入0.3mol硼氢化钾，控温0℃反应3h，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。向体系加1l水,然后用稀酸调节ph到6～7，分液，水相用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，旋干，得中间体17。
化合物i-7-1
在1l三口瓶中投入0.02mol的中间体17，0.05mol甲基丙烯酸，0.5l甲苯，氮气保护下降温至0℃，控温0～5℃，加入0.09moldcc，加毕，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。加入500ml水，分液，水相用100ml×2甲苯萃取，合并有机相，用500ml×2食盐水洗，洗毕，无水硫酸钠干燥，蒸干，取30g硅胶、3倍甲苯过柱，2倍甲苯冲柱，蒸干2倍乙醇重结晶，得化合物i-7-1。图1为化合物i-7-1的质谱图。
使用类似的方法，可以合成得到下述化合物，
实施例5
化合物结构式如下式i-7-9所示：
其制备路线如下：
制备的具体操作流程：
中间体19
在3l三口瓶中投入0.1mol的中间体14、0.22mol的中间体18、0.24mol无水碳酸钾，1.5l甲苯，0.5l水，氮气保护下加入钯碳，加热回流反应4小时。分液，有机相用0.5l水洗，有机相过50g硅胶柱，500g甲苯冲柱，旋干，得中间体19。
中间体20
在2l三口瓶中投入前述中间体19，1l甲苯，0.2l无水乙醇，10g钯碳(5％)，氮气排空5次，氢气排空3次，搅拌加氢3h，将体系倒入装有20g硅胶的柱子中，用0.5l甲苯冲洗，洗脱液用水洗三次到中性，旋干，得中间体20
化合物i-7-9
在1l三口瓶中投入0.02mol的中间体20，0.05mol甲基丙烯酸，0.5l甲苯，氮气保护下降温至0℃，控温0～5℃，加入0.09moldcc，加毕，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。加入500ml水，分液，水相用100ml×2甲苯萃取，合并有机相，用500ml×2食盐水洗，洗毕，无水硫酸钠干燥，蒸干，取30g硅胶、3倍甲苯过柱，2倍甲苯冲柱，蒸干2倍乙醇重结晶，得化合物i-7-9。
使用类似的方法，可以合成得到下述化合物，
实施例6
化合物结构式如下式i-7-11所示：
其制备路线如下：
制备的具体操作流程：
中间体21
在2l三口瓶中投入0.1mol的中间体14、0.1mol的中间体5、0.12mol无水碳酸钾，1.5l甲苯，0.5l水，氮气保护下加入四三苯基膦钯，加热回流反应6小时。分液，有机相用0.5l水洗，有机相过50g硅胶柱，300g甲苯冲柱，旋干，得中间体21。
中间体23
在2l三口瓶中投入0.1mol的前述中间体21、0.1mol的中间体22、0.12mol无水碳酸钾，1.5l甲苯，0.5l水，氮气保护下加入四三苯基膦钯，加热回流反应6小时。分液，有机相用0.5l水洗，有机相过50g硅胶柱，300g甲苯冲柱，旋干，得中间体23。
中间体24
在2l三口瓶中投入前述中间体23，0.5l甲苯，1.1mol甲酸，回流反应4h，分液，有机相用10％碳酸钠溶液洗至中性，无水硫酸钠干燥，旋蒸，得到中间体24
中间体25
在2l三口瓶中投入0.1mol的前述中间体24，0.5l四氢呋喃，0.02l水，降温到0℃，分批加入0.15mol硼氢化钾，控温0℃反应3h，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。向体系加1l水，然后用稀酸调节ph到6～7，分液，水相用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，旋干，得中间体25。
中间体26
在2l三口瓶中投入前述中间体25，1l甲苯，0.2l无水乙醇，10g钯碳(5％)，氮气排空5次，氢气排空3次，搅拌加氢3h，将体系倒入装有20g硅胶的柱子中，用0.5l甲苯冲洗，洗脱液用水洗三次到中性，旋干，得中间体26。
化合物i-7-11
在1l三口瓶中投入0.02mol的前述中间体26，0.05mol甲基丙烯酸，0.5l甲苯，氮气保护下降温至0℃，控温0-5℃，加入0.09moldcc，加毕，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。加入500ml水，分液，水相用100ml×2甲苯萃取，合并有机相，用500ml×2食盐水洗，洗毕，无水硫酸钠干燥，蒸干，取30g硅胶、3倍甲苯过柱，2倍甲苯冲柱，蒸干2倍乙醇重结晶，得化合物i-7-11。
实施例7
化合物结构式如下式i-1-18所示：
其制备路线如下：
制备的具体操作流程：
中间体28
在2l三口瓶中投入0.1mol的中间体27、0.1mol的中间体2、0.12mol无水碳酸钾，0.5l甲苯，0.1l水，氮气保护下加入钯碳，加热回流反应4小时。分液，有机相用0.5l水洗，有机相过50g硅胶柱，500g甲苯冲柱，旋干，得中间体28。
中间体29
在2l三口瓶中投入前述中间体28，1l甲苯，0.2l无水乙醇，10g钯碳(5％)，氮气排空5次，氢气排空3次，搅拌加氢3h，将体系倒入装有20g硅胶的柱子中，用0.5l甲苯冲洗，洗脱液用水洗三次到中性，旋干，得中间体29。
中间体30
在2l三口瓶中投入前述中间体29，0.12mol无水碳酸钾，0.12mol溴乙醇，0.5ldmf，控温80℃反应4h，将体系倒入装有1l冰水的烧杯中，析出白色固体，吸滤得到中间体30。
中间体31
在1l三口瓶中投入0.1mol前述中间体30，0.5l二氯甲烷，控温-10—0℃滴加0.2mol三溴化硼，滴完自然升温至室温反应4h，将体系倒入装有1l冰水的烧杯中，析出白色固体，吸滤得到中间体31。
化合物i-1-18
在1l三口瓶中投入0.02mol的前述中间体31，0.05mol甲基丙烯酸，0.5l甲苯，氮气保护下降温至0℃，控温0-5℃，加入0.09moldcc，加毕，自然升至室温(约25℃)室温下反应8小时。加入500ml水，分液，水相用100ml×2甲苯萃取，合并有机相，用500ml×2食盐水洗，洗毕，无水硫酸钠干燥，蒸干，取30g硅胶、3倍甲苯过柱，2倍甲苯冲柱，蒸干2倍乙醇重结晶，得化合物i-1-18。
[液晶组合物]
实施例8：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表3所示。
表3：实施例8的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例9：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表4所示。
表4：实施例9的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例10：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表5所示。
表5：实施例10的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例11：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表6所示。
表6：实施例11的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例12：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表7所示。
表7：实施例12的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例13：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表8所示。
表8：实施例13的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例14：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表9所示。
表9：实施例14的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例15：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表10所示。
表10：实施例15的液晶组合物的配方及相应的性能
实施例16：
液晶组合物的配方及相应的性能如下表11所示。
表11：实施例16的液晶组合物的配方及相应的性能
对比例1：
将实施例15中的ⅰ-7-1替换为现有的式rm-1所示化合物作为反应性介晶(rm)，
液晶组合物的配方及相应的性能如下表12所示。
表12：对比例1的液晶组合物的配方及相应的性能
将实施例15与对比例1灌入相同的测试盒中，在测试盒两侧施加15v电压，并同时照射紫外光。紫外光照射分为两个阶段，uv1阶段和uv2阶段。uv1阶段采用波长为365nm、辐照度为64mw/cm2的紫外光照射。为获得89°左右的预倾角，通常要求rm转化率达到50％左右。经过相同条件的uv1阶段紫外光照射，式ⅰ-7-1所示化合物转化率为50％需要照射50s，而式rm-1所示化合物转化率为50％需要照射80s。由此可见，采用式ⅰ-7-1所示化合物作为反应性介晶(rm)能够有效缩短液晶显示元件或液晶显示器的制备过程，提高生产效率。
rm的转化率的计算公式为：
经过uv1阶段后，进行uv2阶段，uv2阶段采用波长为365nm、辐照度为5mw/cm2的紫外光照射，照射150min，使rm尽量完全聚合。经过uv2阶段后，式ⅰ-7-1所示化合物残留量为50ppm，而式rm-1所示化合物残留量为85ppm。rm残留量越少，液晶组合物的vhr越高。因此，采用式ⅰ-7-1所示化合物作为反应性介晶(rm)的液晶组合物vhr更高，能够有效避免残像问题。
对比例2：
将实施例11中的ⅰ-2-1替换为现有的式rm-2所示化合物作为反应性介晶(rm)，
液晶组合物的配方及相应的性能如下表13所示。
表13：对比例2液晶组合物的配方及相应的性能
将实施例11与对比例2灌入相同的测试盒中，在测试盒两侧施加15v电压，并同时照射紫外光。紫外光照射分为两个阶段，uv1阶段和uv2阶段。uv1阶段采用波长为365nm、辐照度为64mw/cm2的紫外光照射。为获得89°左右的预倾角，式ⅰ-2-1所示化合物需要照射53s，而式rm-2所示化合物需要照射77s。由此可见，采用式ⅰ-2-1所示化合物作为反应性介晶(rm)能够有效缩短液晶显示元件或液晶显示器的制备过程，提高生产效率。
经过uv1阶段后，进行uv2阶段，uv2阶段采用波长为365nm、辐照度为5mw/cm2的紫外光照射，照射120min，使rm尽量完全聚合。经过uv2阶段后，式ⅰ-2-1所示化合物残留量为50ppm，而式rm-2所示化合物残留量为80ppm。rm残留量越少，液晶组合物的vhr越高。因此，采用式ⅰ-2-1所示化合物作为反应性介晶(rm)的液晶组合物vhr更高，能够有效避免残像问题。
对比例3：
将实施例8中的ⅰ-1-1替换为现有的式rm-3所示化合物作为反应性介晶(rm)，
液晶组合物的配方及相应的性能如下表14所示。
表14实施例8液晶组合物的配方及相应的性能
将实施例8与对比例3液晶组合物灌入相同的测试盒中，在测试盒两侧施加15v电压，并同时照射紫外光。紫外光照射分为两个阶段，uv1阶段和uv2阶段。uv1阶段采用波长为365nm、辐照度为64mw/cm2的紫外光照射。为获得89°左右的预倾角，式ⅰ-1-1所示化合物需要照射55s，而式rm-3所示化合物需要照射75s。由此可见，采用式ⅰ-1-1所示化合物作为反应性介晶(rm)能够有效缩短液晶显示元件或液晶显示器的制备过程，提高生产效率。
经过uv1阶段后，进行uv2阶段，uv2阶段采用波长为365nm、辐照度为5mw/cm2的紫外光照射，照射100min，使rm尽量完全聚合。经过uv2阶段后，式ⅰ-1-1所示化合物残留量为50ppm，而式rm-3所示化合物残留量为90ppm。rm残留量越少，液晶组合物的vhr越高。因此，采用式ⅰ-1-1所示化合物作为反应性介晶(rm)的液晶组合物vhr更高，能够有效避免残像问题。
1.一种化合物，其为式i所示，
其中，
l1、l2、l3各自独立地表示h、碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为2～5的烯基、碳原子数为1～5的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～5的烷基、氟取代的碳原子数为1～5的烷氧基、或者、卤素；
w1、w2各自独立地表示-o-或亚甲基，其中w1、w2中至少一个表示-o-；
n1表示1、2或3；n2、n4各自独立地表示0、1、2、3或4；n3表示0、1或2；
m1、m2各自独立地表示0、1或2，且m1 m2≥1；
p1、p2各自独立地表示烯氧基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、氟代甲基丙烯酸基、丙烯酰胺基、环氧基、或者、马来酰胺基；
sp1、sp2各自独立地表示单键、碳原子数为1～5的烷基、或者、碳原子数为2～5的烯基，且所述sp1、sp2所示基团中任意一个或多个不相邻的-ch2-任选被-o-、-s-、-co-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-ooc-或丙烯酸酯基替代。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，其选自下述的式ⅰ-1至式ⅰ-13所示化合物组成的组，
其中，
l11、l22、l33、l44各自独立地表示h、碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为2～5的烯基、碳原子数为1～5的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～5的烷基、氟取代的碳原子数为1～5的烷氧基、或者、卤素；
n11、n33、n44各自独立地表示0、1、2、3或4；n22表示0、1或2；
p1、p2各自独立地表示
sp1、sp2各自独立地表示单键、碳原子数为1～5的亚烷基、或者、碳原子数为2～5的烯基，且所述sp1、sp2所示基团中任意一个或多个不相邻的-ch2-任选被-o-、-s-、-co-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-ooc-或丙烯酸酯基替代。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，其选自下述的式ⅰ-1-1至式ⅰ-13-4所示化合物组成的组，
4.一种液晶组合物，其特征在于，其包含一种或多种权利要求1～3任一项所述的化合物。
5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，其还包含一种或多种下述的式ⅱ所示化合物、以及，一种或多种下述的式ⅲ所示化合物，
式ii中，r1、r2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，
式iii中，r3、r4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r3、r4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；
z1、z2各自独立地表示单键、-ch2ch2-或-ch2o-；
m表示1或2；n表示0、1或2。
6.根据权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于，所述一种或多种式ⅱ所示化合物选自式ⅱ-1至式ⅱ-16所示化合物组成的组，
7.根据权利要求5或6所述的液晶组合物，其特征在于，所述一种或多种式ⅲ所示化合物选自式ⅲ-1至式ⅲ-14所示化合物组成的组，
式iii-1至式iii-14中，r3、r4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r3、r4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。
8.根据权利要求4～7任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式ⅳ所示的化合物，
其中，r5、r6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-。
9.根据权利要求4～8任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式ⅴ所示的化合物，
其中，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；
10.根据权利要求4～10任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式ⅵ所示化合物
其中，r9、r10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；
f1、f2、f3各自独立地表示h或f，且f2、f3不同时为f。
11.一种液晶显示元件或液晶显示器，其包含权利要求1～3任一项所述的化合物，或者权利要求4～10中任一项所述的液晶组合物，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。
技术总结