偕二氟双环己烷型TFT液晶材料
低污染生产新技术
(1,4-trans; 4,4’-anti; 4’,1’-trans)-2,2-difluoro -4,4’ -dipropyl- 1, 1’-bi(cyclohexane)
项目负责人
姚祝军：南京大学化学化工学院教授
研究方向：天然产物的全合成、药物化学和化学生物学，以天然产物全合成为研究手段拓展具有生理活性和药物发展前景的天然与非天然小分子有机化合物，发展分子探针开展相关作用机制的化学生物学研究
项目背景
全球TFT型液晶材料市场需求旺盛
全球液晶材料市场中TFT型液晶材料占总产值的80%以上，随着液晶电视、笔记本电脑、桌面显示器、移动通讯设备的发展，TFT型液晶面板需求不断增加。
2016年全球TFT-LCD面板需求面积为1.71亿平方米，据Display Search预计，2019年全球TFT-LCD面板出货面积将达到1.85亿平方米。
按照80%的有效显示面积、每平方米面板使用4.5 g液晶材料、混合液晶材料平均价格为1.5万元/kg左右来测算，2016年全球TFT混合液晶的需求量约为617吨、市场规模约93亿元，预计2019年全球TFT混合液晶的需求量约为700左右市场规模约100亿元。
项目技术简介及特点
作为TFT液晶材料的“领军者”，偕二氟双环己烷的市场前景可想而知。目前，该材料技术由日本垄断，本项目新技术的出现将有望打破该格局，为本土TFT液晶材料研究和产业化作出贡献。
该材料分子结构较为复杂，现工业合成工艺路线均采用日本技术，专利显示的最后关键两步为：
日本专利核心步骤：OKAMOTO Kazuo; SHIBATA Toshihiro (Organo Science Co. Ltd, and Chiracol Co. Ltd), EP 2594548 A1, 2013; US 8858829 B2, 2014.
该专利工艺路线虽然看起来简洁明了，但是存在一些缺陷。
1）该路线中使用大大过量的氟化试剂DAST，价格昂贵且产生大量含有HF的工业废水，导致巨大的环保压力和后处理成本；
2）3-丙基环己酮衍生物1与格式试剂2并非商品化原料，均需要多步合成（合成步骤无报道）；
3）该液晶材料最后两步以外包加工方式进行，生产基地位于中国，生产企业环保压力巨大，获利微薄。
本技术的基本路线：
采用经济易得的工业原料4-丙基环己基酮和二氟氯乙酸（钠）为起点。
以反式烯丙醇和二氟氯乙酸酯化，由Reformatsky-Claisen重排反应将偕二氟亚甲基重排到目标化合物结构中的所需位置，得到关键中间体γ、δ-不饱和酸；最终通过分子内烷基化反应完成闭环以及Barton-McCombie自由基去氧反应，完成了偕二氟双环己烷液晶材料（单体）的合成。
相较竞争对手路线，新路线具有以下特点：
1）全新路线和中间体：可形成工艺路线和中间体的新专利，涉及的中间体可进一步用于后期对新液晶分子的研究和开发。
2）经济性：原料和反应试剂经济便宜，避免昂贵试剂使用，降低成本。
3）环保性：路线取消了原工艺的氟化步骤，从而不产生氟化步骤产生的大量含HF污水。
4）实用性：路线中尽量避免复杂的操作步骤，简化后处理步骤。（技术特点、创新点、优势）
目前，我们已经提交专利申请。
应用领域
TFT液晶材料已广泛应用于高清电视、智能手机、电脑、车载显示、智能仪表等终端显示器领域（如下），本项目实现TFT液晶材料的生产技术革新，未来将有广阔的应用前景。
1、便携式显示：可视频移动电话、可视频PDA、可视频电子书等；
手机显示屏幕
2、车载显示：GPS、安全驾驶显示、多媒体显示等；
车载GPS显示屏幕
3、计算机显示：笔记本电脑、监视器等；
4、家电和办公室显示：电视、互联网络终端、电子报纸等。
大屏幕液晶电视等屏幕
