JP4311055B2 - Liquid crystalline compound in which one of terminal groups is hydrogen, composition thereof, and liquid crystal display device containing the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは末端基が水素である液晶性化合物、この化合物を含有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子に関する。
【0002】
液晶性化合物の用語は、液晶相を有する化合物および液晶相を有さないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称として用いる。液晶性化合物、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と表記することがある。式(1)から式(12)で表わされる化合物をそれぞれ化合物(1)から化合物(12)と表記することがある。式(2)から式(12)において、六角形で囲んだB、D、Eなどの記号は環B、環D、環Eなどを示す。
【0003】
【従来の技術】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、PC(phase change)、TN(twisted nematic)、IPS(in-plane switching)、STN(super twisted nematic)、OCB(optically compensated bend)、ECB(electrically controlled birefringence)、VA(vertical alignment)などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、PM(passive matrix)とAM(active matrix)である。PM(passive matrix)はスタティック(static)とマルチプレックス(multiplex)などに分類され、AMはTFT(thin film transistor)、MIM(metal insulator metal)などに分類される。
【0004】
これらの素子は適切な特性を有する液晶組成物を含有する。素子に必要な一般的な特性を向上させるため、この組成物には次の一般的な特性が必要である。
No.組成物に必要な一般的な特性 素子に必要な一般的な特性
1. 熱に安定である 寿命が長い
2. 紫外線に安定である1) 寿命が長い
3. ネマチック相の範囲が広い 使用できる温度範囲が広い
4. 粘度が小さい2) 応答時間が短い
5. しきい値電圧が低い 消費電力が小さい
6. 比抵抗が高い 電圧保持率が高い
1)製造工程で紫外線を使用できる。
2)液晶セルに組成物を注入する時間が短い。
【0005】
AM素子に使う組成物ではNo.1〜6の特性が重要である。PM素子に使う組成物ではNo.1〜5の特性が重要である。これらの特性のほかに、光学異方性(Δn)、誘電率異方性(Δε)、弾性定数などの特性も重要である。
【0006】
最近では素子に使われる基板を作る技術が発達したので、基板のセルギャップ(cell gap)は小さくなる傾向にある。TNモード、OCBモードなどのAM素子においては、セルギャップを特に小さくする傾向にある。セルギャッは二枚の基板における間隔であり、液晶組成物の層の厚さと同じである。TNモードの素子において、セルギャップを小さくすると応答時間が短くなり、そしてリバースドメインが生じにくい。OCBモードにおいて、セルギャップを小さくするとスプレー配向からベンド配向に転移する時間(転移時間)が短くなり、そして印加電圧の変化によって液晶分子が配向を変えるのに要する時間(応答時間)が短くなる。
【0007】
これらのモードでは光学異方性(Δn)とセルギャップ(d)の積(Δn×d)は一定である。この場合、セルギャップを小さくすれば、光学異方性は大きくなる。そこで、光学異方性の大きな組成物が必要になる。このような組成物を調製するには大きな光学異方性を有する化合物を添加すればよい。この化合物の添加量は多い方が好ましい。しかし、単一の化合物を組成物に多量に添加した場合には低温で保管するあいだに結晶が析出することがある。これでは素子における表示ができない。したがって、大きな光学異方性を有し、さらに他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する化合物が必要となった。
【0008】
本発明の化合物が関連する特許明細書は次のとおり。
【特許文献1】
特開昭58−121225号公報(US4808333)
【特許文献2】
特開昭60−051135号公報(US4594465)
【特許文献3】
特開平2−004725号公報(US5279764)
【特許文献4】
特開平5−286905号公報(US5849216)
【特許文献5】
特開平5−339573号公報(US5523127)
【特許文献6】
特表平5−500679号公報(US6180026)
【特許文献7】
特表平5−502433号公報(US5358663)
【特許文献8】
特開平6−263662号公報(US5525258)
【特許文献9】
特開平7−278546号公報
【特許文献10】
特開平9−249881号公報(GB2310669A)
【特許文献11】
特開2001−316346公報
【特許文献12】
独国特許出願公開第3839213号明細書
【特許文献13】
独国特許出願公開第4338266号明細書
【特許文献14】
独国特許出願公開第4338267号明細書
【特許文献15】
独国特許出願公開第4338540号明細書
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明における第一の課題は、大きな光学異方性および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有し、組成物の成分として優れた化合物を提供することにある。第二の課題は、この化合物を含有し、そして組成物に必要な一般的な特性および大きな光学異方性を有する組成物と、この組成物を含有する液晶表示素子を提供することにある。組成物に必要な一般的な特性は、すでに記載した6項目を意味する。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは末端基が水素である化合物(1)が、次の特性を有することを見出した。この化合物は、熱と紫外線に対する良好な安定性、大きな光学異方性、小さな誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する。この化合物を含有する組成物は、組成物に必要とされる一般的な特性、大きな光学異方性および低温における良好な相溶性を有する。この組成物は小さいセルギャップを有する液晶表示素子に特に有用である。末端基が水素である化合物(1)は、末端基が極性基である対応する化合物に比較して熱と紫外線に対する良好な安定性、高い透明点、小さな粘度、そして低温における良好な相溶性を有する。
【0011】
本発明の課題を解決するための態様は下記のとおりである。この態様において、化合物(1)における末端基、環および結合基について、好ましい例も述べた。
【0012】
1. 下記の式(1)で表わされる化合物。
式(1)において、Raは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよい。
【0013】
「アルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−CH=CH−などで置き換えられてもよい」の句の意味を一例で示す。C4H9−において任意の−CH2−を−O−または−CH=CH−で置き換えた基の一部は、C3H7O−、CH3−O−(CH2)2−、CH3−O−CH2−O−、H2C=CH−(CH2)3−、CH3−CH=CH−(CH2)2−、およびCH3−CH=CH−CH2−O−である。このように「任意の」語は、「区別なく選択された少なくとも1つの」を意味する。化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接したCH3−O−O−CH2−よりも、酸素と酸素とが隣接しないCH3−O−CH2−O−の方が好ましい。
【0014】
好ましいRaは、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アルキルチオ、アルキルチオアルキル、アルキルチオアルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルキニル、およびアルキニルオキシである。これらの基は分岐鎖よりも直鎖の方が好ましい。分岐したRaは化合物(1)が光学活性であるときに好ましい。特に好ましいRaはアルキル、アルコキシ、アルケニル、およびアルケニルオキシである。
【0015】
アルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、3−ペンテニル、3−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニルは、高い透明点または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109.を参照。
【0016】
具体的なRaの例は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポキシメチル、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−プロペニルオキシ、2−ブテニルオキシ、2−ペンテニルオキシ、1−プロピニル、および1−ペンチニルである。特に好ましいRaは、エチル、プロピルおよびペンチルである。
【0017】
A1、A2およびA3は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいナフタレン−2,6−ジイル、または任意の−CH=が−CF=で置き換えられてもよい1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルである
【0018】
任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンは、1,4−フェニレンおよびフッ素で置換された1,4−フェニレンである。フッ素の位置は、2位、2,3位、2,5位、2,6位、2,3,5位、または2,3,5,6位である。これらを下に図示した。
【0019】
任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいナフタレン−2,6−ジイルは、ナフタレン−2,6−ジイルおよびフッ素で置換されたナフタレン−2,6−ジイルである。フッ素の位置は、1位、3位、4位、1,3位、1,5位、1,7位、1,8位、3,4位、3,8位、1,3,4位、1,3,5位,1,3,7位、1,3,8位、1,4,5位、1,4,7位、1,4,8位、1,3,4,5位、1,3,4,7位、1,3,4,8位である、1,3,4,5,7位、1,3,4,5,8位、または1,3,4,5,7,8位である。
【0020】
任意の−CH=が−CF=で置き換えられてもよい1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルは、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルおよびフッ素で置換された1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルである。フッ素の位置は、5位、7位、8位、5,7位、5,8位、7,8位、または5,7,8位である。
【0021】
好ましいA1、A2またはA3は1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、ジフルオロ−1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオロナフタレン−2,6−ジイル、ジフルオロナフタレン−2,6−ジイル、および1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルである。1,4−シクロヘキシレンおよび1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの立体配置においてシスよりもトランスが好ましい。
【0022】
Z1、Z2およびZ3は独立して単結合、−(CH2)2−、−(CF2)2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、または−O(CH2)3−である。好ましいZ1、Z2またはZ3は単結合、−(CH2) 2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−C≡C−、および−(CH2)4−である。さらに好ましいZ1、Z2またはZ3は単結合、−(CH2) 2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、および−(CH2)4−である。特に好ましいZ1、Z2またはZ3は単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、および−OCH2−である。特に好ましいZ1、Z2またはZ3は単結合および−(CH2)2−でもある。
【0023】
nおよびmは独立して0または1である。ここではナフタレン−2,6−ジイルおよびその類縁の2価基を1つの環として数える。mおよびnが0である化合物は二環を有する。mが1であり、nが0である化合物、またはmが0であり、nが1である化合物は三環を有する。mおよびnが1である化合物は四環を有する。化合物の物性に大きな差異がないので、化合物(1)は2H(重水素)、13Cなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。
【0024】
上記の、(F)Pを有するフェニルは、フェニル、2−フルオロフェニル、2,5−ジフルオロフェニル、2,3,5−トリフルオロフェニル、2,3,6−トリフルオロフェニル、または2,3,5,6−テトラフルオロフェニルである。これらを下に図示した。
【0025】
好ましい(F)Pを有するフェニルは、フェニル、2−フルオロフェニルおよび2,5−ジフルオロフェニルである。
【0026】
ただし、A1、A2およびA3が、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり、そしてZ1、Z2およびZ3が単結合である場合は、式(1)におけるフッ素の総数は少なくとも2である。
【0027】
2. 下記の式(1)で表わされる化合物。
式(1)において、Raは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく;A1、A2およびA3は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいナフタレン−2,6−ジイルであり;Z1、Z2およびZ3は独立して単結合、−(CH2)2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−(CH2)4−であり;nおよびmは独立して0または1であり;そして、(F)Pを有するフェニルは、フェニル、2−フルオロフェニル、2,5−ジフルオロフェニル、2,3,5−トリフルオロフェニル、2,3,6−トリフルオロフェニル、または2,3,5,6−テトラフルオロフェニルである。ただし、A1、A2およびA3が、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり、そしてZ1、Z2およびZ3が単結合である場合は、式(1)におけるフッ素の総数は少なくとも2である。
【0028】
3. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、フェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0029】
4. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、2−フルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0030】
5. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、2,5−ジフルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0031】
6. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、2,3,5−トリフルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0032】
7. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、2,3,6−トリフルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0033】
8. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、2,3,5,6−テトラフルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0034】
9. 式(1)において、Z1、Z2およびZ3が独立して単結合、−(CH2)2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、または−(CH2)4−である項1または項2に記載の化合物。
【0035】
10. 式(1)において、A1、A2およびA3は独立して任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいナフタレン−2,6−ジイルであり;そしてZ1、Z2およびZ3は独立して単結合、−(CH2)2−、−CH2O−または−OCH2−である項1または項2に記載の化合物。
【0036】
11. 式(1)において、A1およびA2の少なくとも1つが1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z1、Z2およびZ3は独立して単結合、−(CH2)2−、−CH2O−または−OCH2−であり;nが1でありそしてmが0であり;そして(F)Pを有するフェニルが、フェニル、2−フルオロフェニルまたは2,5−ジフルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0037】
12. 式(1)において、A1、A2およびA3の少なくとも2つが、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z1、Z2およびZ3は独立して単結合、−(CH2)2−、−CH2O−または−OCH2−であり;nは1でありそしてmは1であり;そして(F)Pを有するフェニルが、フェニル、2−フルオロフェニルまたは2,5−ジフルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0038】
13. 式(1)において、A1、A2およびA3が独立して1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;(F)Pを有するフェニルが、フェニル、2−フルオロフェニルまたは2,5−ジフルオロフェニルである項1または項2に記載の化合物。
【0039】
14. 式(1)において、Z1、Z2およびZ3は単結合または−(CH2)2−である項13に記載の化合物。
【0040】
15. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、フェニルである項14に記載の化合物。
【0041】
16. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、2−フルオロフェニルである項14に記載の化合物。
【0042】
17. 式(1)において、(F)Pを有するフェニルが、2,5−ジフルオロフェニルである項14に記載の化合物。
【0043】
18. 下記の式のいずれか1つで表される化合物。
【0044】
【0045】
上記の式においてRaは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。好ましいRaは、炭素数1〜10のアルキル、1つの−CH2−が−O−で置き換えらたれ炭素数1〜10のアルキル、そして1つの−CH2−が−CH=CH−で置き換えらたれ炭素数1〜10のアルキルである。
【0046】
19. 項1〜項18のいずれか1項に記載した少なくとも1つの化合物を含有する液晶組成物。
【0047】
20. 下記の式(2)、(3)および(4)で表される化合物群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する項19に記載の組成物。
【0048】
式中、R1は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;X1はフッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;環Bおよび環Dは独立して1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり、環Eは1,4−シクロヘキシレンまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;Z4およびZ5は独立して−(CH2)2−、−(CH2)4−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、または単結合であり;そしてL1およびL2は独立して水素またはフッ素である。
【0049】
21. 下記の式(5)および(6)で表される化合物群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する項19に記載の組成物。
【0050】
式中、R2およびR3は独立して炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;X2は−CNまたは−C≡C−CNであり;環Gは1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;環Jは1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2、5−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;環Kは1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり;Z6は−(CH2)2−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、または単結合であり;L3、L4およびL5は独立して水素またはフッ素であり;そしてb、cおよびdは独立して0または1である。
【0051】
22. 下記の式(7)、(8)および(9)で表される化合物群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する項19に記載の組成物。
【0052】
式中、R4およびR5は独立して炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;環Mおよび環Pは独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり;Z7およびZ8は独立して−(CH2)2−、−COO−または単結合であり;そしてL6およびL7は独立して水素またはフッ素であり、L6とL7の少なくとも1つはフッ素である。
【0053】
23. 下記の式(10)、(11)および(12)で表される化合物群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する項20に記載の組成物。
【0054】
式中、R6およびR7は独立して炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;環Q、環Tおよび環Uは独立して1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2、5−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;そしてZ9およびZ10は独立して−C≡C−、−COO−、−(CH2)2−、−CH=CH−、または単結合である。
【0055】
24. 項23に記載の式(10)、(11)および(12)で表される化合物群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する項21に記載の組成物。
【0056】
25. 項23に記載の式(10)、(11)および(12)で表される化合物群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する項22に記載の組成物。
【0057】
26. 項21に記載の式(5)および(6)で表される化合物群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する項23に記載の組成物。
【0058】
27. 少なくとも1つの光学活性化合物をさらに含有する項19〜項26のいずれか1項に記載の組成物。
【0059】
28. 項19〜項27のいずれか1項に記載の組成物を含有する液晶表示素子。
【0060】
化合物(2)から化合物(12)において、好ましい基は次のとおりである。分岐のアルキルよりも直鎖のアルキルが好ましい。1,4−シクロヘキシレンおよび1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの立体配置はシスよりもトランスが好ましい。「アルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい」の句の意味は、本発明の態様の項1において述べた。R1、環Bなどの記号を複数の化合物において用いたが、これらのR1(または環Bなど)は同一であってもよいし、お互いに異なってもよい。化合物の物性に大きな差異がないので、これらの化合物は2H(重水素)、13Cなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。
【0061】
【発明の実施の態様】
第一に、本発明の化合物(1)をさらに説明する。化合物(1)の一方の末端基は水素である。この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、大きな光学異方性と適切な誘電率異方性とを有し、そして他の液晶性化合物との相溶性がよい。この化合物を含有する組成物は、素子が通常使用される条件下で安定である。この組成物を低温で保管しても、この化合物が固体として析出することがない。Raがアルキルである化合物(1)を含有する組成物は、両方の末端基がアルキルである化合物を含有する組成物より、低温における良好な相溶性を有する。
【0062】
化合物(1)の末端基、環および結合基を適当に選択することによって、化合物(1)の物性を調整することが可能である。末端基Ra、環A1、A2、A3、および結合基Z1、Z2、Z3の種類が、化合物(1)の物性に与える効果を以下に説明する。化合物(1)を組成物に添加すると、化合物(1)の物性は組成物のそれに影響する。
【0063】
化合物(1)のRaが直鎖であるときは液晶相の温度範囲が広く、そして粘度が小さい。Raが分岐鎖であるときは他の液晶性化合物との相溶性がさらによい。Raが光学活性基である化合物は、キラルドーパントとして有用である。この化合物を組成物に添加することによって、素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン(reverse twisted domain)を防止することができる。Raが光学活性基でない化合物は組成物の成分として有用である。
【0064】
化合物(1)の環A1、A2、またはA3が、任意の水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、または1,3−ジオキサン−2,5−ジイルのときは、誘電率異方性が大きい。この環が、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンのときは光学異方性が大きい。この環が、1,4−シクロヘキシレンまたは1,3−ジオキサン−2,5−ジイルのときは光学異方性が小さい。
【0065】
少なくとも2つの環が1,4−シクロヘキシレンであるときは、透明点が高く、光学異方性が小さく、そして粘度が小さい。少なくとも1つの環が1,4−フェニレンのときは、光学異方性が比較的大きく、そして配向秩序パラメーター(orientational order parameter)が大きい。少なくとも2つの環が1,4−フェニレンのときは、光学異方性が大きく、液晶相の温度範囲が広く、そして透明点が高い。
【0066】
結合基Z1、Z2またはZ3が単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、または−(CH2)4−のときは粘度が小さい。結合基が単結合、−(CH2)2−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=CH−、または−(CH2)4−のときは粘度がより小さい。結合基が−CH=CH−または−CF=CF−のときは液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数比が大きい。結合基が−C≡C−のときは光学異方性が大きい。
【0067】
化合物(1)が二環または三環を有するときは粘度が小さく、三環または四環を有するときは透明点が高い。以上のように、末端基、環および結合基の種類、環の数を適当に選択することにより目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【0068】
化合物(1)の好ましい例は化合物(a1)〜(a26)である。より具体的な化合物は、化合物(b1)〜(b61)である。これらの化合物におけるRa、Z1、Z2、Z3、および(F)Pを有するフェニル、の記号の意味は、前記のとおりである。(F)を有する1,4−フェニレンは、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンを示す。(F)を有するナフタレン−2,6−ジイルは、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいナフタレン−2,6−ジイルを示す。(F)を有する1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルは、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルを示す。
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
【0077】
【0078】
化合物(1)は有機合成化学における手法を適当に組み合わせることにより合成できる。出発物質に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニック・シンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などに記載されている。
【0079】
結合基Z1、Z2またはZ3を生成する方法の一例に関して、最初にスキームを示し、次に項(I)〜項(XI)でスキームを説明する。このスキームにおいて、MSG1またはMSG2は少なくとも1つの環を有する1価の有機基である。スキームで用いた複数のMSG1(またはMSG2)は、同一であってもよいし、お互いに異なってもよい。化合物(1A)から(1K)は化合物(1)に相当する。
【0080】
【0081】
【0082】
【0083】
【0084】
【0085】
(I)単結合の生成
アリールホウ酸(21)と公知の方法で合成される化合物(22)とを、炭酸塩水溶液とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物(1A)を合成する。この化合物(1A)は、公知の方法で合成される化合物(23)にn−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下で化合物(22)を反応させることによっても合成される。
【0086】
(II)−COO−と−OCO−の生成
化合物(23)にn−ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸(24)を得る。化合物(24)と、公知の方法で合成されるフェノール(25)とをDDC(1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(4−ジメチルアミノピリジン)の存在下で脱水させて−COO−を有する化合物(1B)を合成する。この方法によって−OCO−を有する化合物も合成できる。
【0087】
(III)−CF2O−と−OCF2−の生成
化合物(1B)をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物(26)を得る。化合物(26)をフッ化水素ピリジン錯体とNBS(N−ブロモスクシンイミド)でフッ素化し、−CF2O−を有する化合物(1C)を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992,827.を参照。化合物(1C)は化合物(26)を(ジエチルアミノ)サルファ トリフルオリドでフッ素化しても合成される。William H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−OCF2−を有する化合物も合成できる。
【0088】
(IV)−CH=CH−の生成
化合物(23)をn−ブチルリチウムで処理した後、N,N−ジメチルホルムアミドなどのホルムアミドと反応させてアルデヒド(28)を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩(27)をカリウムt−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド(28)に反応させて化合物(1D)を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
【0089】
(V)−(CH2)2−の生成
化合物(1D)をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物(1E)を合成する。
【0090】
(VI)−(CH2)4−の生成
ホスホニウム塩(27)の代わりにホスホニウム塩(29)を用い、項(IV)の方法に従って−(CH2)2−CH=CH−を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物(1F)を合成する。
【0091】
(VII)−C≡C−の生成
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物(23)に2−メチル−3−ブチン−2−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物(30)を得る。ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物(30)を化合物(22)と反応させて、化合物(1G)を合成する。
【0092】
(VIII)−CF=CF−の生成
化合物(23)をn−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物(31)を得る。化合物(22)をn−ブチルリチウムで処理したあと化合物(31)と反応させて化合物(1H)を合成する。
【0093】
(IX)−CH2O−または−OCH2−の生成
化合物(28)を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物(32)を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物(33)を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物(33)を化合物(25)と反応させて化合物(1J)を合成する。
【0094】
(X)−(CH2)3O−または−O(CH2)3−の生成
化合物(32)の代わりに化合物(34)を用いて、項(IX)の方法に従って化合物(1K)を合成する。
【0095】
(XI)−(CF2)2−の生成
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン(−COCO−)をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−(CF2)2−を有する化合物を得る。
【0096】
第二に、本発明の組成物をさらに説明する。以下で述べる化合物の量(百分率)は組成物の全重量に基づいた重量%である。この組成物は化合物(1)から選ばれる複数の化合物のみを実質的な成分として含有してもよい。好ましい組成物は化合物(1)から選択された少なくとも1つの化合物を1〜99%の割合で含有する。この組成物は化合物(2)、(3)および(4)の群から選択された少なくとも1つの化合物、化合物(5)および(6)の群から選択された少なくとも1つの化合物、または化合物(7)、(8)および(9)の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、しきい値電圧などを調整する目的で、化合物(10)、(11)および(12)の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性を調整する目的で、その他の化合物をさらに含有してもよい。
【0097】
化合物(2)、(3)および(4)は、誘電率異方性が正で大きく、熱的安定性と化学的安定性が優れるので、主としてTN−TFTモード用の組成物に用いられる。この組成物において、これらの化合物の量は1〜99%である。好ましい量は10〜97%である。より好ましい量は40〜95%である。液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、しきい値電圧を調整する、などの目的で化合物(10)、(11)または(12)を組成物にさらに添加してもよい。
【0098】
化合物(5)および(6)は、誘電率異方性が正で非常に大きいので、主としてSTNおよびTNモード用の組成物に用いられる。これらの化合物は組成物の液晶相の温度範囲を広げる、粘度と光学異方性とを調整する、しきい値電圧を下げる、しきい値電圧の急峻性を改良する、などの目的に使用される。STNまたはTNモード用の組成物において、化合物(5)または(6)の量は1〜99%の範囲である。好ましい量は10〜97%である。より好ましい量は40〜95%である。液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、またはしきい値電圧を調整する目的で化合物(10)、(11)または(12)を組成物にさらに添加してもよい。
【0099】
化合物(7)、(8)および(9)は誘電率異方性が負であるので、主としてVAモード用の組成物に用いられる。化合物(7)は粘度、光学異方性、およびしきい値電圧を調整する目的で使用される。化合物(8)は透明点を高くする、光学異方性を大きくする、しきい値電圧を下げる、などの目的に使用される。これらの化合物の量を増加させるとしきい値電圧が小さくなるが、粘度が大きくなる。従って、しきい値電圧の要求値を満たすかぎり、より少ない量が好ましい。これらの化合物は誘電率異方性が負であり、かつその絶対値は5以下であるので、好ましい量は40%以上である。より好ましい量は40〜80%である。弾性定数および電圧透過率曲線を調整する目的で、これらの化合物を誘電率異方性が正である組成物に添加してもよい。この場合の好ましい量は30%以下である。
【0100】
化合物(10)、(11)および(12)において、誘電率異方性の絶対値は小さい。化合物(10)は粘度または光学異方性を調整する目的で主に使用される。化合物(11)および(12)は透明点をあげて液晶相の温度範囲を広げる、または光学異方性を調整する目的で使用される。化合物(10)、(11)および(12)の量を増加させると組成物のしきい値電圧が高くなり、粘度が小さくなる。したがって、組成物のしきい値電圧の要求値を満たすかぎり多量に使用してもよい。TN−TFTモード用の組成物において、これらの化合物の好ましい量は40%以下である。より好ましい量は35%以下である。STNまたはTNモード用の組成物において、これらの化合物の好ましい量は70%以下である。より好ましい量は60%以下である。
【0101】
好ましい化合物(2)から(12)は、それぞれ化合物(2−1)〜(2−9)、化合物(3−1)〜(3−97)、化合物(4−1)〜(4−33)、化合物(5−1)〜(5−58)、化合物(6−1)〜(6−3)、化合物(7−1)〜(7−3)、化合物(8−1)〜(8−5)、化合物(9−1)〜(9−3)、化合物(10−1)〜(10−11)、化合物(11−1)〜(11−12)、および化合物(12−1)〜(12−6)である。これらの化合物において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、X1、およびX2の記号の意味は、化合物(2)〜(12)における記号の意味と同一である。
【0102】
【0103】
【0104】
【0105】
【0106】
【0107】
【0108】
【0109】
【0110】
【0111】
【0112】
【0113】
【0114】
【0115】
【0116】
【0117】
本発明の組成物は公知の方法によって調製される。例えば、成分である化合物を混合し、加熱によって互いに溶解させる。組成物の物性は適当な添加物を加えることによって調整してもよい。このような添加物は当業者によく知られている。液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与える目的でキラルドーパントが添加される。キラルドーパントの例は上記の光学活性化合物(Op−1)〜(Op−12)である。
【0118】
キラルドーパントを組成物に添加してねじれのピッチ(helical pitch)を調整する。TNおよびTN−TFTモード用の好ましいピッチは40〜200μmの範囲である。STNモード用の好ましいピッチは6〜20μmの範囲である。BTNモード用の好ましいピッチは1.5〜4μmの範囲である。PCモード用の組成物にはキラルドーパントを比較的多量に添加する。ピッチの温度依存性を調整する目的で少なくとも2つのキラルドーパントを添加してもよい。
【0119】
本発明の組成物は、TN、TN−TFT、STN、GH、DS、ECBなどのモード用に使用できる。メロシアニン、スチリル、アゾ、アゾメチン、アゾキシ、キノフタロン、アントラキノン、テトラジンなどの化合物である二色性色素を添加してGHモード用の組成物を調製する。本発明の組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したNCAPおよび液晶中に三次元網目状高分子を形成させたポリマー分散型液晶表示素子(PD−LCD)、例えばポリマーネットワーク液晶表示素子(PN−LCD)など、にも使用できる。
【0120】
【実施例】
第三に、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によって制限されない。化合物(1)の合成を実施例1〜8に記載した。反応は窒素雰囲気下で行った。得られた化合物は核磁気共鳴スペクトル、質量スペクトルなどのデータに基づいて同定した。THFはテトラヒドフランを示す。化合物の相転移温度において、C、Sm、SmA、SmB、N、およびIは、それぞれ、結晶、スメクチック相、スメクチックA相、スメクチックB相、ネマチック相、および等方相である。かっこ内の相転移はそれがモノトロピックであることを示す。温度の単位は℃である。
【0121】
【0122】
本発明の代表的な組成物を実施例10〜48にまとめた。比較例1を最後に記載した。これらの例の最初に、組成物の成分である化合物とその量を示した。量は重量%である。化合物は上記の表1の取り決めに従い、左末端基、結合基、環構造、および右末端基の記号によって表示した。1,4−シクロヘキシレンおよび1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの立体配置はトランスである。末端基の記号がない場合は、末端基が水素であることを意味する。次に組成物の物性値を示した。物性値の測定は、日本電子機械工業規格(Standard of Electronic Industries Association of Japan)、EIAJ・ED−2521Aに記載された方法、またはこれを修飾した方法に従った。
【0123】
ネマチック相−等方相の相転移温度(NI;℃):偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、1℃/分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方相に変化したときの温度を測定した。この転位温度は透明点ともいう。
【0124】
粘度(η;20℃で測定;mPa・s):粘度の測定にはE型粘度計を用いた。
【0125】
光学異方性(屈折率異方性;Δn;25℃で測定):光学異方性は、波長が589nmの光によりアッベ屈折計を用いて測定した。
【0126】
誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
1)Δεの値が正の組成物:2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が9μm、ツイスト角が80度の液晶セルに試料を入れた。このセルに20ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。0.5ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【0127】
2)Δεの値が負の組成物:ホメオトロピック配向処理した液晶セルに試料を入れ、0.5ボルトを印加して誘電率(ε‖)を測定した。ホモジニアス配向処理した液晶セルに試料を入れ、0.5ボルトを印加して誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。
【0128】
しきい値電圧(Vth;25℃で測定;ボルト):2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が(0.5/Δn)μmであり、ツイスト角が80度である、ノーマリーホワイトモード(normally white mode)の液晶表示素子に試料を入れた。Δnは上記の方法で測定した光学異方性の値である。この素子に周波数が32Hzである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が90%になったときの電圧の値を測定した。
【0129】
実施例1
2’,5’−ジフルオロ−4−ペンチルターフェニル(No.275)の合成
第1工程:4’−ブロモ− 2’,5’−ジフルオロ−4−ペンチルビフェニルの合成
1−ブロモ−2,5−ジフルオロ−4−ヨードベンゼン(5.00g、15.68mmol)、4−ペンチルフェニルボロン酸(3.01g、15.67mmol)、炭酸カリウム(3.25g、23.51mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド(1.26g、3.91mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)(0.55g、0.79mmol)、トリフェニルホスフィン(0.41g、1.56mmol)、および混合溶媒(トルエン/水/エタノール=1/1/1、100ml)の混合物を32時間撹拌しながら還流した。得られた反応混合物をトルエン(200ml)で抽出した。抽出液を水(100ml)で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去して茶褐色の液体(5.72g)を得た。これを減圧蒸留し、さらにシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン、Rf=0.58)で精製し、無色液体(2.31g)を得た。
【0130】
第2工程;2’,5’−ジフルオロ−4−ペンチルターフェニルの合成
4’−ブロモ− 2’,5’−ジフルオロ−4−ペンチルビフェニル(2.00g、5.90mmol)、フェニルボロン酸(1.01g、8.28mmol)、炭酸カリウム(1.22g、8.83mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド(0.48g、1.49mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.21g、0.18mmol)、および混合溶媒(トルエン/水/エタノール=1/1/1、90ml)の混合物を攪拌しながら4時間還流した。得られた反応混合物をトルエン(200ml)で抽出した。抽出液を水(100ml)で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去して黒褐色の固体(2.50g)を得た。これをシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒;ヘプタン、Rf=0.25)で精製し、さらに混合溶媒(ソルミックス/ヘプタン=1/2)から再結晶して2’,5’−ジフルオロ−4−ペンチルターフェニル(1.53g、無色結晶)を得た。C 65.5 I。
【0131】
実施例2
2,5−ジフルオロ−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ベンゼン(No.1488)の合成
第1工程:2,5−ジフルオロ(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−ヒドロキシシクロヘキシル)ベンゼンの合成
マグネシウム(1.44mmol)に2,5−ジフルオロブロモベンゼン(1.33mmol)のTHF(10ml)溶液を滴下する。滴下終了後、反応混合物を50℃で2時間撹拌する。この反応混合物に4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサノン(1.03mmol)のTHF(10ml)溶液を滴下する。滴下終了後、反応混合物を50℃で2時間撹拌する。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液(10ml)を少量ずつ加え、水層を酢酸エチル100ml)で2回抽出する。抽出液を水洗した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で溶媒を留去して標題の化合物を得る。
【0132】
第2工程:2,5−ジフルオロ−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセニル)ベンゼンの合成
反応にはディーン・スタークの装置を備えた三口フラスコを用いる。2,5−ジフルオロ−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−1−ヒドロキシシクロヘキシル)ベンゼン(1.06mmol)、p−トルエンスルホン酸(0.106mmol)、およびトルエン(50ml)の混合物を7時間攪拌しながら還流させる。得られた反応混合物をトルエン(200ml)で2回抽出する。抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液(50ml)で3回、水(50ml)で3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。トルエン溶液を減圧下で濃縮した後、シリカゲルカラムで精製して標題の化合物を得る。
第3行程:2,5−ジフルオロ−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ベンゼン(No.1488)の合成
2,5−ジフルオロ(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセニル)ベンゼン(0.84mmol)、酢酸エチル(30ml)、および5%パラジウム炭素(0.013g)の混合物を水素雰囲気下で撹拌する。水素の吸収が止ったあと、反応混合物から5%パラジウム炭素を濾別する。濾液を減圧下で濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、さらに再結晶して標題の化合物を得る。
【0133】
実施例3
2,5−ジフルオロ−4−エトキシフェニル ビフェニル−4−イルメチルエーテル(No.1101)の合成
2,5−ジフルオロ−4−エトキシフェノール(4.70mmol)、炭酸カリウム(5.60mmol)、およびN,N−ジメチルフォルムアミド(300ml)の混合物を加熱還流させる。還流させながら4−ヨードメチルビフェニル(9.4mmol)のDMF(50ml)溶液を滴下する。滴下終了後、反応混合物を5時間還流させる。得られた反応混合物を水に注ぎ、トルエン(200ml)で2回抽出する。抽出液を5%チオ硫酸ナトリウム水溶液、水(2回)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2回)、水(2回)、飽和塩化ナトリウム水溶液の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。溶液を減圧下に濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、さらに再結晶して標題の化合物を得る。
【0134】
実施例4
1−(エチルフェニル)−2−(2,2’,5’−トリフルオロビフェニル−4−イル)エタン(No.1140)の合成
1−エチル−4−ヨードメチルベンゼン(51.82mmol)、ヨウ化銅(10mmol)をTHF(100ml)に懸濁させ、氷浴で冷却しながら2,2’,5’−トリフルオロビフェニル−4−イルメチルリチウム(72.53mmol)のTHF(100ml)溶液を滴下し、さらに1時間攪拌する。室温で3時間撹拌したあと、希塩酸を加えて反応を停止させる。得られた反応混合物をトルエン(500ml)で抽出し、水(300ml)で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。トルエン溶液を減圧下で濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、さらに再結晶して標題の化合物を得る。
【0135】
実施例5
3−フルオロ−4−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)−α,α−ジフルオロベンジル 2−フルオロフェニルエーテル(No.1716)の合成
2−フルオロフェニル 3−フルオロ−4−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)ベンゼンチオエート(30.60mmol)のジクロロメタン(100ml)溶液にDAST(76.50mmol)を滴下する。滴下終了後、反応混合物を室温で20時間撹拌する。得られた反応混合物を飽和炭酸ナトリウム水溶液に注ぎ、ジクロロメタン(200ml)で抽出する。抽出液を水(150ml)で3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。ジクロロメタン溶液を減圧下で濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、さらに再結晶して標題の化合物を得る。
【0136】
実施例6
2−フルオロ−4−(2−フルオロフェニル)フェニル 2,5−ジフルオロ−4−(4−ペンチルフェニル)ベンゾエート(No.1382)の合成
2,5−ジフルオロ−4−(4−ペンチルフェニル)安息香酸(28.40mmol)、2−フルオロ−4−(2−フルオロフェニル)フェノール(28.40mmol)、およびジクロロメタン(100ml)の混合物に4−ジメチルアミノピリジン(34.10mmol)を滴下する。続いて1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(34.10mmol)のジクロロメタン(100ml)溶液を滴下する。滴下終了後、反応混合物を室温下で17時間撹拌する。生成した固体を濾別し、反応混合物に飽和塩化ナトリウム水溶液を滴下する。有機層を3N−塩酸(300ml)、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(300ml)の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。ジクロロメタン溶液を減圧下で濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、さらに再結晶して標題の化合物を得る。
【0137】
実施例7
1−(2,5,3’−トリフルオロ−4’−ブトキシビフェニル−4−イル)−2−フェニルエテン(No.1728)の合成
ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド(102.1mmol)のTHF(150ml)溶液をドライアイス−アセトン浴で冷却し、カリウム−tert−ブトキシド(120.8mmol)を少量ずつ滴下する。次いで2,5−ジフルオロ−4−(3−フルオロ−4−ブトキシフェニル)ベンズアルデヒドのTHF(25ml)溶液を滴下する。滴下終了後、室温下で20時間撹拌する。得られた反応混合物を氷水に注いだ後、トルエン(200ml)で2回抽出する。抽出液を水(150ml)で3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。トルエン溶液を減圧下で濃縮する。得られた反応混合物、スルフィン酸ナトリウム(153.2mmol)、6N−塩酸(50ml)、およびエタノール(200ml)の混合物を撹拌しながら3時間還流する。得られた反応混合物をトルエン(200ml)で2回抽出する。抽出液を水(150ml)で3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。トルエン溶液を減圧下で濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、さらに再結晶して標題の化合物を得る。
【0138】
実施例8
1−(2’,3−ジフルオロビフェニル−4−イル)−2−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)アセチレン(No.1090)の合成
1−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)アセチレン(28.40mmol)、2’,3−ジフルオロ−4−ヨードビフェニル(28.40mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)ジクロロメタン(0.85mmol)、ヨウ化銅(1.43mmol)、およびジエチルアミン(200ml)の混合物を室温下で4時間撹拌する。得られた反応混合物をトルエン(200ml)で2回抽出する。抽出液を水(150ml)で3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。トルエン溶液を減圧下で濃縮した後、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、さらに再結晶して標題の化合物を得る。
【0139】
実施例9
実施例1〜8に記載した合成法にしたがい、さらに公知の反応を組み合わせて下記の化合物No.1〜No.1949を合成する。
【0140】
【0141】
【0142】
【0143】
【0144】
【0145】
【0146】
【0147】
【0148】
【0149】
【0150】
【0151】
【0152】
【0153】
【0154】
【0155】
【0156】
【0157】
【0158】
【0159】
【0160】
【0161】
【0162】
【0163】
【0164】
【0165】
【0166】
【0167】
【0168】
【0169】
【0170】
【0171】
【0172】
【0173】
【0174】
【0175】
【0176】
【0177】
【0178】
【0179】
【0180】
【0181】
【0182】
【0183】
【0184】
【0185】
【0186】
【0187】
【0188】
【0189】
【0190】
【0191】
【0192】
【0193】
【0194】
【0195】
【0196】
【0197】
【0198】
【0199】
【0200】
【0201】
【0202】
【0203】
【0204】
【0205】
【0206】
【0207】
【0208】
【0209】
【0210】
【0211】
【0212】
【0213】
【0214】
【0215】
【0216】
【0217】
【0218】
【0219】
【0220】
【0221】
【0222】
【0223】
【0224】
【0225】
【0226】
【0227】
【0228】
【0229】
【0230】
【0231】
【0232】
【0233】
【0234】
【0235】
【0236】
【0237】
【0238】
【0239】
【0240】
【0241】
【0242】
【0243】
【0244】
【0245】
【0246】
【0247】
【0248】
【0249】
【0250】
【0251】
【0252】
【0253】
【0254】
【0255】
【0256】
【0257】
【0258】
【0259】
【0260】
【0261】
【0262】
【0263】
【0264】
【0265】
【0266】
【0267】
【0268】
【0269】
【0270】
【0271】
【0272】
【0273】
【0274】
【0275】
【0276】
【0277】
【0278】
【0279】
【0280】
【0281】
【0282】
【0283】
【0284】
【0285】
【0286】
【0287】
【0288】
【0289】
【0290】
【0291】
【0292】
【0293】
【0294】
【0295】
【0296】
【0297】
【0298】
【0299】
【0300】
【0301】
【0302】
【0303】
【0304】
【0305】
【0306】
【0307】
【0308】
【0309】
【0310】
【0311】
【0312】
【0313】
【0314】
【0315】
【0316】
【0317】
【0318】
【0319】
【0320】
【0321】
【0322】
【0323】
【0324】
【0325】
【0326】
【0327】
【0328】
【0329】
【0330】
【0331】
【0332】
【0333】
【0334】
【0335】
【0336】
【0337】
【0338】
【0339】
【0340】
【0341】
【0342】
【0343】
【0344】
実施例10
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 5.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
1V2−BEB(F,F)−C 5.0%
3−HB−C 15.0%
1−BTB−3 5.0%
2−BTB−1 5.0%
3−HH−4 11.0%
3−HHB−1 11.0%
3−HHB−3 9.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−H2BTB−4 4.0%
3−HB(F)TB−2 6.0%
3−HB(F)TB−3 6.0%
NI=92.0(℃);η=23.2(mPa・s); Δn=0.168;Δε=6.9;Vth=2.13(V).
【0345】
実施例11
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 4.0%
2O1−BEB(F)−C 5.0%
3O1−BEB(F)−C 15.0%
4O1−BEB(F)−C 13.0%
5O1−BEB(F)−C 13.0%
2−HHB(F)−C 15.0%
3−HHB(F)−C 15.0%
3−HB(F)TB−2 4.0%
3−HB(F)TB−3 4.0%
3−HHB−1 8.0%
NI=91.5(℃);η=89.9(mPa・s);Δn=0.149;Δε=31.3;Vth=0.85(V).
【0346】
実施例12
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 3.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 5.0%
5−PyB−F 4.0%
3−PyB(F)−F 4.0%
2−BB−C 5.0%
4−BB−C 4.0%
5−BB−C 5.0%
2−PyB−2 2.0%
3−PyB−2 2.0%
4−PyB−2 2.0%
6−PyB−O6 3.0%
6−PyB−O7 3.0%
6−PyB−O8 3.0%
3−PyBB−F 6.0%
4−PyBB−F 6.0%
5−PyBB−F 6.0%
3−HHB−1 6.0%
3−HHB−3 8.0%
2−H2BTB−2 4.0%
2−H2BTB−3 4.0%
3−H2BTB−2 5.0%
3−H2BTB−3 5.0%
3−H2BTB−4 5.0%
NI=95.2(℃);η=37.7(mPa・s);Δn=0.201;Δε=6.5;Vth=2.27(V).
【0347】
実施例13
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 5.0%
5−BB(F)B(2F)(No.369) 2.0%
3−GB−C 10.0%
4−GB−C 10.0%
2−BEB−C 12.0%
3−BEB−C 4.0%
3−PyB(F)−F 6.0%
3−HEB−O4 8.0%
4−HEB−O2 6.0%
5−HEB−O1 6.0%
5−HEB−O2 4.0%
5−HEB−5 5.0%
4−HEB−5 5.0%
1O−BEB−2 2.0%
3−HHB−1 6.0%
3−HHEBB−C 3.0%
3−HBEBB−C 3.0%
5−HBEBB−C 3.0%
NI=68.6(℃);η=41.2(mPa・s);Δn=0.129;Δε=11.6;Vth=1.28(V).
【0348】
実施例14
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 3.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 9.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 3.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 5.0%
3−HB−C 9.0%
7−HB−C 3.0%
1O1−HB−C 10.0%
3−HB(F)−C 10.0%
2−PyB−2 2.0%
3−PyB−2 2.0%
4−PyB−2 2.0%
1O1−HH−3 7.0%
2−BTB−O1 4.0%
3−HHB−1 7.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−O1 2.0%
3−HHB−3 8.0%
3−H2BTB−2 3.0%
2−PyBH−3 4.0%
3−PyBB−2 3.0%
NI=79.1(℃);η=24.1(mPa・s);Δn=0.145;Δε=8.0;Vth=1.75(V).
【0349】
実施例15
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 9.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 5.0%
5−HH2B(2F)(No. 1744) 2.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 6.0%
2−BEB(F)−C 5.0%
3−BEB(F)−C 4.0%
4−BEB(F)−C 12.0%
1V2−BEB(F,F)−C 10.0%
3−HH−EMe 5.0%
3−HB−O2 9.0%
7−HEB−F 2.0%
3−HHEB−F 2.0%
5−HHEB−F 2.0%
3−HBEB−F 4.0%
2O1−HBEB(F)−C 2.0%
3−HB(F)EB(F)−C 2.0%
3−HBEB(F,F)−C 2.0%
3−HHB−F 2.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HHB−3 7.0%
3−HEBEB−F 2.0%
3−HEBEB−1 2.0%
NI=78.9(℃);η=48.1(mPa・s);Δn=0.132;Δε=25.3;Vth=0.87(V).
【0350】
実施例16
5−BB(2F,5F)B(2F)(No.429) 5.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 8.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 7.0%
2−BEB(F)−C 5.0%
3−BEB(F)−C 4.0%
4−BEB(F)−C 12.0%
1V2−BEB(F,F)−C 16.0%
3−HB−O2 5.0%
3−HH−4 3.0%
3−HHB−F 3.0%
3−HHB−1 4.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HBEB−F 4.0%
3−HHEB−F 7.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−HB(F)TB−2 5.0%
NI=91.4(℃);η=49.9(mPa・s);Δn=0.154;Δε=28.6;Vth=1.04(V).
【0351】
実施例17
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 5.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 14.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 4.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 3.0%
2−BEB−C 12.0%
3−BEB−C 4.0%
4−BEB−C 6.0%
3−HB−C 14.0%
3−HEB−O4 12.0%
4−HEB−O2 8.0%
5−HEB−O1 4.0%
3−HEB−O2 6.0%
3−HHB−1 4.0%
3−HHB−O1 4.0%
NI=63.4(℃);η=33.4(mPa・s);Δn=0.134;Δε=9.8;Vth=1.38(V).
【0352】
実施例18
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 10.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 7.0%
5−HH2B(2F)(No. 1744) 6.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
2−BEB−C 10.0%
5−BB−C 12.0%
1−BTB−3 7.0%
1O−BEB−2 10.0%
1O−BEB−5 12.0%
2−HHB−1 4.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−1 3.0%
3−HHB−O1 4.0%
3−HHB−3 7.0%
NI=65.1(℃);η=33.6(mPa・s);Δn=0.158;Δε=6.7;Vth=1.74(V).
【0353】
実施例19
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 7.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 6.0%
5−HH2B(2F)(No.1744) 4.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 7.0%
2−HB−C 5.0%
3−HB−C 6.0%
3−HB−O2 8.0%
2−BTB−1 3.0%
3−HHB−1 4.0%
3−HHB−F 4.0%
3−HHB−O1 5.0%
3−HHB−3 7.0%
3−HHEB−F 4.0%
5−HHEB−F 4.0%
2−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB(F)−F 7.0%
5−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB(F,F)−F 5.0%
NI=99.5(℃);η=30.1(mPa・s);Δn=0.115;Δε=4.9;Vth=2.49(V).
【0354】
実施例20
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 4.0%
5−HHB(2F)(No.1487) 7.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 1744) 7.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 792) 6.0%
3−BEB(F)−C 8.0%
3−HB−C 4.0%
V−HB−C 8.0%
1V−HB−C 8.0%
3−HB−O2 3.0%
3−HH−2V 7.0%
3−HH−2V1 7.0%
V2−HHB−1 8.0%
3−HHB−1 5.0%
3−HHEB−F 7.0%
3−H2BTB−2 6.0%
3−H2BTB−4 5.0%
NI=101.2(℃);η=27.3(mPa・s);Δn=0.136;Δε=8.7;Vth=2.16(V).
【0355】
実施例21
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 3.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 18.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 5.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 4.0%
V2−HB−C 6.0%
1V2−HB−C 12.0%
3−HB−C 12.0%
3−HB(F)−C 5.0%
2−BTB−1 2.0%
3−HH−4 8.0%
3−HH−VFF 3.0%
2−HHB−C 3.0%
3−HHB−C 6.0%
3−HB(F)TB−2 4.0%
3−H2BTB−3 5.0%
3−H2BTB−4 4.0%
NI=88.6(℃);η=28.9(mPa・s);Δn=0.165;Δε=8.4;Vth=2.06(V).
【0356】
実施例22
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 5.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 8.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 2.0%
5−BEB(F)−C 5.0%
V−HB−C 6.0%
5−PyB−C 6.0%
4−BB−3 11.0%
3−HH−2V 10.0%
5−HH−V 11.0%
V−HHB−1 4.0%
V2−HHB−1 15.0%
3−HHB−1 9.0%
1V2−HBB−2 5.0%
3−HHEBH−3 3.0%
NI=92.0(℃);η=20.4(mPa・s);Δn=0.120;Δε=4.7;Vth=2.38(V).
【0357】
実施例23
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 12.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 4.0%
1V2−BEB(F,F)−C 8.0%
3−HB−C 5.0%
V2V−HB−C 7.0%
V2V−HH−3 19.0%
3−HB−O2 4.0%
3−HHB−1 10.0%
3−HHB−3 15.0%
3−HB(F)TB−3 4.0%
3−H2BTB−2 4.0%
3−H2BTB−4 4.0%
NI=101.1(℃);η=23.4(mPa・s);Δn=0.133;Δε=7.7;Vth=2.13(V).
【0358】
実施例24
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 5.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 3.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 5.0%
V2−HB−TC 10.0%
3−HB−TC 10.0%
3−HB−C 5.0%
5−HB−C 7.0%
5−BB−C 3.0%
2−BTB−1 10.0%
2−BTB−O1 5.0%
3−HH−4 5.0%
3−HHB−1 10.0%
3−HHB−3 11.0%
3−H2BTB−3 3.0%
3−HB(F)TB−2 3.0%
5−BTB(F)TB−3 5.0%
NI=101.6(℃);η=18.7(mPa・s);Δn=0.194;Δε=6.6;Vth=2.14(V).
【0359】
実施例25
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 9.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
1V2−BEB(F,F)−C 6.0%
3−HB−C 9.0%
2−BTB−1 10.0%
5−HH−VFF 30.0%
1−BHH−VFF 8.0%
1−BHH−2VFF 11.0%
3−H2BTB−2 5.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−HHB−1 4.0%
NI=82.3(℃);η=16.0(mPa・s);Δn=0.135;Δε=6.3;Vth=2.11(V).
【0360】
実施例26
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 5.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 9.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 5.0%
5−HBCF2OB(F,F)−C 3.0%
3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−C 3.0%
3−HB−C 9.0%
2−BTB−1 5.0%
5−HH−VFF 30.0%
1−BHH−VFF 8.0%
1−BHH−2VFF 11.0%
3−H2BTB−3 4.0%
3−H2BTB−4 4.0%
3−HHB−1 4.0%
NI =84.7(℃);η=21.1(mPa・s);Δn=0.129;Δε=4.3;Vth=2.59(V).
【0361】
実施例27
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 5.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 6.0%
5−HH2B(2F)(No. 1744) 5.0%
2−HHB(F)−F 17.0%
3−HHB(F)−F 17.0%
5−HHB(F)−F 16.0%
2−H2HB(F)−F 5.0%
3−H2HB(F)−F 5.0%
5−H2HB(F)−F 5.0%
3−HBB(F)−F 6.0%
5−HBB(F)−F 13.0%
NI=98.1(℃);η=28.3(mPa・s);Δn=0.105;Δε=5.0;Vth=2.18(V).
【0362】
実施例28
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 3.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 9.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 4.0%
5−HH2B(2F)(No. 1744) 10.0%
7−HB(F,F)−F 3.0%
3−HB−O2 4.0%
2−HHB(F)−F 10.0%
3−HHB(F)−F 10.0%
3−HBB(F)−F 9.0%
5−HBB(F)−F 16.0%
3−HBB−F 4.0%
5−HBB−F 3.0%
3−HBB(F,F)−F 5.0%
5−HBB(F,F)−F 10.0%
NI =82.9(℃);η=30.8(mPa・s);Δn=0.123;Δε=5.6;Vth=2.01(V).
【0363】
実施例29
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 3.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 3.0%
5−HB−CL 16.0%
3−HH−4 12.0%
3−HH−5 4.0%
3−HHB−F 4.0%
4−HHB−CL 4.0%
3−HHB(F)−F 10.0%
4−HHB(F)−F 9.0%
5−HHB(F)−F 9.0%
7−HHB(F)−F 8.0%
5−HBB(F)−F 4.0%
5−HBBH−1O1 3.0%
3−HHBB(F,F)−F 2.0%
4−HHBB(F,F)−F 3.0%
5−HHBB(F,F)−F 3.0%
3−HH2BB(F,F)−F 3.0%
NI=115.1(℃);η=20.4(mPa・s);Δn=0.092;Δε=3.7;Vth=2.57(V).
【0364】
実施例30
5−BB(2F,5F)B(No.275) 10.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 4.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 4.0%
3−HHB(F,F)−F 9.0%
3−H2HB(F,F)−F 8.0%
4−H2HB(F,F)−F 4.0%
5−H2HB(F,F)−F 4.0%
3−HBB(F,F)−F 11.0%
5−HBB(F,F)−F 10.0%
3−H2BB(F,F)−F 10.0%
5−HHBB(F,F)−F 3.0%
5−HHEBB−F 2.0%
3−HH2BB(F,F)−F 3.0%
4−HBBH−1O1 4.0%
NI=97.6(℃);η=38.6(mPa・s);Δn=0.138;Δε=8.0;Vth=1.85(V).
【0365】
実施例31
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
5−HB−F 12.0%
6−HB−F 9.0%
7−HB−F 7.0%
2−HHB−OCF3 7.0%
3−HHB−OCF3 7.0%
4−HHB−OCF3 7.0%
5−HHB−OCF3 5.0%
5−HH2B−OCF3 4.0%
3−HHB(F,F)−OCF3 5.0%
3−HBB(F)−F 10.0%
3−HH2B(F)−F 3.0%
3−HB(F)BH−3 3.0%
5−HBBH−3 3.0%
3−HHB(F,F)−OCF2H 4.0%
NI=83.4(℃);η=18.7(mPa・s);Δn=0.103;Δε=4.5;Vth=2.37(V).
【0366】
実施例32
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 2.0%
2−HHB(F)−F 3.0%
2−HBB(F)−F 7.0%
3−HBB(F)−F 7.0%
5−HBB(F)−F 15.0%
2−H2BB(F)−F 10.0%
3−H2BB(F)−F 10.0%
3−HBB(F,F)−F 11.0%
5−HBB(F,F)−F 6.0%
2−HHBB(F,F)−F 5.0%
3−HHBB(F,F)−F 5.0%
4−HHBB(F,F)−F 5.0%
3−HHB−F 3.0%
NI=96.2(℃);η=34.7(mPa・s);Δn=0.146;Δε=7.0;Vth=1.95(V).
【0367】
実施例33
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 5.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 3.0%
5−HB−CL 6.0%
3−HH−4 8.0%
3−HBB(F,F)−F 10.0%
5−HBB(F,F)−F 15.0%
3−HHB(F,F)−F 8.0%
3−HHEB(F,F)−F 10.0%
4−HHEB(F,F)−F 3.0%
5−HHEB(F,F)−F 3.0%
2−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−HBEB(F,F)−F 5.0%
5−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−HHBB(F,F)−F 3.0%
3−HHB−1 5.0%
NI=80.9(℃);η=26.8(mPa・s);Δn=0.119;Δε=8.3;Vth=1.58(V).
【0368】
実施例34
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 2.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 4.0%
7−HB(F)−F 6.0%
5−H2B(F)−F 6.0%
3−HB−O2 4.0%
3−HH−4 12.0%
3−HHB(F)−F 11.0%
5−HHB(F)−F 11.0%
3−HBB(F)−F 2.0%
5−HBB(F)−F 4.0%
3−HBB(F,F)−F 3.0%
3−HHBB(F,F)−F 5.0%
5−HHEB−F 4.0%
3−HHB−1 7.0%
3−HHB−F 4.0%
NI=98.1(℃);η=23.1(mPa・s);Δn=0.107;Δε=4.3;Vth=2.29(V).
【0369】
実施例35
3−BB(2F,5F)B(No. 273) 10.0%
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 10.0%
3−BB(F)B(2F)(No. 368) 10.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 10.0%
3−HH−4 4.0%
3−H2HB(F,F)−F 10.0%
4−H2HB(F,F)−F 10.0%
5−H2HB(F,F)−F 8.0%
3−HBB(F,F)−F 13.0%
5−HBB(F,F)−F 12.0%
3−HHBB(F,F)−F 3.0%
NI=61.4(℃);η=33.4(mPa・s);Δn=0.142;Δε=7.0;Vth=1.57(V).
【0370】
実施例36
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 5.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 3.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 3.0%
7−HB(F,F)−F 5.0%
3−H2HB(F,F)−F 12.0%
4−H2HB(F,F)−F 5.0%
3−HHB(F,F)−F 10.0%
4−HHB(F,F)−F 5.0%
3−HBB(F,F)−F 10.0%
3−HHEB(F,F)−F 10.0%
5−HHEB(F,F)−F 3.0%
2−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−HBEB(F,F)−F 5.0%
5−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−HGB(F,F)−F 15.0%
3−HHBB(F,F)−F 3.0%
NI=72.7(℃);η=35.1(mPa・s);Δn=0.096;Δε=12.8;Vth=1.38(V).
【0371】
実施例37
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 4.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 5.0%
5−H4HB(F,F)−F 7.0%
5−H4HB−OCF3 15.0%
3−H4HB(F,F)−CF3 8.0%
5−H4HB(F,F)−CF3 10.0%
3−HB−CL 6.0%
2−H2BB(F)−F 5.0%
3−H2BB(F)−F 5.0%
5−H2HB(F,F)−F 5.0%
3−HHB−OCF3 5.0%
3−H2HB−OCF3 5.0%
V−HHB(F)−F 5.0%
3−HHB(F)−F 5.0%
5−HHB(F)−F 5.0%
3−HBEB(F,F)−F 5.0%
NI=70.7(℃);η=29.1(mPa・s);Δn=0.099;Δε=8.0;Vth=1.79(V).
【0372】
実施例38
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 5.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 3.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 4.0%
5−HB−CL 17.0%
7−HB(F,F)−F 3.0%
3−HH−4 10.0%
3−HH−5 5.0%
3−HB−O2 15.0%
4−H2HB(F,F)−F 5.0%
3−HHB(F,F)−F 6.0%
2−HHB(F)−F 4.0%
3−HHB(F)−F 7.0%
5−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB−1 4.0%
3−HHB−O1 5.0%
NI=70.9(℃);η=16.6(mPa・s);Δn=0.084;Δε=2.7;Vth=2.02(V).
【0373】
実施例39
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 2.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5−HH2B(2F)(No. 1744) 9.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 3.0%
5−HB−CL 2.0%
4−HHB(F)−F 10.0%
5−HHB(F)−F 9.0%
3−HHB(F,F)−F 8.0%
4−HHB(F,F)−F 3.0%
3−H2HB(F,F)−F 12.0%
3−HBB(F,F)−F 11.0%
2−HHBB(F,F)−F 3.0%
3−GHB(F,F)−F 3.0%
4−GHB(F,F)−F 8.0%
5−GHB(F,F)−F 6.0%
NI=79.1(℃);η=35.1(mPa・s);Δn=0.103;Δε=8.0;Vth=1.28(V).
【0374】
実施例40
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 7.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 11.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 5.0%
2−HHB(F)−F 7.0%
3−HHB(F)−F 8.0%
3−HHB(F,F)−F 8.0%
3−HBB(F,F)−F 10.0%
3−H2HB(F,F)−F 10.0%
3−HHEB(F,F)−F 5.0%
4−HHEB(F,F)−F 3.0%
2−HBEB(F,F)−F 2.0%
3−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−GHB(F,F)−F 3.0%
4−GHB(F,F)−F 7.0%
5−GHB(F,F)−F 7.0%
3−HHBB(F,F)−F 4.0%
NI=79.0(℃);η=40.7(mPa・s);Δn=0.114;Δε=10.2;Vth=1.13(V).
【0375】
実施例41
5−HHB(2F)(No. 1487) 5.0%
5−HH2B(2F)(No. 1744) 8.0%
7−HB(F)−F 7.0%
5−HB−CL 3.0%
3−HH−4 9.0%
3−HH−EMe 18.0%
3−HHEB(F,F)−F 10.0%
4−HHEB(F,F)−F 5.0%
3−HHEB−F 4.0%
5−HHEB−F 4.0%
4−HGB(F,F)−F 5.0%
5−HGB(F,F)−F 6.0%
2−H2GB(F,F)−F 4.0%
3−H2GB(F、F)−F 5.0%
5−GHB(F,F)−F 7.0%
NI=74.7(℃);η=22.8(mPa・s);Δn=0.063;Δε=5.6;Vth=1.47(V).
【0376】
実施例42
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 15.0%
3−H2HB(F,F)−F 5.0%
5−H2HB(F,F)−F 5.0%
3−HBB(F,F)−F 15.0%
5−HBB(F,F)−F 30.0%
5−HBB(F)B−2 10.0%
5−HBB(F)B−3 10.0%
3−BB(F)B(F,F)−F 5.0%
5−B2B(F,F)B(F)−F 5.0%
NI=104.8(℃);η=51.5(mPa・s);Δn=0.166;Δε=9.8;Vth=1.76(V).
【0377】
実施例43
5−BB(2F,5F)B(2F)(No. 429) 3.0%
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 8.0%
5−HHB(2F)(No. 1487) 7.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 6.0%
3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 11.0%
5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 11.0%
5−HB−CL 4.0%
3−HH−4 7.0%
2−HH−5 4.0%
3−HHB−1 4.0%
5−HHEB−F 6.0%
3−HHB(F,F)−F 6.0%
4−HHB(F,F)−F 3.0%
4−HHEB(F,F)−F 3.0%
5−HHEB(F,F)−F 2.0%
2−HBEB(F,F)−F 3.0%
3−HBEB(F,F)−F 3.0%
5−HBEB(F,F)−F 3.0%
2−HHBB(F,F)−F 3.0%
3−HHBB(F,F)−F 3.0%
NI=80.3(℃);η=29.4(mPa・s);Δn=0.100;Δε=8.3;Vth=1.24(V).
【0378】
実施例44
5−BB(F)B(2F)(No. 369) 4.0%
5−HHB(F)B(2F)(No. 796) 3.0%
3−BB(F,F)CF2OB(F,F)−F 35.0%
3−HH−4 8.0%
3−HHB(F,F)−F 10.0%
3−H2HB(F,F)−F 5.0%
3−HBB(F,F)−F 15.0%
2−HHBB(F,F)−F 3.0%
3−HHBB(F,F)−F 3.0%
3−HH2BB(F,F)−F 4.0%
3−HHB−1 3.0%
5−HBBH−1O1 7.0%
NI=80.6(℃);η=30.5(mPa・s);Δn=0.123;Δε=12.5;Vth=1.36(V).
【0379】
実施例45
5−HHB(2F)(No. 1487) 9.0%
3−HEB−O4 28.0%
4−HEB−O2 20.0%
5−HEB−O1 20.0%
3−HEB−O2 9.0%
5−HEB−O2 14.0%
NI=76.9(℃);η=20.6(mPa・s);Δn=0.087.
【0380】
実施例46
5−HH2B(2F)(No. 1744) 12.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 7.0%
3−HH−2 5.0%
3−HH−4 6.0%
3−HH−O1 4.0%
3−HH−O3 5.0%
5−HH−O1 4.0%
3−HB(2F,3F)−O2 12.0%
5−HB(2F,3F)−O2 11.0%
3−HHB(2F,3F)−O2 7.0%
5−HHB(2F,3F)−O2 15.0%
3−HHB(2F,3F)−2 12.0%
NI=87.6(℃);Δn=0.081;Δε=−4.4.
【0381】
実施例47
5−HHB(2F)(No. 1487) 2.0%
5−HH2B(2F)(No. 1744) 5.0%
5−HHB(2F,5F)B(No. 792) 6.0%
3−HH−5 5.0%
3−HH−4 5.0%
3−HH−O1 6.0%
3−HH−O3 6.0%
3−HB−O1 5.0%
3−HB−O2 5.0%
3−HB(2F,3F)−O2 10.0%
5−HB(2F,3F)−O2 10.0%
3−HHB(2F,3F)−O2 6.0%
5−HHB(2F,3F)−O2 13.0%
3−HHB(2F,3F)−2 2.0%
2−HHB(2F,3F)−1 4.0%
3−HHEH−3 5.0%
4−HHEH−3 5.0%
NI=84.2(℃);Δn=0.080;Δε=−3.4.
【0382】
実施例48
2−HHB(F)−F 13.3%
3−HHB(F)−F 13.3%
5−HHB(F)−F 13.3%
2−H2HB(F)−F 13.3%
3−H2HB(F)−F 6.7%
5−H2HB(F)−F 13.3%
2−HB(F)−F 6.7%
3−HB(F)−F 6.7%
5−HB(F)−F 13.4%
上記の9つの化合物からなる組成物(F−Mix)を調製した。この組成物(F−Mix)と化合物(No.275)とを下記の割合で混合したところ、物性値は下記のとおりであった。この組成物を−20℃のフリーザー中に保管した。30日後に観察したところ、この組成物はネマチック相のままであり、スメクチック相または結晶に変化しなかった。
5−BB(2F,5F)B(No. 275) 10.0%
F−Mix 90.0%
η=29.2(mPa・s);Δn=0.105;Δε=4.2;
Vth=2.35(V).Tc>
【0383】
比較例1
2−BB(2F,5F)B−2 10.0%
F−Mix 90.0%
η=27.8(mPa・s);Δn=0.107;Δε=4.2;
Vth=2.33(V).
比較のため、2−BB(2F,5F)B−2と組成物(F−Mix)とを混合した。この組成物を−20℃のフリーザー中に保管したところ、14日後に結晶が析出した。
【0384】
実施例48と比較例1とを比較する。化合物No.275と2−BB(2F,5F)B−2との差異は末端基にあるが、これらの分子量はほぼ等しい。一方、2つの組成物の物性は類似している。粘度、光学異方性、誘電率異方性、およびしきい値電圧の値はほぼ等しい。しかし、低温における相溶性に関しては、2つの化合物の間に大きな差異があった。本発明の化合物は低温における優れた相溶性を有した。
【0385】
上記の実施例10において、組成物に基づいて0.8重量%の光学活性化合物(Op−4)を組成物に添加したところ、ねじれのピッチは11.2μmであった。上記の実施例27において、組成物に基づいて0.3重量%の光学活性化合物(Op−8)を添加したところねじれのピッチは79.2μmであった。
【0386】
【発明の効果】
化合物(1)は、熱と紫外線に対する良好な安定性、大きな光学異方性、小さな誘電率異方性、および他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する。この化合物を含有する組成物は、組成物に必要とされる一般的な特性、大きな光学異方性および低温における良好な相溶性を有する。この組成物は小さいセルギャップを有する液晶表示素子に特に有用である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a liquid crystal compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal compound whose terminal group is hydrogen, a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal display device containing the composition.
[0002]
The term liquid crystalline compound is used as a general term for a compound having a liquid crystal phase and a compound having no liquid crystal phase but useful as a component of a liquid crystal composition. A liquid crystal compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal display element may be referred to as a compound, a composition, and an element, respectively. The compounds represented by formula (1) to formula (12) may be referred to as compounds (1) to (12), respectively. In the formulas (2) to (12), symbols such as B, D, and E surrounded by hexagons indicate ring B, ring D, ring E, and the like.
[0003]
[Prior art]
In the liquid crystal display element, the classification based on the operation mode of the liquid crystal includes: PC (phase change), TN (twisted nematic), IPS (in-plane switching), STN (super twisted nematic), OCB (optically compensated bend), ECB. (Electrically controlled birefringence) and VA (vertical alignment). The classification based on the element driving method is PM (passive matrix) and AM (active matrix). PM (passive matrix) is classified into static and multiplex, and AM is classified into TFT (thin film transistor) and MIM (metal insulator metal).
[0004]
These devices contain a liquid crystal composition having appropriate characteristics. In order to improve the general characteristics required for the device, the composition must have the following general characteristics.
No. General characteristics required for the composition General characteristics required for the device
1. Stable to heat long life
2. Stable to UV1) Long life
3. Wide range of nematic phase Wide usable temperature range
4). Low viscosity2) Short response time
5). Low threshold voltage Low power consumption
6). High specific resistance High voltage holding ratio
1) Ultraviolet rays can be used in the manufacturing process.
2) The time for injecting the composition into the liquid crystal cell is short.
[0005]
No. of compositions used for AM devices. The characteristics of 1-6 are important. No. of compositions used for PM elements. The characteristics of 1 to 5 are important. In addition to these characteristics, characteristics such as optical anisotropy (Δn), dielectric anisotropy (Δε), and elastic constant are also important.
[0006]
Recently, since a technique for producing a substrate used for an element has been developed, the cell gap of the substrate tends to be small. In AM devices such as TN mode and OCB mode, the cell gap tends to be particularly small. The cell gap is the distance between the two substrates and is the same as the thickness of the liquid crystal composition layer. In a TN mode element, if the cell gap is reduced, the response time is shortened and a reverse domain is unlikely to occur. In the OCB mode, when the cell gap is reduced, the time required for transition from spray alignment to bend alignment (transition time) is shortened, and the time required for liquid crystal molecules to change alignment due to change in applied voltage (response time) is shortened.
[0007]
In these modes, the product (Δn × d) of the optical anisotropy (Δn) and the cell gap (d) is constant. In this case, the optical anisotropy increases as the cell gap is reduced. Therefore, a composition having a large optical anisotropy is required. In order to prepare such a composition, a compound having a large optical anisotropy may be added. A larger amount of this compound is preferred. However, when a large amount of a single compound is added to the composition, crystals may precipitate during storage at a low temperature. This makes it impossible to display on the element. Therefore, a compound having large optical anisotropy and excellent compatibility with other liquid crystal compounds is required.
[0008]
Patent specifications related to the compounds of the present invention are as follows.
[Patent Document 1]
JP 58-121225 A (US 4808333)
[Patent Document 2]
JP 60-051135 (US4594465)
[Patent Document 3]
JP-A-2-004725 (US5279764)
[Patent Document 4]
JP-A-5-286905 (US5849216)
[Patent Document 5]
JP-A-5-339573 (US5523127)
[Patent Document 6]
Japanese National Patent Publication No. 5-500679 (US6180026)
[Patent Document 7]
Japanese translation of PCT publication No. 5-502433 (US Pat. No. 5,358,663)
[Patent Document 8]
JP-A-6-263661 (US 5525258)
[Patent Document 9]
JP-A-7-278546
[Patent Document 10]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-249881 (GB2310669A)
[Patent Document 11]
JP 2001-316346 A
[Patent Document 12]
German Patent Application Publication No. 3839213
[Patent Document 13]
German Patent Application No. 4338266
[Patent Document 14]
German Patent Application No. 4338267
[Patent Document 15]
German Patent Application No. 4338540
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The first object of the present invention is to provide a compound having great optical anisotropy and excellent compatibility with other liquid crystal compounds and excellent as a component of the composition. The second problem is to provide a composition containing this compound and having general properties necessary for the composition and a large optical anisotropy, and a liquid crystal display device containing the composition. The general properties required for the composition mean the six items already described.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that the compound (1) whose terminal group is hydrogen has the following characteristics. This compound has good stability to heat and ultraviolet rays, large optical anisotropy, small dielectric anisotropy, and excellent compatibility with other liquid crystal compounds. The composition containing this compound has the general properties required for the composition, large optical anisotropy and good compatibility at low temperatures. This composition is particularly useful for a liquid crystal display device having a small cell gap. Compound (1) whose terminal group is hydrogen has better stability to heat and ultraviolet rays, higher clearing point, lower viscosity, and better compatibility at lower temperatures than the corresponding compound whose terminal group is a polar group. Have.
[0011]
A mode for solving the problems of the present invention is as follows. In this embodiment, preferred examples of the terminal group, ring and bonding group in the compound (1) are also described.
[0012]
1. A compound represented by the following formula (1).
In the formula (1), Ra is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH2-May be replaced by -O-, -S-, -CH = CH-, or -C≡C-.
[0013]
"Any -CH in alkyl2The meaning of the phrase “-may be replaced by —O—, —CH═CH—, etc.” is shown as an example. C4H9Any -CH2Some of the groups in which-is replaced with -O- or -CH = CH-3H7O-, CH3-O- (CH2)2-, CH3-O-CH2-O-, H2C = CH- (CH2)3-, CH3-CH = CH- (CH2)2-And CH3-CH = CH-CH2-O-. Thus, the term “arbitrary” means “at least one selected without distinction”. Considering the stability of the compound, oxygen and oxygen adjacent CH3-O-O-CH2More than -CH where oxygen and oxygen are not adjacent3-O-CH2-O- is preferred.
[0014]
Preferred Ra are alkyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkoxyalkoxy, alkylthio, alkylthioalkyl, alkylthioalkoxy, alkenyl, alkenyloxy, alkenyloxyalkyl, alkoxyalkenyl, alkynyl, and alkynyloxy. These groups are preferably linear rather than branched. Branched Ra is preferable when the compound (1) is optically active. Particularly preferred Ra is alkyl, alkoxy, alkenyl, and alkenyloxy.
[0015]
The preferred configuration of —CH═CH— in alkenyl depends on the position of the double bond. In alkenyl such as 1-propenyl, 1-butenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, 3-pentenyl and 3-hexenyl, the trans configuration is preferable. In alkenyl such as 2-butenyl, 2-pentenyl and 2-hexenyl, the cis configuration is preferable. Alkenyl having a preferred configuration has a high clearing point or a wide temperature range of the liquid crystal phase. See Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109.
[0016]
Specific examples of Ra are methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, methoxymethyl, methoxyethyl , Methoxypropyl, ethoxymethyl, ethoxyethyl, ethoxypropyl, propoxymethyl, vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 2-propenyloxy, 2-butenyloxy, 2-pentenyloxy, 1-propynyl, and 1-pentynyl. Particularly preferred Ra is ethyl, propyl and pentyl.
[0017]
A1, A2And A3Is independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine, Naphthalene-2,6-diyl in which any hydrogen may be replaced with fluorine, or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6- in which any —CH═ may be replaced with —CF═ Jil
[0018]
1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced with fluorine is 1,4-phenylene and 1,4-phenylene substituted with fluorine. The position of fluorine is the 2nd, 2nd, 3rd, 2,5th, 2,6th, 2,3,5th, or 2,3,5,6th. These are illustrated below.
[0019]
Naphthalene-2,6-diyl where any hydrogen may be replaced with fluorine is naphthalene-2,6-diyl and naphthalene-2,6-diyl substituted with fluorine. Fluorine positions are 1st, 3rd, 4th, 1,3rd, 1,5th, 1,7th, 1,8th, 3,4th, 3,8th, 1,3,4th 1,3,5, 1,3,7, 1,3,8, 1,4,5, 1,4,7, 1,4,8, 1,3,4,5 1,3,4,7, 1,3,4,8, 1,3,4,5,7, 1,3,4,5,8, or 1,3,4 , 5, 7, 8th place.
[0020]
1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl in which any —CH═ may be replaced by —CF═ is 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl substituted with fluorine. The position of fluorine is 5th, 7th, 8th, 5,7th, 5,8th, 7,8th, or 5,7,8th.
[0021]
Preferred A1, A2Or A3Is 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, difluoro-1, 4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, fluoronaphthalene-2,6-diyl, difluoronaphthalene-2,6-diyl, and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl. Trans is preferable to cis in the configuration of 1,4-cyclohexylene and 1,3-dioxane-2,5-diyl.
[0022]
Z1, Z2And Z3Are independently a single bond, — (CH2)2-,-(CF2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH = CH-, -CF = CF-, -C≡C-,-(CH2)Four-,-(CH2)ThreeO- or -O (CH2)Three-. Preferred Z1, Z2Or Z3Is a single bond,-(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH = CH-, -C≡C-, and-(CH2)4-. Further preferred Z1, Z2Or Z3Is a single bond,-(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, And-(CH2)4-. Particularly preferred Z1, Z2Or Z3Is a single bond,-(CH2)2-, -CH2O- and -OCH2-. Particularly preferred Z1, Z2Or Z3Is a single bond and-(CH2)2-It is also.
[0023]
n and m are each independently 0 or 1. Here, naphthalene-2,6-diyl and its related divalent groups are counted as one ring. A compound in which m and n are 0 has two rings. A compound in which m is 1 and n is 0, or a compound in which m is 0 and n is 1 has three rings. A compound in which m and n are 1 has a tetracycle. Since there is no great difference in the physical properties of the compound, the compound (1) is2H (deuterium),13An isotope such as C may be included in an amount greater than the natural abundance.
[0024]
(F) abovePPhenyl having a phenyl, 2-fluorophenyl, 2,5-difluorophenyl, 2,3,5-trifluorophenyl, 2,3,6-trifluorophenyl, or 2,3,5,6-tetrafluoro Phenyl. These are illustrated below.
[0025]
Preferred (F)PPhenyl having is phenyl, 2-fluorophenyl and 2,5-difluorophenyl.
[0026]
However, A1, A2And A3Is 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine, and Z1, Z2And Z3Is a single bond, the total number of fluorines in formula (1) is at least 2.
[0027]
2. A compound represented by the following formula (1).
In the formula (1), Ra is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-; A1, A2And A3Is independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,4-phenylene in which arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine, or arbitrary hydrogen is replaced by fluorine Good naphthalene-2,6-diyl; Z1, Z2And Z3Are independently a single bond, — (CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH = CH-, -C≡C-, or-(CH2)4N and m are independently 0 or 1; and (F)PThe phenyl having is phenyl, 2-fluorophenyl, 2,5-difluorophenyl, 2,3,5-trifluorophenyl, 2,3,6-trifluorophenyl, or 2,3,5,6-tetrafluoro Phenyl. However, A1, A2And A3Is 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine, and Z1, Z2And Z3Is a single bond, the total number of fluorines in formula (1) is at least 2.
[0028]
3. In Formula (1), (F)PThe compound of claim | item 1 or claim | item 2 whose phenyl which has is phenyl.
[0029]
4). In Formula (1), (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having the formula is 2-fluorophenyl.
[0030]
5). In Formula (1), (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having the formula is 2,5-difluorophenyl.
[0031]
6). In Formula (1), (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having the formula is 2,3,5-trifluorophenyl.
[0032]
7. In Formula (1), (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having the formula is 2,3,6-trifluorophenyl.
[0033]
8). In Formula (1), (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having the formula is 2,3,5,6-tetrafluorophenyl.
[0034]
9. In formula (1), Z1, Z2And Z3Are independently a single bond,-(CH2)2-, -COO-, -OCO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-Or-(CH2)FourThe compound of claim | item 1 or claim | item 2 which is-.
[0035]
10. In Formula (1), A1, A2And A3Is independently 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced with fluorine or naphthalene-2,6-diyl in which any hydrogen may be replaced with fluorine; and Z1, Z2And Z3Are independently a single bond, — (CH2)2-, -CH2O- or -OCH2The compound of claim | item 1 or claim | item 2 which is-.
[0036]
11. In Formula (1), A1And A2At least one of 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene;1, Z2And Z3Are independently a single bond, — (CH2)2-, -CH2O- or -OCH2-Is; n is 1 and m is 0; and (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having a phenyl group is phenyl, 2-fluorophenyl or 2,5-difluorophenyl.
[0037]
12 In Formula (1), A1, A2And A3At least two of 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene; Z1, Z2And Z3Are independently a single bond, — (CH2)2-, -CH2O- or -OCH2-Is; n is 1 and m is 1; and (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having a phenyl group is phenyl, 2-fluorophenyl or 2,5-difluorophenyl.
[0038]
13. In Formula (1), A1, A2And A3Are independently 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene; (F)PItem 3. The compound according to Item 1 or 2, wherein the phenyl having a phenyl group is phenyl, 2-fluorophenyl or 2,5-difluorophenyl.
[0039]
14 In formula (1), Z1, Z2And Z3Is a single bond or-(CH2)2Item 14. The compound according to Item 13, which is-.
[0040]
15. In Formula (1), (F)PItem 15. The compound according to Item 14, wherein the phenyl having a phenyl is phenyl.
[0041]
16. In Formula (1), (F)PItem 15. The compound according to Item 14, wherein the phenyl having the formula is 2-fluorophenyl.
[0042]
17. In Formula (1), (F)PItem 15. The compound according to Item 14, wherein the phenyl having the formula is 2,5-difluorophenyl.
[0043]
18. A compound represented by any one of the following formulae.
[0044]
[0045]
In the above formula, Ra is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-. Preferred Ra is alkyl having 1 to 10 carbons, one —CH2-Is replaced by -O-, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and one -CH2-Is alkyl having 1 to 10 carbon atoms replaced by -CH = CH-.
[0046]
19. Item 19. A liquid crystal composition containing at least one compound according to any one of items 1 to 18.
[0047]
20. Item 20. The composition according to Item 19, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by the following formulas (2), (3) and (4):
[0048]
Where R1Is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-, and any hydrogen may be replaced by fluorine; X1Is fluorine, chlorine, -OCF3, -OCHF2, -CF3, -CHF2, -CH2F, -OCF2CHF2Or -OCF2CHFCF3Ring B and Ring D are independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl or 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine; Ring E is 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine; Z4And Z5Are independently-(CH2)2-,-(CH2)4-, -COO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH = CH-, or a single bond; and L1And L2Are independently hydrogen or fluorine.
[0049]
21. Item 20. The composition according to Item 19, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by the following formulas (5) and (6):
[0050]
Where R2And R3Are independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-, and any hydrogen may be replaced by fluorine; X2Is —CN or —C≡C—CN; ring G is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or pyrimidine-2,5-diyl Yes; Ring J is 1,4-cyclohexylene, pyrimidine-2,5-diyl or 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine; Ring K is 1,4-cyclohexylene or 1 4-phenylene; Z6Is-(CH2)2-, -COO-, -CF2O-, -OCF2-Or a single bond; L3, L4And L5Are independently hydrogen or fluorine; and b, c and d are independently 0 or 1.
[0051]
22. Item 20. The composition according to Item 19, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by the following formulas (7), (8) and (9):
[0052]
Where R4And RFiveAre independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH-, and any hydrogen may be replaced by fluorine; ring M and ring P are independently 1,4-cyclohexylene or 1,4 -Phenylene; Z7And Z8Are independently-(CH2)2-, -COO- or a single bond; and L6And L7Is independently hydrogen or fluorine, L6And L7At least one of is fluorine.
[0053]
23. Item 21. The composition according to item 20, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by the following formulas (10), (11), and (12).
[0054]
Where R6And R7Are independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, any —CH2-May be replaced by -O- or -CH = CH- and any hydrogen may be replaced by fluorine; ring Q, ring T and ring U are independently 1,4-cyclohexylene, Pyrimidine-2,5-diyl, or 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine; and Z9And Z10Are independently —C≡C—, —COO—, — (CH2)2-, -CH = CH-, or a single bond.
[0055]
24. Item 24. The composition according to item 21, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (10), (11), and (12) according to item 23.
[0056]
25. Item 23. The composition according to item 22, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (10), (11), and (12) according to item 23.
[0057]
26. Item 24. The composition according to item 23, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (5) and (6) according to item 21.
[0058]
27. Item 27. The composition according to any one of Items 19 to 26, further comprising at least one optically active compound.
[0059]
28. Item 28. A liquid crystal display device comprising the composition according to any one of items 19 to 27.
[0060]
In the compounds (2) to (12), preferred groups are as follows. Straight chain alkyl is preferred over branched alkyl. The configuration of 1,4-cyclohexylene and 1,3-dioxane-2,5-diyl is preferably trans rather than cis. "Any -CH in alkyl2The meaning of the phrase “-may be replaced by —O— or —CH═CH—” is described in Section 1 of the embodiment of the present invention. R1, Symbols such as ring B have been used in several compounds, but these R1(Or ring B or the like) may be the same or different from each other. Since there is no big difference in the physical properties of the compounds, these compounds2H (deuterium),13An isotope such as C may be included in an amount greater than the natural abundance.
[0061]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the compound (1) of the present invention will be further described. One terminal group of the compound (1) is hydrogen. This compound is physically and chemically extremely stable under the conditions in which the device is normally used, has a large optical anisotropy and an appropriate dielectric anisotropy, and is compatible with other liquid crystal compounds. Good compatibility. A composition containing this compound is stable under conditions in which the device is normally used. Even when the composition is stored at a low temperature, the compound does not precipitate as a solid. The composition containing the compound (1) in which Ra is alkyl has better compatibility at low temperatures than the composition containing the compound in which both terminal groups are alkyl.
[0062]
It is possible to adjust the physical properties of the compound (1) by appropriately selecting the terminal group, ring and bonding group of the compound (1). Terminal group Ra, ring A1, A2, A3And linking group Z1, Z2, Z3The effect of these types on the physical properties of the compound (1) will be described below. When compound (1) is added to the composition, the physical properties of compound (1) affect that of the composition.
[0063]
When Ra of compound (1) is linear, the temperature range of the liquid crystal phase is wide and the viscosity is small. When Ra is a branched chain, the compatibility with other liquid crystal compounds is even better. A compound in which Ra is an optically active group is useful as a chiral dopant. By adding this compound to the composition, a reverse twisted domain generated in the device can be prevented. A compound in which Ra is not an optically active group is useful as a component of the composition.
[0064]
Ring A of compound (1)1, A2Or A3However, when 1,4-phenylene or 1,3-dioxane-2,5-diyl in which arbitrary hydrogen is replaced with fluorine, the dielectric anisotropy is large. When this ring is 1,4-phenylene in which arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine, the optical anisotropy is large. When this ring is 1,4-cyclohexylene or 1,3-dioxane-2,5-diyl, the optical anisotropy is small.
[0065]
When at least two rings are 1,4-cyclohexylene, the clearing point is high, the optical anisotropy is small, and the viscosity is small. When at least one ring is 1,4-phenylene, the optical anisotropy is relatively large and the orientational order parameter is large. When at least two rings are 1,4-phenylene, the optical anisotropy is large, the temperature range of the liquid crystal phase is wide, and the clearing point is high.
[0066]
Linking group Z1, Z2Or Z3Is a single bond,-(CH2)2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH = CH-, -CF = CF-, or-(CH2)FourWhen it is-, the viscosity is small. The bonding group is a single bond, — (CH2)2-, -OCF2-, -CF2O-, -CH = CH-, or-(CH2)FourWhen-, the viscosity is smaller. When the bonding group is —CH═CH— or —CF═CF—, the temperature range of the liquid crystal phase is wide and the elastic constant ratio is large. When the bonding group is —C≡C—, the optical anisotropy is large.
[0067]
When compound (1) has two or three rings, the viscosity is small, and when it has three or four rings, the clearing point is high. As described above, a compound having desired physical properties can be obtained by appropriately selecting the types of terminal groups, rings and bonding groups, and the number of rings.
[0068]
Preferred examples of compound (1) are compounds (a1) to (a26). More specific compounds are compounds (b1) to (b61). Ra, Z in these compounds1, Z2, ZThreeAnd (F)PThe meaning of the symbol of phenyl having is as described above. 1,4-phenylene having (F) represents 1,4-phenylene in which arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine. Naphthalene-2,6-diyl having (F) refers to naphthalene-2,6-diyl in which any hydrogen may be replaced by fluorine. 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl having (F) is 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl in which any hydrogen may be replaced by fluorine Indicates.
[0069]
[0070]
[0071]
[0072]
[0073]
[0074]
[0075]
[0076]
[0077]
[0078]
Compound (1) can be synthesized by appropriately combining techniques in organic synthetic chemistry. Methods for introducing the desired end groups, rings and linking groups into the starting materials are as follows: Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc. Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc. They are described in Shibu Organic Synthesis (Pergamon Press), New Experimental Chemistry Course (Maruzen).
[0079]
Linking group Z1, Z2Or Z3With respect to an example of a method for generating, a scheme is first shown, and then the scheme is described in terms (I) to (XI). In this scheme, MSG1Or MSG2Is a monovalent organic group having at least one ring. Multiple MSGs used in the scheme1(Or MSG2) May be the same or different from each other. Compounds (1A) to (1K) correspond to compound (1).
[0080]
[0081]
[0082]
[0083]
[0084]
[0085]
(I) Generation of a single bond
The compound (1A) is synthesized by reacting the arylboric acid (21) with the compound (22) synthesized by a known method in the presence of a carbonate aqueous solution and a catalyst such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium. This compound (1A) is obtained by reacting compound (23) synthesized by a known method with n-butyllithium and then with zinc chloride, and in the presence of a catalyst such as dichlorobis (triphenylphosphine) palladium. ) Is also reacted.
[0086]
(II) Formation of -COO- and -OCO-
Compound (23) is reacted with n-butyllithium and subsequently with carbon dioxide to obtain carboxylic acid (24). Compound having —COO— by dehydrating compound (24) and phenol (25) synthesized by a known method in the presence of DDC (1,3-dicyclohexylcarbodiimide) and DMAP (4-dimethylaminopyridine) Synthesize (1B). A compound having —OCO— can also be synthesized by this method.
[0087]
(III) -CF2O- and -OCF2− Generation
Compound (1B) is treated with a sulfurizing agent such as Lawson's reagent to give compound (26). Compound (26) is fluorinated with hydrogen fluoride pyridine complex and NBS (N-bromosuccinimide), and -CF2A compound (1C) having O- is synthesized. See M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992, 827. Compound (1C) can also be synthesized by fluorinating compound (26) with (diethylamino) sulfur trifluoride. See William H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768. -OCF by this method2A compound having-can also be synthesized.
[0088]
(IV) Formation of —CH═CH—
Compound (23) is treated with n-butyllithium and then reacted with formamide such as N, N-dimethylformamide to give aldehyde (28). A phosphoryl ylide generated by treating a phosphonium salt (27) synthesized by a known method with a base such as potassium t-butoxide is reacted with an aldehyde (28) to synthesize a compound (1D). Since a cis isomer is generated depending on the reaction conditions, the cis isomer is isomerized to a trans isomer by a known method as necessary.
[0089]
(V)-(CH2)2− Generation
Compound (1E) is synthesized by hydrogenating compound (1D) in the presence of a catalyst such as palladium on carbon.
[0090]
(VI)-(CH2)4− Generation
Substituting phosphonium salt (29) for phosphonium salt (27) and following the procedure in paragraph (IV) for-(CH2)2A compound having —CH═CH— is obtained. This is catalytically hydrogenated to synthesize compound (1F).
[0091]
(VII) Formation of —C≡C—
In the presence of a catalyst of dichloropalladium and copper halide, compound (23) is reacted with 2-methyl-3-butyn-2-ol and then deprotected under basic conditions to obtain compound (30). . Compound (1G) is synthesized by reacting compound (30) with compound (22) in the presence of a catalyst of dichloropalladium and copper halide.
[0092]
(VIII) Formation of -CF = CF-
The compound (23) is treated with n-butyllithium and then reacted with tetrafluoroethylene to obtain the compound (31). Compound (22) is treated with n-butyllithium and then reacted with compound (31) to synthesize compound (1H).
[0093]
(IX) -CH2O- or -OCH2− Generation
Compound (32) is obtained by reducing compound (28) with a reducing agent such as sodium borohydride. This is halogenated with hydrobromic acid or the like to obtain compound (33). Compound (1J) is synthesized by reacting compound (33) with compound (25) in the presence of potassium carbonate or the like.
[0094]
(X)-(CH2)ThreeO- or -O (CH2)Three− Generation
Compound (1K) is synthesized according to the method of Item (IX) using Compound (34) instead of Compound (32).
[0095]
(XI)-(CF2)2− Generation
According to the method described in J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414., a diketone (—COCO—) is fluorinated with sulfur tetrafluoride in the presence of a hydrogen fluoride catalyst to produce — (CF2)2A compound having-is obtained.
[0096]
Secondly, the composition of the present invention will be further described. The amount (percentage) of the compounds described below is weight percent based on the total weight of the composition. This composition may contain only a plurality of compounds selected from the compound (1) as substantial components. A preferred composition contains 1 to 99% of at least one compound selected from the compound (1). The composition comprises at least one compound selected from the group of compounds (2), (3) and (4), at least one compound selected from the group of compounds (5) and (6), or compound (7 ), (8) and (9) may further contain at least one compound selected from the group. This composition is selected from the group of compounds (10), (11) and (12) for the purpose of adjusting the temperature range, viscosity, optical anisotropy, dielectric anisotropy, threshold voltage, etc. of the liquid crystal phase. It may further contain at least one selected compound. The composition may further contain other compounds for the purpose of adjusting physical properties.
[0097]
Compounds (2), (3) and (4) have a large positive dielectric anisotropy and are excellent in thermal stability and chemical stability, and are therefore mainly used in compositions for TN-TFT mode. In this composition, the amount of these compounds is 1-99%. A preferred amount is 10-97%. A more preferred amount is 40 to 95%. Compound (10), (11) or (12) is further added to the composition for the purpose of adjusting the temperature range, viscosity, optical anisotropy, dielectric anisotropy and threshold voltage of the liquid crystal phase. May be.
[0098]
Since the compounds (5) and (6) have a positive dielectric anisotropy and are very large, they are mainly used for compositions for STN and TN modes. These compounds are used for the purpose of expanding the temperature range of the liquid crystal phase of the composition, adjusting the viscosity and optical anisotropy, lowering the threshold voltage, improving the sharpness of the threshold voltage, etc. The In the composition for STN or TN mode, the amount of compound (5) or (6) is in the range of 1 to 99%. A preferred amount is 10-97%. A more preferred amount is 40 to 95%. Compound (10), (11) or (12) may be further added to the composition for the purpose of adjusting the temperature range, viscosity, optical anisotropy, dielectric anisotropy, or threshold voltage of the liquid crystal phase. Good.
[0099]
Since the compounds (7), (8) and (9) have a negative dielectric anisotropy, they are mainly used in compositions for VA mode. Compound (7) is used for the purpose of adjusting viscosity, optical anisotropy, and threshold voltage. Compound (8) is used for the purpose of increasing the clearing point, increasing the optical anisotropy, lowering the threshold voltage, and the like. Increasing the amount of these compounds decreases the threshold voltage but increases the viscosity. Therefore, a smaller amount is preferable as long as the threshold voltage requirement is satisfied. Since these compounds have a negative dielectric anisotropy and an absolute value of 5 or less, a preferable amount is 40% or more. A more preferred amount is 40 to 80%. For the purpose of adjusting the elastic constant and voltage transmittance curve, these compounds may be added to a composition having a positive dielectric anisotropy. A preferable amount in this case is 30% or less.
[0100]
In the compounds (10), (11) and (12), the absolute value of dielectric anisotropy is small. The compound (10) is mainly used for the purpose of adjusting viscosity or optical anisotropy. Compounds (11) and (12) are used for the purpose of increasing the clearing point to widen the temperature range of the liquid crystal phase or adjusting the optical anisotropy. Increasing the amounts of compounds (10), (11) and (12) increases the threshold voltage of the composition and decreases the viscosity. Accordingly, a large amount may be used as long as the threshold voltage requirement of the composition is satisfied. In the composition for the TN-TFT mode, the preferred amount of these compounds is 40% or less. A more preferable amount is 35% or less. In the composition for STN or TN mode, the preferred amount of these compounds is 70% or less. A more preferable amount is 60% or less.
[0101]
Desirable compounds (2) to (12) are the compounds (2-1) to (2-9), the compounds (3-1) to (3-97), and the compounds (4-1) to (4-33), respectively. , Compounds (5-1) to (5-58), compounds (6-1) to (6-3), compounds (7-1) to (7-3), compounds (8-1) to (8- 5), compounds (9-1) to (9-3), compounds (10-1) to (10-11), compounds (11-1) to (11-12), and compounds (12-1) to (12-6). In these compounds, R1, R2, R3, RFour, R5, R6, R7, X1, And X2The meaning of the symbol of is the same as the meaning of the symbols in the compounds (2) to (12).
[0102]
[0103]
[0104]
[0105]
[0106]
[0107]
[0108]
[0109]
[0110]
[0111]
[0112]
[0113]
[0114]
[0115]
[0116]
[0117]
The composition of the present invention is prepared by a known method. For example, the component compounds are mixed and dissolved in each other by heating. The physical properties of the composition may be adjusted by adding appropriate additives. Such additives are well known to those skilled in the art. A chiral dopant is added for the purpose of inducing the helical structure of the liquid crystal to give the necessary twist angle. Examples of the chiral dopant are the above-mentioned optically active compounds (Op-1) to (Op-12).
[0118]
A chiral dopant is added to the composition to adjust the helical pitch. The preferred pitch for TN and TN-TFT modes is in the range of 40-200 μm. A preferred pitch for the STN mode is in the range of 6-20 μm. A preferred pitch for the BTN mode is in the range of 1.5-4 μm. A relatively large amount of chiral dopant is added to the composition for the PC mode. For the purpose of adjusting the temperature dependence of the pitch, at least two chiral dopants may be added.
[0119]
The composition of the present invention can be used for modes such as TN, TN-TFT, STN, GH, DS, and ECB. A composition for the GH mode is prepared by adding a dichroic dye which is a compound such as merocyanine, styryl, azo, azomethine, azoxy, quinophthalone, anthraquinone, and tetrazine. The composition of the present invention includes NCAP produced by microencapsulating nematic liquid crystal and a polymer dispersed liquid crystal display element (PD-LCD) in which a three-dimensional network polymer is formed in the liquid crystal, for example, a polymer network liquid crystal display element ( (PN-LCD).
[0120]
【Example】
Thirdly, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited by these examples. The synthesis of compound (1) was described in Examples 1-8. The reaction was performed under a nitrogen atmosphere. The obtained compound was identified based on data such as a nuclear magnetic resonance spectrum and a mass spectrum. THF represents tetrahydrfuran. At the phase transition temperature of the compound, C, Sm, SmA, SmB, N, and I are a crystal, a smectic phase, a smectic A phase, a smectic B phase, a nematic phase, and an isotropic phase, respectively. A phase transition in parentheses indicates that it is monotropic. The unit of temperature is ° C.
[0121]
[0122]
Representative compositions of the present invention are summarized in Examples 10-48. Comparative example 1 was listed last. At the beginning of these examples, the compounds that are components of the composition and their amounts are shown. The amount is% by weight. The compounds were indicated by the symbols of the left terminal group, the linking group, the ring structure, and the right terminal group according to the convention in Table 1 above. The configuration of 1,4-cyclohexylene and 1,3-dioxane-2,5-diyl is trans. If there is no end group symbol, it means that the end group is hydrogen. Next, physical properties of the composition are shown. The physical property values were measured in accordance with the method described in Standard of Electronic Industries Association of Japan, EIAJ ED-2521A, or a modified method thereof.
[0123]
Nematic phase-isotropic phase transition temperature (NI; ° C.): A sample was placed on a hot plate of a melting point measuring apparatus equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature when a part of the sample changed from the nematic phase to the isotropic phase was measured. This dislocation temperature is also called the clearing point.
[0124]
Viscosity (η; measured at 20 ° C .; mPa · s): An E-type viscometer was used to measure the viscosity.
[0125]
Optical anisotropy (refractive index anisotropy; Δn; measured at 25 ° C.): Optical anisotropy was measured using an Abbe refractometer with light having a wavelength of 589 nm.
[0126]
Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C)
1) Composition having a positive Δε value: A sample was put in a liquid crystal cell in which the distance (gap) between two glass substrates was 9 μm and the twist angle was 80 degrees. 20 volts was applied to the cell, and the dielectric constant (ε 率) in the major axis direction of the liquid crystal molecules was measured. 0.5 V was applied, and the dielectric constant (ε⊥) in the minor axis direction of the liquid crystal molecules was measured. The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation: Δε = ε∥−ε⊥.
[0127]
2) Composition having a negative Δε value: A sample was put in a liquid crystal cell subjected to homeotropic alignment treatment, and 0.5 volt was applied to measure the dielectric constant (ε‖). A sample was put in a liquid crystal cell subjected to homogeneous alignment treatment, and 0.5 volt was applied to measure the dielectric constant (ε⊥). The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation: Δε = ε∥−ε⊥.
[0128]
Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C .; volt): a normally white mode in which the distance (gap) between two glass substrates is (0.5 / Δn) μm and the twist angle is 80 degrees A sample was put in a liquid crystal display element of normally white mode. Δn is a value of optical anisotropy measured by the above method. A rectangular wave having a frequency of 32 Hz was applied to this element. The voltage of the rectangular wave was increased and the value of the voltage when the transmittance of light passing through the element reached 90% was measured.
[0129]
Example 1
Synthesis of 2 ', 5'-difluoro-4-pentylterphenyl (No. 275)
Step 1: Synthesis of 4'-bromo-2 ', 5'-difluoro-4-pentylbiphenyl
1-bromo-2,5-difluoro-4-iodobenzene (5.00 g, 15.68 mmol), 4-pentylphenylboronic acid (3.01 g, 15.67 mmol), potassium carbonate (3.25 g, 23.51 mmol) ), Tetrabutylammonium bromide (1.26 g, 3.91 mmol), dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II) (0.55 g, 0.79 mmol), triphenylphosphine (0.41 g, 1.56 mmol), and A mixture of mixed solvents (toluene / water / ethanol = 1/1/1, 100 ml) was refluxed with stirring for 32 hours. The resulting reaction mixture was extracted with toluene (200 ml). The extract was washed twice with water (100 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a brown liquid (5.72 g). This was distilled under reduced pressure and further purified by silica gel chromatography (developing solvent; heptane, Rf = 0.58) to obtain a colorless liquid (2.31 g).
[0130]
Second step: Synthesis of 2 ', 5'-difluoro-4-pentylterphenyl
4'-bromo-2 ', 5'-difluoro-4-pentylbiphenyl (2.00 g, 5.90 mmol), phenylboronic acid (1.01 g, 8.28 mmol), potassium carbonate (1.22 g, 8.83 mmol) ), Tetrabutylammonium bromide (0.48 g, 1.49 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (0.21 g, 0.18 mmol), and a mixed solvent (toluene / water / ethanol = 1/1 / 1, 90 ml) was refluxed for 4 hours with stirring. The resulting reaction mixture was extracted with toluene (200 ml). The extract was washed twice with water (100 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a blackish brown solid (2.50 g). This was purified by silica gel chromatography (developing solvent; heptane, Rf = 0.25), and recrystallized from a mixed solvent (Solmix / heptane = 1/2) to give 2 ′, 5′-difluoro-4-pentyl. Terphenyl (1.53 g, colorless crystals) was obtained. C 65.5 I.
[0131]
Example 2
Synthesis of 2,5-difluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) benzene (No. 1488)
First step: Synthesis of 2,5-difluoro (4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-hydroxycyclohexyl) benzene
A solution of 2,5-difluorobromobenzene (1.33 mmol) in THF (10 ml) is added dropwise to magnesium (1.44 mmol). After completion of the dropwise addition, the reaction mixture is stirred at 50 ° C. for 2 hours. To this reaction mixture, a solution of 4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexanone (1.03 mmol) in THF (10 ml) is added dropwise. After completion of the dropwise addition, the reaction mixture is stirred at 50 ° C. for 2 hours. A saturated aqueous ammonium chloride solution (10 ml) is added to the reaction mixture little by little, and the aqueous layer is extracted twice with 100 ml of ethyl acetate). The extract is washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent is distilled off under reduced pressure to give the title compound.
[0132]
Second step: Synthesis of 2,5-difluoro- (4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexenyl) benzene
The reaction uses a three-necked flask equipped with a Dean-Stark apparatus. A mixture of 2,5-difluoro- (4- (trans-4-propylcyclohexyl) -1-hydroxycyclohexyl) benzene (1.06 mmol), p-toluenesulfonic acid (0.106 mmol), and toluene (50 ml) was added to 7 Reflux with stirring for hours. The resulting reaction mixture is extracted twice with toluene (200 ml). The extract is washed 3 times with aqueous sodium hydrogen carbonate solution (50 ml), 3 times with water (50 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. The toluene solution is concentrated under reduced pressure and then purified on a silica gel column to give the title compound.
Third step: Synthesis of 2,5-difluoro- (trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl) benzene (No. 1488)
A mixture of 2,5-difluoro (4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexenyl) benzene (0.84 mmol), ethyl acetate (30 ml), and 5% palladium on carbon (0.013 g) was stirred under a hydrogen atmosphere. To do. After the hydrogen absorption ceases, 5% palladium on carbon is filtered off from the reaction mixture. The filtrate is concentrated under reduced pressure, purified by silica gel chromatography and further recrystallized to give the title compound.
[0133]
Example 3
Synthesis of 2,5-difluoro-4-ethoxyphenyl biphenyl-4-ylmethyl ether (No. 1101)
A mixture of 2,5-difluoro-4-ethoxyphenol (4.70 mmol), potassium carbonate (5.60 mmol), and N, N-dimethylformamide (300 ml) is heated to reflux. A solution of 4-iodomethylbiphenyl (9.4 mmol) in DMF (50 ml) is added dropwise while refluxing. After the addition is complete, the reaction mixture is refluxed for 5 hours. The resulting reaction mixture is poured into water and extracted twice with toluene (200 ml). The extract is washed with 5% aqueous sodium thiosulfate solution, water (twice), saturated aqueous sodium bicarbonate solution (twice), water (twice) and saturated aqueous sodium chloride solution in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution is concentrated under reduced pressure, then purified by silica gel chromatography and further recrystallized to give the title compound.
[0134]
Example 4
Synthesis of 1- (ethylphenyl) -2- (2,2 ', 5'-trifluorobiphenyl-4-yl) ethane (No. 1140)
1-Ethyl-4-iodomethylbenzene (51.82 mmol) and copper iodide (10 mmol) were suspended in THF (100 ml), and 2,2 ′, 5′-trifluorobiphenyl-4 was cooled in an ice bath. -A solution of ylmethyllithium (72.53 mmol) in THF (100 ml) is added dropwise and stirred for an additional hour. After stirring for 3 hours at room temperature, the reaction is stopped by adding dilute hydrochloric acid. The resulting reaction mixture is extracted with toluene (500 ml), washed twice with water (300 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. The toluene solution is concentrated under reduced pressure, purified by silica gel chromatography, and recrystallized to give the title compound.
[0135]
Example 5
Synthesis of 3-fluoro-4- (trans-4-heptylcyclohexyl) -α, α-difluorobenzyl 2-fluorophenyl ether (No. 1716)
DAST (76.50 mmol) is added dropwise to a solution of 2-fluorophenyl 3-fluoro-4- (trans-4-heptylcyclohexyl) benzenethioate (30.60 mmol) in dichloromethane (100 ml). After the addition is complete, the reaction mixture is stirred at room temperature for 20 hours. The resulting reaction mixture is poured into saturated aqueous sodium carbonate solution and extracted with dichloromethane (200 ml). The extract is washed 3 times with water (150 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. The dichloromethane solution is concentrated under reduced pressure, then purified by silica gel chromatography and further recrystallized to give the title compound.
[0136]
Example 6
Synthesis of 2-fluoro-4- (2-fluorophenyl) phenyl 2,5-difluoro-4- (4-pentylphenyl) benzoate (No. 1382)
4 to a mixture of 2,5-difluoro-4- (4-pentylphenyl) benzoic acid (28.40 mmol), 2-fluoro-4- (2-fluorophenyl) phenol (28.40 mmol), and dichloromethane (100 ml). -Add dimethylaminopyridine (34.10 mmol) dropwise. Subsequently, a solution of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide (34.10 mmol) in dichloromethane (100 ml) is added dropwise. After the addition is complete, the reaction mixture is stirred at room temperature for 17 hours. The formed solid is filtered off and saturated aqueous sodium chloride solution is added dropwise to the reaction mixture. The organic layer is washed with 3N-hydrochloric acid (300 ml), water and saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (300 ml) in this order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The dichloromethane solution is concentrated under reduced pressure, then purified by silica gel chromatography and further recrystallized to give the title compound.
[0137]
Example 7
Synthesis of 1- (2,5,3'-trifluoro-4'-butoxybiphenyl-4-yl) -2-phenylethene (No. 1728)
A solution of benzyltriphenylphosphonium chloride (102.1 mmol) in THF (150 ml) is cooled in a dry ice-acetone bath, and potassium tert-butoxide (120.8 mmol) is added dropwise in small portions. Then, a solution of 2,5-difluoro-4- (3-fluoro-4-butoxyphenyl) benzaldehyde in THF (25 ml) is added dropwise. After completion of dropping, the mixture is stirred at room temperature for 20 hours. The resulting reaction mixture is poured into ice water and extracted twice with toluene (200 ml). The extract is washed 3 times with water (150 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. Concentrate the toluene solution under reduced pressure. A mixture of the obtained reaction mixture, sodium sulfinate (153.2 mmol), 6N-hydrochloric acid (50 ml), and ethanol (200 ml) is refluxed for 3 hours with stirring. The resulting reaction mixture is extracted twice with toluene (200 ml). The extract is washed 3 times with water (150 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. The toluene solution is concentrated under reduced pressure, purified by silica gel chromatography, and recrystallized to give the title compound.
[0138]
Example 8
Synthesis of 1- (2 ', 3-difluorobiphenyl-4-yl) -2- (trans-4-heptylcyclohexyl) acetylene (No. 1090)
1- (trans-4-heptylcyclohexyl) acetylene (28.40 mmol), 2 ′, 3-difluoro-4-iodobiphenyl (28.40 mmol), tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) dichloromethane (0.85 mmol) , Copper iodide (1.43 mmol), and diethylamine (200 ml) are stirred at room temperature for 4 hours. The resulting reaction mixture is extracted twice with toluene (200 ml). The extract is washed 3 times with water (150 ml) and dried over anhydrous magnesium sulfate. The toluene solution is concentrated under reduced pressure, purified by silica gel chromatography, and recrystallized to give the title compound.
[0139]
Example 9
In accordance with the synthesis methods described in Examples 1 to 8, the following compound No. 1-No. 1949 is synthesized.
[0140]
[0141]
[0142]
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[0334]
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[0338]
[0339]
[0340]
[0341]
[0342]
[0343]
[0344]
Example 10
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 10.0%
1V2-BEB (F, F) -C 5.0%
3-HB-C 15.0%
1-BTB-3 5.0%
2-BTB-1 5.0%
3-HH-4 11.0%
3-HHB-1 11.0%
3-HHB-3 9.0%
3-H2BTB-2 4.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-H2BTB-4 4.0%
3-HB (F) TB-2 6.0%
3-HB (F) TB-3 6.0%
NI = 92.0 (° C.); η = 23.2 (mPa · s); Δn = 0.168; Δε = 6.9; Vth = 2.13 (V).
[0345]
Example 11
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 4.0%
2O1-BEB (F) -C 5.0%
3O1-BEB (F) -C 15.0%
4O1-BEB (F) -C 13.0%
5O1-BEB (F) -C 13.0%
2-HHB (F) -C 15.0%
3-HHB (F) -C 15.0%
3-HB (F) TB-2 4.0%
3-HB (F) TB-3 4.0%
3-HHB-1 8.0%
NI = 91.5 (° C.); η = 89.9 (mPa · s); Δn = 0.149; Δε = 31.3; Vth = 0.85 (V).
[0346]
Example 12
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 3.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 5.0%
5-PyB-F 4.0%
3-PyB (F) -F 4.0%
2-BB-C 5.0%
4-BB-C 4.0%
5-BB-C 5.0%
2-PyB-2 2.0%
3-PyB-2 2.0%
4-PyB-2 2.0%
6-PyB-O6 3.0%
6-PyB-O7 3.0%
6-PyB-O8 3.0%
3-PyBB-F 6.0%
4-PyBB-F 6.0%
5-PyBB-F 6.0%
3-HHB-1 6.0%
3-HHB-3 8.0%
2-H2BTB-2 4.0%
2-H2BTB-3 4.0%
3-H2BTB-2 5.0%
3-H2BTB-3 5.0%
3-H2BTB-4 5.0%
NI = 95.2 (° C.); η = 37.7 (mPa · s); Δn = 0.201; Δε = 6.5; Vth = 2.27 (V).
[0347]
Example 13
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 5.0%
5-BB (F) B (2F) (No.369) 2.0%
3-GB-C 10.0%
4-GB-C 10.0%
2-BEB-C 12.0%
3-BEB-C 4.0%
3-PyB (F) -F 6.0%
3-HEB-O4 8.0%
4-HEB-O2 6.0%
5-HEB-O1 6.0%
5-HEB-O2 4.0%
5-HEB-5 5.0%
4-HEB-5 5.0%
1O-BEB-2 2.0%
3-HHB-1 6.0%
3-HHEBB-C 3.0%
3-HBEBB-C 3.0%
5-HBEBB-C 3.0%
NI = 68.6 (° C.); η = 41.2 (mPa · s); Δn = 0.129; Δε = 11.6; Vth = 1.28 (V).
[0348]
Example 14
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 3.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 9.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 3.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 5.0%
3-HB-C 9.0%
7-HB-C 3.0%
1O1-HB-C 10.0%
3-HB (F) -C 10.0%
2-PyB-2 2.0%
3-PyB-2 2.0%
4-PyB-2 2.0%
1O1-HH-3 7.0%
2-BTB-O1 4.0%
3-HHB-1 7.0%
3-HHB-F 4.0%
3-HHB-O1 2.0%
3-HHB-3 8.0%
3-H2BTB-2 3.0%
2-PyBH-3 4.0%
3-PyBB-2 3.0%
NI = 79.1 (° C.); η = 24.1 (mPa · s); Δn = 0.145; Δε = 8.0; Vth = 1.75 (V).
[0349]
Example 15
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 9.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 5.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744) 2.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 6.0%
2-BEB (F) -C 5.0%
3-BEB (F) -C 4.0%
4-BEB (F) -C 12.0%
1V2-BEB (F, F) -C 10.0%
3-HH-EMe 5.0%
3-HB-O2 9.0%
7-HEB-F 2.0%
3-HHEB-F 2.0%
5-HHEB-F 2.0%
3-HBEB-F 4.0%
2O1-HBEB (F) -C 2.0%
3-HB (F) EB (F) -C 2.0%
3-HBEB (F, F) -C 2.0%
3-HHB-F 2.0%
3-HHB-O1 4.0%
3-HHB-3 7.0%
3-HEBEB-F 2.0%
3-HEBEB-1 2.0%
NI = 78.9 (° C.); η = 48.1 (mPa · s); Δn = 0.132; Δε = 25.3; Vth = 0.87 (V).
[0350]
Example 16
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No.429) 5.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 8.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 7.0%
2-BEB (F) -C 5.0%
3-BEB (F) -C 4.0%
4-BEB (F) -C 12.0%
1V2-BEB (F, F) -C 16.0%
3-HB-O2 5.0%
3-HH-4 3.0%
3-HHB-F 3.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-O1 4.0%
3-HBEB-F 4.0%
3-HHEB-F 7.0%
3-H2BTB-2 4.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-HB (F) TB-2 5.0%
NI = 91.4 (° C.); η = 49.9 (mPa · s); Δn = 0.154; Δε = 28.6; Vth = 1.04 (V).
[0351]
Example 17
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 14.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 4.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 3.0%
2-BEB-C 12.0%
3-BEB-C 4.0%
4-BEB-C 6.0%
3-HB-C 14.0%
3-HEB-O4 12.0%
4-HEB-O2 8.0%
5-HEB-O1 4.0%
3-HEB-O2 6.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-O1 4.0%
NI = 63.4 (° C.); η = 33.4 (mPa · s); Δn = 0.134; Δε = 9.8; Vth = 1.38 (V).
[0352]
Example 18
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 10.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 7.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744) 6.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
2-BEB-C 10.0%
5-BB-C 12.0%
1-BTB-3 7.0%
1O-BEB-2 10.0%
1O-BEB-5 12.0%
2-HHB-1 4.0%
3-HHB-F 4.0%
3-HHB-1 3.0%
3-HHB-O1 4.0%
3-HHB-3 7.0%
NI = 65.1 (° C.); η = 33.6 (mPa · s); Δn = 0.158; Δε = 6.7; Vth = 1.74 (V).
[0353]
Example 19
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 7.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 6.0%
5-HH2B (2F) (No.1744) 4.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 7.0%
2-HB-C 5.0%
3-HB-C 6.0%
3-HB-O2 8.0%
2-BTB-1 3.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-F 4.0%
3-HHB-O1 5.0%
3-HHB-3 7.0%
3-HHEB-F 4.0%
5-HHEB-F 4.0%
2-HHB (F) -F 7.0%
3-HHB (F) -F 7.0%
5-HHB (F) -F 7.0%
3-HHB (F, F) -F 5.0%
NI = 99.5 (° C.); η = 30.1 (mPa · s); Δn = 0.115; Δε = 4.9; Vth = 2.49 (V).
[0354]
Example 20
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 4.0%
5-HHB (2F) (No.1487) 7.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 1744) 7.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 792) 6.0%
3-BEB (F) -C 8.0%
3-HB-C 4.0%
V-HB-C 8.0%
1V-HB-C 8.0%
3-HB-O2 3.0%
3-HH-2V 7.0%
3-HH-2V1 7.0%
V2-HHB-1 8.0%
3-HHB-1 5.0%
3-HHEB-F 7.0%
3-H2BTB-2 6.0%
3-H2BTB-4 5.0%
NI = 101.2 (° C.); η = 27.3 (mPa · s); Δn = 0.136; Δε = 8.7; Vth = 2.16 (V).
[0355]
Example 21
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 3.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 18.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 5.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 4.0%
V2-HB-C 6.0%
1V2-HB-C 12.0%
3-HB-C 12.0%
3-HB (F) -C 5.0%
2-BTB-1 2.0%
3-HH-4 8.0%
3-HH-VFF 3.0%
2-HHB-C 3.0%
3-HHB-C 6.0%
3-HB (F) TB-2 4.0%
3-H2BTB-3 5.0%
3-H2BTB-4 4.0%
NI = 88.6 (° C.); η = 28.9 (mPa · s); Δn = 0.165; Δε = 8.4; Vth = 2.06 (V).
[0356]
Example 22
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 5.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 8.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 2.0%
5-BEB (F) -C 5.0%
V-HB-C 6.0%
5-PyB-C 6.0%
4-BB-3 11.0%
3-HH-2V 10.0%
5-HH-V 11.0%
V-HHB-1 4.0%
V2-HHB-1 15.0%
3-HHB-1 9.0%
1V2-HBB-2 5.0%
3-HHEBH-3 3.0%
NI = 92.0 (° C.); η = 20.4 (mPa · s); Δn = 0.120; Δε = 4.7; Vth = 2.38 (V).
[0357]
Example 23
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 12.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 4.0%
1V2-BEB (F, F) -C 8.0%
3-HB-C 5.0%
V2V-HB-C 7.0%
V2V-HH-3 19.0%
3-HB-O2 4.0%
3-HHB-1 10.0%
3-HHB-3 15.0%
3-HB (F) TB-3 4.0%
3-H2BTB-2 4.0%
3-H2BTB-4 4.0%
NI = 101.1 (° C.); η = 23.4 (mPa · s); Δn = 0.133; Δε = 7.7; Vth = 2.13 (V).
[0358]
Example 24
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 5.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 3.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 5.0%
V2-HB-TC 10.0%
3-HB-TC 10.0%
3-HB-C 5.0%
5-HB-C 7.0%
5-BB-C 3.0%
2-BTB-1 10.0%
2-BTB-O1 5.0%
3-HH-4 5.0%
3-HHB-1 10.0%
3-HHB-3 11.0%
3-H2BTB-3 3.0%
3-HB (F) TB-2 3.0%
5-BTB (F) TB-3 5.0%
NI = 101.6 (° C.); η = 18.7 (mPa · s); Δn = 0.194; Δε = 6.6; Vth = 2.14 (V).
[0359]
Example 25
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 9.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
1V2-BEB (F, F) -C 6.0%
3-HB-C 9.0%
2-BTB-1 10.0%
5-HH-VFF 30.0%
1-BHH-VFF 8.0%
1-BHH-2VFF 11.0%
3-H2BTB-2 5.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-HHB-1 4.0%
NI = 82.3 (° C.); η = 16.0 (mPa · s); Δn = 0.135; Δε = 6.3; Vth = 2.11 (V).
[0360]
Example 26
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 9.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 5.0%
5-HBCF2OB (F, F) -C 3.0%
3-HB (F, F) CF2OB (F, F) -C 3.0%
3-HB-C 9.0%
2-BTB-1 5.0%
5-HH-VFF 30.0%
1-BHH-VFF 8.0%
1-BHH-2VFF 11.0%
3-H2BTB-3 4.0%
3-H2BTB-4 4.0%
3-HHB-1 4.0%
NI = 84.7 (° C.); η = 21.1 (mPa · s); Δn = 0.129; Δε = 4.3; Vth = 2.59 (V).
[0361]
Example 27
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 6.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744) 5.0%
2-HHB (F) -F 17.0%
3-HHB (F) -F 17.0%
5-HHB (F) -F 16.0%
2-H2HB (F) -F 5.0%
3-H2HB (F) -F 5.0%
5-H2HB (F) -F 5.0%
3-HBB (F) -F 6.0%
5-HBB (F) -F 13.0%
NI = 98.1 (° C.); η = 28.3 (mPa · s); Δn = 0.105; Δε = 5.0; Vth = 2.18 (V).
[0362]
Example 28
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 3.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 9.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 4.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744) 10.0%
7-HB (F, F) -F 3.0%
3-HB-O2 4.0%
2-HHB (F) -F 10.0%
3-HHB (F) -F 10.0%
3-HBB (F) -F 9.0%
5-HBB (F) -F 16.0%
3-HBB-F 4.0%
5-HBB-F 3.0%
3-HBB (F, F) -F 5.0%
5-HBB (F, F) -F 10.0%
NI = 82.9 (° C.); η = 30.8 (mPa · s); Δn = 0.123; Δε = 5.6; Vth = 2.01 (V).
[0363]
Example 29
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 3.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 3.0%
5-HB-CL 16.0%
3-HH-4 12.0%
3-HH-5 4.0%
3-HHB-F 4.0%
4-HHB-CL 4.0%
3-HHB (F) -F 10.0%
4-HHB (F) -F 9.0%
5-HHB (F) -F 9.0%
7-HHB (F) -F 8.0%
5-HBB (F) -F 4.0%
5-HBBH-1O1 3.0%
3-HHBB (F, F) -F 2.0%
4-HHBB (F, F) -F 3.0%
5-HHBB (F, F) -F 3.0%
3-HH2BB (F, F) -F 3.0%
NI = 115.1 (° C.); η = 20.4 (mPa · s); Δn = 0.092; Δε = 3.7; Vth = 2.57 (V).
[0364]
Example 30
5-BB (2F, 5F) B (No.275) 10.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 10.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 4.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 4.0%
3-HHB (F, F) -F 9.0%
3-H2HB (F, F) -F 8.0%
4-H2HB (F, F) -F 4.0%
5-H2HB (F, F) -F 4.0%
3-HBB (F, F) -F 11.0%
5-HBB (F, F) -F 10.0%
3-H2BB (F, F) -F 10.0%
5-HHBB (F, F) -F 3.0%
5-HHEBB-F 2.0%
3-HH2BB (F, F) -F 3.0%
4-HBBH-1O1 4.0%
NI = 97.6 (° C.); η = 38.6 (mPa · s); Δn = 0.138; Δε = 8.0; Vth = 1.85 (V).
[0365]
Example 31
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 10.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
5-HB-F 12.0%
6-HB-F 9.0%
7-HB-F 7.0%
2-HHB-OCF3 7.0%
3-HHB-OCF3 7.0%
4-HHB-OCF3 7.0%
5-HHB-OCF3 5.0%
5-HH2B-OCF3 4.0%
3-HHB (F, F) -OCF3 5.0%
3-HBB (F) -F 10.0%
3-HH2B (F) -F 3.0%
3-HB (F) BH-3 3.0%
5-HBBH-3 3.0%
3-HHB (F, F) -OCF2H 4.0%
NI = 83.4 (° C.); η = 18.7 (mPa · s); Δn = 0.103; Δε = 4.5; Vth = 2.37 (V).
[0366]
Example 32
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 11.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 2.0%
2-HHB (F) -F 3.0%
2-HBB (F) -F 7.0%
3-HBB (F) -F 7.0%
5-HBB (F) -F 15.0%
2-H2BB (F) -F 10.0%
3-H2BB (F) -F 10.0%
3-HBB (F, F) -F 11.0%
5-HBB (F, F) -F 6.0%
2-HHBB (F, F) -F 5.0%
3-HHBB (F, F) -F 5.0%
4-HHBB (F, F) -F 5.0%
3-HHB-F 3.0%
NI = 96.2 (° C.); η = 34.7 (mPa · s); Δn = 0.146; Δε = 7.0; Vth = 1.95 (V).
[0367]
Example 33
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 10.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 3.0%
5-HB-CL 6.0%
3-HH-4 8.0%
3-HBB (F, F) -F 10.0%
5-HBB (F, F) -F 15.0%
3-HHB (F, F) -F 8.0%
3-HHEB (F, F) -F 10.0%
4-HHEB (F, F) -F 3.0%
5-HHEB (F, F) -F 3.0%
2-HBEB (F, F) -F 3.0%
3-HBEB (F, F) -F 5.0%
5-HBEB (F, F) -F 3.0%
3-HHBB (F, F) -F 3.0%
3-HHB-1 5.0%
NI = 80.9 (° C.); η = 26.8 (mPa · s); Δn = 0.119; Δε = 8.3; Vth = 1.58 (V).
[0368]
Example 34
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 2.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 11.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 4.0%
7-HB (F) -F 6.0%
5-H2B (F) -F 6.0%
3-HB-O2 4.0%
3-HH-4 12.0%
3-HHB (F) -F 11.0%
5-HHB (F) -F 11.0%
3-HBB (F) -F 2.0%
5-HBB (F) -F 4.0%
3-HBB (F, F) -F 3.0%
3-HHBB (F, F) -F 5.0%
5-HHEB-F 4.0%
3-HHB-1 7.0%
3-HHB-F 4.0%
NI = 98.1 (° C.); η = 23.1 (mPa · s); Δn = 0.107; Δε = 4.3; Vth = 2.29 (V).
[0369]
Example 35
3-BB (2F, 5F) B (No. 273) 10.0%
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 10.0%
3-BB (F) B (2F) (No. 368) 10.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 10.0%
3-HH-4 4.0%
3-H2HB (F, F) -F 10.0%
4-H2HB (F, F) -F 10.0%
5-H2HB (F, F) -F 8.0%
3-HBB (F, F) -F 13.0%
5-HBB (F, F) -F 12.0%
3-HHBB (F, F) -F 3.0%
NI = 61.4 (° C.); η = 33.4 (mPa · s); Δn = 0.142; Δε = 7.0; Vth = 1.57 (V).
[0370]
Example 36
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 5.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 3.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 3.0%
7-HB (F, F) -F 5.0%
3-H2HB (F, F) -F 12.0%
4-H2HB (F, F) -F 5.0%
3-HHB (F, F) -F 10.0%
4-HHB (F, F) -F 5.0%
3-HBB (F, F) -F 10.0%
3-HHEB (F, F) -F 10.0%
5-HHEB (F, F) -F 3.0%
2-HBEB (F, F) -F 3.0%
3-HBEB (F, F) -F 5.0%
5-HBEB (F, F) -F 3.0%
3-HGB (F, F) -F 15.0%
3-HHBB (F, F) -F 3.0%
NI = 72.7 (° C.); η = 35.1 (mPa · s); Δn = 0.096; Δε = 12.8; Vth = 1.38 (V).
[0371]
Example 37
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 4.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 5.0%
5-H4HB (F, F) -F 7.0%
5-H4HB-OCF3 15.0%
3-H4HB (F, F) -CF3 8.0%
5-H4HB (F, F) -CF3 10.0%
3-HB-CL 6.0%
2-H2BB (F) -F 5.0%
3-H2BB (F) -F 5.0%
5-H2HB (F, F) -F 5.0%
3-HHB-OCF3 5.0%
3-H2HB-OCF3 5.0%
V-HHB (F) -F 5.0%
3-HHB (F) -F 5.0%
5-HHB (F) -F 5.0%
3-HBEB (F, F) -F 5.0%
NI = 70.7 (° C.); η = 29.1 (mPa · s); Δn = 0.099; Δε = 8.0; Vth = 1.79 (V).
[0372]
Example 38
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 5.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 3.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 4.0%
5-HB-CL 17.0%
7-HB (F, F) -F 3.0%
3-HH-4 10.0%
3-HH-5 5.0%
3-HB-O2 15.0%
4-H2HB (F, F) -F 5.0%
3-HHB (F, F) -F 6.0%
2-HHB (F) -F 4.0%
3-HHB (F) -F 7.0%
5-HHB (F) -F 7.0%
3-HHB-1 4.0%
3-HHB-O1 5.0%
NI = 70.9 (° C.); η = 16.6 (mPa · s); Δn = 0.084; Δε = 2.7; Vth = 2.02 (V).
[0373]
Example 39
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 2.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 11.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744) 9.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 3.0%
5-HB-CL 2.0%
4-HHB (F) -F 10.0%
5-HHB (F) -F 9.0%
3-HHB (F, F) -F 8.0%
4-HHB (F, F) -F 3.0%
3-H2HB (F, F) -F 12.0%
3-HBB (F, F) -F 11.0%
2-HHBB (F, F) -F 3.0%
3-GHB (F, F) -F 3.0%
4-GHB (F, F) -F 8.0%
5-GHB (F, F) -F 6.0%
NI = 79.1 (° C.); η = 35.1 (mPa · s); Δn = 0.103; Δε = 8.0; Vth = 1.28 (V).
[0374]
Example 40
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 7.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 11.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 5.0%
2-HHB (F) -F 7.0%
3-HHB (F) -F 8.0%
3-HHB (F, F) -F 8.0%
3-HBB (F, F) -F 10.0%
3-H2HB (F, F) -F 10.0%
3-HHEB (F, F) -F 5.0%
4-HHEB (F, F) -F 3.0%
2-HBEB (F, F) -F 2.0%
3-HBEB (F, F) -F 3.0%
3-GHB (F, F) -F 3.0%
4-GHB (F, F) -F 7.0%
5-GHB (F, F) -F 7.0%
3-HHBB (F, F) -F 4.0%
NI = 79.0 (° C.); η = 40.7 (mPa · s); Δn = 0.114; Δε = 10.2; Vth = 1.13 (V).
[0375]
Example 41
5-HHB (2F) (No. 1487) 5.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744) 8.0%
7-HB (F) -F 7.0%
5-HB-CL 3.0%
3-HH-4 9.0%
3-HH-EMe 18.0%
3-HHEB (F, F) -F 10.0%
4-HHEB (F, F) -F 5.0%
3-HHEB-F 4.0%
5-HHEB-F 4.0%
4-HGB (F, F) -F 5.0%
5-HGB (F, F) -F 6.0%
2-H2GB (F, F) -F 4.0%
3-H2GB (F, F) -F 5.0%
5-GHB (F, F) -F 7.0%
NI = 74.7 (° C.); η = 22.8 (mPa · s); Δn = 0.063; Δε = 5.6; Vth = 1.47 (V).
[0376]
Example 42
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 15.0%
3-H2HB (F, F) -F 5.0%
5-H2HB (F, F) -F 5.0%
3-HBB (F, F) -F 15.0%
5-HBB (F, F) -F 30.0%
5-HBB (F) B-2 10.0%
5-HBB (F) B-3 10.0%
3-BB (F) B (F, F) -F 5.0%
5-B2B (F, F) B (F) -F 5.0%
NI = 104.8 (° C.); η = 51.5 (mPa · s); Δn = 0.166; Δε = 9.8; Vth = 1.76 (V).
[0377]
Example 43
5-BB (2F, 5F) B (2F) (No. 429) 3.0%
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 8.0%
5-HHB (2F) (No. 1487) 7.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 6.0%
3-HB (F, F) CF2OB (F, F) -F 11.0%
5-HB (F, F) CF2OB (F, F) -F 11.0%
5-HB-CL 4.0%
3-HH-4 7.0%
2-HH-5 4.0%
3-HHB-1 4.0%
5-HHEB-F 6.0%
3-HHB (F, F) -F 6.0%
4-HHB (F, F) -F 3.0%
4-HHEB (F, F) -F 3.0%
5-HHEB (F, F) -F 2.0%
2-HBEB (F, F) -F 3.0%
3-HBEB (F, F) -F 3.0%
5-HBEB (F, F) -F 3.0%
2-HHBB (F, F) -F 3.0%
3-HHBB (F, F) -F 3.0%
NI = 80.3 (° C.); η = 29.4 (mPa · s); Δn = 0.100; Δε = 8.3; Vth = 1.24 (V).
[0378]
Example 44
5-BB (F) B (2F) (No. 369) 4.0%
5-HHB (F) B (2F) (No. 796) 3.0%
3-BB (F, F) CF2OB (F, F) -F 35.0%
3-HH-4 8.0%
3-HHB (F, F) -F 10.0%
3-H2HB (F, F) -F 5.0%
3-HBB (F, F) -F 15.0%
2-HHBB (F, F) -F 3.0%
3-HHBB (F, F) -F 3.0%
3-HH2BB (F, F) -F 4.0%
3-HHB-1 3.0%
5-HBBH-1O1 7.0%
NI = 80.6 (° C.); η = 30.5 (mPa · s); Δn = 0.123; Δε = 12.5; Vth = 1.36 (V).
[0379]
Example 45
5-HHB (2F) (No. 1487) 9.0%
3-HEB-O4 28.0%
4-HEB-O2 20.0%
5-HEB-O1 20.0%
3-HEB-O2 9.0%
5-HEB-O2 14.0%
NI = 76.9 (° C.); η = 20.6 (mPa · s); Δn = 0.087.
[0380]
Example 46
5-HH2B (2F) (No. 1744) 12.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 7.0%
3-HH-2 5.0%
3-HH-4 6.0%
3-HH-O1 4.0%
3-HH-O3 5.0%
5-HH-O1 4.0%
3-HB (2F, 3F) -O2 12.0%
5-HB (2F, 3F) -O2 11.0%
3-HHB (2F, 3F) -O2 7.0%
5-HHB (2F, 3F) -O2 15.0%
3-HHB (2F, 3F) -2 12.0%
NI = 87.6 (° C.); Δn = 0.081; Δε = −4.4.
[0381]
Example 47
5-HHB (2F) (No. 1487) 2.0%
5-HH2B (2F) (No. 1744) 5.0%
5-HHB (2F, 5F) B (No. 792) 6.0%
3-HH-5 5.0%
3-HH-4 5.0%
3-HH-O1 6.0%
3-HH-O3 6.0%
3-HB-O1 5.0%
3-HB-O2 5.0%
3-HB (2F, 3F) -O2 10.0%
5-HB (2F, 3F) -O2 10.0%
3-HHB (2F, 3F) -O2 6.0%
5-HHB (2F, 3F) -O2 13.0%
3-HHB (2F, 3F) -2 2.0%
2-HHB (2F, 3F) -1 4.0%
3-HHEH-3 5.0%
4-HHEH-3 5.0%
NI = 84.2 (° C.); Δn = 0.080; Δε = −3.4.
[0382]
Example 48
2-HHB (F) -F 13.3%
3-HHB (F) -F 13.3%
5-HHB (F) -F 13.3%
2-H2HB (F) -F 13.3%
3-H2HB (F) -F 6.7%
5-H2HB (F) -F 13.3%
2-HB (F) -F 6.7%
3-HB (F) -F 6.7%
5-HB (F) -F 13.4%
A composition (F-Mix) comprising the above nine compounds was prepared. When this composition (F-Mix) and compound (No. 275) were mixed at the following ratio, the physical properties were as follows. This composition was stored in a -20 ° C freezer. When observed after 30 days, the composition remained in a nematic phase and did not change to a smectic phase or crystals.
5-BB (2F, 5F) B (No. 275) 10.0%
F-Mix 90.0%
η = 29.2 (mPa · s); Δn = 0.105; Δε = 4.2;
Vth = 2.35 (V). Tc>
[0383]
Comparative Example 1
2-BB (2F, 5F) B-2 10.0%
F-Mix 90.0%
η = 27.8 (mPa · s); Δn = 0.107; Δε = 4.2;
Vth = 2.33 (V).
For comparison, 2-BB (2F, 5F) B-2 and the composition (F-Mix) were mixed. When this composition was stored in a freezer at −20 ° C., crystals were precipitated after 14 days.
[0384]
Example 48 and Comparative Example 1 are compared. Compound No. Although the difference between 275 and 2-BB (2F, 5F) B-2 is in the end groups, their molecular weights are approximately equal. On the other hand, the physical properties of the two compositions are similar. The values of viscosity, optical anisotropy, dielectric anisotropy, and threshold voltage are almost equal. However, there were significant differences between the two compounds with respect to compatibility at low temperatures. The compounds of the present invention had excellent compatibility at low temperatures.
[0385]
In Example 10 above, when 0.8% by weight of the optically active compound (Op-4) was added to the composition based on the composition, the twist pitch was 11.2 μm. In Example 27, when 0.3% by weight of the optically active compound (Op-8) was added based on the composition, the twist pitch was 79.2 μm.
[0386]
【The invention's effect】
The compound (1) has a good stability to heat and ultraviolet rays, a large optical anisotropy, a small dielectric anisotropy, and an excellent compatibility with other liquid crystal compounds. The composition containing this compound has the general properties required for the composition, large optical anisotropy and good compatibility at low temperatures. This composition is particularly useful for a liquid crystal display device having a small cell gap.
Claims (28)
式(1)において、Raは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−、−S−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよく;A1、A2およびA3は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいナフタレン−2,6−ジイル、または任意の−CH=が−CF=で置き換えられてもよい1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;Z1、Z2およびZ3は独立して単結合、−(CH2)2−、−(CF2)2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、または−O(CH2)3−であり;nおよびmは独立して0または1であり;そして(F)Pを有するフェニルは、フェニル、2−フルオロフェニル、2,5−ジフルオロフェニル、2,3,5−トリフルオロフェニル、2,3,6−トリフルオロフェニル、または2,3,5,6−テトラフルオロフェニルである。ただし、A1、A2およびA3が、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり、そしてZ1、Z2およびZ3が単結合である場合は、式(1)におけるフッ素の総数は少なくとも2である。A compound represented by the following formula (1).
In the formula (1), Ra is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, arbitrary —CH 2 — is replaced by —O—, —S—, —CH═CH—, or —C≡C—. A 1 , A 2 and A 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, any hydrogen 1,4-phenylene optionally substituted with fluorine, naphthalene-2,6-diyl optionally substituted with fluorine, or optionally substituted with -CF = 2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl; Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, — (CH 2 ) 2 —, — (CF 2 ) 2 —, —COO -, - OCO -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - (CH 2) 4 -, - (CH 2) 3 O-, or - O (CH 2 ) 3 —; n and m are independently 0 or 1; and (F) phenyl with P is phenyl, 2-fluorophenyl, 2,5-difluorophenyl, 2,3 , 5-trifluorophenyl, 2,3,6-trifluorophenyl, or 2,3,5,6-tetrafluorophenyl. However, when A 1 , A 2 and A 3 are 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine, and Z 1 , Z 2 and Z 3 are single bonds, the formula ( The total number of fluorine in 1) is at least 2.
式(1)において、Raは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく;A1、A2およびA3は独立して1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいナフタレン−2,6−ジイルであり;Z1、Z2およびZ3は独立して単結合、−(CH2)2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−(CH2)4−であり;nおよびmは独立して0または1であり;そして(F)Pを有するフェニルは、フェニル、2−フルオロフェニル、2,5−ジフルオロフェニル、2,3,5−トリフルオロフェニル、2,3,6−トリフルオロフェニル、または2,3,5,6−テトラフルオロフェニルである。ただし、A1、A2およびA3が、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり、そしてZ1、Z2およびZ3が単結合である場合は、式(1)におけるフッ素の総数は少なくとも2である。A compound represented by the following formula (1).
In the formula (1), Ra is alkyl having 1 to 15 carbons, and in this alkyl, arbitrary —CH 2 — may be replaced by —O— or —CH═CH—; A 1 , A 2 and A 3 is independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,4-phenylene in which arbitrary hydrogen may be replaced by fluorine, or arbitrary hydrogen is replaced by fluorine Naphthalene-2,6-diyl which may be substituted; Z 1 , Z 2 and Z 3 are independently a single bond, — (CH 2 ) 2 —, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—. , —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH═CH—, —C≡C—, or — (CH 2 ) 4 —; n and m are independently 0 or 1 in it; and phenyl having (F) P is phenyl, 2 Fluorophenyl, 2,5-difluorophenyl, 2,3,5-trifluorophenyl, a 2,3,6-trifluorophenyl or 2,3,5,6-tetrafluorophenyl. However, when A 1 , A 2 and A 3 are 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine, and Z 1 , Z 2 and Z 3 are single bonds, the formula ( The total number of fluorine in 1) is at least 2.
上記の式においてRaは炭素数1〜15のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよい。A compound represented by any one of the following formulae.
In the above formula, Ra is alkyl having 1 to 15 carbon atoms, and in this alkyl, arbitrary —CH 2 — may be replaced by —O— or —CH═CH—.
式中、R1は炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;X1はフッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;環Bおよび環Dは独立して1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり、環Eは1,4−シクロヘキシレンまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;Z4およびZ5は独立して−(CH2)2−、−(CH2)4−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、または単結合であり;そしてL1およびL2は独立して水素またはフッ素である。The composition of Claim 19 which further contains the at least 1 compound selected from the compound group represented by following formula (2), (3) and (4).
In the formula, R 1 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, in which arbitrary —CH 2 — may be replaced by —O— or —CH═CH—, and arbitrary hydrogen is replaced by fluorine. X 1 is fluorine, chlorine, —OCF 3 , —OCHF 2 , —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 2 CHF 2 , or —OCF 2 CHFCF 3 ; ring B And ring D is independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl or 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine, and ring E is 1, 4-cyclohexylene or 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine; Z 4 and Z 5 are independently — (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 4 —, — COO-,- F 2 O -, - OCF 2 -, - CH = CH-, or a single bond; and L 1 and L 2 are each independently hydrogen or fluorine.
式中、R2およびR3は独立して炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;X2は−CNまたは−C≡C−CNであり;環Gは1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;環Jは1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2、5−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;環Kは1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり;Z6は−(CH2)2−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、または単結合であり;L3、L4およびL5は独立して水素またはフッ素であり;そしてb、cおよびdは独立して0または1である。The composition of Claim 19 which further contains the at least 1 compound selected from the compound group represented by following formula (5) and (6).
In the formula, R 2 and R 3 are each independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, arbitrary —CH 2 — may be replaced by —O— or —CH═CH—, and X 2 may be —CN or —C≡C—CN; Ring G may be 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 1,3-dioxane-2, 5-diyl, or pyrimidine-2,5-diyl; ring J is 1,4-cyclohexylene, pyrimidine-2,5-diyl or 1,4-phenylene in which any hydrogen may be replaced by fluorine Yes; Ring K is 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene; Z 6 is — (CH 2 ) 2 —, —COO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, or a single bond Yes; L 3, L 4 Hoyo L 5 represents hydrogen or fluorine independently; and b, c and d are independently 0 or 1.
式中、R4およびR5は独立して炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;環Mおよび環Pは独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり;Z7およびZ8は独立して−(CH2)2−、−COO−または単結合であり;そしてL6およびL7は独立して水素またはフッ素であり、L6とL7の少なくとも1つはフッ素である。The composition according to claim 19, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by the following formulas (7), (8) and (9).
In the formula, R 4 and R 5 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, and in this alkyl, arbitrary —CH 2 — may be replaced by —O— or —CH═CH—, and And hydrogen may be replaced by fluorine; ring M and ring P are independently 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene; Z 7 and Z 8 are independently — (CH 2 ) 2 -, -COO- or a single bond; and L 6 and L 7 are independently hydrogen or fluorine, and at least one of L 6 and L 7 is fluorine.
式中、R6およびR7は独立して炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−CH2−は−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;環Q、環Tおよび環Uは独立して1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2、5−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;そしてZ9およびZ10は独立して−C≡C−、−COO−、−(CH2)2−、−CH=CH−、または単結合である。The composition according to claim 20, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by the following formulas (10), (11) and (12).
In the formula, R 6 and R 7 are each independently alkyl having 1 to 10 carbon atoms, and in this alkyl, arbitrary —CH 2 — may be replaced by —O— or —CH═CH—, and The hydrogen in can be replaced with fluorine; ring Q, ring T and ring U are independently 1,4-cyclohexylene, pyrimidine-2,5-diyl, or any hydrogen can be replaced with fluorine And Z 9 and Z 10 are independently —C≡C—, —COO—, — (CH 2 ) 2 —, —CH═CH—, or a single bond.
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