JP2000063304A - アルキル（フェニル）ナフタレン誘導体及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルキル（フェニル）ナフタレン誘導体の新
規で有利な製造方法、更にそれを用いて製造できる新規
６−アルキル−２−（フルオロアルキル）フェニルナフ
タレン誘導体、これを含有する広い温度範囲・大きい屈
折率異方性の液晶組成物及びこれを用いた低電圧駆動・
高速応答の可能な液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 一般式（Ｉａ） 【化１】 （Ｒ：Ｃ数２〜１２のアルキル、Ｘ^a：Ｈ原子又はＦ原
子）で表される化合物及びこの化合物を含むアルキル
（フェニル）ナフタレン誘導体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気光学的液晶表示
材料として有用な、アルキル（フェニル）ナフタレン誘
導体である液晶性化合物の新規製造方法、及びその新規
製造方法によって得られる新規アルキル（フェニル）ナ
フタレン誘導体に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、時計、電卓をはじめと
して、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子
手帳、プリンター、パソコン、テレビ等に用いられるよ
うになっている。液晶表示方式としては、その代表的な
ものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩れネマ
チック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲスト・ホ
スト）型あるいは高速応答が可能なＦＬＣ（強誘電性液
晶）等を挙げることができるが現在のところＴＮ型及び
ＳＴＮ型が主流である。また駆動方式としても従来のス
タティック駆動からマルチプレックス駆動が一般的にな
り、単純マトリックス駆動からさらにアクティブマトリ
ックス駆動が実用化されている。これら表示方式や駆動
方式の発展に伴い、液晶材料においてもよりすぐれた特
性が要求されるようになっており、そのために非常に多
数の液晶性化合物がこれまでに合成されてきている。

【０００３】液晶化合物は通常、構造的にはコアと呼ば
れる中心核部分とその両端の側鎖あるいは極性基部分か
ら構成されているが、そのコア部分は複数の環構造とそ
れらをつなぐ連結基とから成り立っている。環構造とし
ては１，４−フェニレン基（フッ素置換されていてもよ
い）あるいはトランス−１，４−シクロヘキシレン基が
用いられる場合がほとんどであるが、２，６−ナフチレ
ン基を有する液晶性化合物も知られている。

【０００４】この２，６−ナフチレン基を有する液晶性
化合物の中で、一般式（Ａ）

【０００５】

【化８】 （式中、Ｒ¹はアルキル基、アルコキシル基、アルキニ
ル基等を表し、Ｒ²はアルキル基、アルコキシル基、ア
ルキニル基、シアノ基、フッ素原子等を表し、ｍは０、
１、２の整数を表す。）で表される、フェニル基がフッ
素置換されたアルキル（フェニル）ナフタレン誘導体が
既に報告（特表平４−５０４５７１号公報）されてお
り、本発明者らの検討によると対応するビフェニル誘導
体等と比較すると液晶性に優れ、屈折率異方性（Δｎ）
が大きく、粘度もそれほど増大していないという特長を
有している。しかしながら、本公報には、一般式（Ａ）
において、Ｒ¹がアルキル基を表す化合物の記載例はな
く、特に粘性が低いｐ型（誘電率異方性（Δε）が正）
の液晶として最も期待できる化合物、即ち、Ｒ¹がアル
キル基を表し、Ｒ²がフッ素原子を表し、ｍが１又は２
でその位置がＲ²と同方向（３及び５位）であるような
アルキル（フェニル）ナフタレン類は具体的には全く示
されていなかった。また、本公報には一般式（Ａ）に含
まれる化合物の製造方法がいくつか記載されているが、
Ｒ¹がアルキル基の場合に適用できる製造方法はほとん
ど記載されていない。ただし、本公報にはＲ¹がアルキ
ニル基の化合物の例は記載されている。しかしながら、
この例ではその製造の各工程における収率が低く、とて
も実用的とは言えなかった。

【０００６】また、英国公開特許２２７１７７１号公報
には６−フェニル−２−ナフトール誘導体のトリフラー
トをジブチルシアノ銅(I)ジリチウムと反応させること
により６−ブチル−２−フェニルナフタレン誘導体を得
るという記載がある。しかしながら、本発明者らの検討
によると、この方法では目的のブチル体は痕跡量しか確
認できず、単離することは困難であり、実際に実施した
と考え難いものであった。さらに、たとえこの方法でア
ルキル基の導入が可能となったとしても、アルキルリチ
ウムの入手の点から、アルキル基としては実際上ブチル
基とメチル基以外は困難である。

【０００７】従って、一般式（Ａ）で表される化合物の
中で、Ｒ¹がアルキル基を表すアルキル（フェニル）ナ
フタレン誘導体の新規で有利な製造方法が望まれてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、アルキル（フェニル）ナフタレン誘導体の
新規で有利な製造方法を提供することであり、さらにそ
れを用いて製造できる新規６−アルキル−２−（フルオ
ロアルキル）フェニルナフタレン誘導体を提供すること
であり、さらにそれらを用いて温度範囲が広く、屈折率
異方性が大きく、かつ低電圧駆動と高速応答の可能な液
晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、 １．一般式（Ｉａ）

【００１０】

【化９】 （式中、Ｒは炭素原子数２〜１２のアルキル基を表し、
Ｘ^aは水素原子又はフッ素原子を表す。）で表されるア
ルキル（フェニル）ナフタレン誘導体。 ２．Ｒが炭素原子数３、５又は７の直鎖状アルキル基を
表すことを特徴とする上記１記載の一般式（Ｉａ）で表
されるアルキル（フェニル）ナフタレン誘導体。 ３．上記１又は２記載のアルキル（フェニル）ナフタレ
ン誘導体を含有することを特徴とする液晶組成物。 ４．上記３記載の液晶組成物を用いることを特徴とする
液晶表示素子。 ５．一般式（ＩＩ）

【００１１】

【化１０】 （式中、Ｒ’は水素原子又は炭素原子数１〜１０のアル
キル基を表し、Ｘ^a、Ｘ^b及びＸ^cはそれぞれ独立して水
素原子又はフッ素原子を表し、Ｚはフッ素原子、塩素原
子、炭素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシル
基、炭素原子数２〜１０のアルコキシルアルキル基、１
個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数１〜１
０のアルキル基又はアルコキシル基を表す。）で表され
るアルキニル（フェニル）ナフタレン誘導体を、接触還
元することにより得ることを特徴とするアルキル（フェ
ニル）ナフタレン誘導体の製造方法。 ６．一般式（ＩＩ）で表されるアルキニル（フェニル）
ナフタレンが、一般式（ＩＩＩ）

【００１２】

【化１１】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c及びＺは一般式（Ｉ）における
とおなじ意味を表す。）で表されるトリフラートを、遷
移金属触媒存在下に、一般式（ＩＶ）

【００１３】

【化１２】 （式中、Ｒ’は一般式（ＩＩ）におけるとおなじ意味を
表す。）で表されるアルキン類と反応させて得られるこ
とを特徴とする上記５記載の製造方法。 ７．一般式（ＩＩＩ）で表されるトリフラートが、一般
式（Ｖ）

【００１４】

【化１３】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b及びＸ^cはそれぞれ独立して水素原子
又はフッ素原子を表し、Ｚはフッ素原子、塩素原子、炭
素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシル基、炭素
原子数２〜１０のアルコキシルアルキル基、１個以上の
フッ素原子により置換された炭素原子数１〜１０のアル
キル基又はアルコキシル基を表す。）で表されるナフト
ール誘導体に、無水トリフルオロメタンスルホン酸又は
トリフルオロメタンスルホン酸クロリドを反応させて得
られることを特徴とする上記６記載の製造方法。 ８．一般式（Ｖ）で表されるナフトール誘導体が、式
（ＶＩ）

【００１５】

【化１４】 の６−ブロモ−２−ナフトールと、一般式（ＶＩＩ）

【００１６】

【化１５】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b及びＸ^cはそれぞれ独立して水素原子
又はフッ素原子を表し、Ｚはフッ素原子、塩素原子、炭
素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシル基、炭素
原子数２〜１０のアルコキシルアルキル基、１個以上の
フッ素原子により置換された炭素原子数１〜１０のアル
キル基又はアルコキシル基を表す。）で表されるフェニ
ルホウ酸誘導体とを、遷移金属触媒存在下に反応させて
得られることを特徴とする上記７記載の製造方法。 ９．Ｚがフッ素原子であることを特徴とする上記５、
６、７又は８記載の製造方法。を前記課題を解決するた
めの手段として見出した。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一例について説明
する。

【００１８】上記課題を解決するために、本発明は対応
するアルキニル（フェニル）ナフタレン誘導体を経由
し、これを接触還元することを特徴とするアルキル（フ
ェニル）ナフタレン誘導体、即ち、一般式（Ｉ）

【００１９】

【化１６】 で表されるようなアルキル（フェニル）ナフタレン誘導
体の製造方法を提供する。

【００２０】式中、Ｒは炭素原子数２〜１２のアルキル
基を表すが、直鎖状アルキル基が好ましく、炭素原子数
３、５又は７の直鎖状アルキル基が特に好ましい。
Ｘ^a、Ｘ^b及びＸ^cはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ
素原子を表すが、少なくとも一つはフッ素原子であるこ
とが好ましく、更には、Ｘ^cは水素原子であり、Ｘ^a及び
Ｘ ^bの少なくとも一つはフッ素原子であることが好まし
い。Ｚはフッ素原子、塩素原子、炭素原子数１〜１０の
アルキル基、アルコキシル基、炭素原子数２〜１０のア
ルコキシルアルキル基、１個以上のフッ素原子により置
換された炭素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシ
ル基を表すが、炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基、
アルコキシル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロ
メトキシ基、トリフルオロメチル基又はフッ素原子が好
ましく、フッ素原子であることが特に好ましい。

【００２１】本発明の製造方法の第１は一般式（ＩＩ）

【００２２】

【化１７】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c及びＺは一般式（Ｉ）における
とおなじ意味を表し、Ｒ’は水素原子又は炭素原子数１
〜１０のアルキル基を表す。）で表されるアルキニル
（フェニル）ナフタレン誘導体を接触還元することを特
徴とするものである。

【００２３】一般式（ＩＩ）においてＲ’は水素原子又
は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表すが、水素原子
又は直鎖状アルキル基が好ましく、炭素原子数１、３又
は５の直鎖状アルキル基が特に好ましい。

【００２４】反応は溶媒中、触媒存在下、１〜１０気圧
の水素雰囲気下で実施される。溶媒としては特に制限は
ないが、酢酸エチル等のエステル類、エタノール等のア
ルコール類、トルエン等の炭化水素類あるいはこれらの
混合物等が通常好適に用いられる。触媒は活性炭等に担
持させたパラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム、レ
ニウム等を用いることができるが、通常パラジウム炭素
を用いて、水素圧１〜５気圧程度で実施することが好ま
しい。反応終了後はけい藻土等を用いて触媒を濾別した
後、溶媒を溜去し、必要に応じカラムクロマトグラフィ
ー、再結晶等により精製することにより目的物を得るこ
とができる。

【００２５】ここで一般式（ＩＩ）のアルキニル（フェ
ニル）ナフタレン誘導体は、一般式（ＩＩＩ）

【００２６】

【化１８】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c及びＺは前述の意味を表す。）
で表されるトリフラートを、遷移金属触媒存在下に、一
般式（ＩＶ）

【００２７】

【化１９】 （式中、Ｒ’は前述の意味を表す。）で表されるアルキ
ン類と反応させることにより得ることができる。本発明
はその製造方法の第２として、一般式（ＩＩＩ）のトリ
フラートと一般式（ＩＶ）のアルキンとの反応により、
一般式（ＩＩ）のアルキニル（フェニル）ナフタレン誘
導体を得て、これを接触還元することを特徴とする一般
式（Ｉ）の化合物の製造方法を提供する。

【００２８】この反応において、用いる遷移金属触媒と
してはテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム
(0)等のパラジウム(0)錯体、ジクロロビス（トリフェニ
ルホスフィン）パラジウム(II)等のパラジウム(II)錯
体、塩化パラジウム(II)等のパラジウム(II)塩が好まし
く、パラジウム(0)錯体が特に好ましい。また、銅(I)塩
の共存下に実施することが好ましく、特にヨウ化銅
（Ｉ）を併用することが好ましい。反応は溶媒中で行わ
れるが、溶媒としてはヘキサン、トルエン等の炭化水素
類、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、ジメ
トキシエタン等のエーテル類、エタノール、イソプロパ
ノール、メチルセルソルブ等のアルコール類、ジメチル
ホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭ
Ａ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチル
ピロリドン（ＮＭＰ）、ヘキサメチルリン酸トリアミド
（ＨＭＰＡ）等の非プロトン性極性溶媒、あるいはトリ
エチルアミン、ピリジン等のアミン類を用いることがで
き、これらは単独で用いてもあるいはその複数を混合し
て用いてもよいが、ＴＨＦ等のエーテル類及びＤＭＦ等
の非プロトン性極性溶媒が好ましく、ピリジン、トリエ
チルアミン等のアミン類を併用することが特に好まし
い。反応は−８０℃付近から２００℃付近までの広い温
度範囲で進行するが、通常は氷冷下から溶媒の沸点まで
の加熱下に実施することが好ましく、室温付近あるいは
１００℃までの加熱下で実施することが好ましい。反応
終了後は必要に応じて中和して有機溶媒を加え、水洗を
繰り返した後、溶媒を留去することにより目的物を得
る。また、必要に応じカラムクロマトグラフィーや再結
晶により精製することもできる。

【００２９】本発明の第２の製造方法における中間体の
トリフラートである一般式（ＩＩＩ）は、対応するナフ
トール誘導体である一般式（Ｖ）

【００３０】

【化２０】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c及びＺは前述の意味を表す。）
に塩基存在下に無水トリフルオロメタンスルホン酸又は
トリフルオロメタンスルホン酸クロリドを反応させるこ
とにより容易に得ることができる。塩基としてはピリジ
ンあるいはトリエチルアミン等が好ましく、反応は室温
〜冷却下で一般式（Ｖ）のナフトールと塩基の溶液中
に、無水トリフルオロメタンスルホン酸又はトリフルオ
ロメタンスルホン酸クロリドを滴下するか、あるいは一
般式（Ｖ）と無水トリフルオロメタンスルホン酸又はト
リフルオロメタンスルホン酸クロリドの溶液中に、塩基
を滴下する。反応終了後は水洗、乾燥した後、溶媒を溜
去するだけで通常精製を必要とせず次の工程に使用が可
能である。

【００３１】本発明はその製造方法の第３として、一般
式（Ｖ）のナフトール誘導体をトリフラートである一般
式（ＩＩＩ）に導き、これと一般式（ＩＶ）のアルキン
との反応により、一般式（ＩＩ）のアルキニル（フェニ
ル）ナフタレン誘導体を得て、これを接触還元すること
を特徴とする一般式（Ｉ）の化合物の製造方法を提供す
る。

【００３２】ここで一般式（Ｖ）のナフトール誘導体は
式（ＶＩ）の６−ブロモ−２−ナフトール

【００３３】

【化２１】 と一般式（ＶＩＩ）

【００３４】

【化２２】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c及びＺは一般式（Ｉ）における
とおなじ意味を表す。）で表されるフェニルホウ酸誘導
体とを遷移金属触媒存在下に反応させることにより得る
ことができる。用いる遷移金属触媒としてはテトラキス
トリフェニルホスフィンパラジウム(0)等のパラジウム
(0)錯体、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パ
ラジウム(II)等のパラジウム(II)錯体、塩化パラジウム
(II)等のパラジウム(II)塩、テトラキストリフェニルホ
スフィンニッケル(0)等のニッケル(0)錯体あるいはジク
ロロ（ビスジフェニルホスフィノエタン）ニッケル(0)
等のニッケル(0)錯体が好ましく、パラジウム(0)錯体が
特に好ましい。反応は溶媒中で行われるが、溶媒として
はヘキサン、トルエン等の炭化水素類、テトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル
（ＩＰＥ）、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）等のエーテル
類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセト
アミド（ＤＭＡ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳ
Ｏ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ヘキサメチル
リン酸トリアミド（ＨＭＰＡ）等の非プロトン性極性溶
媒等を用いることができ、これらは単独で用いてもある
いはその複数を混合して用いてもよいが、トルエン等の
炭化水素類、ＴＨＦ等のエーテル類及びＤＭＦ等の非プ
ロトン性極性溶媒が好ましく、トルエンは特に好まし
い。反応は塩基存在下に行うことが好ましく、炭酸カリ
ウム、炭酸ナトリウム等は好適である。反応は−８０℃
付近から２００℃付近までの広い温度範囲で進行する
が、通常は氷冷下から溶媒の沸点までの加熱下に実施す
ることが好ましく、室温付近あるいは１００℃までの加
熱下で実施することが好ましい。反応終了後は必要に応
じて中和して有機溶媒を加え、水洗を繰り返した後、溶
媒を留去することにより目的物を得る。また、必要に応
じカラムクロマトグラフィーや再結晶により精製するこ
ともできる。

【００３５】本発明はその製造方法の第４として、６−
ブロモ−２−ナフトールと一般式（ＶＩＩ）のフェニル
ホウ酸誘導体とを反応させて一般式（Ｖ）で表されるナ
フトール誘導体を得て、これに無水トリフルオロメタン
スルホン酸又はトリフルオロメタンスルホン酸クロリド
を反応させて一般式（ＩＩＩ）のトリフラートを得て、
次にこれを一般式（ＩＶ）のアルキン類と反応させるこ
とにより一般式（ＩＩ）のアルキニル（フェニル）ナフ
タレン誘導体を得て、さらにこれを接触還元することを
特徴とする一般式（Ｉ）の化合物の製造方法を提供す
る。

【００３６】ここで式（ＶＩ）の６−ブロモ−２−ナフ
トールあるいはそのメチルエーテルは市販されており、
一般式（ＶＩＩ）のフェニルホウ酸誘導体は一般式（Ｖ
ＩＩＩ）

【００３７】

【化２３】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c及びＺは前述の意味を表し、Ｗ
はＭｇＢｒ、ＭｇＣｌ、ＭｇＩあるいはＬｉを表す。）
で表される有機金属化合物をホウ酸トリアルキル（アル
キル基はメチル基、イソプロピル基等の低級アルキル基
が好ましい。）と反応させ、得られたホウ酸エステルを
次いで塩酸等により加水分解させることにより容易に得
ることができる。

【００３８】以上から明らかなように、本発明の製造方
法を用いることにより、６−ブロモ−２−ナフトール等
の入手容易な原料から、ナフトールのＯＨ基を保護する
こともなく、短工程かつ容易に一般式（Ｉ）のアルキル
（フェニル）ナフタレン誘導体を高収率で製造すること
が可能となった。

【００３９】前記のように一般式（Ｉ）は多種類の化合
物を包含しており、本発明の製造方法はこれらすべてに
ついて使用可能であるが、特に以下の（Ｉａａ）〜（Ｉ
ｆｄ）の製造法として好ましいものである。（以下、式
中Ｒは前述の意味を表し、Ｒ ^aは炭素原子数１〜７の直
鎖状アルキル基を表す。）

【００４０】

【化２４】

【００４１】

【化２５】

【００４２】

【化２６】

【００４３】

【化２７】

【００４４】

【化２８】

【００４５】

【化２９】 上記の各化合物の中で、一般式（Ｉａａ）〜（Ｉａ
ｃ）、特に（Ｉａｂ）及び（Ｉａｃ）の化合物は本発明
者らにより今回初めてその物性や特性が明らかになった
化合物である。

【００４６】本発明は一般式（Ｉａ）

【００４７】

【化３０】 で表される新規アルキル（フェニル）ナフタレン誘導体
をも提供するものである。

【００４８】式中、Ｒは炭素原子数２〜１２のアルキル
基を表すが、炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基が好
ましく、炭素原子数３、５及び７の直鎖状アルキル基が
最も好ましい。Ｘ^aは水素原子又はフッ素原子を表す
が、フッ素原子であることが好ましい。一般式（Ｉａ）
の化合物は本発明の提供する前述の製造法により容易に
製造することができる。

【００４９】斯くして、本発明の製造方法により製造さ
れる一般式（Ｉａ）で表される化合物を含む具体例を、
その相転移温度とともに第１表にまとめて示す。

【００５０】

【表１】 （表中、Ｃｒは結晶相を、Ｎはネマチック相を、Ｉは等
方性液体相をそれぞれ示す。Ｘ^bは水素原子又はフッ素
原子を表すものである。） 一般式（Ｉ）の化合物を液晶組成物中に添加することに
より得られる優れた効果は以下の通りである。

【００５１】第１表中に示された（Ｉａｂ-1）

【００５２】

【化３１】 の化合物２０重量％及び汎用のホスト液晶（Ｈ）

【００５３】

【化３２】 ８０重量％からなる液晶組成物（Ｈ−１）を調製した。
ここでホスト液晶（Ｈ）の物性値ならびにそれを用いて
作製した液晶素子の電気光学的特性値は以下の通りであ
る。

【００５４】 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）： １１６．７℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．１４Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ４．８ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ２５．３ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９０ ここで、閾値電圧（Ｖｔｈ）及び応答時間は厚さ６μｍ
のＴＮセルに封入して測定した値である。また、応答時
間は立ち上がり時間（τｒ）と立ち下がり時間（τｄ）
が等しくなる電圧印加時の２０℃における測定値であ
る。

【００５５】これに対して（Ｈ−１）の物性値ならびに
それを用いて作製した液晶素子の電気光学的特性値は以
下の通りとなった。

【００５６】 Ｔ_N-I： ９１．０℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： １．９４Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ４．８５ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ２８．４ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．１１２ 従って、本発明に関わる（Ｉａｂ−１）の化合物を２０
重量％含有することによりネマチック相上限温度（Ｔ
_N-I）は若干低下するが、応答をあまり悪化させること
なく、閾値電圧を低減し、屈折率異方性を大幅（ホスト
液晶（Ｈ）に対し約０．０２）に増大させていることが
わかる。

【００５７】次に、この組成物を室温で１ヶ月放置した
が、結晶の析出や相分離等は観察されなかった。従っ
て、（Ｉａｂ−１）の化合物は従来液晶に対して優れた
相溶性を持つことがわかる。

【００５８】また、−１５℃に冷却して結晶化させ、そ
の融点（Ｔ_C-N）を測定したところ、１４℃であった。

【００５９】これに対して、（Ｉａｂ−１）の化合物と
比較的類似した構造を有するがビフェニル骨格である式
（Ｂ）の化合物

【００６０】

【化３３】 ２０重量％及びホスト液晶（Ｈ）８０重量％からなる比
較の液晶組成物（Ｈ−Ｂ）を調製し、同様にして測定し
た物性値ならびに電気光学的特性値は以下の通りであっ
た。

【００６１】 Ｔ_N-I： ８６．０℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： １．８６Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ４．９２ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ２７．０ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９６ 従って、（Ｈ−１）と比較すると応答は若干速くなり、
閾値電圧（Ｖｔｈ）もわずかに低減されていることがわ
かる。しかしながら、ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）
はさらに低下し、屈折率異方性（Δｎ）もわずかしか増
大できなかった。

【００６２】次に、ホスト液晶（Ｈ）８０重量％及び第
１表中に示された本発明に関わる（Ｉａｃ−１）

【００６３】

【化３４】 の化合物２０重量％からなる液晶組成物（Ｈ−２）を調
製した。この組成物の物性値ならびにそれを用いて作製
した液晶素子の電気光学的特性値は以下の通りとなっ
た。

【００６４】 Ｔ_N-I： ８５．１℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： １．７４Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ５．７ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ３１．１ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．１０７ 従って、（Ｈ−１）と比較してネマチック相上限温度が
やや低下し、屈折率異方性がやや減少しているものの、
同様の高速応答性を有し、閾値電圧はさらに低減されて
いることがわかる。

【００６５】このように、本発明の一般式（Ｉ）の化合
物は、低粘性で応答性に優れ屈折率異方性が大きくかつ
ネマチック相温度範囲が広く、加えて閾値電圧の低い液
晶組成物を得る上において、従来の化合物より優れた効
果を示すことが明らかである。

【００６６】従って、一般式（Ｉ）の化合物は、他のネ
マチック液晶化合物との混合物の状態で、ＴＮ型あるい
はＳＴＮ型等の電界効果型表示セル用として、特に低電
圧駆動が可能な低粘性高速応答性の材料として好適に使
用することができる。また（Ｉ）の化合物は分子内に強
い極性基を持たないので、大きい比抵抗と高い電圧保持
率を得ることが容易であり、アクティブマトリックス駆
動用液晶材料の構成成分として使用することも可能であ
る。本発明はこのように一般式（Ｉ）で表される化合物
の少なくとも１種類をその構成成分として含有する液晶
組成物をも提供するものである。

【００６７】この組成物中において、一般式（Ｉ）の化
合物と混合して使用することのできるネマチック液晶化
合物の好ましい代表例としては、例えば、４−置換安息
香酸４−置換フェニル、４−置換シクロヘキサンカルボ
ン酸４−置換フェニル、４−置換シクロヘキサンカルボ
ン酸４’−置換ビフェニリル、４−（４−置換シクロヘ
キサンカルボニルオキシ）安息香酸４−置換フェニル、
４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４−置換フェ
ニル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４−置
換シクロヘキシル、４，４’−置換ビフェニル、１−
（４−置換シクロヘキシル）−４−置換ベンゼン、４，
４’−置換ビシクロヘキサン、１−［２−（４−置換シ
クロヘキシル）エチル］−４−置換ベンゼン、１−（４
−置換シクロヘキシル）−２−（４−置換シクロヘキシ
ル）エタン、４，４”−置換ターフェニル、４−（４−
置換シクロヘキシル）−４’−置換ビフェニル、４−
［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−４’−置
換ビフェニル、４−（４−置換フェニル）−４’−置換
ビシクロヘキサン、４−［２−（４−置換シクロヘキシ
ル）エチル］−４’−置換ビフェニル、４−［２−（４
−置換シクロヘキシル）エチル］シクロヘキシル−４’
−置換ベンゼン、４−［２−（４−置換フェニル）エチ
ル］−４’−置換ビシクロヘキサン、１−（４−置換フ
ェニルエチニル）−４−置換ベンゼン、１−（４−置換
フェニルエチニル）−４−（４−置換シクロヘキシル）
ベンゼン、２−（４−置換フェニル）−５−置換ピリミ
ジン、２−（４’−置換ビフェニリル）−５−置換ピリ
ミジン及び上記各化合物においてベンゼン環が側方置換
基を有する化合物等を挙げることができる。

【００６８】このうちアクティブマトリックス駆動用と
しては４，４’−置換ビフェニル、１−（４−置換シク
ロヘキシル）−４−置換ベンゼン、４，４’−置換ビシ
クロヘキサン、１−［２−（４−置換シクロヘキシル）
エチル］−４−置換ベンゼン、１−（４−置換シクロヘ
キシル）−２−（４−置換シクロヘキシル）エタン、
４，４”−置換ターフェニル、４−（４−置換シクロヘ
キシル）−４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置
換シクロヘキシル）エチル］−４’−置換ビフェニル、
４−（４−置換フェニル）−４’−置換ビシクロヘキサ
ン、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−
４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置換シクロヘ
キシル）エチル］シクロヘキシル−４’−置換ベンゼ
ン、４−［２−（４−置換フェニル）エチル］−４’−
置換ビシクロヘキサン、１−（４−置換フェニルエチニ
ル）−４−置換ベンゼン、１−（４−置換フェニルエチ
ニル）−４−（４−置換シクロヘキシル）ベンゼン及び
上記においてベンゼン環がフッ素置換されている化合物
が適している。

【００６９】

【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

【００７０】なお、相転移温度の測定は温度調節ステー
ジを備えた偏光顕微鏡および示差走査熱量計（ＤＳＣ）
を併用して行った。また化合物の構造は核磁気共鳴スペ
クトル（¹Ｈ−ＮＭＲ，¹³Ｃ−ＮＭＲ，¹⁹Ｆ−ＮＭ
Ｒ）、赤外共鳴スペクトル（ＩＲ）、質量スペクトル
（ＭＳ）等により確認した。また、「％」は「重量％」
を表す。

【００７１】（実施例１） ２−（３，４−ジフルオロ
フェニル）−６−プロピルナフタレン（第１表中のＮ
ｏ．（Ｉａｂ−１）の化合物）の合成

【００７２】

【化３５】

【００７３】（１） ６−（３，４−ジフルオロフェニ
ル)−２−ナフトールの合成 ６−ブロモ−２−ナフトール２５．０ｇ及び３，４−ジ
フルオロフェニルホウ酸２２．０ｇにトルエン１００ｍ
ｌ、エタノール５０ｍｌ、２Ｎ炭酸カリウム水溶液５０
ｍｌ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウ
ム(0)１．３ｇを加え、３時間加熱還流させた。室温ま
で放冷し、有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗滌し
た。無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を溜去し、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン）を
用いて精製し、６−（３，４−ジフルオロフェニル)−
２−ナフトール２５．３ｇを得た。

【００７４】（２） トリフルオロメタンスルホン酸６
−（３，４−ジフルオロフェニル)−２−ナフチルの合
成 上記（１）で得た６−（３，４−ジフルオロフェニル)
−２−ナフトール７．６ｇをピリジン３０ｍｌに溶解
し、１０℃以下に氷冷し、撹拌下１０℃以下を保つ速度
でトリフルオロメタンスルホン酸無水物１０．０ｇを滴
下した。室温に戻し、さらに１時間撹拌した後、水５０
ｍｌを加えた。ジクロロメタン１００ｍｌで抽出し、
水、飽和食塩水で洗滌した。無水硫酸ナトリウムで乾燥
し、溶媒を溜去し、トリフルオロメタンスルホン酸６−
（３，４−ジフルオロフェニル)−２−ナフチル１１．
４ｇを得た。

【００７５】（３） ２−（３，４−ジフルオロフェニ
ル)−６−（１−プロピニル）ナフタレンの合成 上記（２）で得たトリフルオロメタンスルホン酸６−
（３，４−ジフルオロフェニル)−２−ナフチル１１．
４ｇをＤＭＦ６０ｍｌ及びトリエチルアミン２０ｍｌに
溶解し、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジ
ウム(0)０．４ｇ及びヨウ化銅（Ｉ）０．１ｇを加え、
常温、常圧でメチルアセチレンを導入し２時間撹拌し
た。１０％塩酸で中和し、トルエン１００ｍｌで抽出
し、水、飽和食塩水で洗滌した。溶媒を溜去し、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）を用いて精
製し、２−（３，４−ジフルオロフェニル)−６−（１
−プロピニル）ナフタレン７．４ｇを得た。

【００７６】（４） ２−（３，４−ジフルオロフェニ
ル）−６−プロピルナフタレンの合成 上記（３）で得た２−（３，４−ジフルオロフェニル)
−６−（１−プロピニル）ナフタレン７．４ｇを酢酸エ
チル８０ｍｌに溶解し５％パラジウム炭素１．５ｇを加
え、常温、常圧で水素を導入し６時間撹拌した。触媒を
濾別し、溶媒を溜去し、２−（３，４−ジフルオロフェ
ニル）−６−プロピルナフタレン７．２ｇを得た。これ
をメタノールから再結晶し、精製物４．２ｇを得た。

【００７７】（実施例２） ２−（３，４，５−トリフ
ルオロフェニル）−６−プロピルナフタレン（第１表中
のＮｏ．（Ｉａｃ−１）の化合物）の合成 実施例１において３，４−ジフルオロフェニルホウ酸に
換えて、３，４，５−トリフルオロフェニルホウ酸を用
いた他は同様にして、７ｇの６−ブロモ−２−ナフトー
ルから７ｇの２−（３，４，５−トリフルオロフェニ
ル）−６−プロピルナフタレンを得た。相転移温度は第
１表にまとめて示した。

【００７８】同様にして以下の化合物を合成する。

【００７９】２−（３，４−ジフルオロフェニル）−６
−エチルナフタレン ２−（３，４−ジフルオロフェニル）−６−ペンチルナ
フタレン ２−（３，４−ジフルオロフェニル）−６−ヘプチルナ
フタレン

【００８０】（実施例３） 液晶組成物の調製（１） 汎用のホスト液晶（Ｈ）

【００８１】

【化３６】

【００８２】を調製した。このホスト液晶（Ｈ）は１１
６．７℃以下でネマチック相を示し、その融点は１１℃
である。この組成物の２０℃における粘度、これを用い
て作製したセル厚６μｍのＴＮセルの閾値電圧（Ｖｔ
ｈ）、そのときの応答時間及び屈折率異方性（Δｎ）は
以下の通りであった。

【００８３】 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）： １１６．７℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．１４Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ４．８ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ２５．３ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９０ ここで、粘度及び応答時間は２０℃における測定値であ
り、応答時間は立ち上がり時間（τｒ）と立ち下がり時
間（τｄ）が等しくなる電圧印加時の測定値である。

【００８４】次に、このホスト液晶（Ｈ）８０％及び実
施例１で得た本発明の化合物である（Ｉａｂ-1）

【００８５】

【化３７】

【００８６】の化合物２０％からなる液晶組成物（Ｈ−
１）を調製した。この物性値ならびにそれを用いて同様
に作製した液晶素子の電気光学的特性値は以下の通りと
なった

【００８７】 Ｔ_N-I： ９１．０℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： １．９４Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ４．８５ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ２８．４ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．１１２ 従って、（Ｉａｂ−１）の化合物を２０％含有すること
によりネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）は若干低下する
が、応答をあまり悪化させることなく、閾値電圧を低減
し、屈折率異方性を大幅（ホスト液晶（Ｈ）に対し約
０．０２）に増大させていることがわかる。

【００８８】次に、この組成物を室温で１ヶ月放置した
が、結晶の析出や相分離等は観察されなかった。従っ
て、（Ｉａｂ−１）の化合物は従来の汎用液晶に対して
優れた相溶性を持つことがわかる。また、−１５℃に冷
却して結晶化させ、その融点（Ｔ_C-N）を測定したとこ
ろ、１４℃であった。

【００８９】（比較例１）実施例３において、（Ｉａｂ
−１）の化合物に換えて、（Ｉａｂ−１）と比較的類似
した構造を有するがナフタレン環を含まないビフェニル
骨格である（Ｂ）の化合物

【００９０】

【化３８】 ２０％及びホスト液晶（Ｈ）８０％からなる比較の液晶
組成物（Ｈ−Ｂ）を調製した。その物性値ならびに、同
様にして素子を作製して測定した電気光学的特性値は以
下の通りであった。

【００９１】 Ｔ_N-I： ８６．０℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： １．８６Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ４．９２ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ２７．０ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９６ 従って、（Ｈ−１）と比較すると応答は若干速くなり、
閾値電圧（Ｖｔｈ）もわずかに低減されていることがわ
かる。しかしながら、ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）
はさらに低下し、屈折率異方性（Δｎ）もわずかしか増
大できなかった。

【００９２】（実施例４） 液晶組成物の調製（２） 実施例３において、（Ｉａｂ−１）の化合物に換えて、
第１表中に示された（Ｉａｃ−１）

【００９３】

【化３９】 の化合物２０％及びホスト液晶（Ｈ）８０％からなる液
晶組成物（Ｈ−２）を調製した。この組成物の物性値な
らびにそれを用いて作製した液晶素子の電気光学的特性
値は以下の通りとなった。

【００９４】 Ｔ_N-I： ８５．１℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： １．７４Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ５．７ 応答時間（τｒ＝τｄ）： ３１．１ｍ秒 屈折率異方性（Δｎ）： ０．１０７ これを（Ｈ−１）と比較するとネマチック相上限温度が
約６°低下し、屈折率異方性も０．００５程減少してい
るものの、同様の高速応答性を有し、閾値電圧は大きく
（ホスト液晶（Ｈ）に対して０．４Ｖ）低減されている
ことがわかる。

【００９５】

【発明の効果】本発明の製造方法を用いることにより、
アルキル（フェニル）ナフタレン誘導体である各種液晶
化合物を、入手容易な原料あるいは中間体から、短工程
で簡便かつ高収率で製造することができる。従って、本
発明の製造方法は工業的に極めて有用である。

【００９６】さらに、本発明の製造方法により提供され
る新規のｐ型液晶であるアルキル（フルオロフェニル）
ナフタレン誘導体は液晶性に優れ、現在汎用の液晶化合
物あるいは組成物との相溶性にも優れ、無色で化学的に
も安定である。しかもその添加により液晶組成物の屈折
率異方性を増大できるとともに、粘性が小さく、閾値電
圧の低減にも優れた効果を示す。また分子内に強い極性
の基を含まないため、アクティブマトリックス駆動用と
しても使用可能である。

【００９７】従って、これを含有する液晶組成物は実用
的液晶として、特に温度範囲が広く、高速応答や低電圧
駆動を必要とする液晶表示用として極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H006 AA01 AA02 AA03 AB64 AC11 AC13 AC25 BD70 EA23 4H027 BD02 BD04 BD07 BD08 CT04 DK04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉａ） 【化１】 （式中、Ｒは炭素原子数２〜１２のアルキル基を表し、
   Ｘ^aは水素原子又はフッ素原子を表す。）で表されるア
   ルキル（フェニル）ナフタレン誘導体。
2. 【請求項２】 Ｒが炭素原子数３、５又は７の直鎖状ア
   ルキル基を表すことを特徴とする請求項１記載の一般式
   （Ｉａ）で表されるアルキル（フェニル）ナフタレン誘
   導体。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のアルキル（フェニ
   ル）ナフタレン誘導体を含有することを特徴とする液晶
   組成物。
4. 【請求項４】 請求項３記載の液晶組成物を用いること
   を特徴とする液晶表示素子。
5. 【請求項５】 一般式（ＩＩ） 【化２】 （式中、Ｒ’は水素原子又は炭素原子数１〜１０のアル
   キル基を表し、Ｘ^a、Ｘ^b及びＸ^cはそれぞれ独立して水
   素原子又はフッ素原子を表し、Ｚはフッ素原子、塩素原
   子、炭素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシル
   基、炭素原子数２〜１０のアルコキシルアルキル基、１
   個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数１〜１
   ０のアルキル基又はアルコキシル基を表す。）で表され
   るアルキニル（フェニル）ナフタレン誘導体を、接触還
   元することにより得ることを特徴とするアルキル（フェ
   ニル）ナフタレン誘導体の製造方法。
6. 【請求項６】 一般式（ＩＩ）で表されるアルキニル
   （フェニル）ナフタレンが、一般式（ＩＩＩ） 【化３】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b、Ｘ^c及びＺは一般式（Ｉ）における
   とおなじ意味を表す。）で表されるトリフラートを、遷
   移金属触媒存在下に、一般式（ＩＶ） 【化４】 （式中、Ｒ’は一般式（ＩＩ）におけるとおなじ意味を
   表す。）で表されるアルキン類と反応させて得られるこ
   とを特徴とする請求項５記載の製造方法。
7. 【請求項７】 一般式（ＩＩＩ）で表されるトリフラー
   トが、一般式（Ｖ） 【化５】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b及びＸ^cはそれぞれ独立して水素原子
   又はフッ素原子を表し、Ｚはフッ素原子、塩素原子、炭
   素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシル基、炭素
   原子数２〜１０のアルコキシルアルキル基、１個以上の
   フッ素原子により置換された炭素原子数１〜１０のアル
   キル基又はアルコキシル基を表す。）で表されるナフト
   ール誘導体に、無水トリフルオロメタンスルホン酸又は
   トリフルオロメタンスルホン酸クロリドを反応させて得
   られることを特徴とする請求項６記載の製造方法。
8. 【請求項８】 一般式（Ｖ）で表されるナフトール誘導
   体が、式（ＶＩ） 【化６】 の６−ブロモ−２−ナフトールと、一般式（ＶＩＩ） 【化７】 （式中、Ｘ^a、Ｘ^b及びＸ^cはそれぞれ独立して水素原子
   又はフッ素原子を表し、Ｚはフッ素原子、塩素原子、炭
   素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシル基、炭素
   原子数２〜１０のアルコキシルアルキル基、１個以上の
   フッ素原子により置換された炭素原子数１〜１０のアル
   キル基又はアルコキシル基を表す。）で表されるフェニ
   ルホウ酸誘導体とを、遷移金属触媒存在下に反応させて
   得られることを特徴とする請求項７記載の製造方法。
9. 【請求項９】 Ｚがフッ素原子であることを特徴とする
   請求項５、６、７又は８記載の製造方法。