JP2000198755A - 骨格にアルキル基を有するフェニルアセチレン化合物、その中間体、その製造法、それを含む液晶組成物及びそれを用いた液晶素子 - Google Patents

骨格にアルキル基を有するフェニルアセチレン化合物、その中間体、その製造法、それを含む液晶組成物及びそれを用いた液晶素子

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JP2000198755A
JP2000198755A JP11045303A JP4530399A JP2000198755A JP 2000198755 A JP2000198755 A JP 2000198755A JP 11045303 A JP11045303 A JP 11045303A JP 4530399 A JP4530399 A JP 4530399A JP 2000198755 A JP2000198755 A JP 2000198755A
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Chizu Sekine
千津 関根
Koichi Fujisawa
幸一 藤沢
Masayoshi Minamii
正好 南井
Naoto Konya
直人 紺矢
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Sumitomo Chemical Co Ltd
New Energy and Industrial Technology Development Organization
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Agency of Industrial Science and Technology
Sumitomo Chemical Co Ltd
New Energy and Industrial Technology Development Organization
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Abstract

(57)【要約】 【課題】大きい屈折率異方性を有し、他の液晶と混合し
易く、かつ光に対する安定性がより有利である新規なフ
ェニルアセチレン化合物、その中間体、その製造法、液
晶組成物及び液晶素子を提供すること。 【解決手段】式(1)のフェニルアセチレン化合物(A1
12;H、F、C1〜10アルキル基、1つはアルキル
基(但し、A1、A2がCH3で他がH:A7、A12がCH3
で他がHの場合を除く)。R1、R2;H、F、CN、4−
3−(シクロアルキル)基、4−R3−(シクロアルケニ
ル基)、R4−(O)q基(R3;H、Fで置換されていても
良いC1〜12アルキル基、アルケニル基、アルキニル
基、R4;Fで置換されていても良いC1〜12のアルキ
ル基、アルケニル基、アルキニル基。q;0,1)。)、
これの中間体、これの製造法及びこの化合物を用いた液
晶組成物、液晶素子。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の構
成材料あるいは液晶組成物の配合成分として有用であ
り、骨格にアルキル基を有する新規なフェニルアセチレ
ン化合物、その中間体として有用な化合物、その製造
法、それを含む液晶組成物及びそれを用いた液晶素子に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示素子の高性能化は、情報
化社会の進展に伴い不可欠となっている。液晶組成物と
しては、より高速化、あるいは高性能化等の物性を達成
するために、屈折率異方性の大きい材料の配合が必要と
されている。屈折率異方性が比較的大きい液晶としてト
ラン化合物が知られている[Mol.Cryst.Liq.
Cryst.,第23巻第233頁(1973)]が、屈折
率異方性は約0.2と満足できるほどの大きさではなか
った。また、下記式で表される化合物(2)が開発されて
いる(特開平2−83340号公報)。
【0003】
【化6】 (式中、Alkylは、アルキル基を表す。)この化合
物(2)は屈折率異方性が0.3以上の値を有するが、他
液晶との相溶性が悪く、実用的ではない。そこで、他液
晶との相溶性を向上させることを目的として下記式で表
される化合物(3)が開発されている(特開平9−216
841号公報)。
【0004】
【化7】 (式中、R5はアルキル基を示し、YはR5、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子またはシアノ基を
示し、H1〜H12は水素原子、フッ素原子または塩素原
子を示す(但し、H1〜H12の少なくとも1つはフッ素原
子または塩素原子である)。) この化合物(3)は、他液晶との相溶性の点で上記化合物
(2)より改善されているが、水素原子をフッ素原子等の
ハロゲン原子で置換しているため屈折率異方性が低下
し、相溶性改善と引き替えに屈折率異方性が犠牲にされ
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大き
い屈折率異方性を有し、他の液晶と混合し易く、かつ光
に対する安定性がより有利である新規なフェニルアセチ
レン化合物、これの製造に有用な化合物、これの製造
法、これを用いた液晶組成物及びこれを用いた、光シャ
ッターや表示素子などに使用できる液晶素子を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討を加えた結果、ある種のフェニ
ルアセチレン化合物が十分大きな屈折率異方性を有する
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明によれば、一般式(1)で示さ
れるフェニルアセチレン化合物が提供される。
【化8】 (式中、A1〜A12は、それぞれ独立に水素原子、フッ素
原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示し、少なくと
も1つはアルキル基である(但し、A1〜A12において、
1及びA2の両方が同時にメチル基で他が水素原子であ
る場合、並びにA 7及びA12の両方が同時にメチル基で
他が水素原子である場合を除く)。R1及びR2は、それ
ぞれ独立に水素原子、フッ素原子、シアノ基、4−R3
−(シクロアルキル)基、4−R3−(シクロアルケニル
基)又はR4−(O)q基を示す(但し、R 3は水素原子、直
鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても良い炭
素数1〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフッ素
原子で置換されていても良い炭素数2〜12のアルケニ
ル基又は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されてい
ても良い炭素数2〜12のアルキニル基を示し、R4
直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても良い
炭素数1〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフッ
素原子で置換されていても良い炭素数2〜12のアルケ
ニル基又は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されて
いても良い炭素数2〜12のアルキニル基を示す。qは
0又は1を示す)。) また本発明によれば、上記一般式(1)において、A4
5、A9及びA10からなる群より選択される少なくとも
1つがアルキル基であることを特徴とする上記フェニル
アセチレン化合物が提供される。更に本発明によれば、
一般式(IM−1)で示される化合物が提供される。
【化9】 (式中、A1、A3〜A5及びA9〜A12は、一般式(1)の
1、A3〜A5及びA9〜A12と同じ意味を示す。但し、
これらのうちの少なくとも1つはアルキル基である。) 更にまた本発明によれば、上記一般式(IM−1)で示さ
れる化合物と、一般式(IM−2)で示される化合物と
を、パラジウム触媒及び塩基性物質の存在下、反応させ
ることを特徴とする一般式(1)で示されるフェニルアセ
チレン化合物の製造法が提供される。
【化10】 (式中、XはI、Br又はOSO2CF3を示し、A2、A
6〜A8及びR2は一般式(1)中のA2、A6〜A8及びR2
と同じ意味を示す。) また本発明によれば、一般式(IM−3)で示される化合
物が提供される。
【化11】 (式中、XはI、Br又はOSO2CF3を示し、A1、A
3〜A5及びA9〜A12は、一般式(1)のA1、A3〜A5
びA9〜A12と同じ意味を示す。但し、これらのうちの
少なくとも1つはアルキル基である。) 更に本発明によれば、上記一般式(IM−3)で示される
化合物と、一般式(IM−4)で示されるエチニルベンゼ
ン誘導体とを、パラジウム触媒及び塩基性物質の存在
下、反応させることを特徴とする一般式(1)で示される
フェニルアセチレン化合物の製造法が提供される。
【化12】 (式中、A2、A6〜A8及びR2は一般式(1)中のA2、A
6〜A8及びR2と同じ意味を示す。) 更に本発明によれば、上記一般式(1)で示される化合物
を少なくとも1種含有することを特徴とする液晶組成物
が提供される。更にまた本発明によれば、上記液晶組成
物を一対の電極基板間に挟持してなることを特徴とする
液晶素子が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明を更に詳細に説明す
る。本発明のフェニルアセチレン化合物は、上記一般式
(1)で表される化合物である。一般式(1)において、A
1〜A12は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子又は
炭素数1〜10のアルキル基を示し、少なくとも1つは
アルキル基である。但し、A1〜A12において、A1及び
2の両方が同時にメチル基で他が水素原子である場
合、並びにA7及びA12の両方が同時にメチル基で他が
水素原子である場合を除く。A1〜A12の少なくとも1
つはアルキル基であるが、その中ではA4、A5、A9
びA10からなる群より選択される少なくとも1つがアル
キル基であることが望ましい。
【0009】一般式(1)において、R1及びR2は、それ
ぞれ独立に水素原子、フッ素原子、シアノ基、4−R3
−(シクロアルキル)基、4−R3−(シクロアルケニル
基)又はR4−(O)q基を示す。但し、R3は水素原子、
直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても良い
炭素数1〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフッ
素原子で置換されていても良い炭素数2〜12のアルケ
ニル基又は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されて
いても良い炭素数2〜12のアルキニル基を示し、R4
は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても良
い炭素数1〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフ
ッ素原子で置換されていても良い炭素数2〜12のアル
ケニル基又は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換され
ていても良い炭素数2〜12のアルキニル基を示す。ま
た、qは0又は1を示す。R1及びR2の具体例として
は、例えば、水素原子;フッ素原子;メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデ
シル基、ドデシル基等のアルキル基及びこれらがフッ素
原子で置換されたフルオロアルキル基(例えばトリフル
オロメチル基);エテニル基、プロペニル基、ブテニル
基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オク
テニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、
ドデセニル基等のアルケニル基及びこれらがフッ素原子
で置換されたフルオロアルケニル基;プロピニル基、ブ
チニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル
基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ドデシニ
ル基等のアルキニル基及びこれらがフッ素原子で置換さ
れたフルオロアルキニル基;メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシ
ルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシ
ルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等
のアルコキシ基及びこれらがフッ素原子で置換されたフ
ルオロアルコキシ基(例えば1〜3個のフッ素原子で置
換されたメトキシ基、1〜5個のフッ素原子で置換され
たエトキシ基);ビニルオキシ基、プロペニルオキシ
基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基、ヘキセニ
ルオキシ基、ヘプテニルオキシ基、オクテニルオキシ
基、ノネニルオキシ基、デセニルオキシ基等のアルケニ
ルオキシ基及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオ
ロアルケニルオキシ基;プロピオニルオキシ基、ブチニ
ルオキシ基、ペンチニルオキシ基、ヘキシニルオキシ
基、ヘプチニルオキシ基、オクチニルオキシ基、ノニニ
ルオキシ基、デシニルオキシ基、ウンデシニルオキシ
基、ドデシニルオキシ基等のアルキニルオキシ基及びこ
れらがフッ素置換されたフルオロアルキニルオキシ基;
メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチ
ル基、ブトキシメチル基、ペンチルオキシメチル基、ヘ
キシルオキシメチル基、ヘプチルオキシメチル基、オク
チルオキシメチル基、ノニルオキシメチル基、デシルオ
キシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、
プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペンチルオキ
シエチル基、ヘキシルオキシエチル基、ヘプチルオキシ
エチル基、オクチルオキシエチル基、ノニルオキシエチ
ル基、デシルオキシエチル基、メトキシプロピル基、エ
トキシプロピル基、プロポキシプロピル基、ブトキシプ
ロピル基、ペンチルオキシプロピル基、ヘキシルオキシ
プロピル基、ヘプチルオキシプロピル基、オクチルオキ
シプロピル基、ノニルオキシプロピル基、メトキシブチ
ル基、エトキシブチル基、プロポキシブチル基、ブトキ
シブチル基、ペンチルオキシブチル基、ヘキシルオキシ
ブチル基、ヘプチルオキシブチル基、オクチルオキシブ
チル基、メトキシペンチル基、エトキシペンチル基、プ
ロポキシペンチル基、ブトキシペンチル基、ペンチルオ
キシペンチル基、ヘキシルオキシペンチル基、ヘプチル
オキシペンチル基等のアルコキシアルキル基及びこれら
がフッ素原子で置換されたフルオロアルコキシアルキル
基;2−メチルプロピル基、2−メチルブチル基、3−
メチルブチル基、3−メチルペンチル基等の分枝アルキ
ル基及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロ分枝
アルキル基;2−メチルプロピルオキシ基、2−メチル
ブチルオキシ基、3−メチルブチルオキシ基、3−メチ
ルペンチルオキシ基等の分枝アルキルオキシ基及びこれ
らがフッ素原子で置換されたフルオロ分枝アルキルオキ
シ基;4−メチルシクロヘキシル基、4−エチルシクロ
ヘキシル基、4−プロピルシクロヘキシル基、4−ブチ
ルシクロヘキシル基、4−ペンチルシクロヘキシル基、
4−ヘキシルシクロヘキシル基、4−ヘプチルシクロヘ
キシル基、4−オクチルシクロヘキシル基、4−ノニル
シクロヘキシル基、4−デシルシクロヘキシル基等の4
−アルキル−シクロアルキル基及びこれらがフッ素原子
で置換された4−フルオロアルキル−シクロアルキル
基;4−プロピルシクロヘキセニル基、4−ペンチルシ
クロヘキセニル基等の4−アルキル−シクロアルケニル
基及びこれらがフッ素原子で置換された4−フルオロア
ルキル−シクロアルケニル基;シアノ基等が挙げられ
る。
【0010】一般式(1)で示されるフェニルアセチレン
化合物の具体例としては、下記構造式で示される化合物
等が挙げられる。但し、R1及びR2は、上記列挙した基
が好ましいが、これに限定されない。
【0011】
【化13】
【0012】
【化14】
【0013】
【化15】
【0014】
【化16】
【0015】本発明の上記一般式(IM−1)で示される
化合物は、上記一般式(1)で表されるフェニルアセチレ
ン化合物の製造等に有用な化合物である。一般式(IM
−1)中のA1、A3〜A5、A9〜A12及びR1の具体例と
しては、上記一般式(1)のA1、A3〜A5、A9〜A12
びR1として列挙した基を好ましく挙げることができ
る。
【0016】一般式(IM−1)で表される化合物の具体
例としては、下記構造式で示される化合物等が挙げられ
る。但し、R1は、上記一般式(1)のR1として列挙した
基が好ましいがこれに限定されない。
【0017】
【化17】
【0018】
【化18】
【0019】
【化19】
【0020】
【化20】
【0021】一般式(IM−1)で表される化合物は、例
えば、一般式(M−1)で表される化合物と一般式(M−
2)で表される化合物とをカップリングさせた後、ブチ
ン−2−オールをヨウ化銅、パラジウム触媒及びトリエ
チルアミン等の塩基の存在下で反応させ、さらに、水酸
化カリウム等の塩基の存在下で反応させることにより製
造できる。
【0022】
【化21】 (式(M−1)及び(M−2)において、A1、A3〜A5、A
9〜A12及びR1は、一般式(1)中のものと同じ意味を示
す。)
【0023】本発明の上記一般式(IM−3)で示される
化合物は、上記一般式(1)で表されるフェニルアセチレ
ン化合物の製造等に有用な化合物である。式中のR1
具体例としては、上記一般式(1)のR1として列挙した
基を好ましく挙げることができる。
【0024】一般式(IM−3)で表される化合物の具体
例としては、下記構造式で示される化合物等が挙げられ
る。但し、R1は、上記一般式(1)のR1として列挙した
基が好ましいがこれに限定されない。またXは、I、B
rまたはOSO2CF3を示す。
【0025】
【化22】
【0026】
【化23】
【0027】
【化24】
【0028】
【化25】
【0029】一般式(IM−3)で表される化合物は、例
えば、一般式(M−3)で表される化合物と一般式(M−
4)で表される化合物とをカップリングさせる方法等に
より製造できる。また、後述する実施例2に記載された
方法等に準じても製造することができる。
【0030】
【化26】 (式(M−3)及び(M−4)において、A1、A3〜A5、A
9〜A12及びR1は、一般式(1)中のものと同じ意味を示
す。XはI、BrまたはOSO2CF3を示す。)
【0031】本発明のフェニルアセチレン化合物の製造
法は、上記一般式(IM−1)で示される化合物を用いる
方法(以下、第1の製造法という)、並びに上記一般式(I
M−3)で示される化合物を用いる方法(以下、第2の製
造法という)であるが、上記一般式(1)で示されるフェ
ニルアセチレン化合物の製造法は、これらに限定される
ものではない。
【0032】本発明の第1の製造法では、上記一般式
(IM−1)で示される化合物と、上記一般式(IM−2)
で示される化合物とを、パラジウム触媒及び塩基性物質
の存在下、反応させることにより得ることができる。一
般式(IM−2)において、式中のA2、A6〜A8及びR2
の具体例としては、上記一般式(1)のA2、A6〜A8
びR2として列挙した基を好ましく挙げることができ
る。上記反応において、一般式(IM−2)で示される化
合物の使用量は、一般式(IM−1)で示される化合物に
対して、通常0.3〜10倍当量、好ましくは0.5〜
2倍当量である。上記パラジウム触媒としては、例え
ば、塩化パラジウム;酢酸パラジウム;パラジウム/炭
素;テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、ジ
クロロジトリフェニルホスフィンパラジウム等のトリフ
ェニルホスフィンパラジウム錯体等が挙げられる。パラ
ジウム触媒の使用量は、使用する一般式(IM−2)で示
される化合物に対して、0.001〜0.1倍当量の範
囲が好ましい。上記塩基性物質としては、例えば、アル
カリ金属の炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキシド、水酸
化物や、あるいはトリエチルアミン、ジイソプロピルエ
チルアミン、トリ−n−ブチルアミン、テトラメチルエ
チレンジアミン、ジメチルアニリン、N−メチルモルホ
リン、N−メチルピペリジン等の有機塩基が挙げられ
る。特に、トリエチルアミン等の3級アミンの使用が好
ましい。塩基性物質の使用量は、使用する一般式(IM
−2)で示される化合物に対して、1〜20倍当量が好
ましい。前記反応に際しては、更にヨウ化銅(I)を添加
剤として加えることもできる。ヨウ化銅(I)の使用量
は、使用する一般式(IM−2)で示される化合物に対し
て、0〜0.1倍当量が好ましい。前記反応に際して
は、更に必要により、例えば、アセトニトリル、テトラ
ヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホ
スホリルアミド、N−メチルピロリドン、ベンゼン、ト
ルエン等を反応溶媒として使用することができる。第1
の製造法における反応条件は、適宜決定することができ
るが、通常、温度20〜120℃、1〜48時間の範囲
の条件で行なうことができる。
【0033】本発明の第2の製造法では、上記一般式
(IM−3)で示される化合物と、上記一般式(IM−4)
で示されるエチニルベンゼン誘導体とを、パラジウム触
媒及び塩基性物質の存在下、反応させることにより得る
ことができる。一般式(IM−4)において、式中の
2、A6〜A8及びR2の具体例としては、上記一般式
(1)のA2、A6〜A8及びR2として列挙した基を好まし
く挙げることができる。上記反応において、一般式(I
M−3)で示される化合物の使用量は、一般式(IM−
4)で示されるエチニルベンゼン誘導体に対して、通常
0.3〜10倍当量、好ましくは0.5〜2倍当量であ
る。上記パラジウム触媒としては、上記第1の製造法に
おいて列挙したものを好ましく挙げることができる。パ
ラジウム触媒の使用量は、使用する一般式(IM−4)で
示されるエチニルベンゼン誘導体に対して、0.001
〜0.1倍当量の範囲が好ましい。上記塩基性物質とし
ては、上記第1の製造法において列挙したものを好まし
く挙げることができる。塩基性物質の使用量は、使用す
る一般式(IM−4)で示されるエチニルベンゼン誘導体
に対して、1〜20倍当量が好ましい。前記反応に際し
ては、更にヨウ化銅(I)を添加剤として加えることもで
きる。ヨウ化銅(I)の使用量は、使用する一般式(IM−
4)で示されるエチニルベンゼン誘導体に対して、0〜
0.1倍当量が好ましい。前記反応に際しては、更に必
要により、例えば、アセトニトリル、テトラヒドロフラ
ン、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリルア
ミド、N−メチルピロリドン、ベンゼン、トルエン等を
反応溶媒として使用することができる。第2の製造法に
おける反応条件は、適宜決定することができるが、通
常、温度20〜120℃、1〜48時間の範囲の条件で
行なうことができる。
【0034】本発明の液晶組成物は、一般式(1)で示さ
れるフェニルアセチレン化合物を少なくとも1種配合成
分として含有する。混合する他の成分は特に限定されな
いが、液晶相を示す化合物あるいは組成物が好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式(1)で表されるフ
ェニルアセチレン化合物の配合割合は、液晶組成物中に
0.1〜99.9重量%、好ましくは1〜99重量%の
範囲が好ましい。本発明の液晶組成物には、捩れ剤とし
て、カイラル化合物を一種もしくは複数種含有させるこ
とができる。カイラル化合物は、特に限定されないが、
好ましくは以下に示す化合物を例示することができる
(但し、例示中の*は不斉炭素を表す)。
【0035】
【化27】
【0036】本発明の液晶組成物において、カイラル化
合物の配合割合は、配合組成等において適宜選択するこ
とができ、特に限定されない。
【0037】本発明の液晶表示素子は、上記液晶組成物
を一対の電極基板に挟持した素子であれば、特に限定さ
れず、公知の液晶表示素子と同様な構成ものが挙げられ
る。電極の種類及び形態も特に限定されず、公知の電極
等が使用できる。また、本発明の液晶表示素子の作製
は、通常の液晶表示素子の作製にしたがって同様に行う
ことができ、他の要素を適宜付加させることも可能であ
る。
【0038】
【実施例】以下実施例により、本発明に関してより詳細
に述べるが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。実施例1 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコ内に、窒素雰囲
気下で下記化合物(4−1)3.46g、ジクロロビス
(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.17g、ヨウ
化銅(I)0.07g、トリフェニルホスフィン0.17
g、トルエン14.6g及びトリエチルアミン14.6g
を仕込み、その後、下記化合物(5−1)3.03gをト
ルエン5mlに溶解した溶液を滴下し、50〜55℃で
3時間撹拌した。その後濾過し、トルエンで洗浄した。
濾液を濃縮後、得られた固体をシリカゲルクロマトグラ
フィーにて分離し、目的とする化合物を3.24g得
た。得られた化合物を1H−NMRスペクトルで測定し
た結果、下記構造式で表される化合物(1−1)であっ
た。
【0039】
【化28】
【0040】化合物(1−1)の1H−NMRスペクトル
データは以下のとおりであった。1 H−NMR:δ0.94(3H,t)、1.42(4H,
m)、1.80(2H,m)、2.53(6H,s)、3.
97(2H,t)、6.85−6.90(2H,m)、7.
27(2H,d)、7.43−7.58(6H,m) 上記化合物(1−1)の相系列を偏光顕微鏡観察により評
価したところ、149℃未満で結晶相を示し、149〜
160℃の範囲でネマティック相を示し、160℃を超
えると等方相を示した。従って、この化合物は、液晶性
化合物であることがわかる。また、化合物(1−1)を、
ネマティック組成物 MJ931381(メルクジャパ
ン社製)に10重量%添加して測定した屈折率異方性Δ
nから濃度比で外挿したΔnを求めたところ、0.47
0と極めて大きいものであった。なお、Δnはアッベ屈
折計で測定し、測定温度は20℃、測定波長は589n
mで行った。
【0041】実施例2 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコ内に窒素雰囲気
下で下記原料(R−1)14.72g、4−ピロリジノピ
リジン0.29g、ピリジン29.4g及びトルエン7
3.6gを仕込んだ。これを0℃に冷却した後、無水ト
リフルオロメタンスルホン酸21.16gをトルエン4
2.3gに溶解したものを滴下し反応させた。反応終了
後、得られた反応物をトルエンで抽出し、これを水で2
回洗浄した。溶媒を除去し、残留物をシリカゲルクロマ
トグラフィー(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=20/
1)にて分離精製し、下記式で示される中間体(m−1)
を18.8g得た。
【0042】
【化29】
【0043】窒素置換したフラスコ内にDMF10.1
g、トリエチルアミン10.12g、中間体(m−1)
4.26g及びトリフェニルホスフィンパラジウムジク
ロライド0.17gを仕込み、続いて、62℃で下記原
料(R−2)4.74gをDMF13.6gに溶解したも
のを滴下して16時間撹拌反応させた。反応終了後、室
温に冷却し、トルエン及び水を加えて反応物を抽出し、
水で3回洗浄した。溶媒を除去し、残留物をシリカゲル
クロマトグラフィー(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=
20/1)にて分離精製した。さらにメタノール、イソ
プロピルアルコールの順でリパルプした後ヘキサンで再
結晶を行い、下記式で表される化合物(1−2)を2g得
た。
【0044】
【化30】
【0045】化合物(1−2)の1H−NMRスペクトル
データは以下のとおりであった。1 H−NMR:δ0.93(3H,t)、1.29−1.
43(6H,m)、1.47−1.66(2H,m)、1.
79(2H,m)、2.49(3H,s)、2.62(2
H,t)、3.96(2H,t)、6.86(2H,d)、
7.16(2H,d)、7.25−7.46(7H,m) なお、上記中間体(m−1)の1H−NMRスペクトルデ
ータは以下のとおりであった。1 H−NMR:δ0.94(3H,t)、1.42(4H,
m)、1.79(2H,m)、2.37(3H,s)、3.
96(2H,t)、6.85−6.88(2H,m)、7.
18−7.25(1H,m)、7.36−7.58(4
H,m) なお原料(R−1)及び(R−2)は下記ルートで合成す
ることができる。
【0046】
【化31】
【0047】化合物(1−2)の相系列を偏光顕微鏡観察
により評価したところ、83℃未満で結晶相を示し、8
3〜201℃の範囲でネマティック相を示し、201℃
を超えると等方相を示した。従って、この化合物は、液
晶性化合物であることがわかる。また、実施例1に記載
した方法で測定した化合物(1−2)のΔnは0.43
と極めて高いものであった。
【0048】実施例3 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコ内に窒素雰囲気
下でDMF23.49g、トリエチルアミン13.9
g、実施例2において調製した中間体(m−1)5.86
g及びトリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド
0.23gを仕込み、続いて、60℃で下記原料(R−
3)4.96gを14.8gのDMFに溶解したものを
滴下して16時間撹拌反応させた。反応終了後、室温に
冷却し、トルエンと水を加えて反応物を抽出し、水で3
回洗浄した。溶媒を除去し、残留物をシリカゲルクロマ
トグラフィー(溶出液;ヘキサン)にて分離精製した。さ
らにメタノールでリパルプし、下記式で表される化合物
(1−3)を3.42g得た。
【0049】
【化32】
【0050】化合物(1−3)の1H−NMRスペクトル
データは以下のとおりであった。1 H−NMR:δ0.93(3H,t)、1.41(4H,
m)、1.79(2H,m)、2.49(3H,s)、3.
96(2H,t)、6.86(2H,d)、7.05(2
H,d)、7.25−7.53(7H,m) なお、原料(R−3)は下記ルートで合成することができ
る。
【0051】
【化33】
【0052】化合物(1−3)の相系列を偏光顕微鏡観察
により評価したところ、70℃未満で結晶相を示し、7
0℃以上、101℃未満の範囲でスメクチック相を示
し、101〜205℃の範囲でネマティック相を示し、
205℃を超えると等方相を示した。従って、この化合
物は、液晶性化合物であることがわかる。また実施例1
に記載した方法で測定した化合物(1−3)のΔnは0.
44と極めて高いものであった。
【0053】実施例4 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコ内に、窒素雰囲
気下でDMF20.5g、トリエチルアミン10.1
g、実施例2で調製した中間体(m−1)5.12g及び
トリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド0.4
0gを仕込み、続いて、80℃で下記原料(R−4)3.
72gをDMF7.5gに溶解したものを滴下して9時
間撹拌反応させた。反応終了後、室温に冷却し、酢酸エ
チルと水を加えて反応物を抽出し、水で3回洗浄した。
溶媒を除去し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィー
(溶出液;ヘキサン)にて分離精製した。さらにメタノー
ルでリパルプした後ヘキサンで再結晶を行い、下記式で
表される化合物(1−4)を3.85g得た。
【0054】
【化34】
【0055】化合物(1−4)の1H−NMRスペクトル
データは以下のとおりであった。1 H−NMR:δ0.94(3H,t)、1.42(4H,
m)、1.80(2H,m)、2.49(3H,s)、3.
96(2H,t)、6.87(2H,d)、7.19−7.
57(9H,m) なお、原料(R−4)は下記ルートで合成することができ
る。
【0056】
【化35】
【0057】化合物(1−4)の相系列を偏光顕微鏡観察
により評価したところ、98℃未満で結晶相を示し、9
8℃以上、168℃未満の範囲でスメクチック相を示
し、168〜206℃の範囲でネマティック相を示し、
206℃を超えると等方相を示した。従って、この化合
物は、液晶性化合物であることがわかる。また実施例1
に記載した方法で測定した化合物(1−4)のΔnは0.
38と極めて高いものであった。
【0058】実施例5 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコ内に、窒素雰囲
気下で酢酸エチル15.2g、トリエチルアミン15.
2g、実施例2で調製した中間体(m−1)7.68g及
びトリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド0.
31gを仕込み、続いて、68℃で下記原料(R−5)
2.12gを16gの酢酸エチルに溶解したものを滴下
して7時間撹拌反応させた。次いで、DMF21.2
g、トリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド
0.4g及び下記原料(R−5)3.18gを追加しさら
に10時間反応させた。反応終了後、室温に冷却し、酢
酸エチル及び水を加えて反応物を抽出し、水で2回洗浄
した。溶媒を除去し、残留物をシリカゲルクロマトグラ
フィー(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=10/1)にて
分離精製した。さらにヘキサンでリパルプし、再度シリ
カゲルクロマトグラフィー(溶出液;ヘキサン/酢酸エ
チル=20/1)にて分離精製した後メタノールでリパ
ルプし、下記式で表される化合物(1−5)を1.73g
得た。
【0059】
【化36】
【0060】化合物(1−5)の1H−NMRスペクトル
データは以下のとおりであった。1 H−NMR:δ0.94(3H,t)、1.42(4H,
m)、1.80(2H,m)、2.49(3H,s)、2.
55(3H,s)、3.97(2H,t)、6.87(2
H,d)、7.25−7.59(8H,m) なお、原料(R−5)は下記ルートで合成することができ
る。
【0061】
【化37】
【0062】化合物(1−5)の相系列を偏光顕微鏡観察
により評価したところ、63℃未満で結晶相1を示し、
63℃以上、106℃未満の範囲で結晶相2を示し、1
06〜191℃の範囲でネマティック相を示し、191
℃を超えると等方相を示した。従って、この化合物は、
液晶性化合物であることがわかる。また実施例1に記載
した方法で測定した化合物(1−5)のΔnは0.49
と極めて高いものであった。
【0063】実施例6 実施例1で製造した化合物(1−1)を、表1に記載の組
成物Aに5重量%添加し、液相まで昇温、混合して組成
物1を調製した。
【0064】
【表1】
【0065】組成物1及び組成物Aの屈折率異方性Δn
を実施例1と同様に測定したところ、組成物AのΔnは
0.133であったのに対して、化合物(1−1)を添
加した組成物1のΔnは0.154であった。従って、
本発明の化合物を添加した組成物1の方が組成物Aより
もΔnが大きくなることから本発明の化合物は屈折率異
方性を向上させることが分かる。
【0066】比較例1 下記化合物(R−6)を、上記表1に記載の組成物Aに5
重量%添加し、液相まで昇温、混合後、室温まで冷却し
たところ、直ちに結晶が析出し相分離した。従って、化
合物(R−6)よりも本発明の化合物の方が、相溶性に
優れていることが分かる。
【0067】
【化38】
【0068】
【発明の効果】本発明の骨格にアルキル基を有するフェ
ニルアセチレン化合物及びこの化合物を用いた液晶組成
物は、屈折率異方性が大きく、安定で、他液晶に混合し
易く、例えば、STN(超ねじれネマティック)型液晶素
子やPDLC(ポリマ―分散型液晶)型液晶素子に代表さ
れる液晶素子を構成する材料として特に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関根 千津 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 藤沢 幸一 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 南井 正好 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 紺矢 直人 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 Fターム(参考) 4H006 AA01 AB64 AC24 BA25 BA48 BA69 BA92 BJ50 BM30 BM71 BP30 FC52 FC80 FE73 FE74 4H027 BA01 BB04 BB11 BD01 BD07 BD24 CG01 CG03 CG04 CG05 CM04 CQ04 CU01 CU02 CU03 CU04 CU05

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)で示されるフェニルアセチレ
    ン化合物。 【化1】 (式中、A1〜A12は、それぞれ独立に水素原子、フッ素
    原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示し、少なくと
    も1つはアルキル基である(但し、A1〜A12において、
    1及びA2の両方が同時にメチル基で他が水素原子であ
    る場合、並びにA 7及びA12の両方が同時にメチル基で
    他が水素原子である場合を除く)。R1及びR2は、それ
    ぞれ独立に水素原子、フッ素原子、シアノ基、4−R3
    −(シクロアルキル)基、4−R3−(シクロアルケニル
    基)又はR4−(O)q基を示す(但し、R 3は水素原子、直
    鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても良い炭
    素数1〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフッ素
    原子で置換されていても良い炭素数2〜12のアルケニ
    ル基又は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されてい
    ても良い炭素数2〜12のアルキニル基を示し、R4
    直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても良い
    炭素数1〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフッ
    素原子で置換されていても良い炭素数2〜12のアルケ
    ニル基又は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されて
    いても良い炭素数2〜12のアルキニル基を示す。qは
    0又は1を示す)。)
  2. 【請求項2】 一般式(1)において、A4、A5、A9
    びA10からなる群より選択される少なくとも1つがアル
    キル基であることを特徴とする請求項1記載のフェニル
    アセチレン化合物。
  3. 【請求項3】 一般式(IM−1)で示される化合物。 【化2】 (式中、A1、A3〜A5及びA9〜A12は、それぞれ独立
    に水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜10のアルキル
    基を示し、少なくとも1つはアルキル基である。R
    1は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、4−R3−(シ
    クロアルキル)基、4−R3−(シクロアルケニル基)又は
    4−(O)q基を示す(但し、R3は水素原子、直鎖もし
    くは分枝のフッ素原子で置換されていても良い炭素数1
    〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフッ素原子で
    置換されていても良い炭素数2〜12のアルケニル基又
    は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても良
    い炭素数2〜12のアルキニル基を示し、R4は直鎖も
    しくは分枝のフッ素原子で置換されていても良い炭素数
    1〜12のアルキル基、直鎖もしくは分枝のフッ素原子
    で置換されていても良い炭素数2〜12のアルケニル基
    又は直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても
    良い炭素数2〜12のアルキニル基を示す。qは0又は
    1を示す)。)
  4. 【請求項4】 請求項3記載の一般式(IM−1)で示さ
    れる化合物と、一般式(IM−2)で示される化合物と
    を、パラジウム触媒及び塩基性物質の存在下、反応させ
    ることを特徴とする請求項1記載の一般式(1)で示され
    るフェニルアセチレン化合物の製造法。 【化3】 (式中、XはI、Br又はOSO2CF3を示し、A2、A
    6〜A8及びR2は一般式(1)中のA2、A6〜A8及びR2
    と同じ意味を示す。)
  5. 【請求項5】 一般式(IM−3)で示される化合物。 【化4】 (式中、XはI、Br又はOSO2CF3を示し、A1、A
    3〜A5及びA9〜A12は、それぞれ独立に水素原子、フ
    ッ素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示し、少な
    くとも1つはアルキル基である。R1は、水素原子、フ
    ッ素原子、シアノ基、4−R3−(シクロアルキル)基、
    4−R3−(シクロアルケニル基)又はR4−(O)q基を示
    す(但し、R3は水素原子、直鎖もしくは分枝のフッ素原
    子で置換されていても良い炭素数1〜12のアルキル
    基、直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていても
    良い炭素数2〜12のアルケニル基又は直鎖もしくは分
    枝のフッ素原子で置換されていても良い炭素数2〜12
    のアルキニル基を示し、R4は直鎖もしくは分枝のフッ
    素原子で置換されていても良い炭素数1〜12のアルキ
    ル基、直鎖もしくは分枝のフッ素原子で置換されていて
    も良い炭素数2〜12のアルケニル基又は直鎖もしくは
    分枝のフッ素原子で置換されていても良い炭素数2〜1
    2のアルキニル基を示す。qは0又は1を示す)。)
  6. 【請求項6】 請求項5記載の一般式(IM−3)で示さ
    れる化合物と、一般式(IM−4)で示されるエチニルベ
    ンゼン誘導体とを、パラジウム触媒及び塩基性物質の存
    在下、反応させることを特徴とする請求項1記載の一般
    式(1)で示されるフェニルアセチレン化合物の製造法。 【化5】 (式中、A2、A6〜A8及びR2は一般式(1)中のA2、A
    6〜A8及びR2と同じ意味を示す。)
  7. 【請求項7】 請求項1又は2記載の一般式(1)で示さ
    れる化合物を少なくとも1種含有することを特徴とする
    液晶組成物。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の液晶組成物を一対の電極
    基板間に挟持してなることを特徴とする液晶素子。
JP11045303A 1998-02-25 1999-02-23 骨格にアルキル基を有するフェニルアセチレン化合物、その中間体、その製造法、それを含む液晶組成物及びそれを用いた液晶素子 Pending JP2000198755A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003055664A (ja) * 2001-08-13 2003-02-26 Sumitomo Chem Co Ltd 液晶ゲル、光学異方体、及び液晶又は光学素子
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CN107868665A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 捷恩智株式会社 液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件

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