JP2001226301A

JP2001226301A - 二置換フェナントレンおよびそれらの液晶混合物における使用

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Publication number: JP2001226301A
Application number: JP2001011351A
Authority: JP
Inventors: Hans-Rolf Dr Dubal; ハンス−ロルフ・デュバル; Barbara Hornung; バルバラ・ホルヌンク; Wolfgang Dr Schmidt; ヴォルフガング・シュミット; Rainer Wingen; ライネル・ヴィンゲン
Original assignee: Clariant International Ltd
Current assignee: Clariant International Ltd
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2001-08-21
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: JP4667607B2; US6495220B2; DE10002186A1; DE10002186B4; US20010023935A1

Abstract

(57)【要約】【解決すべき課題】好ましい粘度／透明点比をもつ正
の誘電異方性の値を有する、ネマチック液晶またはコレ
ステリック液晶混合物に使用するための新しい成分を提
供する。【解決手段】式（Ｉ）Ｒ^１−Ａ−Ｚ^１（Ｉ）式中：Ｒ^１は、炭素原子１〜８個を有するアルキル基ま
たは炭素原子２〜８個を有するアルケニル基であり、各
場合において、（非末端）−ＣＨ_２−基の１つが、−Ｏ
−または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−により置き換えられていても
よく、および／または１個または２個以上のＨが、Ｆに
より置き換えられていてもよい、Ａは、フェナントレン
−２，７−ジイルまたは９，１０−ジヒドロフェナント
レン−２，７−ジイルであり、Ｚ^１は、Ｆ、ＯＣＨ_ｘＦ
_３−ｘまたはＣＨ_ｘＦ_３−ｘ、各場合において、ｘは、
０、１または２であり、ＯＣ_２Ｈ_ｚＦ_５−ｚまたはＣ_２
Ｈ_ｚＦ_５−ｚ、各場合において、ｚは、０、１、２、３
または４であり、ＣＨ＝ＣＦ_２またはＣｌであり、ただ
し、２−フルオロ−７−メトキシ−フェナントレンは除
かれる、で表される化合物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二置換フェナント
レンおよびそれらの液晶混合物における使用に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶混合物に用いるフェナントレン誘導
体は、すでにＤＥ−Ａ１９５００７６８、ＷＯ９８
／２７０４３、ＷＯ９８／２７０３５またはＷＯ９
９／２４３８５に開示されている。しかし、液晶混合物
の開発が完成したものとは決して認められないため、デ
ィスプレイ製造業者は、混合物のための多種多様な成分
に関心をもっている。特に、液晶混合物は、非常に広い
範囲の作動温度と、それでいて非常に低い立ち上がり電
圧を要求され、例えば、自動車に用いる場合、−４０〜
１００℃の温度範囲ということも起こり得るし、携帯電
話およびノートブックパソコンといったポータブルデバ
イスに用いる場合も同様である。さらに、応答時間は電
極分離の２乗に反比例するため、動画への傾向は、その
ような液晶ディスプレイの電極分離が減少するときの
み、ネマチック液晶で実現することができるようであ
る。高い光学異方性（Δｎ）を有する液晶混合物を用い
ないと、代わりに、明るさおよびコントラストの減少が
不可避的に生ずる。しかし、高い光学異方性をもつ材料
は、通常、同時に高い粘度を有し、従って、意図する目
的物に好ましくない。従って、新規で適切な液晶混合物
および高い透明点および高い光学異方性をもち、同時に
比較的低い回転粘度を有する、液晶混合物のための混合
物成分が必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、好ましい粘度／透明点比をもつ正の誘電異方性の値
を有する、ネマチック液晶またはコレステリック液晶混
合物に使用するための新しい成分を提供することにあ
る。さらに、化合物は、高い光およびＵＶ安定性および
熱安定性を有すべきである。さらに、それらは、高い電
圧保有率（VHR）を実現するのに適するものでなければ
いけない。また、容易に合成でき、従って費用のかから
ないものでなければいけない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】式（Ｉ）の化合物による
特別な方法によって、これらの要求を満たすことが見出
された。Ｒ^１−Ａ−Ｚ^１（Ｉ）式中：Ｒ^１は、炭素原子１〜８個を有するアルキル基ま
たは炭素原子２〜８個を有するアルケニル基であり、各
場合において、（非末端）−ＣＨ_２−基の１つが、−Ｏ
−または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−により置き換えられていても
よく、および／または１個または２個以上のＨが、Ｆに
より置き換えられていてもよい、Ａは、フェナントレン
−２，７−ジイルまたは９，１０−ジヒドロフェナント
レン−２，７−ジイルであり、Ｚ^１は、Ｆ、ＯＣＨ_ｘＦ
_３−ｘまたはＣＨ_ｘＦ_３−ｘ、各場合において、ｘは、
０、１または２であり、ＯＣ_２Ｈ_ｚＦ_５−ｚまたはＣ_２
Ｈ_ｚＦ_５−ｚ、各場合において、ｚは、０、１、２、３
または４であり、ＣＨ＝ＣＦ_２またはＣｌであり、ただ
し、２−フルオロ−７−メトキシ−フェナントレンは除
かれる。

【０００５】式（Ｉ）の化合物のうち好ましいのは、Ｒ
^１は、炭素原子２〜７個を有するアルキル基または炭素
原子２〜７個を有するアルケニル基であり、各場合にお
いて、（非末端）−ＣＨ_２−基の一つが、−Ｏ−により
置き換えられていてもよく、および／または１個または
２個以上のＨは、Ｆにより置き換えられていてもよい、
Ａは、フェナントレン−２，７−ジイルまたは９，１０
−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイルであり、Ｚ
^１は、Ｆ、ＯＣＦ_３、ＣＦ_３、ＯＣＨＦ_２またはＣＨＦ
_２である。式（Ｉ）の化合物のうち特に好ましいのは、
Ｒ^１は、炭素原子２〜７個を有するアルキル基または炭
素原子２〜７個を有するアルケニル基または炭素原子２
〜６個を有するアルキルオキシ基または炭素原子２〜６
個を有するアルケニルオキシ基であり、Ａは、フェナン
トレン−２，７−ジイルまたは９，１０−ジヒドロフェ
ナントレン−２，７−ジイルであり、Ｚ^１は、Ｆ、ＯＣ
Ｆ_３、ＣＦ_３である。

【０００６】式（Ｉ）の化合物のうち非常に特に好まし
いのは、Ｒ^１は、炭素原子２〜７個を有する直鎖状アル
キル基または炭素原子２〜６個を有する直鎖状アルキル
オキシ基であり、Ａは、フェナントレン−２，７−ジイ
ルであり、Ｚ^１は、Ｆ、ＯＣＦ_３、ＣＦ_３である。式
（Ｉ）の化合物のうち非常に特に好ましいのは、同様
に、Ｒ^１は、炭素原子２〜７個を有する直鎖状アルキル
基または炭素原子２〜６個を有する直鎖状アルキルオキ
シ基であり、Ａは、９，１０−ジヒドロフェナントレン
−２，７−ジイルであり、Ｚ^１は、Ｆ、ＯＣＦ_３、ＣＦ
_３である。

【０００７】特別に好ましいのは、２−エチル−７−フ
ルオロ−フェナントレン、２−フルオロ−７−プロピル
−フェナントレン、２−ブチル−７−フルオロ−フェナ
ントレン、２−フルオロ−７−ペンチル−フェナントレ
ン、２−フルオロ−７−ヘキシル−フェナントレンであ
る。特別に好ましいのは、同様に２−エチル−７−フル
オロ−９，１０−ジヒドロフェナントレン、２−フルオ
ロ−７−プロピル−９，１０−ジヒドロフェナントレ
ン、２−ブチル−７−フルオロ−９，１０−ジヒドロフ
ェナントレン、２−フルオロ−７−ペンチル−９，１０
−ジヒドロフェナントレン、２−フルオロ−７−ヘキシ
ル−９，１０−ジヒドロフェナントレンである。

【０００８】式（Ｉ）の化合物は、液晶混合物に使用さ
れ、好ましくは、ネマチックまたはコレステリック液晶
混合物に使用される。本発明の液晶混合物は、式（Ｉ）
の化合物を少なくとも一種含み、好ましくは、液晶混合
物に対して、１〜４０重量％の量で含まれる。好ましく
は、それらは、少なくとも３種の他の成分を含む。本発
明は、これらの液晶混合物を含む液晶ディスプレイを提
供するものである。

【０００９】

【例】下記の例は本発明を説明するものである。例１２−フルオロ−７−プロピルオキシ−フェナントレン１−（３−フルオロフェニル）−２−（２−ブロモ−５
−プロピルオキシフェニル）−エテン［３−フルオロベ
ンジルトリフェニルホスホニウム臭化物と２−ブロモ−
５−プロピルオキシベンズアルデヒドとをＴＨＦ中で第
三ブチルカリウムの存在下で、Wittig反応により製造さ
れる；２−ブロモ−５−プロピルオキシベンズアルデヒ
ドは、Astles, P.C., J.Med.Chem. 41, 2745(1998)に記
載されている方法と同様にして製造される］２０ｍｍｏ
ｌ、ジエチルエーテル５０ｍｌおよび塩化コバルト（Ｉ
Ｉ）（無水）１０ｍｍｏｌを還流し、ヨウ化メチルマグ
ネシウム溶液の過剰分（Gazz. Chim. Ital. 1966, 96,
1792-1805に記載されているように）を約１時間経過後
に液滴状で添加する。添加が完了後、さらに約１時間還
流を続ける。混合物を冷却し、約１００ｍｌの水を添加
することによって加水分解し、塩酸で酸性化する。有機
層を分離し、希釈した重炭酸ナトリウム溶液および水で
洗浄し、硫酸ナトリウムを用いて乾燥する。溶媒は、減
圧下で除去する。未精製の生成物の精製［カラムクロマ
トグラフィー（シリカゲル、トルエン）の後、アセトニ
トリルによる再結晶を行う］によって、無色結晶の生成
物が得られる。

【００１０】同様の方法によって以下の化合物を得るこ
とができる：２−フルオロ−７−メチル−フェナントレン２−フルオロ−７−エチル−フェナントレン２−フルオロ−７−プロピル−フェナントレン２−フルオロ−７−ブチル−フェナントレン２−フルオロ−７−ペンチル−フェナントレン２−フルオロ−７−ヘキシル−フェナントレン２−フルオロ−７−メトキシ−フェナントレン２−フルオロ−７−エトキシ−フェナントレン２−フルオロ−７−ブチルオキシ−フェナントレン２−フルオロ−７−ペンチルオキシ−フェナントレン２−フルオロ−７−ヘキシルオキシ−フェナントレン

【００１１】例２２−プロピルオキシ−７−トリフルオロメトキシ−フェ
ナントレン Kumar, S., J.Org.Chem. 62, 8535(1997)に記載の方法
と同様に、２−ブロモ−５−メトキシ−ベンズアルデヒ
ド（製造は例１を参照）および４−トリフルオロメトキ
シフェニルボロン酸｛４−トリフルオロメトキシ−ブロ
モベンゼン［４０７−１４−７］から従来の方法によっ
て製造される｝とを反応させ、２−ホルミル−４−プロ
ピルオキシ−４’−トリフルオロメトキシ−ビフェニル
を得る。同文献に記載の方法によって同様に、この化合
物とヨウ化トリメチルスルホニウムとを相間移動条件下
で反応させ、単離することのできる対応したオキシラニ
ル（oxiranyl）誘導体が得られるが、代わりにメタンス
ルホン酸と反応（Kumarによる上記引用文献に記載され
ているように）させることによって目的の化合物を直接
都合良く転化することもできる。水の精製後、例１に記
載の精製を行うことができる。

【００１２】同様の方法によって以下の化合物を得るこ
とができる：２−トリフルオロメトキシ−７−メチル−フェナントレ
ン２−トリフルオロメトキシ−７−エチル−フェナントレ
ン２−トリフルオロメトキシ−７−プロピル−フェナント
レン２−トリフルオロメトキシ−７−ブチル−フェナントレ
ン２−トリフルオロメトキシ−７−ペンチル−フェナント
レン２−トリフルオロメトキシ−７−ヘキシル−フェナント
レン２−トリフルオロメトキシ−７−メトキシ−フェナント
レン２−トリフルオロメトキシ−７−エトキシ−フェナント
レン２−トリフルオロメトキシ−７−ブチルオキシ−フェナ
ントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ペンチルオキシ−フェ
ナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ヘキシルオキシ−フェ
ナントレン

【００１３】同様の方法によって以下の化合物を得るこ
とができるが、４−ブロモベンゾトリフルオライド［４
０２−４３−７］を用いる：２−トリフルオロメチル−７−メチル−フェナントレン２−トリフルオロメチル−７−エチル−フェナントレン２−トリフルオロメチル−７−プロピル−フェナントレ
ン２−トリフルオロメチル−７−ブチル−フェナントレン２−トリフルオロメチル−７−ペンチル−フェナントレ
ン２−トリフルオロメチル−７−ヘキシル−フェナントレ
ン２−トリフルオロメチル−７−メトキシ−フェナントレ
ン２−トリフルオロメチル−７−エトキシ−フェナントレ
ン２−トリフルオロメチル−７−プロピルオキシ−フェナ
ントレン２−トリフルオロメチル−７−ブチルオキシ−フェナン
トレン２−トリフルオロメチル−７−ペンチルオキシ−フェナ
ントレン２−トリフルオロメチル−７−ヘキシルオキシ−フェナ
ントレン

【００１４】例３２−フルオロ−７−プロピルオキシ−９，１０−ジヒド
ロフェナントレンは、例１の化合物をテトラヒドロフラ
ン中で室温でＰｄ（活性化炭素上に１０％）５重量％の
存在下で水素化することによって得る。ろ過後、例１に
記載の精製を行う。

【００１５】同様の方法によって以下の化合物を得るこ
とができる：２−フルオロ−７−メチル−９，１０−ジヒドロフェナ
ントレン２−フルオロ−７−エチル−９，１０−ジヒドロフェナ
ントレン２−フルオロ−７−プロピル−９，１０−ジヒドロフェ
ナントレン２−フルオロ−７−ブチル−９，１０−ジヒドロフェナ
ントレン２−フルオロ−７−ペンチル−９，１０−ジヒドロフェ
ナントレン２−フルオロ−７−ヘキシル−９，１０−ジヒドロフェ
ナントレン２−フルオロ−７−メトキシ−９，１０−ジヒドロフェ
ナントレン２−フルオロ−７−エトキシ−９，１０−ジヒドロフェ
ナントレン２−フルオロ−７−ブチルオキシ−９，１０−ジヒドロ
フェナントレン２−フルオロ−７−ペンチルオキシ−９，１０−ジヒド
ロフェナントレン２−フルオロ−７−ヘキシルオキシ−９，１０−ジヒド
ロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−メチル−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−エチル−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−プロピル−９，１０−
ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ブチル−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ペンチル−９，１０−
ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ヘキシル−９，１０−
ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−メトキシ−９，１０−
ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−エトキシ−９，１０−
ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−プロピルオキシ−９，
１０−ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ブチルオキシ−９，１
０−ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ペンチルオキシ−９，
１０−ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメトキシ−７−ヘキシルオキシ−９，
１０−ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−メチル−９，１０−ジヒ
ドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−エチル−９，１０−ジヒ
ドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−プロピル−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−ブチル−９，１０−ジヒ
ドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−ペンチル−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−ヘキシル−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−メトキシ−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−エトキシ−９，１０−ジ
ヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−プロピルオキシ−９，１
０−ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−ブチルオキシ−９，１０
−ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−ペンチルオキシ−９，１
０−ジヒドロフェナントレン２−トリフルオロメチル−７−ヘキシルオキシ−９，１
０−ジヒドロフェナントレン

【００１６】例４ネマチック試験混合物ＭＬＣ−９０００−１００（Merc
k KGaA, Darmstadt,Germany）と例１の化合物５％とを
混合する；かっこ内のＭＬＣ−９０００−１００混合物
の値と比較して以下の改善が見られた。透明点＝９２℃（９０．５℃）回転粘度＝１９５ｍＰａｓ（２０１ｍＰａｓ） Δｎ＝０．１２（０．１１３７）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヴォルフガング・シュミットドイツ連邦共和国 63303 ドライアイヒ、シュタッフォルトシュトラーセ５アー (72)発明者ライネル・ヴィンゲンドイツ連邦共和国 65795 ハッテルスハイム、ランゲンハイネルヴェーク 11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式（Ｉ）Ｒ^１−Ａ−Ｚ^１（Ｉ）式中：Ｒ^１は、炭素原子１〜８個を有するアルキル基ま
たは炭素原子２〜８個を有するアルケニル基であり、各
場合において、（非末端）−ＣＨ_２−基の１つが、−Ｏ
−または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−により置き換えられていても
よく、および／または１個または２個以上のＨが、Ｆに
より置き換えられていてもよい、Ａは、フェナントレン
−２，７−ジイルまたは９，１０−ジヒドロフェナント
レン−２，７−ジイルであり、Ｚ^１は、Ｆ、ＯＣＨ_ｘＦ
_３−ｘまたはＣＨ_ｘＦ_３−ｘ、各場合において、ｘは、
０、１または２であり、ＯＣ_２Ｈ_ｚＦ_５−ｚまたはＣ_２
Ｈ_ｚＦ_５−ｚ、各場合において、ｚは、０、１、２、３
または４であり、ＣＨ＝ＣＦ_２またはＣｌであり、ただ
し、２−フルオロ−７−メトキシ−フェナントレンは除
かれる、で表される化合物。
【請求項２】式（Ｉ）中のＲ^１が、炭素原子２〜７個
を有する直鎖状アルキル基または炭素原子２〜６個を有
する直鎖状アルキルオキシ基であり、Ｚ^１が、Ｆ、ＣＦ
_３またはＯＣＦ_３である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】請求項１または２に記載の式（Ｉ）の化
合物を少なくとも１種含む液晶混合物。
【請求項４】式（Ｉ）の化合物を液晶混合物に対し
て、１〜４０重量％の量で含む、請求項３に記載の液晶
混合物。
【請求項５】ネマチックまたはコレステリックであ
る、請求項３または４に記載の液晶混合物。
【請求項６】式（Ｉ）の化合物に加えて、少なくとも
３種の他の成分を含む、請求項３〜５のいずれかに記載
の液晶混合物。
【請求項７】請求項３〜６のいずれかに記載の液晶混
合物を含む液晶ディスプレイ。