JP2001342195A - シランジイル基を有する新規液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents

シランジイル基を有する新規液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子

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JP2001342195A JP2000164601A JP2000164601A JP2001342195A JP 2001342195 A JP2001342195 A JP 2001342195A JP 2000164601 A JP2000164601 A JP 2000164601A JP 2000164601 A JP2000164601 A JP 2000164601A JP 2001342195 A JP2001342195 A JP 2001342195A
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Koki Sago
弘毅 佐郷
Hiroyuki Takeuchi
弘行 竹内
Shuichi Matsui
秋一 松井
Tomoyuki Kondo
智之 近藤
Yasuhiro Kubo
恭宏 久保
Etsuo Nakagawa
悦男 中川
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JNC Petrochemical Corp
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Chisso Petrochemical Corp
Chisso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな誘電率異方性値、高い電気絶縁性(大
きな比抵抗値あるいは高い電圧保持率)、それらの小さ
な温度依存性、広い液晶相温度範囲、優れた相溶性、低
粘性、を有する液晶性化合物、および低いしきい値電
圧、高い電気絶縁性、低い粘性を実現できる液晶組成物
および液晶表示素子を提供すること。 【解決手段】 一般式(1)で表される液晶性化合物、
該液晶性化合物を含有する液晶組成物、及びこの液晶組
成物を用いて構成した液晶表示素子。 【化1】 (式中、環A1、環A2、環A3および環A4は各々独立し
て1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン
等、;R1は基中のメチレン基が−O−等により置き換
えられていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;R2
はハロゲン原子、シアノ基または少なくとも1つの水素
原子がハロゲン原子で置換された炭素数1〜10のアル
キル基;Z1、Z2およびZ3は少なくとも1つが−Si
2CH2−または−CH2SiH2−である)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な液晶性化合
物および液晶組成物に関し、さらに詳しくは連結基にシ
ランジイル基(−SiH2−)を有する液晶性化合物、
この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物
を用いて構成した液晶表示素子に関する。
【0002】
【背景技術】液晶性化合物(本願において、液晶性化合
物なる用語は、液晶相を示す化合物および液晶相を示さ
ないが液晶組成物の構成成分として有用である化合物の
総称として用いられる。)を用いた表示素子は、時計、
電卓、ワープロ等のディスプレイやモニター等に広く利
用されている。これらの表示素子は液晶化合物の屈折率
異方性、誘電率異方性等を利用したものである。表示方
式としては、超ねじれネマティック(STN)型、薄膜
トランジスタ(TFT)型等があるが、これらの表示方
式で用いられる液晶性化合物には、表示素子が使用され
る条件下で十分に安定であり、室温を中心としてできる
だけ広い温度範囲で液晶相を示し、低電圧駆動を実現す
るために低いしきい値電圧を有し、また良好な表示品位
を実現するために高い電気絶縁性(大きな比抵抗値ある
いは高い電圧保持率)を有し、かつそれらの特性の温度
依存性が小さく、低粘性であること等の物性が求められ
ている。さらに最近市場に出始めている反射型TFT液
晶材料には、上記の特性の他、屈折率異方性が小さい液
晶材料が求められている。
【0003】しかし、現在のところ単一化合物ではこの
ような条件を全て満たす化合物はなく、数種〜20数種
の液晶性化合物を混合して液晶組成物とし、これを液晶
物質として使用しているのが現状である。そのため、組
成物成分として用いられる液晶性化合物は相互に良好な
相溶性、特に最近では種々の環境下での使用要求が増大
していることから極低温においても良好な相溶性を示す
ことが望まれている。これらの要請を満たすため従来種
々の化合物が開発されており、それらの中には下記の式
(a)、(b)および(c)に示すような分子中にシリル基を含
む化合物も知られている(それぞれ特開平6−965
3、特開平7−2879およびWO97/05144号
公報参照)。
【0004】
【化8】
【0005】しかし、これらの化合物のうち(a)と(b)は
末端基にトリアルキルシリル基を有する化合物であり、
この様な化合物は著しく高粘性で、さらに液晶組成物を
構成する他の成分との相溶性に劣る。また(c)は末端基
にシランジイル基を有する化合物であり、このような化
合物は(a)および(b)に比べ粘性と相溶性が共に改善され
るが、それらの特性はなお十分とは言えず、実用的には
特に粘度について一段と低くするすることが求められて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の欠点を解消し、他の液晶材料との相溶性に優
れ、正の誘電率異方性を示し、低い粘性であり、適当な
屈折率異方性値をもち、かつ低いしきい値電圧を有する
有機ケイ素化合物、これを含有する液晶組成物および該
液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子を提供するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究の結果、連結基にシランジイル基
を有する化合物が有効であることを見出し本発明に到達
した。すなわち、本発明は、第一に一般式(1)で表さ
れる液晶性化合物を提供することである。
【0008】
【化9】
【0009】(式中、環A1、環A2、環A3および環A4
は各々独立して1,4−シクロヘキシレン、シクロヘキ
セン−1,4−ジイル、1,4−フェニレン、ピリジン
−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1,
3−ジオキサン−2,5−ジイル、テトラヒドロピラン
−2,5−ジイル、またはビシクロ[1,1,1]ペン
タン−1,3−ジイルを示すが、これらの環中の1つま
たは2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子またはシ
アノ基で置換されていてもよく;R1は炭素数1〜20
の直鎖または分岐アルキル基を示し、アルキル基中の任
意のメチレン基は−O−、−S−、−CO−、−CS
−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロパン−
1,2−ジイル、シクロブタン−1,3−ジイル、また
はビシクロ[1,1,1]ペンタン−1,3−ジイルで
置き換えられていてもよいが、−O−および−S−が連
続することはなく、R1中の1つ以上の水素原子は、ハ
ロゲン原子またはシアノ基で置換されていてもよく;R
2は、ハロゲン原子、シアノ基、または少なくとも1つ
の水素原子がハロゲン原子で置換された炭素数1〜10
のアルキル基を示し、アルキル基中の任意のメチレン基
は−O−、−S−、−CO−、−CS−、−CH=CH
−、−C≡C−、−CH=CF−、または−CF=CF
−で置き換えられていてもよいが、−O−および−S−
が連続することはなく;Z1、Z2およびZ3は各々独立
して単結合、−SiH2CH2−、−CH2SiH2−また
は基中の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換され
ていてもよい炭素数1〜4のアルキレン基を示し、この
アルキレン基中の任意のメチレン基は−O−、−S−、
−CO−、−CS−、−CH=CH−、−C≡C−で置
き換えられていてもよいが、−O−および−S−が連続
することはなく;mおよびnは各々独立して0または1
を示す。但し、Z1、Z2およびZ3のうち少なくとも1
つは−SiH2CH2−あるいは−CH2SiH2−である
【0010】本発明の一般式(1)で表される液晶性化
合物は、他の液晶材料との相溶性に優れ、低い粘性であ
り、正の誘電率異方性値を示し、かつ低いしきい値電圧
を有する。さらに、液晶表示素子が通常使用される条件
において物理的および化学的に十分安定である。
【0011】一般式(1)において、R1は前記した通
り炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基であ
る。該直鎖アルキル基の具体例として、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、デシル、ペンタデシルまたはイコシル等を、また該
分岐アルキル基として、イソプロピル、sec−ブチ
ル、tert−ブチル、2−メチルブチル、イソペンチ
ルまたはイソヘキシル等を挙げることができる。これら
のアルキル基は−O−および/または−S−が連続しな
い限り、基中の任意のメチレン基が−O−、−S−、−
CO−、−CS−、−CH=CH−、−C≡C−、シク
ロプロパン−1,2−ジイル、シクロブタン−1,3−
ジイル、またはビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,
3−ジイル基(以下、これらの基を置き換え基と総称す
ることがある)で置き換えられてもよい。
【0012】このような置き換え基で置き換えられたア
ルキル基の具体例として、以下を挙げることができる。 置き換え基が−O−であるアルキル基:メトキシ、エト
キシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシまたはヘ
キシルオキシ等のアルコキシ基、メトキシメチル、メト
キシエチル、メトキシプロピル、メトキシブチル、メト
キシペンチル、メトキシオクチル、エトキシメチル、エ
トキシエチル、エトキシプロピル、エトキシヘキシル、
プロポキシメチル、プロポキシエチル、プロポキシプロ
ピル、プロポキシペンチル、ブトキシメチル、ブトキシ
エチル、ブトキシブチル、ペンチルオキシメチル、ペン
チルオキシブチル、ヘキシルオキシメチル、ヘキシルオ
キシエチル、ヘキシルオキシプロピルまたはヘプチルオ
キシメチル等のアルコキシアルキル基、2−メチルプロ
ポキシ、2−メチルペントキシまたは1−メチルヘプト
キシ等の分岐アルコキシ基、
【0013】置き換え基が−S−であるアルキル基:メ
チルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ、ペ
ンチルチオ、メチルチオメチル、エチルチオメチルまた
はメチルチオエチル基等、
【0014】置き換え基が−CH=CH−であるアルキ
ル基:ビニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘ
キセニルまたはデセニル等のアルケニル基、メトキシプ
ロペニル、エトキシプロペニル、ペンチルオキシプロペ
ニル、メトキシブテニル、エトキシブテニル、ペンチル
オキシブテニル、メトキシペンテニル、プロポキシペン
テニル、メトキシヘキセニル、プロポキシヘキセニルま
たはメトキシヘプテニル等のアルコキシアルケニル基、
プロペニルオキシ、ブテニルオキシまたはペンテニルオ
キシ等のアルケニルオキシ基、プロペニルオキシメチ
ル、プロペニルオキシエチル、プロペニルオキシブチ
ル、ブテニルオキシメチル、ブテニルオキシエチル、ブ
テニルオキシペンチル、ペンテニルオキシメチル、ペン
テニルオキシプロピル、ヘキセニルオキシメチル、ヘキ
セニルオキシエチルまたはヘプテニルオキシメチル等の
アルケニルオキシアルキル基、ブタジエニル、ヘプタジ
エニル、ヘキサジエニル、ヘプタジエニル、オクタジエ
ニルまたはイコサジエニル等のアルカジエニル基、
【0015】置き換え基が−C≡C−であるアルキル
基:エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニルまた
はオクチニル等のアルキニル基、エチニルオキシ、プロ
ピニルオキシ、ブチニルオキシ、ペンチニルオキシまた
はテトラデシニルオキシ等のアルキニルオキシ基、メト
キシプロピニル、メトキシペンチニル、エトキシブチニ
ル、プロポキシプロピニルまたはヘキシルオキシヘプチ
ニル等のアルコキシアルキニル基、
【0016】置き換え基が−CO−または−CS−であ
るアルキル基:メチルカルボニル、メチルチオカルボニ
ル、エチルカルボニル、プロピルカルボニル、プロピル
チオカルボニル、メトキシカルボニル、エトキシカルボ
ニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ヘ
プチルオキシカルボニル、2−オキソプロピル、2−オ
キソブチル、3−オキソブチル、2−オキソペンチル、
4−オキソペンチル、3−オキソヘキシル、5−オキソ
ヘキシル、2−オキソヘプチル、3−オキソヘプチル、
6−オキソヘプチル、2−オキソオクチルまたは4−オ
キソオクチル等、
【0017】置き換え基がシクロプロパン−1,2−ジ
イル、シクロブタン−1,3−ジイル、またはビシクロ
[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイルであるアルキ
ル基:シクロプロピル、2−メチルシクロプロピル、2
−シクロプロピルエチル、3−(シクロプロピル)プロ
ピルまたは3−メチルシクロブチル、3−プロピルシク
ロブチル等の基。
【0018】また、上記のアルキル基または置き換え基
で置き換えられたアルキル基(以下、アルキル基等と総
称する)は、基中の1つ以上の水素原子がハロゲン原子
またはシアノ基で置換されてもよい。ハロゲン原子で置
換されたアルキル基等の例として、フルオロメチル、2
−フルオロエチル、2−クロロエチル、1,2−ジフル
オロエチル、3−フルオロプロピル、3−クロロプロピ
ル、4−フルオロブチル、5−フルオロペンチル、6−
フルオロヘキシルまたは8,8−ジフルオロオクチル等
のハロゲン置換アルキル基、フルオロメトキシまたは2
−フルオロエトキシ等のハロゲン置換アルコキシ基、3
−フルオロプロペニル、4−フルオロ−1−ブテニル、
4−フルオロ−2−ブテニル、5−フルオロ−1−ペン
テニル、5−フルオロ−2−ペンテニル、5−フルオロ
−3−ペンテニル、6−フルオロ−1−ヘキセニル、6
−フルオロ−3−ヘキセニル、7−フルオロ−5−ヘプ
テニル、3−フルオロ−2−プロペニル、3−クロロ−
1−プロペニル、4−フルオロ−3−ブテニル,5,5
−ジフルオロ−4−ペンテニルまたは3,3−ジフルオ
ロヘキセニル等のハロゲン置換アルケニル基、ハロゲン
置換アルケニルオキシ基、ハロゲン置換アルキニル基ま
たはハロゲン置換アルキニルオキシ基等を、またシアノ
基置換されたアルキル基等の例として、2−シアノエチ
ルまたは3−シアノプロピル等をそれぞれ挙げることが
できる。
【0019】これらのアルキル基等の中でも、特に低い
粘性を発現させるものとしてアルキル基、アルコキシ
基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、アルコキシ
アルケニル基、ハロゲン置換アルキル基、ハロゲン置換
アルコキシ基またはハロゲン置換アルケニル基を、さら
に好ましはアルキル基、アルケニル基またはハロゲン置
換アルケニル基を挙げることができる。
【0020】次に、一般式(1)において、R2は前記
した通りハロゲン原子、シアノ基または少なくとも1つ
の水素原子がハロゲン原子で置換された炭素数1〜10
のアルキル基であるが、該アルキル基中、任意のメチレ
ン基は−O−、−S−、−CO−、−CS−、−CH=
CH−、または−C≡C−で置換されていてもよいが−
O−および−S−が連続することはない。
【0021】このR2は、本発明化合物に対し一定の液
晶特性、例えば大きな誘電率異方性値、低い粘性または
高い電気絶縁性(高い比抵抗値あるいは高い電圧保持
率)といった特性を発現できる基から主に選ばれる。R
2の好適例のうち、大きな誘電率異方性値を発現させる
基として、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、−C
3、−OCF3、−SCF3、−COCF3、−CH2
CF3、−C≡C−CF3、−CF2H、−OCF2H、−
SCF2H、−C≡C−CF2H、−CF2CF3、−OC
2CF3、−SCF2CF3、−CFHCF3、−OCF
HCF3、−CH2CF3、−OCH2CF3、−OCOC
3−、−CF 2CF2H、−OCF2CF2H、−SCF2
CF2H、−CF2CFH2、−OCF2CFH2、−CF2
CF2CF3、−OCF2CF2CF3、−SCF2CF2
3、−CF2CFHCF3、−OCF2CFHCF3、−
SCF2CFHCF3、−CF=CF2、−OCF=C
2、−OCF=CFCF3、−C≡C−CN、−CH=
CH−CN、−CH=CF−CNまたは−CH=CF2
を挙げることができる。
【0022】また、低い粘性と高い電気絶縁性を発現さ
せる基として、フッ素原子、塩素原子、−CF3、−O
CF3、−SCF3、−CH2OCF3、−CF2H、−O
CF2H、−SCF2H、−CF2CF3、−OCF2
3、−SCF2CF3、−CFHCF3、−OCFHCF
3、−CH2CF3、−OCH2CF3、−CF2CF2H、
−OCF2CF2H、−SCF2CF2H、−CF2CF
2、−OCF2CFH2、−OCF2CFHCF3、−S
CF2CFHCF3、−OCF=CF2、−OCF=CF
CF3、−OCH2CF2H、−OCH=CF2または−O
37を挙げることができる。
【0023】環A1、環A2、環A3および環A4は前記し
た通りであるが、それらの例として、1,4−シクロヘ
キシレン、1,4−フェニレン、フルオロ−1,4−フ
ェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、
ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、
3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、クロロ−
1,4−フェニレン、3,5−ジクロロ−1,4−フェ
ニレン、3−フルオロ−5−クロロフェニレン、ピリジ
ン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、
1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、およびテトラヒ
ドロピラン−2,5−ジイル等を挙げることができる。
なお、これらの環が六員環構造を含み、このものに立体
構造上のシス−トランス異性体が存在する場合、その六
員環構造はトランス型のものであることが好ましい。
【0024】次に、Z1、Z2およびZ3は前記した通り
各々独立して単結合、−SiH2CH 2−、−CH2Si
2−、または基中の水素原子の1つ以上がハロゲン原
子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキレン基
であり、このアルキレン基中の任意のメチレン基は−O
−、−CO−、−CS−、−CH=CH−または−C≡
C−で置換されていてもよいが、−O−および−S−が
連続することはなく、Z 1、Z2およびZ3のうち少なく
とも1つは−SiH2CH2−または−CH2SiH 2−で
ある。
【0025】このような基のうち、基中のメチレン基が
−O−、−CO−、−CS−、−CH=CH−または−
C≡C−で置換されていてもよいアルキレン基の例とし
て、好ましくはオキシメチレン、メチレンオキシ、1−
オキサ−1,4−ブチレン、2−オキサ−1,4−ブチ
レン、3−オキサ−1,4−ブチレンまたは4−オキサ
−1,4−ブチレン等の基、エステル結合、チオエステ
ル結合またはオキシカルボニル結合等の−O−を有する
基、ビニレン、1−ブテニレン、2−ブテニレンまたは
3−ブテニレン等の−CH=CH−を有する基、エチニ
レン、1−ブチニレン、2−ブチニレンまたは3−ブチ
ニレン等の−C≡C−を有する基、これらの各基中の1
個以上の水素原子がハロゲン原子で置換された基、例え
ばフルオロメチレンオキシ、オキシフルオロメチレン、
1,1−ジフルオロエチレン、2,2−ジフルオロエチ
レン、1,2−ジフルオロビニレン、1−フルオロビニ
レン、1−クロロ−2−フルオロビニレン、1,2−ジ
フルオロ−1−ブテニレン、2,3−ジフルオロ−2−
ブテニレンまたは3、4−ジフルオロ−3−ブテニレ
ン、3−オキサ−1−ブテニレンまたは4−オキサ−1
−ブテニレン等を挙げることができる。
【0026】本発明化合物は、このようにR1〜R2、環
1〜環A4、およびZ1〜Z3の各々から選択される基を
適宜組み合わせることにより固有の特性を有するものと
して得られるが、それらの中でも好ましい特性を有する
化合物として以下の式(1−1)〜(1−12)で表さ
れるものを挙げることができる。
【0027】
【化10】 (式中、R1、R2、環A1〜環A4およびZ1〜Z3は前記
と同一の意味を示す。)
【0028】式(1−1)、(1−7)で表される2環
系の化合物(一般式(1)においてm=n=0の化合
物)は、特徴として大きな誘電率異方性値を示し、低粘
性であり、TFT用の液晶組成物を構成する他の化合物
との相溶性に優れている。式(1−2)〜(1−3)お
よび(1−8)〜(1−9)で表される3環系の化合物
(一般式(1)においてm+n=1の化合物)は、特徴
として大きな誘電率異方性値を示し、また粘度と透明点
とのバランスに優れているため、様々な目的の液晶組成
物を構成するのに使用される。また式(1−4)〜(1
−6)および(1−10)〜(1−12)で表される4
環系の化合物(一般式(1)においてm=n=1の化合
物)は、特徴として大きな誘電率異方性値を示し、また
高い透明点を有するため液晶組成物の透明点を上げてネ
マチックレンジを広げる目的で使用される。
【0029】上記の式(1−1)〜(1−12)で表さ
れる化合物は、それぞれ順次対応する式(1−a)〜
(1−l)で表される化合物であることが実用上より好
ましい。
【0030】
【化11】
【0031】
【化12】
【0032】(各式中、R1、R2、環A1、環A2、環A
3は一般式(1)に記載のものと同一の意味を示し、Y
およびZはそれぞれ独立して水素原子またはハロゲン原
子を示す。)
【0033】本発明の一般式(1)で表される液晶性化
合物は、一般的な有機合成法によって容易に製造するこ
とができる。その幾つかにつき具体例を示すと以下の通
りである。
【0034】
【化13】
【0035】
【化14】
【0036】(式中、R1、R2、環A1〜環A4およびZ
1〜Z3は前記と同一の意味を示し、X 3はハロゲン原子
または炭素数が1〜4のアルコキシ基を示し、X4はハ
ロゲン原子を示す。)
【0037】Z2が−CH2SiH2−である化合物の製
造: (R2がシアノ基以外の場合)先ず、アルコール誘導体
(13)に塩化チオニルなどのハロゲン化剤を作用させ
てハロゲン誘導体(14)に変換する。次いでこのハロ
ゲン誘導体(14)とマグネシウムとを反応させて得た
グリニャール試薬にシラン化合物(15)を作用させ、
シラン誘導体(16)を得る。この化合物(16)にグ
リニャール試薬(17)を反応させ、その後に水素化リ
チウムアルミニウム(LAH)等の還元剤にて還元する
ことにより、本発明化合物例の(18)を製造すること
ができる。
【0038】(R2がシアノ基の場合)前記のシラン誘
導体(16)とグリニャール試薬(17’)を反応さ
せ、その後に水素化リチウムアルミニウム(LAH)等
の還元剤にて還元することにより本発明化合物例の(1
8’)を得る。この化合物(18’)にn−ブチルリチ
ウム、次いでハロゲン化剤を作用させてハロゲン誘導体
を得た後、シアン化銅と反応させることにより右末端部
にシアノ基を有する本発明化合物例の(19)を製造す
ることができる。
【0039】Z2が−SiH2CH2−である化合物の製
造: (R2がシアノ基以外の場合)先ず、アルコール誘導体
(20)に塩化チオニルなどのハロゲン化剤を作用させ
てハロゲン誘導体(21)に変換する。次いでこのハロ
ゲン誘導体(21)とマグネシウムとを反応させて得た
グリニャール試薬にシラン化合物(15)を作用させ、
シラン誘導体(22)を得る。この化合物(22)にグ
リニャール試薬(23)を反応させ、その後に水素化リ
チウムアルミニウム(LAH)等の還元剤にて還元する
ことにより本発明化合物例の(24)を製造することが
できる。
【0040】(R2がシアノ基の場合)先ず、アルコー
ル誘導体(20’)に塩化チオニルなどのハロゲン化剤
を作用させてハロゲン誘導体(21’)に変換する。次
いでこのハロゲン誘導体(21’)とマグネシウムとを
反応させて得たグリニャール試薬にシラン化合物(1
5)を作用させ、シラン誘導体(22’)を得る。この
化合物(22’)にグリニャール試薬(23)を反応さ
せ、その後に水素化リチウムアルミニウム(LAH)等
の還元剤にて還元することにより本発明化合物例の(2
4’)を得、これにn−ブチルリチウム、ついでハロゲ
ン化剤を作用させてハロゲン誘導体を得た後、シアン化
銅と反応させることにより右末端部にシアノ基を有する
本発明化合物例の(25)を製造することができる。
【0041】このようにして得られる本発明の液晶性化
合物は、室温を中心とする広い温度範囲で液晶相を示
し、大きな誘電率異方性値、適当な屈折率異方性値、低
い粘性および高い電気絶縁性(大きな比抵抗値あるいは
高い電圧保持率)を有し、それらの温度依存性が極めて
小さく、種々の液晶材料と容易に混合し、低温下でも非
常に優れた相溶性を有する。また、これらの本発明液晶
性化合物は、液晶表示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十分安定であり、ネマチック
液晶組成物の構成成分として極めて優れている。本発明
の液晶性化合物は、超ねじれネマティック(STN)
型、薄膜トランジスター(TFT)型、およびその他の
表示方式用の液晶組成物において、その構成成分として
好適に使用することができる。さらには、低い屈折率異
方性値が必要とされる反射型TFT型にも使用できる。
【0042】一般式(1)で表される本発明化合物のう
ち、2個の六員環を有する化合物は低い等方相転移温度
と低い粘性を示し、3個または4個の環構造を有する化
合物は高い等方相転移温度を示す。分子内にシクロヘキ
サン環、ジオキサン環、テトラヒドロピラン環を多く有
する化合物は比較的小さな屈折率異方性値を示し、ベン
ゼン環、ピリジン環またはピリミジン環を有する化合物
は広い液晶相温度範囲および大きな屈折率異方性値を示
し、中でもピリジン環、ピリミジン環またはジオキサン
環を有する化合物は大きな誘電率異方性値を示す。一般
式(1)で表される本発明化合物はいずれも正で極めて
大きな誘電率異方性値を示すが、環構造中の水素原子を
ハロゲン原子に置換することによって、より大きな誘電
率異方性値を発現することが可能であり、また同時に相
溶性も改善され得る。この場合、低い粘性を発現させる
ためには、置換するハロゲン原子はフッ素原子が好まし
い。
【0043】R1、R2および/またはZ1〜Z3中に二重
結合を有する化合物は、大きな弾性定数比K33/K
11(ベンド弾性定数/スプレイ弾性定数)と格別に低い
粘性を示すので、STN用組成物の構成成分として用い
るとT−V曲線の透過率の変化が急峻な組成物を与える
ことができ、以て高いコントラストの表示素子を提供す
ることができる。R1、R2および/またはZ1〜Z2中に
三重結合を含む化合物は大きな屈折率異方性値および低
粘性を示す。R1が光学活性基である化合物は、キラル
ドープ剤として特に有用である。これらを用いることで
リバース・ツイスト・ドメインの発生を防止することが
できる。また、本発明の化合物は、その構成原子が同位
体で置換された場合も全く同様の特性を示すことから、
同様に好ましいものといえる。
【0044】本発明の第二は、このような一般式(1)
で表される化合物を含む液晶組成物を提供することにあ
る。該化合物の含有量は液晶組成物に対し0.1〜9
9.9重量%とするすることが優良な特性を発現せしめ
るために好ましく、より好ましくは1〜80重量%、さ
らに好ましくは1〜60重量%である。
【0045】本発明の液晶組成物は、一般式(1)で表
される液晶性化合物を少なくとも1種類含む第一成分の
みでもよいが、これに加え、第二成分として既述参照の
一般式(2)、(3)および(4)からなる群から選ば
れる少なくとも1種類の化合物(以下第二A成分と称す
る)および/または一般式(5)および(6)からなる
群から選ばれる少なくとも1種類の化合物(以下第二B
成分と称する)を混合したものが好ましく、さらに、し
きい値電圧、液晶相温度範囲、屈折率異方性値、誘電率
異方性値および粘度等を調整する目的で、一般式(1
0)、(11)および(12)からなる群から選ばれる
少なくとも1種類の化合物を第三成分として混合するこ
ともできる。また、本発明に使用される液晶組成物の各
成分は物理特性に大きな差異が無いことから、各元素の
同位体元素からなる類縁体でも差し支えない。
【0046】
【化15】
【0047】(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル
基を示し、このアルキル基中の相隣接しない任意の−C
2−基は−O−または−CH=CH−で置き換えられ
てもよく、また、この基中の任意の水素原子はフッ素原
子で置換されてもよく;X1はフッ素原子、塩素原子、
−OCF3、−OCF2H、−CF3、−CF2H、−CF
2、−OCF2CF2H、または−OCF2CFHCF3
を示し;L1およびL2は各々独立して水素原子またはフ
ッ素原子を示し;Z4およびZ5は各々独立して−(CH
22−、−(CH24−、−COO−、−CF2O−、
−OCF2−、−CH=CH−、または単結合を示し;
環Bおよび環Cはそれぞれ独立してトランス−1,4−
シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイ
ル、または水素原子がフッ素原子で置換されてもよい
1,4−フェニレンを示し;環Dはトランス−1,4−
シクロヘキシレン、または水素原子がフッ素原子で置換
されてもよい1,4−フェニレンを示す。)
【0048】
【化16】
【0049】(式中、R4およびR5は各々独立して炭素
数1〜10のアルキル基を示し、これらのアルキル基中
の相隣接しない任意の−CH2−基は−O−または−C
H=CH−で置き換えられていてもよく、また、これら
のアルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換さ
れてもよく;X2は−CN基または−C≡C−CNを示
し;環Eはトランス−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−ジイルを示し;環Fは
トランス−1,4−シクロヘキシレン、水素原子がフッ
素原子で置換されていてもよい1,4−フェニレンまた
はピリミジン−2,5−ジイルを示し;環Gはトランス
−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレン
を示し;Z6は−(CH22−、−COO−、−CF2
−、−OCF2−または単結合を示し;L3、L4および
5は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示し;
a、bおよびcは各々独立して0または1を示す。)
【0050】
【化17】
【0051】(式中、R8およびR9は各々独立して炭素
数1〜10のアルキル基を示し、このアルキル基中の相
隣接しない任意の−CH2−基は−O−または−CH=
CH−で置き換えられていてもよく、また、このアルキ
ル基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていて
もよく;環K、環Mおよび環Nは各々独立して、トラン
ス−1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−
ジイル、または水素原子がフッ素原子で置換されてもよ
い1,4−フェニレンを示し;Z9およびZ10は各々独
立して、−C≡C−、−COO−、−(CH22−、−
CH=CH−、または単結合を示す。)
【0052】上記第二A成分のうち、一般式(2)に含
まれる化合物の好適例として次の(2−1)〜(2−
9)、一般式(3)に含まれる化合物の好適例として
(3−1)〜(3−97)、一般式(4)に含まれる化
合物の好適例として(4−1)〜(4−33)をそれぞ
れ挙げることができる。
【0053】
【化18】
【0054】
【化19】
【0055】
【化20】
【0056】
【化21】
【0057】
【化22】
【0058】
【化23】
【0059】
【化24】
【0060】
【化25】
【0061】
【化26】
【0062】
【化27】
【0063】
【化28】
【0064】
【化29】
【0065】
【化30】 (式中、R3、X1は前記と同じ意味を表す。)
【0066】これらの一般式(2)〜(4)で表される
化合物は、誘電率異方性値が正を示し、熱安定性や化学
的安定性が非常に優れているので、主としてTFT用の
液晶組成物に用いられる。TFT用の液晶組成物を調製
する場合、該化合物の使用量は、液晶組成物の全重量に
対して0.1〜99.9重量%の範囲が適するが、好ま
しくは10〜97重量%、より好ましくは40〜95重
量%である。また一般式(10)〜(12)で表される
化合物を粘度調整の目的でさらに含有していてもよい。
次に、前記第二B成分のうち、一般式(5)および
(6)に含まれる化合物の好適例として、それぞれ(5
−1)〜(5−58)および(6−1)〜(6−3)を
挙げることができる。
【0067】
【化31】
【0068】
【化32】
【0069】
【化33】
【0070】
【化34】
【0071】
【化35】
【0072】
【化36】
【0073】
【化37】 (式中、R4,R5およびX2は前記と同じ意味を表
す。)
【0074】これらの一般式(5)および(6)で示さ
れる化合物は、誘電率異方性値が正でその値が非常に大
きいので主としてSTNやTN用の液晶組成物に用いら
れる。これらの化合物は組成物成分として特にしきい値
電圧を小さくする目的で使用される。また、粘度の調
整、屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げ
る等の目的や、さらに急峻性を改良する目的にも使用さ
れる。一般式(5)および(6)で表される化合物の使
用量は、STNまたはTN用の液晶組成物を調製する場
合には0.1〜99.9重量%の範囲が適用できるが、
好ましくは10〜97重量%、より好ましくは40〜9
5重量%である。その際、しきい値電圧、液晶相温度範
囲、屈折率異方性値、誘電率異方性値および粘度等を調
整する目的で後述の第三成分を混合することもできる。
【0075】本発明の液晶組成物として垂直配向モード
(VAモード)等に用いられる、誘電率異方性が負の液
晶組成物を調製する場合には、一般式(7)〜(9)か
らなる群から選ばれる少なくとも一種類の化合物(以下
第二C成分と称する)を混合したものが好ましい。
【0076】
【化38】
【0077】(式中、R6およびR7は各々独立して炭素
数1〜10のアルキル基を示し、このアルキル基中の相
隣接しない任意の−CH2−基は−O−または−CH=
CH−で置き換えられていてもよく、また、このアルキ
ル基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていて
もよく;環Iおよび環Jは各々独立して、トランス−
1,4−シクロヘキシレン、または1,4−フェニレン
を示し;L6、L7、L8およびL9は各々独立して水素原
子またはフッ素原子を示すがその全てが水素原子を示す
ことはなく;Z7およびZ8は各々独立して−(CH22
−、−COO−または単結合を示す。)
【0078】このような第二C成分の好適例として、
(7−1)〜(7−3)、(8−1)〜(8−5)およ
び(9−1)〜(9−3)をそれぞれ挙げることができ
る。
【0079】
【化39】 (式中、R6,R7は前記と同じ意味を表す)
【0080】一般式(7)〜(9)で表される化合物
は、誘電率異方性値が負の化合物である。一般式(7)
で表される化合物は2環化合物であるので、主としてし
きい値電圧の調整、粘度調整または屈折率異方性値の調
整の目的で使用される。一般式(8)で表される化合物
は透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的
の他、しきい値電圧を小さくする目的および屈折率異方
性値を大きくする目的で使用される。一般式(7)〜
(9)で表される化合物は主として誘電率異方性の値が
負であるVAモード用の液晶組成物に使用される。その
使用量を増加させると組成物のしきい値電圧が小さくな
るが、粘度は大きくなる。従って、しきい値電圧の要求
値を満足している限り、少なく使用することが好まし
い。しかしながら、誘電率異方性値の絶対値が5以下で
あるので、40重量%より少なくなると低電圧駆動がで
きなくなる場合がある。一般式(7)〜(9)で表され
る化合物の使用量は、VAモード用の組成物を調製する
場合には40重量%以上が好ましいが、50〜90重量
%が好適である。また弾性定数をコントロールし、組成
物の電圧透過率曲線を制御する目的で、一般式(7)〜
(9)で表される化合物を誘電率異方性値が正である組
成物に混合する場合もある。この場合の一般式(7)〜
(9)で表される化合物の使用量は30重量%以下が好
ましい。
【0081】本発明液晶組成物の第三成分のうち、一般
式(10)〜(12)に含まれる化合物の好適例とし
て、それぞれ(10−1)〜(10−11)、(11−
1)〜(11−12)および(12−1)〜(12−
6)を挙げることができる。
【0082】
【化40】
【0083】
【化41】
【0084】
【化42】 (式中、R8およびR9は前記と同じ意味を表す。)
【0085】一般式(10)〜(12)で表される化合
物は、誘電率異方性値の絶対値が小さく、中性に近い化
合物である。一般式(10)で表される化合物は主とし
て粘度調整または屈折率異方性値の調整の目的で使用さ
れる。また一般式(11)および(12)で表される化
合物は透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる
目的または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。
【0086】一般式(10)〜(11)で表される化合
物の使用量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が
大きくなり、粘度が小さくなる。従って、液晶組成物の
しきい値電圧要求値を満足している限り、多量に使用す
ることが望ましい。TFT用の液晶組成物を調製する場
合に、一般式(10)〜(12)で表される化合物の使
用量は、好ましくは40重量%以下、より好ましくは3
5重量%以下である。また、STNまたはTN用の液晶
組成物を調製する場合には、一般式(10)〜(12)
で表される化合物の使用量は、好ましくは70重量%以
下、より好ましくは60重量%以下である。
【0087】本発明の液晶組成物は、それ自体公知の方
法、例えば種々の成分を高温度下で相互に溶解させる方
法等により一般に調製される。また、必要により、適当
な添加物を加えることによって、意図する用途に応じた
改良がなされ、最適化される。このような添加物は当該
業者によく知られており、文献などに詳細に記載されて
いる。通常、液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ
角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有するキラ
ルドープ剤などが添加される。この場合に使用されるキ
ラルドープ剤の例として以下の光学活性化合物(Op−
1)〜(Op−8)を挙げることができる。
【0088】
【化43】
【0089】本発明の液晶組成物は、通常、これらの光
学活性化合物を添加してねじれのピッチを調整する。ね
じれのピッチは、TFT用およびTN用の液晶組成物で
あれば40〜200μmの範囲に、STN用の液晶組成
物であれば6〜20μmの範囲に、双安定TN(Bis
table TN)モード用の場合は1.5〜4μmの
範囲にそれぞれ調整するのが好ましい。また、ピッチの
温度依存性を調整する目的で2種以上の光学活性化合物
を添加してもよい。さらに、メロシアニン系、スチリル
系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン
系、アントラキノン系またはテトラジン系等の二色性色
素を添加すれば、GH型用の液晶組成物として使用する
こともできる。本発明に係る組成物は、ネマチック液晶
をマイクロカプセル化して作製したNCAPや、液晶中
に三次元網目状高分子を形成して作製したポリマー分散
型液晶表示素子(PDLCD)、例えばポリマーネット
ワーク液晶表示素子(PNLCD)用をはじめ、複屈折
制御(ECB)型やDS型用の液晶組成物としても使用
できる。
【0090】
【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。なお、化合物の製造に係る実施例において、
Cは結晶、SAはスメクチックA相、SBはスメクチッ
クB相、Nはネマチック相、Isoは等方性液体相をそ
れぞれ示し、これらの相転移温度に係る単位は全て℃で
あり、1H−NMRと19F−NMRの項で示したtは
三重線、mは多重線を意味し、質量分析の項で示したM
+は分子イオンピークを表す。また、液晶組成物に係る
実施例においては、組成物成分の1部を後記参照のごと
く記号により表記した。
【0091】実施例1 4−(トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシル)シクロヘキシルメチルシリル)−2−フルオロ
トリフルオロメトキシベンゼン(化合物No.2−4)
の製造
【0092】
【化44】
【0093】(第1段) トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシルクロロメタンの製造 窒素雰囲気下で、トランス−4−(トランス−4−ブチ
ルシクロヘキシル)シクロヘキシルメタノール139g(0.
550mol)、トルエン300ml、ピリジン1mlの混合物を60℃
まで加熱し、その後塩化チオニル68.7g(0.577mol)を
ゆっくりと滴下し、そのまま2時間加熱攪拌した。反応
終了後、トルエン1,000mlを追加し、有機層を水で1
回、希水酸化ナトリウム水溶液で1回、炭酸水素ナトリ
ウム水溶液で2回、水で3回洗浄した後、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た後、残査
をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘプ
タン)に付し、トランス−4−(トランス−4−ブチル
シクロヘキシル)シクロヘキシルクロロメタン116g(0.
429mol、収率78%)を得た。
【0094】(第2段) トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシルトリメトキシシリルメタンの製造 窒素雰囲気下で、十分に乾燥したマグネシウム1.54g(6
3.5mmol)およびTHF5mlの混合物に前段で得たトランス
−4−(トランス−4−ブチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキシルクロロメタン17.2g(63.5mmol)のTHF(60m
l)溶液を滴下して、2時間加熱還流させてグリニャー
ル試薬を調製した。その後、調製したグリニャール試薬
をテトラメトキシシラン10.6g(69.8mmol)のTHF(4
0ml)溶液に滴下して、2時間加熱還流した。反応混合
物をそのまま減圧下で溶媒を留去した後、残査を減圧蒸
留(181〜190℃/4hPa)にてトランス−4−(トランス
−4−ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシルトリメト
キシシリルメタン15.8g(44.4mmol、収率78%)を単離し
た。
【0095】(第3段) 標題化合物の製造 窒素雰囲気下で、十分に乾燥したマグネシウム0.598g
(24.6mmol)およびTHF5mlの混合物に3−フルオロ
−4−トリフルオロメトキシブロモベンゼン6.37g(24.
6mmol)のTHF(20ml)溶液を滴下して、40℃で1時
間攪拌してグリニャール試薬を調製した。その後、調製
したグリニャール試薬を前段で得たトランス−4−(ト
ランス−4−ブチルシクロヘキシル)シクロヘキシルト
リメトキシシリルメタン7.30g(20.5mmol)のTHF溶
液に滴下して、2時間加熱還流した。室温まで冷却した
後、反応液に水素化リチウムアルミニウム1.63g(43.1m
mol)を加えて1時間加熱還流させた後、(1N)HC
l溶液(20ml)に晶析した。反応溶液を、トルエン(20
0ml)にて抽出し、有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液
で1回、水で3回洗浄した後、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た後、残査をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘプタン)に2
回付し、次いで再結晶(溶媒:メタノール/ヘプタン)
することにより、標題化合物0.420g(0.946mmol、収率
4.6%)を得た。このものは液晶相を示し、その転移温
度はC−SB:-11.23℃、SB−Iso:51.92℃であ
った。また、各種スペクトルデータはよくその構造を支
持した。
【0096】質量分析:444(M+1 H−NMR δ(ppm)0.86−1.27(m,20H)、1.56−1.68
(m,11H)、4.29(t,2H)、7.26−7.38(m,
3H) 19F−NMR δ(ppm)-59.14(t,3F)、-130.50(t,1
F)
【0097】実施例2 1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシルメチルシリル)−3,4,5
−トリフルオロベンゼン(化合物No.2−2)の製造
【0098】
【化45】
【0099】(第1段) トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシルクロロメタンの製造 窒素雰囲気下で、トランス−4−(トランス−4−プロ
ピルシクロヘキシル)シクロヘキシルメタノール130g
(0.550mol)、トルエン400ml、ピリジン1mlの混合物を
60℃まで加熱し、その後塩化チオニル68.7g(0.577mo
l)をゆっくりと滴下し、そのまま2時間加熱攪拌し
た。トルエン1,000mlを追加し、有機層を水で1回、希
水酸化ナトリウム水溶液で1回、炭酸水素ナトリウム水
溶液で2回、水で3回洗浄した後、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た後、残査をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘプタン)
に付し、トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシルクロロメタン110g(0.429m
ol、収率77%)を得た。
【0100】(第2段) トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシルトリメトキシシリルメタンの製造 窒素雰囲気下で、十分に乾燥したマグネシウム10.6g
(0.437mol)およびTHF300mlの混合物に、前段で得たト
ランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシルクロロメタン112g(0.437mol)のTH
F (300ml)溶液を滴下して、2時間加熱還流させてグ
リニャール試薬を調製した。その後、調製したグリニャ
ール試薬をテトラメトキシシラン133g(0.873mol)のTH
F(300ml)溶液に滴下して、2時間加熱還流した。反応
混合物をそのまま減圧下で溶媒を留去した後、残査を減
圧蒸留(185〜192℃/4hPa)にてトランス−4−(トラ
ンス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルト
リメトキシシリルメタン106g(0.310mol、収率71%)を
単離した。
【0101】(第3段) 標題化合物の製造 窒素雰囲気下で、十分に乾燥したマグネシウム0.426g
(17.5mmol)およびTHF5mlの混合物に、3,4,5
−トリフルオロブロモベンゼン3.70g(17.5mmol)のT
HF(20ml)溶液を滴下して、40℃で1時間攪拌してグ
リニャール試薬を調製した。その後、調製したグリニャ
ール試薬を前段で得たトランス−4−(トランス−4−
プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルトリメトキシ
シリルメタン5.00g(14.6mmol)のTHF溶液に滴下し
て、2時間加熱還流した。室温まで冷却した後、反応液
に水素化リチウムアルミニウム0.333g(8.77mmol)を加
えて1時間加熱還流させた後、(1N)HCl溶液(20
ml)に晶析した。反応溶液を、トルエン(100ml)にて
抽出し、有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、水
で3回洗浄した後、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た後、残査をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィー(溶出液:ヘプタン)に2回付し、次
いで再結晶(溶媒:エタノール)することにより、標題
化合物0.670g(1.75mmol、収率10.0%)を得た。これは
液晶相を示し、その転移温度はC−SB:28.8℃、SB
−Iso:37.8℃であった。また、各種スペクトルデー
タはよくその構造を支持した。
【0102】質量分析:382(M+1 H−NMR δ(ppm)0.85−1.29(m,20H)、1.66−1.68
(m,9H)、4.27(t,2H)、7.09−7.15(m,2
H) 19F−NMR δ(ppm)-135.5(t,3F)
【0103】実施例3 1−(トランス−4−プロピルシクロヘキシルメチルシ
リル)−3,5−ジフルオロ−4−シアノベンゼン(化
合物No.1−4)の製造
【0104】
【化46】
【0105】(第1段) トランス−4−プロピルシクロヘキシルクロロメタンの
製造 窒素雰囲気下で、トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ルメタノール178g(1.14mol)、トルエン400ml、ピリジ
ン1mlの混合物を60℃まで加熱し、その後塩化チオニル1
43g(1.20mol)をゆっくりと滴下し、そのまま2時間加
熱攪拌した。トルエン1,000mlを追加し、有機層を水で
1回、希水酸化ナトリウム水溶液で1回、炭酸水素ナト
リウム水溶液で2回、水で3回洗浄した後、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た後、残
査をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘ
プタン)に付し、トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ルクロロメタン170g(0.974mol、収率86%)を得た。
【0106】(第2段) トランス−4−プロピルシクロヘキシルトリメトキシシ
リルメタンの製造 窒素雰囲気下で、十分に乾燥したマグネシウム17.5g
(0.722mol)及びTHF400mlの混合物に、前段で得たトラ
ンス−4−プロピルシクロヘキシルクロロメタン120g
(0.688mol)のTHF(300ml)溶液を滴下して、2時間加
熱還流させてグリニャール試薬を調製した。その後、調
製したグリニャール試薬をテトラメトキシシラン209g
(1.38mol)のTHF(400ml)溶液に滴下して、2時間加
熱還流した。反応混合物をそのまま減圧下で溶媒を留去
した後、残査を減圧蒸留(185〜192℃/4hPa)にてトラ
ンス−4−プロピルシクロヘキシルトリメトキシシリル
メタン140g(0.538mol、収率78%)を単離した。
【0107】(第3段) 1−(トランス−4−プロピルシクロヘキシルメチルシ
リル)−3,5−ジフルオロベンゼンの製造 窒素雰囲気下で、十分に乾燥したマグネシウム1.12g(4
6.2mmol)およびTHF10.0mlの混合物に、3,5−ジ
フルオロブロモベンゼン8.90g(46.2mmol)のTHF(2
0ml)溶液を滴下して、40℃で1時間攪拌してグリニャ
ール試薬を調製した。その後、調製したグリニャール試
薬を前段で得たトランス−4−プロピルシクロヘキシル
トリメトキシシリルメタン8.00g(30.8mmol)のTHF
溶液に滴下して、2時間加熱還流した。室温まで冷却し
た後、反応液に水素化リチウムアルミニウム0.710g(1
8.5mmol)を加えて1時間加熱還流させた後、(1N)
HCl溶液(30ml)に晶析した。反応溶液を、トルエン
(100ml)にて抽出し、有機層を炭酸水素ナトリウム水
溶液で1回、水で3回洗浄した後、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た後、残査をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘプタン)
に付し、1−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル
メチルシリル)−3,5−ジフルオロベンゼン6.10g(2
1.6mmol、収率70%)を得た。
【0108】(第4段) 1−(トランス−4−プロピルシクロヘキシルメチルシ
リル)−3,5−ジフルオロ−4−ヨードベンゼンの製
造 窒素雰囲気下で、前段で得た1−(トランス−4−プロ
ピルシクロヘキシルメチルシリル)−3,5−ジフルオ
ロベンゼン6.08g(21.6mmol)及びTHF50.0mlの混合
物を-70℃以下まで冷却し、n−ブチルリチウムのヘキ
サン溶液12.5ml(24.8mol相当)を-70℃以下を保つよう
に滴下し、同温にて1時間攪拌した。その後、ヨウ素6.
57g(25.5mmol)のTHF(20ml)溶液を-65℃を保つよ
うに滴下して、同温にて1時間攪拌した。反応終了後
は、水1Lに晶析後、トルエン(100ml)により抽出し
て、有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液で2回、水で3
回洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧
下で溶媒を留去した後、残査をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー(溶出液:ヘプタン)に付し、1−(トラ
ンス−4−プロピルシクロヘキシルメチルシリル)−
3,5−ジフルオロ−4−ヨードベンゼン3.30g(8.10m
mol、収率38%)を得た。
【0109】(第5段) 標題化合物の製造 窒素雰囲気下で、前段で得た1−(トランス−4−プロ
ピルシクロヘキシルメチルシリル)−3,5−ジフルオ
ロ−4−ヨードベンゼン3.30g(8.10mmol)、シアン化
銅(I)(1.09mmol)およびDMF20mlの混合物を160℃
で2時間加熱攪拌した。反応混合物をトルエン100mlに
て抽出し、有機層をアンモニア水で4回、(2N)HC
lで1回、炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、水で3回
洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下
で溶媒を留去した後、残査をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー(溶出液:ヘプタン)に付し、標題化合物0.
273g(0.89mmol、収率11%)を得た。また、各種スペク
トルデータはよくその構造を支持した。 質量分析:307(M+
【0110】実施例4 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシルメチルシ
リル)−2,3’4’5’−テトラフルオロビフェニル
(化合物No.2−40)の製造
【0111】
【化47】
【0112】(第1段) 4−ブロモ−2,3’,4’,5’−テトラフルオロビ
フェニルの製造 窒素雰囲気下で、3−フルオロ−4−ヨードブロモベン
ゼン28.0g(93.0mmol)、3,4,5−トリフルオロフ
ェニルほう酸19.6g(111mmol)、炭酸カリウム25.7g(1
86mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラ
ジウム3.20g(27.9mmol)、ジメトキシエタン200mlおよ
び水150mlの混合物を70℃で20時間加熱攪拌した。反
応混合物をトルエンに抽出して、有機層を炭酸水素ナト
リウム水溶液で1回、水で3回洗浄した後、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た後、残
査をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出液:ヘプタ
ン)に付し、再結晶(メタノール)することにより、4
−ブロモ−2,3’,4’,5’−テトラフルオロビフ
ェニル7.0g(22.9mmol、収率25%)を単離した。
【0113】(第2段) 標題化合物の製造 窒素雰囲気下で、十分に乾燥したマグネシウム0.73g(3
0.2mmol)及びTHF5mlの混合物に、前段で得た4−ブ
ロモ−2,3’,4’,5’−テトラフルオロビフェニ
ル9.20g(30.2mmol)のTHF(10ml)溶液を滴下し
て、40℃で1時間攪拌してグリニャール試薬を調製し
た。その後、調製したグリニャール試薬を実施例3の第
2段で得たトランス−4−プロピルシクロヘキシルトリ
メトキシシリルメタン5.00g(20.2mmol)のTHF溶液
に滴下して、5時間加熱還流した。室温まで冷却した
後、反応液に水素化リチウムアルミニウム0.460g(1.81
mmol)を加えて1時間加熱還流させた後、(1N)HC
l溶液(20ml)に晶析した。反応溶液を、トルエン(10
0ml)にて抽出し、有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液
で1回、水で3回洗浄した後、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た後、残査をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘプタン)に2
回付し、次いで再結晶(溶媒:エタノール)することに
より、標題化合物0.477g(1.21mmol、収率6.0%)を得
た。また、各種スペクトルデータはよくその構造を支持
した。 質量分析:394(M+
【0114】実施例1〜4と類似の方法により以下の化
合物(No.1−1)〜(No.1−26)、(No.
2−1)〜(No.2−67)および(No.3−1)
〜(No.3−90)を製造することができる。なお、
下記リストには実施例1〜4で得られた(No.1−
4)、(No.2−2)、(No.2−4)および(N
o.2−40)についても再掲した。
【0115】
【化48】
【0116】
【化49】
【0117】
【化50】
【0118】
【化51】
【0119】
【化52】
【0120】
【化53】
【0121】
【化54】
【0122】
【化55】
【0123】
【化56】
【0124】
【化57】
【0125】
【化58】
【0126】
【化59】
【0127】
【化60】
【0128】
【化61】
【0129】次に、本発明の化合物を成分として含む液
晶組成物についての実施例を示す。各実施例において、
成分(化合物)の大部分は表1に示す定義に基づき記号
により表記し、成分の含有量を示す%は特に断りのない
限り重量%を意味する。また、シス−トランス型の異性
体が存在する場合の成分は、全てトランス型のものであ
る。 液晶組成物の特性デ−タは、NI(ネマチック−
等方性液体転移温度または透明点)、η(粘度:測定温
度20.0℃)、Δn(屈折率異方性値:測定温度2
5.0℃)、Δε(誘電率異方性値:測定温度25.0
℃)、Vth(しきい値電圧:測定温度25.0℃)お
よびピッチ(測定温度25.0℃)により示した。
【0130】
【表1】
【0131】実施例5(使用例1) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 5−H1SiB(F)−OCF3 5.0% その他の成分 1V2−BEB(F,F)−C 5.0% 3−HB−C 20.0% 1−BTB−3 5.0% 2−BTB−1 10.0% 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% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=83.3(℃) η=12.7(mPa・s) Δn=0.155 Δε=6.5 Vth=2.21(V) 上記組成物(第一)の100部に既述の式(Op−1)
で表される光学活性化合物を0.8部添加し、かくして
得られる第二組成物のピッチを求めたところ10.7μ
mであった。
【0132】実施例6(使用例2) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F,F)−F 5.0% その他の成分 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−HB(F)TB−4 4.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−O1 4.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=92.6(℃) η=84.2(mPa・s) Δn=0.146 Δε=29.4 Vth=0.90(V)
【0133】実施例7(使用例3) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HSi1B(F,F)−C 4.0% その他の成分 5−PyB−F 4.0% 3−PyB(F)−F 4.0% 2−BB−C 5.0% 5−BB−C 5.0% 2−PyB−2 2.0% 3−PyB−2 2.0% 4−PyB−2 2.0% 6−PyB−O5 3.0% 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% 2−H2BTB−4 5.0% 3−H2BTB−2 5.0% 3−H2BTB−3 5.0% 3−H2BTB−4 5.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=89.2(℃) η=35.5(mPa・s) Δn=0.196 Δε=7.2 Vth=1.84(V)
【0134】実施例8(使用例4) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HISiB(F,F)−C 10.0% その他の成分 3−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% 3−HEB−O2 5.0% 5−HEB−O2 4.0% 5−HEB−5 5.0% 4−HEB−5 5.0% 1O−BEB−2 4.0% 3−HHB−1 6.0% 3−HHEBB−C 3.0% 3−HBEBB−C 3.0% 5−HBEBB−C 3.0%
【0135】実施例9(使用例5) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% 4−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% 5−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% その他の成分 3−HB−C 3.0% 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 7.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HHB−3 8.0% 3−H2BTB−2 3.0% 3−H2BTB−3 3.0% 2−PyBH−3 4.0% 3−PyBH−3 3.0% 3−PyBB−2 3.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=78.2(℃) η=18.2(mPa・s) Δn=0.129 Δε=7.3 Vth=1.85(V)
【0136】実施例10(使用例6) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 5−HSi1B(F)−OCF3 5.0% その他の成分 3−BEB(F)−C 4.0% 4−BEB(F)−C 12.0% 1V2−BEB(F,F)−C 10.0% 3−HH−EMe 10.0% 3−HB−O2 18.0% 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 4.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HHB−3 13.0% 3−HEBEB−F 2.0% 3−HEBEB−1 2.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=72.1(℃) η=32.4(mPa・s) Δn=0.111 Δε=22.0 Vth=0.98(V)
【0137】実施例11(使用例7) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−BSi1B(F)B(F,F)−F 5.0% その他の成分 3−BEB(F)−C 4.0% 4−BEB(F)−C 12.0% 1V2−BEB(F,F)−C 16.0% 3−HB−O2 10.0% 3−HH−4 3.0% 3−HHB−F 3.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HBEB−F 4.0% 3−HHEB−F 7.0% 5−HHEB−F 7.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HB(F)TB−2 5.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=87.9(℃) η=38.9(mPa・s) Δn=0.142 Δε=27.9 Vth=1.06(V)
【0138】実施例12(使用例8) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% 4−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% 5−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% 3−HSi1B(F)B(F,F)−F 5.0% 5−HSi1B(F)B(F,F)−F 5.0% その他の成分 2−BEB−C 12.0% 3−BEB−C 4.0% 4−BEB−C 6.0% 3−HB−C 3.0% 3−HEB−O4 12.0% 4−HEB−O2 8.0% 5−HEB−O1 8.0% 3−HEB−O2 6.0% 5−HEB−O2 5.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−O1 4.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=55.6(℃) η=24.1(mPa・s) Δn=0.099 Δε=9.6 Vth=1.38(V)
【0139】実施例13(使用例9) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 5−H1SiB(F,F)B(F)−F 7.0% その他の成分 2−BEB−C 10.0% 5−BB−C 12.0% 1−BTB−3 7.0% 2−BTB−1 10.0% 1O−BEB−2 10.0% 1O−BEB−5 12.0% 2−HHB−1 4.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HHB−3 13.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=63.2(℃) η=19.5(mPa・s) Δn=0.154 Δε=6.6 Vth=1.76(V)
【0140】実施例14(使用例10) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−BSi1B(F)B(F,F)−F 6.0% 5−BSi1B(F)B(F,F)−F 6.0% その他の成分 2−HB−C 5.0% 3−HB−O2 15.0% 2−BTB−1 3.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−O1 5.0% 3−HHB−3 14.0% 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% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=93.9(℃) η=20.0(mPa・s) Δn=0.101 Δε=5.6 Vth=2.29(V)
【0141】実施例15(使用例11) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiHB(F,F)−F 3.0% その他の成分 3−BEB(F)−C 8.0% 3−HB−C 5.0% V−HB−C 8.0% 1V−HB−C 8.0% 3−HB−O2 3.0% 3−HH−2V 14.0% 3−HH−2V1 7.0% V2−HHB−1 15.0% 3−HHB−1 5.0% 3−HHEB−F 7.0% 3−H2BTB−2 6.0% 3−H2BTB−3 6.0% 3−H2BTB−4 5.0%
【0142】実施例16(使用例12) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HSi1B(F)B(F,F)−F 5.0% 5−HSi1B(F)B(F,F)−F 5.0% 3−BSi1B(F)B(F,F)−F 5.0% 5−BSi1B(F)B(F,F)−F 5.0% その他の成分 V2−HB−C 12.0% 1V2−HB−C 12.0% 3−HB−C 4.0% 3−HB(F)−C 5.0% 2−BTB−1 2.0% 3−HH−4 8.0% 3−HH−VFF 6.0% 2−HHB−C 3.0% 3−HHB−C 6.0% 3−HB(F)TB−2 8.0% 3−H2BTB−2 5.0% 3−H2BTB−3 5.0% 3−H2BTB−4 4.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=76.1(℃) η=19.8(mPa・s) Δn=0.151 Δε=10.0 Vth=1.87(V)
【0143】実施例17(使用例13) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−GHB1SiB(F,F)−F 3.0% その他の成分 5−BEB(F)−C 5.0% V−HB−C 11.0% 5−PyB−C 6.0% 4−BB−3 11.0% 3−HH−2V 10.0% 5−HH−V 11.0% V−HHB−1 7.0% V2−HHB−1 15.0% 3−HHB−1 6.0% 1V2−HBB−2 10.0% 3−HHEBH−3 5.0%
【0144】実施例18(使用例14) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 2−HH1SiBB(F)−OCF3 4.0% その他の成分 1V2−BEB(F,F)−C 8.0% 3−HB−C 10.0% V2V−HB−C 14.0% V2V−HH−3 19.0% 3−HB−O2 4.0% 3−HHB−1 10.0% 3−HHB−3 15.0% 3−HB(F)TB−2 4.0% 3−HB(F)TB−3 4.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0%
【0145】実施例19(使用例15) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiBB(F)B(F,F)−F 3.0% その他の成分 V2−HB−TC 10.0% 3−HB−TC 10.0% 3−HB−C 7.0% 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−2 3.0% 3−H2BTB−3 3.0% 3−HB(F)TB−2 3.0% 5−BTB(F)TB−3 10.0%
【0146】実施例20(使用例16) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiBB(F)B−Cl 3.0% その他の成分 1V2−BEB(F,F)−C 6.0% 3−HB−C 5.0% 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−H2BTB−4 4.0% 3−HHB−1 4.0%
【0147】実施例21(使用例17) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiB(F)B(F,F)−F 6.0% 5−H1SiB(F)B(F,F)−F 6.0% その他の成分 5−HBCF2OB(F,F)−C 3.0% 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−C 3.0% 3−HB−C 6.0% 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−H2BTB−4 4.0% 3−HHB−1 4.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=77.0(℃) η=12.8(mPa・s) Δn=0.123 Δε=4.9 Vth=2.44(V)
【0148】実施例22(使用例18) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F)−OCF3 8.0% 5−HH1SiB(F)−OCF3 8.0% その他の成分 2−HHB(F)−F 7.0% 3−HHB(F)−F 17.0% 2−H2HB(F)−F 0.0% 3−H2HB(F)−F 5.0% 5−H2HB(F)−F 10.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 13.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=88.2(℃) η=25.2(mPa・s) Δn=0.089 Δε=5.3 Vth=2.15(V) 上記組成物(第一)の100部に既述の式(Op−8)
で表される光学活性化合物を0.3部添加し、かくして
得られる第二組成物のピッチを求めたところ78.8μ
mであった。
【0149】実施例23(使用例19) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。第一成
分 3−B1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% 5−B1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% その他の成分 7−HB(F,F)−F 3.0% 3−HB−O2 7.0% 2−HHB(F)−F 10.0% 3−HHB(F)−F 10.0% 2−HBB(F)−F 9.0% 3−HBB(F)−F 9.0% 5−HBB(F)−F 16.0% 2−HBB−F 4.0% 3−HBB−F 4.0% 5−HBB−F 3.0% 3−HBB(F,F)−F 5.0% 5−HBB(F,F)−F 10.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=72.7(℃) η=26.3(mPa・s) Δn=0.121 Δε=7.3 Vth=1.74(V)
【0150】実施例24(使用例20) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 5−H1SiB(F)−OCF3 3.0% 3−H1SiB(F,F)−C 3.0% 3−HSi1B(F,F)−C 3.0% その他の成分 5−HB−CL 6.0% 3−HH−4 12.0% 3−HH−5 4.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−CL 3.0% 4−HHB−CL 4.0% 3−HHB(F)−F 10.0% 4−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% 4−HH2BB(F,F)−F 3.0%
【0151】実施例25(使用例21) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% 5−H1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% 3−B1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% 5−B1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% その他の成分 3−HHB(F,F)−F 9.0% 3−H2HB(F,F)−F 8.0% 4−H2HB(F,F)−F 8.0% 5−H2HB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 21.0% 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% 5−HBBH−1O1 4.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=83.4(℃) η=33.3(mPa・s) Δn=0.115 Δε=10.5 Vth=1.63(V) 上記組成物(第一)の100部に既述の式(Op−5)
で表される光学活性化合物を0.25部添加し、かくし
て得られる第二組成物のピッチを求めたところ64.1
μmであった。
【0152】実施例26(使用例22) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F,F)−F 5.0% 3−HHSi1B(F,F)−F 5.0% その他の成分 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% 3−HH2B−OCF3 4.0% 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% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=78.8(℃) η=13.9(mPa・s) Δn=0.084 Δε=4.4 Vth=2.43(V)
【0153】実施例27(使用例23) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 2−HH1SiBB(F)−OCF3 3.0% 3−H1SiBB(F)B(F,F)−F 3.0% その他の成分 2−HHB(F)−F 3.0% 2−HBB(F)−F 7.0% 3−HBB(F)−F 7.0% 4−HBB(F)−F 2.0% 5−HBB(F)−F 15.0% 2−H2BB(F)−F 10.0% 3−H2BB(F)−F 10.0% 3−HBB(F,F)−F 22.0% 2−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HHB(F,F)−F 5.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HHB−F 3.0%
【0154】実施例28(使用例24) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiBB(F)B−Cl 5.0% その他の成分 5−HB−CL 11.0% 3−HH−4 8.0% 3−HBB(F,F)−F 20.0% 5−HBB(F,F)−F 10.0% 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 6.0% 3−HHB−1 5.0%
【0155】実施例29(使用例25) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−GHB1SiB(F,F)−F 4.0% その他の成分 7−HB(F)−F 6.0% 5−H2B(F)−F 6.0% 3−HB−O2 4.0% 3−HH−4 12.0% 2−HHB(F)−F 11.0% 3−HHB(F)−F 11.0% 5−HHB(F)−F 11.0% 2−HBB(F)−F 2.0% 3−HBB(F)−F 2.0% 3−HBB(F,F)−F 3.0% 2−HHBB(F,F)−F 4.0% 3−HHBB(F,F)−F 5.0% 3−HHEB−F 4.0% 5−HHEB−F 4.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−3 4.0%
【0156】実施例30(使用例26) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F)−OCF3 8.0% 5−HH1SiB(F)−OCF3 8.0% 3−H1SiB(F)B(F,F)−F 8.0% 5−H1SiB(F)B(F,F)−F 8.0% その他の成分 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 33.0% 3−HHBB(F,F)−F 3.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=50.0(℃) η=25.0(mPa・s) Δn=0.091 Δε=8.9 Vth=1.44(V)
【0157】実施例31(使用例27) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 4−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% その他の成分 7−HB(F,F)−F 5.0% 3−H2HB(F,F)−F 12.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 3−HBB(F,F)−F 10.0% 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−HGB(F,F)−F 15.0% 3−HHBB(F,F)−F 6.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=73.6(℃) η=33.6(mPa・s) Δn=0.084 Δε=12.9 Vth=1.41(V)
【0158】実施例32(使用例28) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 5−H1SiB(F,F)B(F)−F 5.0% その他の成分 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% 5−HB−CL 4.0% 2−H2BB(F)−F 5.0% 3−H2BB(F)−F 10.0% 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% 3−HBEB(F,F)−F 5.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=63.4(℃) η=25.4(mPa・s) Δn=0.097 Δε=8.6 Vth=1.71(V)
【0159】実施例33(使用例29) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiHB(F,F)−F 7.0% その他の成分 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% 3−H2HB(F,F)−F 5.0% 4−H2HB(F,F)−F 5.0% 3−HHB(F,F)−F 6.0% 2−HHB(F)−F 7.0% 3−HHB(F)−F 7.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−O1 5.0%
【0160】実施例34(使用例30) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HHSi1B(F,F)−F 9.0% その他の成分 5−HB−CL 4.0% 4−HHB(F)−F 10.0% 7−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 22.0% 2−HHBB(F,F)−F 6.0% 3−GHB(F,F)−F 3.0% 4−GHB(F,F)−F 8.0% 5−GHB(F,F)−F 6.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであっ
た。 NI=72.0(℃) η=31.8(mPa・s) Δn=0.088 Δε=8.8 Vth=1.64(V)
【0161】実施例35(使用例31) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 5−HSi1B(F)−OCF3 7.0% その他の成分 2−HHB(F)−F 7.0% 3−HHB(F)−F 8.0% 3−HHB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 21.0% 3−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHEB(F,F)−F 10.0% 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% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=64.2(℃) η=34.7(mPa・s) Δn=0.084 Δε=10.3 Vth=1.50(V)
【0162】実施例36(使用例32) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 4−HH1SiB(F)−OCF3 5.0% その他の成分 7−HB(F)−F 7.0% 5−HB−CL 3.0% 3−HH−4 9.0% 3−HH−EMe 23.0% 3−HHEB(F,F)−F 10.0% 3−HHEB−F 8.0% 5−HHEB−F 8.0% 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% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=76.3(℃) η=18.9(mPa・s) Δn=0.063 Δε=5.5 Vth=2.14(V)
【0163】実施例37(使用例33) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F)−OCF3 10.0% 4−HH1SiB(F)−OCF3 10.0% 5−HH1SiB(F)−OCF3 10.0% その他の成分 3−H2HB(F,F)−F 5.0% 5−H2HB(F,F)−F 5.0% 3−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% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=98.7(℃) η=44.9(mPa・s) Δn=0.133 Δε=8.9 Vth=1.84(V)
【0164】実施例38(使用例34) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiB(F,F)−C 3.0% その他の成分 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 11.0% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 11.0% 5−HB−CL 7.0% 3−HH−4 14.0% 2−HH−5 4.0% 3−HHB−1 4.0% 3−HHEB−F 6.0% 5−HHEB−F 6.0% 3−HHB(F,F)−F 6.0% 3−HHEB(F,F)−F 8.0% 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%
【0165】実施例39(使用例35) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% その他の成分 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 9.0% 3−HBB(F,F)−F 10.0% 2−HHBB(F,F)−F 3.0% 3−HHBB(F,F)−F 3.0% 3−HH2BB(F,F)−F 4.0% 3−HHB−1 6.0% 5−HBBH−1O1 7.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=77.1(℃) η=28.2(mPa・s) Δn=0.114 Δε=12.5 Vth=1.38(V)
【0166】実施例40(使用例36) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−HH1SiB(F)−OCF3 7.0% 5−HH1SiB(F)−OCF3 7.0% その他の成分 3−HEB−O4 28.0% 4−HEB−O2 20.0% 5−HEB−O1 20.0% 3−HEB−O2 18.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=70.8(℃) η=18.7(mPa・s) Δn=0.086
【0167】実施例41(使用例37) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 5−H1SiB(F)−OCF3 6.0% その他の成分 3−HH−2 5.0% 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 14.0% 5−HHB(2F,3F)−O2 15.0% 3−HHB(2F,3F)−2 24.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=75.4(℃) Δn=0.077 Δε=−3.9
【0168】実施例42(使用例38) 下記の成分含量からなる液晶組成物を調製した。 第一成分 3−H1SiB(F)B(F,F)−F 5.0% その他の成分 3−HH−5 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 12.0% 5−HHB(2F,3F)−O2 13.0% 3−HHB(2F,3F)−2 4.0% 2−HHB(2F,3F)−1 4.0% 3−HHEH−3 5.0% 3−HHEH−5 5.0% 4−HHEH−3 5.0% この組成物の特性を求めたところ、以下の通りであった。 NI=81.7(℃) Δn=0.080 Δε=−2.5
【0169】実施例43(比較例) WO97/05144号公報に記載されている方法に準
じて、比較化合物(C−1)とその類似化合物(C−
2)を合成した。
【0170】
【化62】
【0171】
【化63】
【0172】一方、4−(4−プロピルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル24%、4−(4−ペンチルシクロ
ヘキシル)ベンゾニトリル36%、4−(4−ヘプチル
シクロヘキシル)ベンゾニトリル25%および4−(4
−ペンチルシクロヘキシル)−4’−シアノビフェニル
15%からなるネマチック液晶組成物(A)を調製し、
その液晶特性を求めたところ以下の通りであった。ネマ
チック相−等方相転移温度:71.7℃、Δε:11.
0、Δn:0.137、20℃における粘度:27.0
mPa・s。
【0173】このネマテック液晶組成物(A)85重量
%と上記類似化合物(C−2)の15重量%とからなる
ネマチック液晶組成物(B)を調製し、その液晶特性を
求めたところ以下の通りであった。ネマチック相−等方
相転移温度:57.9℃、Δε:5.7、Δn:0.0
50、20℃における粘度:62.33mPa・s。
【0174】実施例44 ネマテック液晶組成物(A)の85重量%と本発明の液
晶化合物(化合物No.2−2)の15重量%とからな
るネマチック液晶組成物(C)を調製した。ネマチック
液晶組成物(C)のネマチック相−等方相転移温度は6
4.7℃、Δεは7.7、Δnは0.057、20℃に
おける粘度は18.1mPa・sであった。尚、この液
晶組成物を−20℃のフリーザー内に30日間放置した
が、結晶の析出、スメクチック相の発現は見られなかっ
た。
【0175】実施例45 ネマチック液晶組成物(A)の85重量%と本発明の化
合物(化合物No.2−4)の15重量%とからなるネ
マチック液晶組成物(C)を調製した。ネマチック液晶
組成物(C)のネマチック相−等方相転移温度は65.
6℃、Δεは6.3、Δnは0.057、20℃におけ
る粘度は22.2mPa・sであった。尚、この液晶組
成物を−20℃のフリーザー内に30日間放置したが、
結晶の析出、スメクチック相の発現は見られなかった。
【0176】実施例46 ネマチック液晶組成物(A)の85重量%と本発明の化
合物(化合物No.1−3)の15重量%とからなるネ
マチック液晶組成物(C)を調製した。ネマチック液晶
組成物(C)のネマチック相−等方相転移温度は44.
2℃、Δεは9.5、Δnは0.114であった。尚、
この液晶組成物を−20℃のフリーザー内に30日間放
置したが、結晶の析出、スメクチック相の発現は見られ
なかった。
【0177】
【発明の効果】本発明の液晶性化合物は、他の液晶材料
との相溶性に優れ、高い透明点を示し、正の誘電率異方
性を示し、極めて低い粘性であり、適当な屈折率異方性
値をもち、かつ低いしきい値電圧を有し、高い電気絶縁
性(高い電圧比抵抗値あるいは高い電圧保持率)を有
し、それらの温度依存性が極めて小さい上、他の液晶材
料との相溶性が改善されている。また、これらの本発明
液晶性化合物は、液晶表示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十分安定であり、ネマチ
ック液晶組成物の構成成分として極めて優れている。ま
た本発明の液晶性化合物は、置換基を適当に選択するこ
とにより、所望の物性を有する新たな液晶性化合物を提
供することができる。従って、本発明の液晶性化合物
を、液晶組成物の成分として用いることにより、極めて
低いしきい値電圧、高い電圧保持率を有し、その温度依
存性が極めて小さく、他の液晶材料との相溶性に優れて
いる新たな液晶組成物を提供することができ、これを用
いた優れた液晶表示素子を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 19/20 C09K 19/20 19/30 19/30 19/34 19/34 19/40 19/40 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 (72)発明者 松井 秋一 千葉県市原市五井海岸5番地の1 チッソ 石油化学株式会社機能材料研究所内 (72)発明者 近藤 智之 千葉県市原市五井海岸5番地の1 チッソ 石油化学株式会社機能材料研究所内 (72)発明者 久保 恭宏 千葉県市原市五井海岸5番地の1 チッソ 石油化学株式会社機能材料研究所内 (72)発明者 中川 悦男 千葉県市原市五井海岸5番地の1 チッソ 石油化学株式会社機能材料研究所内 Fターム(参考) 4H027 BA01 BD02 BD03 BD04 BD05 BD09 BD24 BE04 CB01 CB04 CB05 CC04 CD01 CD04 CE04 CG04 CK05 CL01 CL04 CM01 CM03 CM04 CM05 CN01 CN04 CN05 CP01 CP04 CR01 CR03 CR04 CR05 CS04 CS05 CT01 CT02 CT03 CT04 CT05 CU01 CU03 CU04 CU05 CW01 CW02 CW03 DE01 DE04 DF01 DF04 DH04 4H049 VN01 VP01 VQ10 VQ19 VQ41 VR12 VR22 VU25 VW02

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、環A1、環A2、環A3および環A4は各々独立し
    て1,4−シクロヘキシレン、シクロヘキセン−1,4
    −ジイル、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジ
    イル、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサ
    ン−2,5−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジ
    イル、またはビシクロ[1,1,1]ペンタン−1,3
    −ジイルを示すが、これらの環中の1つまたは2つ以上
    の任意の水素原子はハロゲン原子またはシアノ基で置換
    されていてもよく;R1は炭素数1〜20の直鎖または
    分岐アルキル基を示し、アルキル基中の任意のメチレン
    基は−O−、−S−、−CO−、−CS−、−CH=C
    H−、−C≡C−、シクロプロパン−1,2−ジイル、
    シクロブタン−1,3−ジイル、またはビシクロ[1,
    1,1]ペンタン−1,3−ジイルで置き換えられてい
    てもよいが、−O−および−S−が連続することはな
    く、R1中の1つ以上の水素原子は、ハロゲン原子また
    はシアノ基で置換されていてもよく;R2は、ハロゲン
    原子、シアノ基、または少なくとも1つの水素原子がハ
    ロゲン原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を
    示し、アルキル基中の任意のメチレン基は−O−、−S
    −、−CO−、−CS−、−CH=CH−、−C≡C
    −、−CH=CF−、または−CF=CF−で置き換え
    られていてもよいが、−O−および−S−が連続するこ
    とはなく;Z1、Z2およびZ3は各々独立して単結合、
    −SiH2CH2−、−CH2SiH2−または基中の水素
    原子の1つ以上がハロゲン原子で置換されていてもよい
    炭素数1〜4のアルキレン基を示し、このアルキレン基
    中の任意のメチレン基は−O−、−S−、−CO−、−
    CS−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられて
    いてもよいが、−O−および−S−が連続することはな
    く;mおよびnは各々独立して0または1を示す。但
    し、Z1、Z2およびZ3のうち少なくとも1つは−Si
    2CH2−あるいは−CH2SiH2−である )で表さ
    れる液晶性化合物。
  2. 【請求項2】 一般式(1)においてm=n=0である
    請求項1に記載の液晶性化合物。
  3. 【請求項3】 一般式(1)においてm+n=1である
    請求項1に記載の液晶性化合物。
  4. 【請求項4】 一般式(1)においてm=n=1である
    請求項1に記載の液晶性化合物。
  5. 【請求項5】 環A2および環A3がそれぞれ独立して
    1,4−シクロヘキシレンあるいは環中の1つまたは2
    つ以上の任意の水素がハロゲン原子で置換されてもよい
    1,4−フェニレンである請求項2に記載の液晶性化合
    物。
  6. 【請求項6】 環A1、環A2、環A3および環A4がそれ
    ぞれ独立して1,4−シクロヘキシレンあるいは環中の
    1つまたは2つ以上の任意の水素がハロゲン原子で置換
    されてもよい1,4―フェニレンである請求項3に記載
    の液晶性化合物。
  7. 【請求項7】 環A1、環A2、環A3および環A4がそれ
    ぞれ独立して1,4−シクロヘキシレンあるいは環中の
    1つまたは2つ以上の任意の水素がハロゲン原子で置換
    されてもよい1,4―フェニレンである請求項4に記載
    の液晶性化合物。
  8. 【請求項8】 式(1−a)〜(1−l)の何れか1つ
    で表される液晶性化合物。 【化2】 【化3】 (各式中、R1、R2、環A1、環A2、環A3は請求項1
    に記載のものと同一の意味を示し、YおよびZはそれぞ
    れ独立して水素原子またはハロゲン原子を示す。)
  9. 【請求項9】 2成分以上を含み、1成分が請求項1〜
    8のいずれか1項に記載の液晶性化合物である液晶組成
    物。
  10. 【請求項10】 第一成分として、請求項1〜8のいず
    れか1項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種含有
    し、第2成分として、一般式(2)、(3)および
    (4)からなる化合物群から選択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。 【化4】 (式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示し、こ
    のアルキル基中の相隣接しない任意の−CH2−基は−
    O−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、ま
    た、この基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換され
    てもよく;X1はフッ素原子、塩素原子、−OCF3、−
    OCF2H、−CF3、−CF2H、−CFH2、−OCF
    2CF2H、または−OCF2CFHCF3を示し;L1
    よびL2は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示
    し;Z4およびZ5は各々独立して−(CH22−、−
    (CH24−、−COO−、−CF2O−、−OCF
    2−、−CH=CH−、または単結合を示し;環Bおよ
    び環Cはそれぞれ独立してトランス−1,4−シクロヘ
    キシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、また
    は水素原子がフッ素原子で置換されてもよい1,4−フ
    ェニレンを示し;環Dはトランス−1,4−シクロヘキ
    シレン、または水素原子がフッ素原子で置換されてもよ
    い1,4−フェニレンを示す。)
  11. 【請求項11】 第一成分として、請求項1〜8のいず
    れか1項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種含有
    し、第二成分として、一般式(5)および(6)からな
    る化合物群から選択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。 【化5】 (式中、R4およびR5は各々独立して炭素数1〜10の
    アルキル基を示し、これらのアルキル基中の相隣接しな
    い任意の−CH2−基は−O−または−CH=CH−で
    置き換えられていてもよく、また、これらのアルキル基
    中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されてもよく;
    2は−CN基または−C≡C−CNを示し;環Eはト
    ランス−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−ジイルを示し;環Fはトランス−1,
    4−シクロヘキシレン、水素原子がフッ素原子で置換さ
    れていてもよい1,4−フェニレンまたはピリミジン−
    2,5−ジイルを示し;環Gはトランス−1,4−シク
    ロヘキシレンまたは1,4−フェニレンを示し;Z6
    −(CH22−、−COO−、−CF2O−、−OCF2
    −または単結合を示し;L3、L4およびL5は各々独立
    して水素原子またはフッ素原子を示し;a、bおよびc
    は各々独立して0または1を示す。)
  12. 【請求項12】 第一成分として、請求項1〜8のいず
    れか1項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種含有
    し、第二成分として、一般式(7)、(8)および
    (9)からなる化合物群から選択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。 【化6】 (式中、R6およびR7は各々独立して炭素数1〜10の
    アルキル基を示し、このアルキル基中の相隣接しない任
    意の−CH2−基は−O−または−CH=CH−で置き
    換えられていてもよく、また、このアルキル基中の任意
    の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく;環I
    および環Jは各々独立して、トランス−1,4−シクロ
    ヘキシレン、または1,4−フェニレンを示し;L6
    7、L8およびL9は各々独立して水素原子またはフッ
    素原子を示すがその全てが水素原子を示すことはなく;
    7およびZ8は各々独立して−(CH22−、−COO
    −または単結合を示す。)
  13. 【請求項13】 第一成分として、請求項1〜8のいず
    れか1項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種含有
    し、第二成分として、前記一般式(2)、(3)および
    (4)からなる化合物群から選択される化合物を少なく
    とも1種含有し、第三成分として、一般式(10)、
    (11)および(12)からなる化合物群から選択され
    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。 【化7】 (式中、R8およびR9は各々独立して炭素数1〜10の
    アルキル基を示し、このアルキル基中の相隣接しない任
    意の−CH2−基は−O−または−CH=CH−で置き
    換えられていてもよく、また、このアルキル基中の任意
    の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく;環
    K、環Mおよび環Nは各々独立して、トランス−1,4
    −シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ま
    たは水素原子がフッ素原子で置換されてもよい1,4−
    フェニレンを示し;Z9およびZ10は各々独立して、−
    C≡C−、−COO−、−(CH22−、−CH=CH
    −、または単結合を示す。)
  14. 【請求項14】 第一成分として、請求項1〜8のいず
    れか1項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種含有
    し、第二成分として、前記一般式(5)および(6)か
    らなる化合物群から選択される化合物を少なくとも1種
    含有し、第三成分として、前記一般式(10)、(1
    1)および(12)からなる化合物群から選択される化
    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。
  15. 【請求項15】 第一成分として、請求項1〜8のいず
    れか1項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種含有
    し、第二成分として、前記一般式(7)、(8)および
    (9)からなる化合物群から選択される化合物を少なく
    とも1種含有し、第三成分として、前記一般式(1
    0)、(11)および(12)からなる化合物群から選
    択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。
  16. 【請求項16】 第一成分として、請求項1〜8のいず
    れか1項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種含有
    し、第二成分として、前記一般式(2)、(3)および
    (4)からなる化合物群から選択される化合物を少なく
    とも1種含有し、第三成分として、前記一般式(5)お
    よび(6)からなる化合物群から選択される化合物を少
    なくとも1種含有し、第四成分として、前記一般式(1
    0)、(11)および(12)からなる化合物群から選
    択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。
  17. 【請求項17】 請求項9〜16のいずれか1項に記載
    の液晶組成物に、さらに1種以上の光学活性化合物を添
    加しすることを特徴とする液晶組成物。
  18. 【請求項18】 請求項9〜17のいずれか1項に記載
    の液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子。
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