JP2002020330A - 水素添加したフェナントレンおよびその液晶混合物中での使用 - Google Patents
水素添加したフェナントレンおよびその液晶混合物中での使用Info
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Abstract
に、更に液晶組成物内での使用に関する。 【化1】 ただし式中のパラメーターは本文中に記載した意味を有
する。 【解決手段】高い光安定性およびUV安定性、熱安定性
を有し、高い電圧保持率(VHR)を実現するために適
しており、更に容易に合成できて安価に入手可能であっ
て、かつ好ましい粘性/透明点比と結びついた正の誘電
異方性値を有するネマチックまたはコレステリック液晶
混合物中での使用のための新規な成分を提供する。
Description
レン誘導体は既にDE−A 19500768、WO
98/27043、WO 98/27035または99
/24385に開示されている。
あるとはみなされるものではないため、ディスプレイ製
造業者は混合物のための広範囲の成分に関心を有してい
る。
かも、例えば自動車内での使用するためにも、また可動
用電話およびノート型PCのような携帯型装置にのため
にも−40〜100℃での可動が要求され、極めて低い
閾値電圧を有する液晶混合物が要求されている。
物成分への要望がなお続いている。
明点比と結びついた正の誘電異方性値を有するネマチッ
クまたはコレステリック液晶混合物中での使用のための
新規な成分を提供することにある。更に、これら化合物
は高い光安定性およびUV安定性、熱安定性を有してい
なくては成らない。更に、それらは高い電圧保持率(V
HR)を実現するために適するものでなくてはならい。
またこれらは容易に合成して入手可能でなくてはなら
ず、従って極めて安価でなくてはならない。
ェナントレンが満たすことが見出され、
アルキル基または2ないし8個の炭素原子を有するアル
ケニル基であって、ただしそれぞれの場合に1つの(末
端でない)−CH2−基が−O−または−C(=O)O
−で置換されていてもよく、および/または1個または
それ以上の水素がフッ素と置換されていてもよく、R2
は水素、フッ素、1ないし12個の炭素原子を有する
アルキル基またはアルキルオキシ基、または2ないし8
個の炭素原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキ
シ基であって、ただしそれぞれの場合に1つの(末端で
ない)−CH 2−基が−O−または−C(=O)O−で
置換されていてもよくおよび/または1個またはそれ以
上の水素がフッ素と置換されていてもよく、M1 は−
C(=O)O−、−OC(=O)−、−CH2O−、−
OCH2−、−C≡C−、−CH2CH2−または単結
合であり、m、nは互いに独立して、それぞれ0または
1であり、m+nが0または1であり、p、qは互いに
独立して、それぞれ0または1であり、p+qは1また
は2であり、
しい
Iとの混乱を起こすかもしれないので、省略した。
g)、(Ih)、(Ii)、(Ik)の化合物が特に好
ましく、ただし式中R2は a)フッ素、 b)1ないし2個の炭素原子を有するアルキル基または
アルキルオキシ基であって、その中で1個またはそれ以
上の水素がフッ素と置換されていてもよく、または c)2個の炭素原子を有するアルケニル基またはアルケ
ニルオキシ基であって、その中で1個またはそれ以上の
水素がフッ素と置換されていてもよい。
(Ii1)の化合物が特に好ましい。
ましくはネマチックまたはコレステリック液晶混合物の
中で使用される。本発明の液晶混合物は式(I)の化合
物の少なくとも1種、液晶混合物を基準にして好ましく
は1ないし40重量%の量を含む。この化合物は好まし
くは少なくとも更に3種の成分を含んでいる。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も提供す
る。
る。 スキーム1
ーム1による合成は本発明による化合物の合成にはフッ
素化合物(II)またはシクロヘキシルアミノ化合物
(III)のアルキル鎖を変更することによりまたは
(III)中のアルキル置換基を4−アルキルシクロヘ
キシル基で置換することにより広範囲に適用可能であ
る。
ェニル)エチルブロマイド(R.P.Houghto
n、M.Voyle、R.Price、J.Chem.
Soc.Perkin Trans 1 (198
4),925の方法に類似して合成)の2−(2,3−
ジフロロフェニル)エチルブロマイド[126163−
29−9]による置換が式中R2がフッ素である式(I
d)または(Ih)の化合物に導く。同様にR2がフッ
素である式(Id)または(Ih)の化合物は、式(I
I)として2−(2−フロロフェニル)エチルブロマイ
ド[91319−54−9]を使って得ることができ
る。以下に示すその後のオルト位置の金属化反応は得ら
れた化合物に適用できる。中間体(X)の合成のための
方法のバリエーションはT.CuvignyとH.No
rmantのOrganometallics Che
m.Synth.,1(1971)237, およびT.
Takeda、H.Taguchi、T.Fujiwa
ra、Tetrahedron Lett.41(20
00)65に記載されている。
他の可能な合成ルートをスキーム2の中で示す。しかし
ながら、当業者はフッ素化テトラロン(IV)[110
1931ー79−8]の7−フロロ−1−テトラロン
[2840−44−0]による置換は式(Ik)または
(Im)の化合物に導き、他方、式(Ih)または(I
f)の化合物を5−フロロ−1−テトラロン[2840
−44−0]を使うことによって得ることができること
を認める。本発明による化合物の置換基R1 は反応段
階d)においてアルキルハライドを変更することによっ
て、変更することができることも公知である。
ルト金属化方法によって置換基R2をアルキル基の形で
導入することができる、例えば、「シュロサー(Sch
losser)塩基」を使用して、または当初に形成さ
れるリチウム化合物を硼酸エステルを使って対応する硼
酸に転換する事ができる、この硼酸は順次酸化されて、
対応する2−ヒドロキシフェナントレン誘導体を生ず
る。後者はウィリアムソンエーテル合成によってR2が
アルキコキシ基である、式(Ii)[または同様に(I
g)]の化合物に転換できる。M1が−OC(=O)−
である式(I)の化合物はエステル化によって得られ
る。 スキーム 2
応する] a)H2C=CHCH2MgBr、H2O 、H3PO4を順次反応させる。[ M.Mohammadi、 G.W.Kabalka、R.D.Finn、J. Lab.Compds.Radiopharm.XXIV,317(1987) の方法に類似して、] b)テキシルボラン(thexylborane)、[M.Mohammadi 、 G.W.Kabalka、R.D.Finn、J.Lab.Compds. Radiopharm.XXIV,317(1987)の方法に類似して、] c)NaCN、TFAA、NaOH/H2O2を順次反応させる。[M.Moh ammadi、 G.W.Kabalka、R.D.Finn、J.Lab.C ompds.Radiopharm.XXIV,317(1987)の方法に類 似して、] d)LDA、n−プロピルブロマイドを順次反応させる。[M.Mohamma di、G.W.Kabalka、R.D.Finnの方法に類似して、J.La b.Compds.Radiopharm.XXIV,317(1987)] e)例えばEt3SiH/TFA
2,3,4,4a,9,9a,10−オクタヒドロフェ
ナントレン 5,7−ジフロロ−1−テトラロン[110931−7
9−8](DE−A3702039に即して合成)のテ
トラヒドロフラン溶液を0℃で当モル量のアリルマグネ
シウム臭素のエーテル溶液に添加した。反応混合物を慣
用の水性酸性処理を行い(Mohammadi等、J.
Lab.Cpd.Radiopharm.XXIV 3
17(1987)、蒸留した。得られた5,7−ジフロ
ロ−1−(1−プロペンー3−イル)−3,4−ジヒド
ロナフタレンをテトラヒドロフラン溶液中の当モルのテ
キシルボランと反応させ、B−テキシル−6,8−ジフ
ロロ−2,3,4,4a,9,9a,10−オクタヒド
ロ−1−ボラフェナントレンを生じ、その後のキャクタ
リゼーションなしに、これを室温でシアン化ナトリウム
の当モルと反応させる。2時間後に、三フッ化無水酢酸
(TFAA)の当モルを−75℃で滴下し、その混合物
を攪拌しながら室温に戻す。苛性ソーダ3当量を添加
し、その反応混合物を50%の過酸化水素で、最終的に
は50℃で酸化し、抽出とクロマトグラフによって1−
ケト−6,8−ジフロロ1,2,3,4,4a,9,9
a,10−オクタヒドロフェナントレンを得た。
pd.Radiopharm.XXIV,317(19
87)の記載の通り、この生成物をリチウムジイソピル
アミド(LDA)との反応によって、その後にn−プロ
ピルブロマイドの付加によって1−ケト−6,8−ジフ
ロロ−2−プロピル1,2,3,4,4a,9,9a,
10−オクタヒドロフェナントレンアントラセンに変換
することができる。この生成物を三フッ化酢酸中でトリ
エチルシランによる還元によって6,8−ジフロロ−
1,2,3,4,4a,9,9a,10−オクタヒドロ
フェナントレンに変換することができる。6,8−ジフ
ロロ−7−ペンチル−2−プロピル−1,2,3,4,
4a,9,9a,10−オクタヒドロフェナントレンが
「シュロサー塩基」(即ちブチルリチウムとカリウムt
−ブチラート、例えば、F.Mongin、M.Sch
losser、Tetrahedron Lett.1
996、37、6551−6554参照)を使用したオ
ルト金属化によって−75℃で得られ、n−ペンチルブ
ロマイドと加水分解による慣用の処理で失活させ、抽
出、クロマトグラフィー(シリカゲル、ジクロロメタ
ン)、繰り返しの再結晶(中でも希望する異性体の割合
を上昇させるために)によって得られる。
rck KGaA社製、ダルムシュタット、ドイツ)を
例1の化合物5%と混合し、括弧内に示した混合物ML
C−9000−100の値と比較して、以下の改良結果
が得られた。 透明点(T(N,I))=92.5℃(90.5℃) 回転粘性(γ1 ) =196mPas(201mPas) 複屈折(Δn) =0.1105(0.1137)
これらの化合物は以下の表に示す特性を持っている。
これらの化合物は以下の表に示すような特性を持ってい
る。
の化合物は以下の表に示すような特性を持っている。
らの化合物は以下の表に示すような特性を持っている。
に適用する。諸物性はMerckLiquid Cry
stals、液晶の物性、測定方法の記載、W.Bec
ker編(1997年11月)に記載したようにして求
めた。全ての濃度は重量%であり、全ての温度は摂氏温
度であり、全ての温度差は摂氏温度の差である。全ての
物性は20℃での値であり、屈折率は589nmの波長
での値であり、誘電異方性は1kHzの周波数での値で
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 【化1】 (式中R1 は水素、1ないし12個の炭素原子を有す
るアルキル基または2ないし8個の炭素原子を有するア
ルケニル基であって、ただしそれぞれの場合に1つの
(末端でない)−CH2−基が−O−または−C(=
O)O−で置換されていてもよく、および/または1個
またはそれ以上の水素がフッ素と置換されていてもよ
く、R2 は水素、フッ素、1ないし12個の炭素原子
を有するアルキル基またはアルキルオキシ基、または2
ないし8個の炭素原子を有するアルケニル基、またはア
ルケニルオキシ基であって、ただしそれぞれの場合に1
つの(末端でない)−CH2−基が−O−または−C
(=O)O−で置換されていてもよく、および/または
1個またはそれ以上の水素がフッ素と置換されていても
よく、M1は−C(=O)O−、−OC(=O)−、−
CH2O−、−OCH2−、−C≡C−、−CH2CH
2−または単結合であり、m、nは互いに独立して、そ
れぞれ0または1であり、m+nは0または1であり、
p,qは互いに独立して、それぞれ0または1であり、
p+qは1または2であり、 【化2】 水素添加した式(I)のフェナントレン誘導体。 - 【請求項2】 式(I)の中でn=0であり、 【化3】 ことを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
- 【請求項3】 式(I)の中でn=0であり、 【化4】 ことを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
- 【請求項4】 【化5】 (ただし式中R2は a)フッ素、 b)1ないし2個の炭素原子を有するアルキル基または
アルキルオキシ基であって、その中で1個またはそれ以
上の水素がフッ素と置換されていてもよく、または c)2個の炭素原子を有するアルケニル基またはアルケ
ニルオキシ基であって、その中で1個またはそれ以上の
水素がフッ素と置換されていてもよい)式IfないしI
mの化合物からなるグループから選択された化合物 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の式
(I)化合物の液晶混合物での使用。 - 【請求項6】 液晶混合物が請求項1ないし4のいずれ
かに記載の化合物を液晶混合物を基準にして1−40重
量%の量を含むことを特徴とする液晶混合物。 - 【請求項7】 液晶混合物がネマチックまたはコレステ
リックであることを特徴とする、請求項6による液晶混
合物。 - 【請求項8】 請求項6および7のいずれかに記載の液
晶混合物を含有する液晶ディスプレイ。
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