JP2005530832A - 液晶媒体の成分としての３，３，４，４−テトラフルオロシクロペンタン化合物 - Google Patents

Abstract

式（Ｉ）
【化１】

式中、Ｒ^１、Ａ^１、Ａ^２、Ｚ^１、Ｚ^２およびｍは、請求項１において定義した通りである、
で表される３，３，４，４−テトラフルオロシクロペンタン化合物は、液晶媒体の成分として適する。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、式Ｉ

式中、
Ｒ^１は、Ｈあるいは、１５個までの炭素原子を有し、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ_３により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキル基であり、ここで、さらに、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ_２基は、各々、互いに独立して、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｓ−、

−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置換されてよく、

Ａ^１およびＡ^２は、各々、互いに独立して、
（ａ）さらに１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基が−Ｏ−および／または−Ｓ−により置換され得るトランス−１，４−シクロヘキシレン基、
（ｂ）さらに１つまたは２つのＣＨ基がＮにより置換され得る１，４−フェニレン基、
（ｃ）１，４−シクロヘキセニレン、
（ｄ）１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイルおよび１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルからなる群からの基
であり、
ここで、基（ａ）〜（ｄ）は、１個または２個以上、特に１個または２個のフッ素原子により置換されてよく、
Ｚ^１およびＺ^２は、各々、互いに独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ_２）_４−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−Ｃ_２Ｆ_４−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２ＣＨ_２−または単結合であり、
ｍは、０、１または２である、
で表される、３，３，４，４−テトラフルオロシクロペンタン化合物に関する。

本発明はさらに、これらの化合物の、液晶媒体の成分としての使用並びに、本発明の液晶媒体を含む液晶および電気光学的ディスプレイ素子に関する。
式Ｉで表される化合物を、特にねじれセルの原理、ゲスト−ホスト効果、配向相の変形の効果または動的散乱の効果に基づくディスプレイのための液晶媒体の成分として、用いることができる。

本発明は、液晶媒体の成分として好適であり、特に同時に、比較的低い粘度および比較的高い誘電異方性を有する、新規な安定な液晶またはメソゲン性化合物を見出す目的を有していた。
しかし、高いΔεを有するこのような化合物の極めて広い範囲の適用の領域の観点から、特定の用途に精密にカスタマイズされた特性を有する高いネマトゲン性(nematogeneity)を有する、有用な他の化合物を有することが望ましかった。

ここで、式Ｉで表される化合物は、液晶媒体の成分として高度に好適であることが見出された。特に、これらは、比較的低い粘度を有する。本発明の化合物を用いて、極めて低いΔｎ、高い正のΔεおよび極めて高い電圧保持比を有する混合物を製造することができる。このタイプの混合物は、反射的用途に特に適する。これらを用いて、広い中間相範囲並びに光学異方性（Δｎ）および誘電異方性（Δε）のための有利な値を有する、安定な液晶媒体を得ることができる。さらに、本発明の媒体は、極めて良好な低温挙動を有する。

さらに、式Ｉで表される化合物を提供すると、種々の適用の観点から、液晶混合物の製造に適する液晶物質の範囲が、極めて一般的に顕著に拡大される。
式Ｉで表される化合物は、広い適用の範囲を有する。置換基の選択に依存して、これらの化合物は、液晶媒体が主に構成されるベース物質として作用し得る；しかし、式Ｉで表される化合物を、他の群の化合物からの液晶ベース物質に加えて、例えばこのタイプの誘電体の誘電および／または光学異方性を改変し、および／またはこのしきい値電圧および／またはこの粘度を最適化することも可能である。

純粋な状態において、式Ｉで表される化合物は、無色であり、電気光学的使用に好ましく位置する温度範囲において液晶中間相を形成する。これらは、化学的に、熱的に、および光に対して安定である。
従って、本発明は、式Ｉで表される化合物およびこれらの化合物の、液晶媒体の成分としての使用に関する。本発明はさらに、式Ｉで表される少なくとも１種の化合物を含む液晶媒体およびこのような媒体を含む液晶ディスプレイ素子、特に電気光学的ディスプレイ素子に関する。

単純化のため、以下のＡ^３は、式

で表される基であり、Ｃｙｃは、１，４−シクロヘキシル基であり、Ｃｈｅは、１，４−シクロヘキシレン基であり、Ｄｉｏは、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基であり、Ｄｉｔは、１，３−ジチアン−２，５−ジイル基であり、Ｐｈｅは、１，４−フェニレン基であり、Ｐｙｄは、ピリジン−２，５−ジイル基であり、Ｐｙｒは、ピリミジン−２，５−ジイル基であり、Ｂｉは、ビシクロ［２．２．２］オクチレン基であり、ここで、Ｃｙｃおよび／またはＰｈｅは、非置換であるか、またはＦにより単置換もしくは二置換され得る。
Ａ^１およびＡ^２は、好ましくは、Ｃｙｃ、Ｃｈｅ、Ｐｈｅ、Ｐｙｒ、ＰｙｄおよびＤｉｏからなる群から選択される。

従って、式Ｉで表される化合物は、従属式ＩａおよびＩｂ：

で表される二環式化合物、従属式Ｉｃ〜Ｉｅ：

で表される三環式化合物並びに従属式Ｉｆ〜Ｉｉ：

で表される四環式化合物を含む。

また、好ましいのは、Ａ^１および／またはＡ^２が、Ｆにより単置換または二置換されている１，４−フェニレンである、式Ｉおよびすべての従属式で表される化合物である。これらは、特に、２−フルオロ−１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレンおよび３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。
Ａ^１およびＡ^２は、好ましくは、

である。

Ｚ^１およびＺ^２は、好ましくは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−および−ＣＨ_２ＣＨ_２−、二次的には好ましくは−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−および−ＯＣＨ_２−である。基Ｚ^１およびＺ^２の１つが、−（ＣＨ_２）_４−または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２ＣＨ_２−である場合には、他方の基Ｚ^１またはＺ^２（存在する場合）は、好ましくは単結合である。
Ｒ^１は、好ましくは、７個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシである。
ｍは、好ましくは０または１である。

Ｒ^１が、アルキル基および／またはアルコキシ基である場合には、これは、直鎖状または分枝状であることができる。これは、好ましくは、直鎖状であり、１、２、３、５、６または７個の炭素原子を有し、従って、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、ヘプチル、ブチル、ヘキシル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシ、さらにオクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシまたはテトラデシルオキシである。

オキサアルキルは、好ましくは、直鎖状２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）もしくは３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−もしくは４−オキサペンチル、２−、３−、４−もしくは５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−もしくは６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−もしくは７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−もしくは８−オキサノニルまたは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−もしくは９−オキサデシルである。

Ｒ^１が、１つのＣＨ_２基が−ＣＨ＝ＣＨ−により置換されているアルキル基である場合には、これは、直鎖状であるかまたは分枝状であることができる。これは、好ましくは、直鎖状であり、２〜１０個の炭素原子を有する。従って、これは、特に、ビニル、プロプ−１−もしくは−２−エニル、ブト−１−、−２−もしくは−３−エニル、ペント−１−、−２−、−３−もしくは−４−エニル、ヘクス−１−、−２−、−３−、−４−もしくは−５−エニル、ヘプト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−もしくは−６−エニル、オクト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−もしくは−７−エニル、ノナ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−もしくは−８−エニルまたはデク−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−もしくは−９−エニルである。

Ｒ^１が、１つのＣＨ_２基が−Ｏ−により置換されており、１つが−ＣＯ−により置換されているアルキル基である場合には、これらは、好ましくは隣接している。従って、これらは、アシルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯを含む。これらは、好ましくは直鎖状であり、２〜６個の炭素原子を有する。

従って、これらは、特に、アセトキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセトキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセトキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセトキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセトキシブチル、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、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピルまたは４−（メトキシカルボニル）ブチルである。

Ｒ^１が、１つのＣＨ_２基が非置換または置換−ＣＨ＝ＣＨ−により置換されており、隣接するＣＨ_２基がＣＯまたはＣＯ−ＯまたはＯ−ＣＯにより置換されているアルキル基である場合には、これは、直鎖状または分枝状であることができる。これは、好ましくは、直鎖状であり、４〜１３個の炭素原子を有する。従って、これは、特に、アクリロイルオキシメチル、２−アクリロイルオキシエチル、３−アクリロイルオキシプロピル、４−アクリロイルオキシブチル、５−アクリロイルオキシペンチル、６−アクリロイルオキシヘキシル、７−アクリロイルオキシヘプチル、８−アクリロイルオキシオクチル、９−アクリロイルオキシノニル、１０−アクリロイルオキシデシル、メタクリロイルオキシメチル、２−メタクリロイルオキシエチル、３−メタクリロイルオキシプロピル、４−メタクリロイルオキシブチル、５−メタクリロイルオキシペンチル、６−メタクリロイルオキシヘキシル、７−メタクリロイルオキシヘプチル、８−メタクリロイルオキシオクチルまたは９−メタクリロイルオキシノニルである。

Ｒ^１が、ＣＮまたはＣＦ_３により単置換されているアルキルまたはアルケニル基である場合には、この基は、好ましくは直鎖状であり、ＣＮまたはＣＦ_３による置換は、ω位においてである。

Ｒ^１が、ハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキルまたはアルケニル基である場合には、この基は、好ましくは直鎖状であり、ハロゲンは、好ましくはＦまたはＣｌである。多置換の場合において、ハロゲンは、好ましくはＦである。得られた基はまた、パーフルオロ化基を含む。単置換の場合において、フッ素または塩素置換基は、任意の所望の位置においてとすることができるが、好ましくはω位においてである。

重合反応に適する翼基（wing groups）Ｒ^１を有する、式Ｉで表される化合物は、液晶ポリマーの製造に適する。
分枝状翼基Ｒを含む、式Ｉで表される化合物は、時々、慣用の液晶ベース材料への一層良好な溶解度のために、重要であり得るが、特にこれらが、光学的に活性である場合には、キラルなドーパントとして重要である。このタイプのスメクティック化合物は、強誘電性材料の成分として適する。
Ｓ_Ａ相を有する、式Ｉで表される化合物は、例えば、熱的にアドレスされたディスプレイに適する。

このタイプの分枝状基は、一般的に、１つのみの鎖分枝を含む。好ましい分枝状基Ｒは、イソプロピル、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、イソブチル（＝２−メチルプロピル）、２−メチルブチル、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシ、２−メチルブトキシ、３−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキシルオキシ、１−メチルヘキシルオキシおよび１−メチルヘプチルオキシである。

Ｒ^１が、２つまたは３つ以上のＣＨ_２基が−Ｏ−および／または−ＣＯ−Ｏ−により置換されているアルキル基である場合には、これは、直鎖状または分枝状であることができる。これは、好ましくは、分枝状であり、３〜１２個の炭素原子を有する。従って、これは、特に、ビスカルボキシメチル、２，２−ビスカルボキシエチル、３，３−ビスカルボキシプロピル、４，４−ビスカルボキシブチル、５，５−ビスカルボキシペンチル、６，６−ビスカルボキシヘキシル、７，７−ビスカルボキシヘプチル、８，８−ビスカルボキシオクチル、９，９−ビスカルボキシノニル、１０，１０−ビスカルボキシデシル、ビス（メトキシカルボニル）メチル、２，２−ビス（メトキシカルボニル）エチル、３，３−ビス（メトキシカルボニル）プロピル、４，４−ビス（メトキシカルボニル）ブチル、５，５−ビス（メトキシカルボニル）ペンチル、６，６−ビス（メトキシカルボニル）ヘキシル、７，７−ビス（メトキシカルボニル）ヘプチル、８，８−ビス（メトキシカルボニル）オクチル、ビス（エトキシカルボニル）メチル、２，２−ビス（エトキシカルボニル）エチル、３，３−ビス（エトキシカルボニル）プロピル、４，４−ビス（エトキシカルボニル）ブチルまたは５，５−ビス（エトキシカルボニル）ヘキシルである。

重縮合に適する翼基Ｒ^１を有する、式Ｉで表される化合物は、液晶重縮合物の製造に適する。
式Ｉは、これらの化合物および光学的対掌体のラセミ体と、これらの混合物との両方を包含する。

式Ｉおよび従属式のこれらの化合物の中で、好ましいのは、この中に存在する基の少なくとも１つが、示した好ましい意味の１つを有するものである。
式Ｉで表される化合物において、好ましいのは、Ｃｙｃおよびピペリジン環が、トランス−１，４−二置換されている立体異性体である。各々の場合において１つまたは２つ以上のＰｙｄ、Ｐｙｒおよび／またはＤｉｏ基を含む、前述の式で表されるものは、２種の２，５−位置異性体を包含する。

好ましい一層小さい群の化合物は、従属式Ｉ１〜Ｉ３０：

で表されるものである。

１，４−シクロヘキセニレン基は、好ましくは、以下の構造：

を有する。

式Ｉで表される化合物は、文献（例えば標準的な学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie［有機化学の方法］、Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart）に記載されているように、正確には知られており、前述の反応に好適な反応条件下で、自体公知の方法により調製する。
また、ここで、自体公知であるが、ここでは一層詳細には述べない変法を用いることができる。

本発明の液晶媒体は、好ましくは、２〜４０種、特に４〜３０種の成分を、本発明の１種または２種以上の化合物以外のさらなる構成成分として含む。これらの媒体は、極めて特に好ましくは、本発明の１種または２種以上の化合物以外に、７〜２５種の成分を含む。これらのさらなる構成成分は、好ましくは、ネマティックまたはネマトゲン性（単変性またはアイソトロピック）物質、特にアゾキシベンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、ターフェニル類、安息香酸フェニル類または安息香酸シクロヘキシル類、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸またはシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル類、フェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン類、１，４−ビスシクロヘキシルベンゼン類、４，４’−ビスシクロヘキシルビフェニル類、フェニルまたはシクロヘキシルピリミジン類、フェニルまたはシクロヘキシルピリジン類、フェニルまたはシクロヘキシルジオキサン類、フェニルまたはシクロヘキシル−１，３−ジチアン類、１，２−ジフェニルエタン類、１，２−ジシクロヘキシルエタン類、１−フェニル−２−シクロヘキシルエタン類、１−シクロヘキシル−２−（４−フェニルシクロヘキシル）エタン類、１−シクロヘキシル−２−ビフェニルエタン類、１−フェニル−２−シクロヘキシルフェニルエタン類、随意にハロゲン化されたスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、トラン類および置換されたケイ皮酸類の群からの物質から選択されている。これらの化合物における１，４−フェニレン基はまた、フッ素化されていてもよい。

本発明の媒体のさらなる構成成分として適する、最も重要な化合物は、式１、２、３、４および５：

により特徴づけすることができる。

式１、２、３、４および５において、同一であるかまたは異なることができるＬおよびＥは、各々、互いに独立して、−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐｙｒ−、−Ｄｉｏ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−および−Ｇ−Ｃｙｃ−並びにこれらの鏡像により形成される群からの２価の基であり、ここで、Ｐｈｅは、非置換またはフッ素置換１，４−フェニレンであり、Ｃｙｃは、トランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、Ｐｙｒは、ピリミジン−２，５−ジイルまたはピリジン−２，５−ジイルであり、Ｄｉｏは、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルであり、およびＧは、２−（トランス−１，４−シクロヘキシル）エチルであり、Ｐｙｒは、ピリミジン−２，５−ジイルであり、Ｐｙｄは、ピリジン−２，５−ジイルであり、またはＰｙは、ピラン環である。

基ＬおよびＥの１つは、好ましくはＣｙｃ、ＰｈｅまたはＰｙｒである。Ｅは、好ましくは、Ｃｙｃ、ＰｈｅまたはＰｈｅ−Ｃｙｃである。本発明の媒体は、好ましくは、ＬおよびＥが、Ｃｙｃ、Ｐｈｅ、ＰｙおよびＰｙｒからなる群から選択されている、式１、２、３、４および５で表される化合物から選択された１種または２種以上の成分、並びに同時に、基ＬおよびＥの一方が、Ｃｙｃ、ＰｈｅおよびＰｙｒからなる群から選択されており、他方の基が、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−および−Ｇ−Ｃｙｃ−からなる群から選択されている、式１、２、３、４および５で表される化合物から選択された１種または２種以上の成分、並びに随意に、基ＬおよびＥが、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−および−Ｇ−Ｃｙｃ−からなる群から選択されている、式１、２、３、４および５で表される化合物から選択された１種または２種以上の成分を含む。

式１、２、３、４および５で表される化合物の一層小さい従属群において、Ｒ’およびＲ”は、各々、互いに独立して、８個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシまたはアルカノイルオキシである。この一層小さい従属群を、以下で群Ａと呼び、化合物は、従属式１ａ、２ａ、３ａ、４ａおよび５ａにより言及される。これらの化合物のほとんどにおいて、Ｒ’およびＲ”は、互いに異なっており、これらの基の１つは、通常アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルコキシアルキルである。

群Ｂとして知られている、式１、２、３、４および５で表される化合物の、他の一層小さい従属群において、Ｒ”は、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳまたは−（Ｏ）_ｉＣＨ_{３−（ｋ＋ｌ）}Ｆ_ｋＣｌ_ｌであり、式中ｉは、０または１であり、ｋ＋ｌは、１、２または３である；Ｒ”がこの意味を有する化合物を、従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂおよび５ｂにより言及する。特に好ましいのは、Ｒ”が−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳ、−ＣＦ_３、−ＯＣＨＦ_２または−ＯＣＦ_３である、従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂおよび５ｂで表される化合物である。
従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂおよび５ｂで表される化合物において、Ｒ’は、従属式１ａ〜５ａで表される化合物について定義した通りであり、好ましくは、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルコキシアルキルである。

式１、２、３、４および５で表される化合物の、他の一層小さい従属群において、Ｒ”は、−ＣＮである；この従属群を、以下で群Ｃと呼び、この従属群の化合物を、対応して従属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃおよび５ｃにより記載する。従属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃおよび５ｃで表される化合物において、Ｒ’は、従属式１ａ〜５ａで表される化合物について定義した通りであり、好ましくは、アルキル、アルコキシまたはアルケニルである。
群Ａ、ＢおよびＣで表される好ましい化合物に加えて、提案された置換基の他の変種を有する、式１、２、３、４および５で表される他の化合物もまた、一般的である。これらの物質のすべては、文献から知られている方法により、またはこれと同様にして、得られる。

本発明の式Ｉで表される化合物に加えて、本発明の媒体は、好ましくは、群Ａおよび／または群Ｂおよび／または群Ｃから選択された１種または２種以上の化合物を含む。本発明の媒体におけるこれらの群からの化合物の重量による比率は、好ましくは、
群Ａ：０〜９０％、好ましくは２０〜９０％、特に３０〜９０％
群Ｂ：０〜８０％、好ましくは１０〜８０％、特に１０〜６５％
群Ｃ：０〜８０％、好ましくは５〜８０％、特に５〜５０％
であり、ここで、本発明のそれぞれの媒体中に存在する群Ａおよび／またはＢおよび／またはＣの化合物の重量による比率の合計は、好ましくは、５〜９０％および特に１０〜９０％である。

本発明の媒体は、好ましくは、本発明の化合物の１〜４０％、特に好ましくは５〜３０％を含む。好ましいのは、さらに、４０％を超える、特に４５〜９０％の、本発明の化合物を含む媒体である。媒体は、好ましくは、本発明の３種、４種または５種の化合物を含む。

本発明の媒体を、自体慣用の方法において製造する。一般的に、成分を、互いに、有利には高温において溶解する。好適な添加剤により、本発明の液晶相を、これらを、現在まで開示されていなかったすべてのタイプの液晶ディスプレイ素子において用いることができるように、改変することができる。このタイプの添加剤は、当業者に知られており、文献(H. Kelker/R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980)に詳細に記載されている。例えば、多色性染料を、着色されたゲスト−ホスト系の製造のために加えることができるか、または、物質を加えて、ネマティック相の誘電異方性、粘度および／または配向を改変することができる。さらに、安定剤および酸化防止剤を、加えることができる。

本発明の混合物は、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢおよびＩＰＳ用途、特にＴＦＴ用途に適する。

本出願および以下の例において、液晶化合物の構造を頭文字で示し、その化学式への変換は、以下の表ＡおよびＢに従って得られる。すべての基Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１およびＣ_ｍＨ_２ｍ＋１は、それぞれｎ個およびｍ個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基である。表Ｂにおけるコードは自明である。表Ａにおいて、基本構造にかかわる頭文字のみを示す。各場合において、基本構造にかかわる頭文字の後に、「−」で分けて、置換基Ｒ^１、Ｒ^２、Ｌ^１およびＬ^２に関するコードが示されている：

式Ｉで表される１種または２種以上の化合物に加えて、本発明の液晶混合物は、２種、３種または４種以上の、表ＡおよびＢから選択された成分を含む。

表Ｃ：
表Ｃは、本発明の混合物に一般的に加えられる可能なドーパントを示す。

以下の例は、本発明を限定せずに、本発明を説明することを意図する。本明細書中、パーセンテージは重量パーセントである。すべての温度を、摂氏度で示す。ｍ．ｐ．は融点を示し、ｃｌ．ｐ．＝透明点である。さらに、Ｃ＝結晶状態、Ｎ＝ネマティック相、Ｓ＝スメクティック相およびＩ＝アイソトロピック相である。これらの記号間のデータは、転移温度を示す。Δｎは、光学異方性（５８９ｎｍ、２０℃）を示し、流動粘度ν_２０（ｍｍ^２／秒）および回転粘度γ_１［ｍＰａ・ｓ］を、各々２０℃において決定した。

「慣用の精製操作(work-up)」は、所要に応じて水を加え、混合物を、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルまたはトルエンで抽出し、相を分離し、有機相を乾燥し、蒸発させ、生成物を、減圧下での蒸留または結晶化および／またはクロマトグラフィーにより精製することを意味する。以下の略語を用いる：
ＤＡＳＴ 三フッ化ジエチルアミノ硫黄
ＤＭＥＵ １，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
ＰＯＴ カリウム第三ブトキシド
ＴＨＦ テトラヒドロフラン
ｐＴｓＯＨ ｐ−トルエンスルホン酸

例１

段階１．１

１５０ｍｌの２０％水酸化ナトリウム溶液を、０．１９５ｍｏｌの４−ブロモベンズアルデヒドおよび０．１８５ｍｏｌの３，３−ジメトキシ−２−ブタノンの２００ｍｌのメタノール中の混合物に加え、混合物を、室温で１０時間攪拌する。メタノールを、減圧下で蒸留して除去し、残留物を、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルで抽出し、抽出物を、硫酸ナトリウム上で乾燥し、蒸発させる。残留物を、減圧下で蒸留する。蒸留物を、室温で１５時間、１０ｇのｐ−トルエンスルホン酸および１ｌのアセトンと共に攪拌し、アセトンを蒸発させて除去し、残留物を、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル中に吸収させ、溶液を、中性になるまで水で洗浄する。溶液を蒸発させ、残留物を、ペンタンから結晶させる。

段階１．２

４０ｇのジオンＡを、４００ｍｌのメタノールに溶解し、２０ｇのマグネシウムメトキシドをメタノールに溶解した溶液に、沸騰において滴加する。混合物を、１時間沸騰させ、メタノールを、蒸発させて除去し、残留物を、希塩酸で酸性化する。混合物を、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルで抽出し、乾燥し、蒸発させる。残留物を、再結晶により精製する。

段階１．３

０．１ｍｏｌのブロモフェニルシクロペンタジオンＢを、０．７ｍｏｌのＳＦ_４と、５０℃で１２時間、オートクレーブ中で反応させる。混合物を、室温に冷却し、反応ガスを、放出させた後、反応混合物を、ジクロロメタン中に吸収させ、中性になるまで洗浄し、無極性の生成物を、カラムクロマトグラフィーにより分離して除去する。

段階１．４

０．１ｍｏｌの４−ブロモフェニルテトラフルオロシクロペンタンＣを、２００ｍｌのトルエンに、０．１ｍｏｌの４−プロピルシクロヘキシルフェニルボロン酸と共に溶解し、１００ｍｌの２モルのソーダ溶液および０．００２ｍｏｌのＰｄ（ＰＰｈ_３）_４触媒を加える。混合物を、１２時間還流させ、最後にこれに慣用の精製操作を施す。

式

で表される以下の化合物を、同様にして製造する：

Claims (7)

1. 式Ｉ
   

   

   式中、
   Ｒ^１は、Ｈあるいは、１５個までの炭素原子を有し、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ_３により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキル基であり、ここで、さらに、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ_２基は、各々、互いに独立して、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
   

   

   −ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置換されてよく、
   Ａ^１およびＡ^２は、各々、互いに独立して、
   （ａ）さらに１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基が−Ｏ−および／または−Ｓ−により置換され得るトランス−１，４−シクロヘキシレン基、
   （ｂ）さらに１つまたは２つのＣＨ基がＮにより置換され得る１，４−フェニレン基、
   （ｃ）１，４−シクロヘキセニレン、
   （ｄ）１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイルおよび１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルからなる群からの基
   であり、
   ここで、基（ａ）〜（ｄ）は、１個または２個以上のフッ素原子により置換されてよく、
   Ｚ^１およびＺ^２は、各々、互いに独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ_２）_４−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−Ｃ_２Ｆ_４−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２ＣＨ_２−または単結合であり、
   ｍは、０、１または２である、
   で表される、３，３，４，４−テトラフルオロシクロペンタン化合物。
2. 式Ｉ１〜Ｉ３０
   

   

   

   

   

   

   式中、Ｒ^１は、請求項１において定義した通りであり、Ｌ^１およびＬ^２は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦである、
   で表される化合物。
3. Ｒ^１が、７個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシであることを特徴とする、請求項１または２に記載の化合物。
4. 液晶媒体の成分としての、式Ｉで表される化合物の使用。
5. 少なくとも２種の液晶成分を有する液晶媒体であって、これが少なくとも１種の式Ｉで表される化合物を含むことを特徴とする、前記液晶媒体。
6. 請求項５に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、液晶ディスプレイ素子。
7. 誘電体として、請求項５に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、電気光学的ディスプレイ素子。