JP2018162439A - 化合物および液晶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
R11は、それぞれの出現で互いに独立に、H、F、1〜20個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル鎖を表し、ただし1個の−CH2−基または存在するのであれば複数の−CH2−基は−O−または−(C=O)−で置き換えられてよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、1個または存在するのであれば複数の−CH2−基は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてよく、ただし1個のH原子または複数のH原子は、F、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられてよく、
R11は、好ましくはHまたはアルキル、特に好ましくはアルキル、特に好ましくはn−アルキル、非常に特に好ましくはn−ブチルを表し、
R12は、それぞれの出現で互いに独立に1〜20個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル鎖(該鎖中、1個の−CH2−基または複数の−CH2−基は、−O−または−(C=O)−で置き換えられていてもよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできない。)を表すか、シクロアルキルまたはアルキルシクロアルキル単位を含有する炭化水素基(該基中、1個の−CH2−基または複数の−CH2−基は、−O−または−(C=O)−で置き換えられていてもよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、該基中、1個のH原子または複数のH原子は、F、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられていてもよい。)を表すか、芳香族またはヘテロ芳香族炭化水素基(該基中、1個のH原子または複数のH原子は、F、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられていてもよい。)を表し、
R12は、好ましくは、H、非分岐状のアルキルまたは分岐状のアルキル、特に好ましくはHまたは非分岐状のアルキルを表し、
R13は、それぞれの出現で互いに独立に1〜10個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアシル基、好ましくは、6〜12個のC原子を有するn−アルキル、または芳香族炭化水素もしくはカルボン酸基を表し、
R14は、それぞれの出現で互いに独立に1〜10個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアシル基、好ましくはn−アルキル、または6〜12個のC原子を有する芳香族炭化水素もしくはカルボン酸基を表し、
R15は、それぞれの出現で互いに独立に1〜10個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、該基中、1個の−CH2−基または複数の−CH2−基は、−O−または−(C=O)−で置き換えられていてもよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、
S11およびS12は、それぞれの出現で互いに独立に1〜20個のC原子を有するアルキレン基を表し、該基は分岐状または好ましくは直鎖状で好ましくは、1〜20個のC原子、好ましくは1〜10個のC原子を有し、特に好ましくは1〜8個のC原子を有する−(CH2−)nであり、ただし1個の−CH2−基または存在するのであれば複数の−CH2−基は−O−または−(C=O)−で置き換えられてよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、1個または存在するのであれば複数の−CH2−基は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてよく、ただし1個のH原子または複数のH原子は、F、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられてよく、
X11は、Cを表し、
Y11〜Y14は、それぞれ互いに独立にメチルまたはエチルを表し、特に好ましくは全てがメチルまたはエチルのいずれか、非常に特に好ましくはメチルを表し、
Z11〜Z14は、それぞれの出現で互いに独立に、−O−、−(C=O)−、−O−(C=O)−、−(C=O)−O−、−O−(C=O)−O−、−(N−R13)−、−N−R13−(C=O)−または単結合を表すがS11が単結合の場合、Z11およびZ12の両者は同時には−O−を表さず、しかしながらS12が単結合の場合、Z13およびZ14の両者は同時には−O−を表さず、およびしかしながら−X11[−R11]o−が単結合の場合、Z12およびZ13の両者は同時には−O−を表さず、
Z11は好ましくは、−O−を表し、
Z13は好ましくは、単結合を表し、
n×pは3〜10、好ましくは8までの整数を表し、
pは、1または2を表し、
oは、(3−p)を表し、
pが1の場合、
nは3、4、5、6または8、特に好ましくは4、6または8、非常に特に好ましくは4または6を表し、および
mは、(10−n)を表し、および
pが2の場合、
nは2〜4の整数、好ましくは2または3、特に好ましくは3を表し、および
mは、(4−n)を表し、
p=1の場合、あるいは−X11[−R11]o−は単結合も表してよい。
R21は、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基、または2〜7個のC原子を有する無置換のアルケニル基、好ましくはn−アルキル基を表し、特に好ましくは3個、4個または5個のC原子を有し、および
R22は、2〜7個のC原子を有し、好ましくは2個、3個または4個のC原子を有する無置換のアルケニル基、より好ましくはビニル基または1−プロペニル基、特にビニル基を表す。
R31は、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基、好ましくはn−アルキル基を表し、特に好ましくは2〜5個のC原子を有し、
R32は、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基を表し、好ましくは2〜5個のC原子を有し、または1〜6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基を表し、好ましくは2個、3個または4個のC原子を有し、および
m、nおよびoは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
RB1およびRB2は、それぞれ互いに独立に、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基、アルコキシ基、アキサアルキル基もしくはアルコキシアルキル基、または2〜7個のC原子を有するアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基を表し、
LB1およびLB2は、それぞれ互いに独立にFまたはCl、好ましくはFを表す。
alkylは特に好ましくは、直鎖状のアルキル、特にはCH3−、C2H5−、n−C3H7−、n−C4H9−またはn−C5H11−を表し、および
alkenylは特に好ましくは、CH2=CH−、E−CH3−CH=CH−、CH2=CH−CH2−CH2−、E−CH3−CH=CH−CH2−CH2−またはE−(n−C3H7)−CH=CH−を表す。
−Z12−S11−Z11−は、それぞれの出現で互いに独立に、−O−、−S11−O−、−O−S11−O−、−(C=O)−O−S11−O−、−O−(C=O)−S11−O−、−O−(C=O)−S11−(C=O)−O−、−O−S11−(C=O)−O−、−(C=O)−O−S11−(C=O)−O−、または−(N−R13)−S11−O−、−N−R13−(C=O)−S11−(C=O)−O−または単結合、好ましくは−O−、−S11−O−、−O−S11−O−、−(C=O)−O−S11−O−、−O−(C=O)−S11−O−または−O−S11−(C=O)−O−を表し、および/または
R11は存在しているのであれば、アルキル、アルコキシまたはH、好ましくはHまたはアルキルを表し、および/または
R12は、H、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルもしくは3−ヘプチル、またはシクロヘキシルを表す。
5%以上〜30%以下の範囲内の合計濃度で、1種類以上の式III−1の化合物と、
3%以上〜30%以下の範囲内の合計濃度で、1種類以上の式III−2の化合物と、
5%以上〜30%以下の範囲内の合計濃度で、1種類以上の式III−3の化合物と、
1%以上〜30%以下の範囲内の合計濃度で、1種類以上の式III−4の化合物とを含む。
alkylは、1〜7個のC原子を有し、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylは、2〜5個のC原子を有し、好ましくは2〜4個のC原子、特に好ましくは2個のC原子を有するアルケニル基を表し、
alkenyl’は、2〜5個のC原子を有し、好ましくは2〜4個のC原子を有し、特に好ましくは2〜3個のC原子を有するアルケニル基を表す。
RB1およびRB2は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基、アルコキシ基、アキサアルキル基もしくはアルコキシアルキル基、または2〜7個のC原子を有するアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基を表し、好ましくは両者がアルコキシ基を表し、および
LB1およびLB2は、それぞれの場合で互いに独立にFまたはCl、好ましくはFを表す。
R31は、2〜5個のC原子を有し、好ましくは3〜5個のC原子を有するアルキル基を表し、
R32は、2〜5個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシ基または2〜4個のC原子を有するアルケニルオキシ基を表す。
R31は、2〜5個のC原子を有し、好ましくは3〜5個のC原子を有するアルキル基を表し、
R32は、2〜5個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシ基または2〜4個のC原子を有するアルケニルオキシ基を表す。
R31は、2〜5個のC原子を有し、好ましくは3〜5個のC原子を有するアルキル基を表し、
R32は、2〜5個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシ基または2〜4個のC原子を有するアルケニルオキシ基を表す。
10〜60重量%の式III−1〜III−4の化合物の群から選択する1種類以上の化合物および/または
30〜80重量%の式IVおよび/またはVの1種類以上の化合物
ただし媒体中の全化合物の合計含有量は、100%である。
R41は、1〜7個のC原子を有し、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
R42は、1〜7個のC原子を有するアルキルまたは1〜6個のC原子を有するアルコキシを表し、両方は好ましくは2〜5個のC原子を有する。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有し、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有し、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表す。
R51およびR52は、互いに独立に、R21およびR22に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、1〜7個のC原子を有するアルキル、好ましくはn−アルキル、特に好ましくは1〜5個のC原子を有するn−アルキル、1〜7個のC原子を有するアルコキシ、好ましくはn−アルコキシ、特に好ましくは2〜5個のC原子を有するn−アルコキシ、2〜7個のC原子を有し、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
pおよびqは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
(p+q)は、好ましくは、0または1を表す。
Y5は、HまたはFを表し、好ましくは
R51は、1〜7個のC原子を有するアルキルまたは2〜7個のC原子を有するアルケニルを表し、
R52は、1〜7個のC原子を有するアルキル、2〜7個のC原子を有するアルケニルまたは1〜6個のC原子を有するアルコキシ、好ましくはアルキルまたはアルケニル、特に好ましくはアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有し、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有し、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有し、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有し、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
100ppm以上〜2500ppm以下、好ましくは300ppm以上〜2000ppm以下、特に好ましくは500ppm以上〜1500ppm以下、非常に特に好ましくは700ppm以上〜1200ppm以下の式Iの化合物と、
20%以上〜60%以下、好ましくは25%以上〜50%以下、特に好ましくは30%以上〜45%以下の式IIの化合物と、および
50%以上〜70%以下の式III−1〜III−4および/またはBの化合物と
を含む。
式Iの化合物と、
式CC−n−VおよびCC−n−Vm、好ましくは、式CC−3−V、CC−3−V1、CC−4−VおよびCC−5−Vの化合物の群から選択され、特に好ましくは、化合物CC−3−V、CC−3−V1およびCC−4−Vから選択される式IIの1種類以上の化合物、非常に特に好ましくは化合物CC−3−Vと、および任意成分として追加的に化合物(1種類または多種類)CC−4−Vおよび/またはCC−3−V1と、
好ましくは式CY−n−Omで、式CY−3−O2、CY−3−O4、CY−5−O2およびCY−5−O4の化合物の群から選択される式III−1−1の1種類以上の化合物と、
式CCY−n−mおよびCCY−n−Om、好ましくはCCY−n−Omの化合物の群から選択され、好ましくは、式CCY−3−O2、CCY−2−O2、CCY−3−O1、CCY−3−O3、CCY−4−O2、CCY−3−O2およびCCY−5−O2の化合物の群から選択される式III−1−2の1種類以上の化合物と、
任意成分として好ましくは必須成分として、好ましくは式CLY−n−Omで、好ましくは、式CLY−2−O4、CLY−3−O2およびCLY−3−O3の化合物の群から選択される式III−2−2の1種類以上の化合物と、
好ましくは式CPY−n−Omの、好ましくは式CPY−2−O2およびCPY−3−O2、CPY−4−O2およびCPY−5−O2の化合物の群から選択される式III−3−2の1種類以上の化合物と、
好ましくは式PYP−n−mの、好ましくは式PYP−2−3およびPYP−2−4の化合物の群から選択される式III−4の1種類以上の化合物と、
を含む。
上の反応スキームにおいて、Pgは保護基を表し、Rgは脱離基を表し、パラメータnは式Iの場合に与える意味を有し、Lは連結単位を表し、更にR1はベンジルまたはOラジカルの意味を有し、「環構造」は式Iの場合にZGに与える意味を有し、Sp1およびSp2は式Iの場合にそれぞれS11およびS12に与える意味を有し、好ましくはnは2または3を表し、Lは単結合を表し、「環構造」は芳香族または脂肪族基を表し、Sp1およびSp2は単結合または1〜8個のC原子を有するアルキレン基を表し、R1はベンジルまたはOラジカルを表す。
V0 20℃における容量閾電圧[V]
ne 20℃および589nmにおける異常屈折率
n0 20℃および589nmにおける通常屈折率
Δn 20℃および589nmにおける光学的異方性
ε⊥ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率
ε‖ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率
Δε 20℃および1kHzにおける誘電異方性
cl.p.またはT(N,I) 透明点[℃]
ν 20℃で測定される流動粘度(mm2・s−1)
γ1 20℃で測定される回転粘度(mPa・s)
K1 20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]
K2 20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]
K3 20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]
LTS 試験用セルにおいて決定される相の低温安定性(ネマチック相)
VHR 電圧保持率(Voltage Holding Ratio)
ΔVHR VHRの低下
Srel VHRの比安定性。
(n、mおよびzは、それぞれ互いに独立に、整数、好ましくは1〜6である。)
以下の物質は、本出願による式Iの好ましい物質または本出願により好ましく用いられる式Iの物質である。
相:ガラス転移温度(TG)=23.5℃、150℃からの分解
MS(APCI)=1605.1[M+H+]。
相:Tg(ガラス転移温度)52℃、C(融点)57℃I、分解>175℃
MS(APCI)=1734。
以下の表中に示す組成および特性を有する液晶混合物を、調製および検討する。参照(Ref.)として安定化していない基礎混合物と比較することで、式Iの化合物を含む混合物の改良された安定性を示す。
以下の混合物(M−1)を調製および検討する。
以下の混合物(M−2)を調製および検討する。
結果を以下の表である表7にまとめる。
以下の混合物(M−5)を調製および検討する。
以下の混合物(M−6)を調製および検討する。
Claims (18)
- a)式Iの1種類以上の化合物と、および
b)式IIの1種類以上の化合物と、および/または
c)式III−1〜III−4およびBの化合物の群から選択する1種類以上の化合物と
を含むことを特徴とする液晶媒体。
R11は、それぞれの出現で互いに独立に、H、F、1〜20個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル鎖を表し、ただし1個の−CH2−基または存在するのであれば複数の−CH2−基は−O−または−(C=O)−で置き換えられてよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、1個または存在するのであれば複数の−CH2−基は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてよく、ただし1個のH原子または複数のH原子は、F、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられてよく、
R12は、それぞれの出現で互いに独立に1〜20個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル鎖(該鎖中、1個の−CH2−基または複数の−CH2−基は、−O−または−(C=O)−で置き換えられていてもよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできない。)を表すか、シクロアルキルまたはアルキルシクロアルキル単位を含有する炭化水素基(該基中、1個の−CH2−基または複数の−CH2−基は、−O−または−(C=O)−で置き換えられていてもよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、該基中、1個のH原子または複数のH原子は、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられていてもよい。)を表すか、芳香族またはヘテロ芳香族炭化水素基(該基中、1個のH原子または複数のH原子は、F、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられていてもよい。)を表し、
R13は、それぞれの出現で互いに独立に1〜10個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアシル基、または芳香族炭化水素もしくはカルボン酸基を表し、
R14は、それぞれの出現で互いに独立に1〜10個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアシル基、または6〜12個のC原子を有する芳香族炭化水素もしくはカルボン酸基を表し、
R15は、それぞれの出現で互いに独立に1〜10個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、該基中、1個の−CH2−基または複数の−CH2−基は、−O−または−(C=O)−で置き換えられていてもよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、
S11およびS12は、それぞれの出現で互いに独立に1〜20個のC原子を有するアルキレン基を表し、該基は分岐状または直鎖状でよく、ただし1個の−CH2−基または存在するのであれば複数の−CH2−基は−O−または−(C=O)−で置き換えられてよいが、2個の隣接する−CH2−基を−O−で置き換えることはできず、1個または存在するのであれば複数個の−CH2−基は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてよく、ただし1個のH原子または複数のH原子は、F、OR13、N(R13)(R14)またはR15で置き換えられてよく、
X11は、Cを表し、
Y11〜Y14は、それぞれ互いに独立にメチルまたはエチルを表し、
Z11〜Z14は、それぞれの出現で互いに独立に、−O−、−(C=O)−、−O−(C=O)−、−(C=O)−O−、−O−(C=O)−O−、−(N−R13)−、−N−R13−(C=O)−または単結合を表すがS11が単結合の場合、Z11およびZ12の両者は同時には−O−を表さず、しかしながらS12が単結合の場合、Z13およびZ14の両者は同時には−O−を表さず、しかしながら−X11[−R11]o−が単結合の場合、Z12およびZ13の両者は同時には−O−を表さず、
pは、1または2を表し、
oは、(3−p)を表し、
n×pは、3〜10の整数を表し、
pが1の場合、
mは、(10−n)を表し、
およびpが2の場合、
nは、2〜4の整数を表し、および
mは、(4−n)を表し、
およびp=1の場合、あるいは−X11[−R11]o−は単結合も表してよい。)
R21は、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基、または2〜7個のC原子を有する無置換のアルケニル基を表し、および
R22は、2〜7個のC原子を有する無置換のアルケニル基を表す。)
R31は、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基を表し、
R32は、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基、または1〜6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基を表し、
m、nおよびoは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
RB1およびRB2は、それぞれ互いに独立に、1〜7個のC原子を有する無置換のアルキル基、アルコキシ基、アキサアルキル基もしくはアルコキシアルキル基、または2〜7個のC原子を有するアルケニル基もしくはアルケニルオキシ基を表し、
LB1およびLB2は、それぞれ互いに独立にFまたはCl、好ましくはFまたはClを表す。) - 媒体全体における式Iの化合物の合計濃度は、1ppm以上〜2500ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載の媒体。
- 請求項1で示す通りの式IIの化合物を含み、ただしR21はn−プロピルを表し、R22はビニルを表すことを特徴とする請求項1または2に記載の媒体。
- 媒体全体における式IIの化合物の合計濃度は、25%以上〜45%以下であることを特徴とする請求項3に記載の媒体。
- 請求項1に記載の式Bの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の媒体。
- 請求項1で示す通りの式III−4の1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の媒体。
- 1種類以上のキラル化合物を追加して含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の媒体。
- pは、1を表す請求項8に記載の式Iの化合物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶媒体を含有することを特徴とする電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品。
- IPS、FFS、VAまたはECB効果に基づくことを特徴とする請求項11に記載のディスプレイ。
- アクティブマトリックスアドレスデバイスを含有することを特徴とする請求項11または12に記載のディスプレイ。
- 液晶媒体における請求項8〜10のいずれか1項に記載の式Iの化合物の使用。
- 電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品における請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶媒体の使用。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶媒体を調製する方法であって、
請求項1〜10いずれか1項に記載の式Iの1種以上の化合物を、請求項1に記載の式IIの1種以上の化合物と、および/または請求項1に記載の式III−1〜III−4の化合物の群から選択する1種以上の化合物と混合すること特徴とする方法。 - 請求項8〜10のいずれか1項に記載の式Iの化合物を調製する方法であって、
対応する2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシルまたは1−ベンジル前駆体を水素化して該化合物を得ることを特徴とする方法。
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