JP2019116466A - ピペリジン誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
M(Z−Q)m (1)
式(1)において、Mは、窒素原子、三価の環状有機基、四価の環状有機基、および五価の環状有機基から選ばれる1つであり;Zは、単結合、−O−、−COO−、または−OCO−であり;Qは、式(Q−1)で表される一価基であり、mは3,4または5であり、
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から20のアルキルまたは炭素数2から20のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。
「化合物(1z)」は、式(1z)で表される1つの化合物、2つの化合物の混合物、または3つ以上の化合物の混合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「式(1z)および式(2z)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物」の表現は、化合物(1z)および化合物(2z)の群から選択された少なくとも1つの化合物を意味する。
テトラヒドロピラン−2,5−ジイルのような二価基においても同様である。カルボニルオキシのような結合基(−COO−または−OCO−)も同様である。
M(Z−Q)m (1)
式(1)において、Mは、窒素原子、三価の環状有機基、四価の環状有機基、および五価の環状有機基から選ばれる1つであり;Zは、単結合、−O−、−COO−、または−OCO−であり;Qは、式(Q−1)で表される一価基であり、mは3,4または5であり、
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から20のアルキルまたは炭素数2から20のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。
式(1−1)のMが式(M−1)から式(M−6)のうち、いずれか一つで表される三価の基であり、式(1−2)のMが式(M−7)から式(M−11)のうち、いずれか一つで表される四価の環状基であり、式(1−3)のMが式(M−12)および式(M−13)のうち、いずれか一つで表される五価の環状基であり、これらの基において、nは、0、1、2、または3であり;
Zは、単結合、−O−、−COO−、または−OCO−であり;Qは、式(Q−1)で表される一価基であり、
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。
式(1a)から式(1m)において、nは、0または1であり;Qは、式(Q−1)で表される一価基であり、
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、炭素数1から10のアルキル、または炭素数1から10のアルコキシである。
Qが、式(Q−1)で表される一価基であり、
式(Q−1)において、Raが、水素または炭素数1から10のアルキルである。
式(2)から式(4)において、
R11およびR12は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環B1、環B2、環B3、および環B4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−、または−C≡C−である。
式(21)から(23)において、
R16は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X11は、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環D1、環D2、および環D3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z18、Z19、およびZ20は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−(CH2)4−であり;
L13およびL14は独立して、水素またはフッ素である。
式(24)において、
R17は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X12は、−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
環E1は、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z21は、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−C≡C−であり;
L15およびL16は独立して、水素またはフッ素であり;
iは、1、2、3、または4である。
式(5)から(13)において、
R13、R14およびR15は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく、そしてR15は、水素またはフッ素であってもよく;
環C1、環C2、環C3、および環C4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
環C5および環C6は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
Z14、Z15、Z16、およびZ17は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−OCF2CH2CH2−であり;
L11およびL12は独立して、フッ素または塩素であり;
S11は、水素またはメチルであり;
Xは、−CHF−または−CF2−であり;
j、k、m、n、p、q、r、およびsは独立して、0または1であり、k、m、n、およびpの和は、1または2であり、q、r、およびsの和は、0、1、2、または3であり、tは、1、2、または3である。
本発明の化合物(1)は、複数のテトラメチルピペリジニルを有することを特徴とする。この化合物は、ヒンダードアミン系の光安定剤として有用である。化合物(1)は、液晶性化合物の光反応によって生成した分解生成物をトラップするのに適している。この化合物は、液晶性化合物の混合物、すなわち液晶組成物に添加することができる。この化合物は、液晶組成物への高い溶解度を有するからである。化合物(1)は、この液晶性化合物がバックライトや太陽からの光によって分解するのを防止する効果がある。化合物(1)は、熱安定剤としての効果も有するようである。
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・(オキシラジカル)、−OH(ヒドロキシ)、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から20のアルキルまたは炭素数2から20のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。
化合物(1)の合成法について説明する。化合物(1)は、有機合成化学の方法を適切に組み合せることにより合成できる。この方法は、フーベン−ヴァイル(Houben-Wyle, Methoden der Organische Chemie, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart)、オーガニック・シンセシズ(Organic Syntheses, John Wily & Sons, Inc.)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wily & Sons Inc.)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載されている。
公知の方法で合成されるハロゲン化物(21a)からグリニャール試薬を調製する。市販されている化合物(22a)にこの試薬を作用させて化合物(23a)を得る。化合物(23a)を酸処理し、パラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することによって化合物(1A)を合成する。
フッ素化物(24a)と化合物(22b)とをカリウムt−ブトキシドのような塩基の存在下で加熱することによって化合物(1B)を合成する。
メチルエステル(25a)と化合物(22b)とをジブチルスズオキシドのような触媒の存在下で加熱することによって化合物(1C)を合成する。
公知の方法で合成されるアルコール(26a)と市販されているカルボン酸(27a)とをDCC(1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(4−ジメチルアミノピリジン)の存在下で脱水させて化合物(1D)を合成する。
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン環の原料は、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリドンなどであり、これらはシグマ・アルドリッチ(Sigma-Aldrich Co. LLC.)から入手できる。
3−1.成分化合物
本発明の液晶組成物について説明をする。この組成物は、少なくとも1つの化合物(1)を成分Aとして含む。この組成物は、2つまたは3つ以上の化合物(1)を含んでもよい。化合物(1)の好ましい割合は、紫外線に対して高い安定性を維持するために、0.01重量%以上であり、液晶組成物へ溶解させるために5重量%以下である。さらに好ましい割合は0.05重量%から2重量%の範囲である。最も好ましい割合は、0.05重量%から1重量%の範囲である。
液晶組成物は公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。用途に応じて、この組成物に添加物を添加してよい。添加物の例は、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、消泡剤などである。このような添加物は当業者によく知られており、文献に記載されている。
液晶組成物は、PC、TN、STN、OCB、PSAなどの動作モードを有し、アクティブマトリックス方式で駆動する液晶表示素子に使用できる。この組成物は、PC、TN、STN、OCB、VA、IPSなどの動作モードを有し、パッシブマトリクス方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。これらの素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用ができる。
実施例により本発明をさらに詳しく説明する。実施例は典型的な例であるので、本発明は実施例によって制限されない。化合物(1)は、下記の手順により合成した。合成した化合物は、NMR分析などの方法により同定した。化合物や組成物の物性、および素子の特性は、下記の方法により測定した。
1)誘電率(ε‖)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
過ヨウ素酸ナトリウム(28.108g、131.41mmol)に水(100ml)、酢酸エチル(70ml)、アセトニトリル(70ml)を加え、さらに塩化ルテニウム(34mg、0.16mmol)を加えた。この溶液に、メチル5−ノルボルネン−2−カルボキシレート(5.0g、32.85mmol;東京化成市販品)を少しずつ加えた。一晩室温で攪拌した後、反応混合物を水(100ml)に注ぎ、酢酸エチル(70mlx3)で抽出した。抽出液を2N−塩酸(70ml)、0.5N−チオ硫酸ナトリウム水溶液(70ml)で洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。抽出液を減圧下で濃縮し、化合物(137−a)(4.1g、58%)を無色油状物として得た。
化合物(137−a)(4.1g、18.96mmol)、メタノール(50ml)、および硫酸(5ml)の混合物を6時間加熱還流した。反応混合物を水(100ml)に注ぎ、トルエン(50mlx3)で抽出した。抽出液を飽和重曹水(30mlx2)、塩水(30mlx2)で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン:酢酸エチル=1:1)で精製し、化合物(137−b)(2.4g、9.83mmol)を無色油状物として得た。
化合物(137−b)(1.0g、4.09mmol)、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オール(1.93g、12.28mmol)、ジブチルスズオキシド(0.12g、0.49mmol)、およびキシレン(30ml)の混合物を12時間加熱還流した。反応混合物を水(30ml)に注ぎ、酢酸エチル(20mlx3)で抽出した。抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=4:1)で精製し、化合物(137)(0.23g、9%)を無色結晶として得た。
化合物(137)の相溶性を測定した。この化合物を母液晶(B)に0.1%の割合で溶解させ、−25℃の冷凍庫で保管した。比較のために、国際公開第2017−154590号の段落0200に記載された化合物(I−1a)を選び、相溶性を測定した。化学構造が類似しているからである。結果を表3に示す。比較化合物(I−1a)は、7日後に結晶が析出した。一方、化合物(137)は、7日後でも、ネマチック相を維持した。したがって、低温における相溶性は、本発明中の化合物の方が優れていることが分かった。
化合物(1)は、上に記載した「2.化合物(1)の合成」および「合成例」に従って合成する。このような化合物の例を以下に示す。
使用例によって本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの使用例によっては制限されない。本発明は、使用例1の組成物と使用例2の組成物との混合物を含む。本発明は、使用例の組成物の少なくとも2つを混合した混合物をも含む。実施例(使用例を含む)における化合物は、下記の表4の定義に基づいて記号により表した。表4において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。実施例において記号の後にあるかっこ内の番号は化合物が属する化学式を表す。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合は、重量百分率(重量%)である。最後に、液晶組成物の特性値をまとめた。特性は、先に記載した方法にしたがって測定し、測定値を(外挿することなく)そのまま記載した。
1−BB−3 (2−8) 7%
1−BB−5 (2−8) 8%
2−BTB−1 (2−10) 3%
3−HHB−1 (3−1) 8%
3−HHB−3 (3−1) 12%
3−HHB−O1 (3−1) 5%
3−HHB−F (22−1) 4%
2−HHB(F)−F (22−2) 7%
3−HHB(F)−F (22−2) 7%
5−HHB(F)−F (22−2) 7%
3−HHB(F,F)−F (22−3) 5%
3−HHEB−F (22−10) 6%
5−HHEB−F (22−10) 4%
2−HB−C (24−1) 5%
3−HB−C (24−1) 12%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.137)を0.1重量%の割合で添加した。
NI=97.7℃;η=17.9mPa・s;Δn=0.109;Δε=4.9.
3−HH−4 (2−1) 13%
7−HB−1 (2−5) 3%
5−HB−O2 (2−5) 5%
5−HBB(F)B−2 (4−5) 5%
5−HBB(F)B−3 (4−5) 5%
3−HB−CL (21−2) 10%
3−HHB(F,F)−F (22−3) 4%
3−HBB(F,F)−F (22−4) 30%
5−HBB(F,F)−F (22−4) 25%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.142)を0.03重量%の割合で添加した。
NI=72.5℃;η=20.4mPa・s;ΔN=0.113;Δε=5.8.
1V2−HH−1 (2−1) 3%
1V2−HH−3 (2−1) 4%
7−HB(F,F)−F (21−4) 3%
2−HHB(F)−F (22−2) 11%
3−HHB(F)−F (22−2) 11%
5−HHB(F)−F (22−2) 10%
2−HBB−F (22−22) 4%
3−HBB−F (22−22) 4%
5−HBB−F (22−22) 3%
2−HBB(F)−F (22−23) 9%
3−HBB(F)−F (22−23) 9%
5−HBB(F)−F (22−23) 13%
3−HBB(F,F)−F (22−24) 6%
5−HBB(F,F)−F (22−24) 10%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.138)を0.03重量%の割合で添加した。
NI=84.5℃;η=25.2mPa・s;Δn=0.110;Δε=5.7.
2−HH−3 (2−1) 4%
3−HH−4 (2−1) 10%
1O1−HBBH−5 (4−1) 3%
5−HB−CL (21−2) 15%
3−HHB−F (22−1) 5%
3−HHB−CL (22−1) 3%
4−HHB−CL (22−1) 4%
3−HHB(F)−F (22−2) 10%
4−HHB(F)−F (22−2) 9%
5−HHB(F)−F (22−2) 9%
7−HHB(F)−F (22−2) 8%
5−HBB(F)−F (22−23) 4%
3−HHBB(F,F)−F (23−6) 2%
4−HHBB(F,F)−F (23−6) 3%
5−HHBB(F,F)−F (23−6) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (23−15) 4%
4−HH2BB(F,F)−F (23−15) 4%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.143)を0.03重量%の割合で添加した。
NI=116.9℃;η=20.6mPa・s;Δn=0.093;Δε=4.0.
V−HBB−2 (3−4) 8%
1O1−HBBH−4 (4−1) 5%
1O1−HBBH−5 (4−1) 4%
3−HHB(F,F)−F (22−3) 9%
3−H2HB(F,F)−F (22−15) 8%
4−H2HB(F,F)−F (22−15) 8%
5−H2HB(F,F)−F (22−15) 8%
3−HBB(F,F)−F (22−24) 12%
5−HBB(F,F)−F (22−24) 20%
3−H2BB(F,F)−F (22−27) 10%
5−HHBB(F,F)−F (23−6) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (23−15) 3%
5−HHEBB−F (23−17) 2%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.137)を0.05重量%の割合で添加した。
NI=106.6℃;η=33.3mPa・s;Δn=0.122;Δε=8.3.
5−HBBH−3 (4−1) 4%
3−HB(F)BH−3 (4−2) 3%
5−HB−F (21−2) 12%
6−HB−F (21−2) 9%
7−HB−F (21−2) 7%
2−HHB−OCF3 (22−1) 7%
3−HHB−OCF3 (22−1) 7%
4−HHB−OCF3 (22−1) 7%
5−HHB−OCF3 (22−1) 6%
3−HHB(F,F)−OCF2H (22−3) 4%
3−HHB(F,F)−OCF3 (22−3) 5%
3−HH2B−OCF3 (22−4) 5%
5−HH2B−OCF3 (22−4) 4%
3−HH2B(F)−F (22−5) 3%
3−HBB(F)−F (22−23) 10%
5−HBB(F)−F (22−23) 7%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.142)を0.05重量%の割合で添加した。
NI=87.4℃;η=15.0mPa・s;Δn=0.091;Δε=4.4.
2−HH−5 (2−1) 5%
3−HH−4 (2−1) 4%
5−B(F)BB−2 (3−8) 6%
5−HB−CL (21−2) 11%
3−HHB(F,F)−F (22−3) 8%
3−HHEB(F,F)−F (22−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (22−12) 3%
5−HHEB(F,F)−F (22−12) 2%
3−HBB(F,F)−F (22−24) 20%
5−HBB(F,F)−F (22−24) 15%
2−HBEB(F,F)−F (22−39) 3%
3−HBEB(F,F)−F (22−39) 5%
5−HBEB(F,F)−F (22−39) 3%
3−HHBB(F,F)−F (23−6) 5%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.138)を0.05重量%の割合で添加した。
NI=76.0℃;η=22.2mPa・s;Δn=0.111;Δε=8.3.
V2−HHB−1 (3−1) 6%
3−HB−CL (21−2) 5%
5−HB−CL (21−2) 4%
3−HHB−OCF3 (22−1) 4%
5−HHB(F)−F (22−2) 4%
V−HHB(F)−F (22−2) 5%
3−H2HB−OCF3 (22−13) 5%
5−H2HB(F,F)−F (22−15) 5%
5−H4HB−OCF3 (22−19) 15%
3−H4HB(F,F)−CF3 (22−21) 8%
5−H4HB(F,F)−F (22−21) 7%
5−H4HB(F,F)−CF3 (22−21) 10%
2−H2BB(F)−F (22−26) 5%
3−H2BB(F)−F (22−26) 11%
3−HBEB(F,F)−F (22−39) 6%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.143)を0.05重量%の割合で添加した。
NI=73.6℃;η=25.5mPa・s;Δn=0.100;Δε=8.3.
3−HH−4 (2−1) 8%
3−HH−5 (2−1) 5%
3−HB−O2 (2−5) 15%
3−HHB−1 (3−1) 9%
3−HHB−O1 (3−1) 5%
5−HB−CL (21−2) 15%
7−HB(F,F)−F (21−4) 4%
2−HHB(F)−F (22−2) 7%
3−HHB(F)−F (22−2) 7%
5−HHB(F)−F (22−2) 8%
3−HHB(F,F)−F (22−3) 6%
3−H2HB(F,F)−F (22−15) 5%
4−H2HB(F,F)−F (22−15) 6%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.137)を0.3重量%の割合で添加した。
NI=72.4℃;η=14.8mPa・s;Δn=0.074;Δε=2.9.
3−HH−4 (2−1) 9%
3−HH−5 (2−1) 9%
5−HB−O2 (2−5) 12%
5−HB−CL (21−2) 3%
7−HB(F)−F (21−3) 7%
2−HHB(F,F)−F (22−3) 4%
3−HHB(F,F)−F (22−3) 5%
3−HHEB−F (22−10) 8%
5−HHEB−F (22−10) 8%
3−HHEB(F,F)−F (22−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (22−12) 5%
3−GHB(F,F)−F (22−109) 6%
4−GHB(F,F)−F (22−109) 6%
5−GHB(F,F)−F (22−109) 8%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.142)を0.1重量%の割合で添加した。
NI=72.0℃;η=21.0mPa・s;Δn=0.066;Δε=6.8.
3−HH−VFF (2−1) 5%
5−HH−VFF (2−1) 23%
2−BTB−1 (2−10) 10%
3−HHB−1 (3−1) 5%
VFF−HHB−1 (3−1) 9%
VFF2−HHB−1 (3−1) 11%
3−H2BTB−2 (3−17) 5%
3−H2BTB−3 (3−17) 4%
3−H2BTB−4 (3−17) 3%
3−HB−C (24−1) 18%
1V2−BEB(F,F)−C (24−15) 7%
上記の組成物に下記の化合物(Nо.138)を0.1重量%の割合で添加した。
NI=81.5℃;η=12.1mPa・s;Δn=0.131;Δε=7.3.
Claims (12)
- 式(1)で表される化合物。
M(Z−Q)m (1)
式(1)において、Mは、窒素原子、三価の環状有機基、四価の環状有機基、および五価の環状有機基から選ばれる1つであり;Zは、単結合、−O−、−COO−、または−OCO−であり;Qは、式(Q−1)で表される一価基であり、mは3,4または5であり、
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から20のアルキルまたは炭素数2から20のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。 - 式(1−1)、式(1−2)、または式(1−3)で表される、請求項1に記載の化合物。
式(1−1)のMが式(M−1)から式(M−6)のうち、いずれか一つで表される三価の基であり、
式(1−2)のMが式(M−7)から式(M−11)のうち、いずれか一つで表される四価の環状基であり、式(1−3)のMが式(M−12)および式(M−13)のうち、いずれか一つで表される五価の環状基であり;
Zは、単結合、−O−、−COO−、または−OCO−であり;Qは、式(Q−1)で表される一価基であり、
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。 - 式(1a)から式(1m)のいずれか1つで表される、請求項1または2に記載の化合物。
式(1a)から式(1m)において、nは、0または1であり;Qは、式(Q−1)で表される一価基であり、
式(Q−1)において、Raは、水素、−O・、−OH、または−R1であり、ここでR1は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、末端基(−CH3)は、−NHR2または−NR3R4で置き換えられてもよく、ここでR2、R3、およびR4は、炭素数1から10のアルキルである。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。
- 式(2)から式(4)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項7に記載の液晶組成物。
式(2)から式(4)において、
R11およびR12は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環B1、環B2、環B3、および環B4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−、または−C≡C−である。 - 式(21)から式(23)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項7または8に記載の液晶組成物。
式(21)から(23)において、
R16は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X11は、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環D1、環D2、および環D3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z18、Z19、およびZ20は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−(CH2)4−であり;
L13およびL14は独立して、水素またはフッ素である。 - 式(24)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項7から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(24)において、
R17は、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X12は、−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
環E1は、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z21は、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−C≡C−であり;
L15およびL16は独立して、水素またはフッ素であり;
iは、1、2、3、または4である。 - 式(5)から式(13)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項7から10のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(5)から(13)において、
R13、R14およびR15は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素で置き換えられてもよく、そしてR15は、水素またはフッ素であってもよく;
環C1、環C2、環C3、および環C4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
環C5および環C6は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
Z14、Z15、Z16、およびZ17は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−OCF2CH2CH2−であり;
L11およびL12は独立して、フッ素または塩素であり;
S11は、水素またはメチルであり;
Xは、−CHF−または−CF2−であり;
j、k、m、n、p、q、r、およびsは独立して、0または1であり、k、m、n、およびpの和は、1または2であり、q、r、およびsの和は、0、1、2、または3であり、tは、1、2、または3である。 - 請求項7から11のいずれか1項に記載の液晶組成物を少なくとも1つ含有する液晶表示素子。
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