JP2022046428A - 二色性色素及びその液晶組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた耐光性、大きな二色比とホスト液晶への高い溶解性を有する化合物、併せて当該化合物を構成部材とする液晶組成物及び液晶表示素子又は調光素子を提供する。【解決手段】例えば、下式(E-5)で表される化合物が示される。TIFF2022046428000068.tif44120【選択図】なし

Description

本発明は有機電子材料や医農薬、特に液晶表示素子用材料として有用な新規二色性色素及びこれらを用いた液晶組成物に関する。
液晶材料は、TVやスマートフォンに代表される文字や画像、映像を表示させる各種表示素子に利用されるだけではなく、光の透過を調節する調光素子としての利用も実用化されつつある。
中でも、ホスト液晶組成物に二色性色素を添加した「ゲスト - ホスト(GH)型液晶組成物」を用いる場合には偏光板が不要になることから、低コストで透過率の高い調光素子の実現が期待されている。
GH型液晶組成物については古くから検討されており、有用な素子性能(例えば、大きな二色比、高いコントラスト、液晶組成物との高い溶解性、優れた耐光性、優れた耐熱性)を有する液晶表示素子や調光素子を開発する試みが行われてきた(特許文献1参照)。
しかし、二色性色素を含有する液晶組成物においては、その構成する成分によって、液晶表示素子や調光素子への使用に適さないものがあり、更なる性能の向上が求められている。例えば、大きな二色比を得るためには、二色性色素を多量に液晶組成物に含有させる必要があり、二色性色素や液晶化合物が析出してしまう組成物溶解性の問題がある。特に、調光素子として利用するためには、広い温度範囲でネマチック液晶相を呈しなければならないが、色素の分子量は液晶化合物と比べて大きいため、低温での溶解性に課題がある。
上記のような課題を解決するためには、ホストとなる液晶組成物の改良は必要であるが、それに加えて二色性色素自体の改良も必要となる。特に、高いコントラストを実現するためには二色性色素が大きな二色比を示すことに加え、ホスト液晶への高い溶解性を示す必要がある。これまでに多くの二色性色素が検討されてきたが、大きな二色比を示す化合物は概して大きなメソゲンを有することが多く、ホスト液晶への溶解性に乏しいものがほとんどであり、更なる改良が求められている(非特許文献1、2、3)。
一方で、色素化合物として下記のような化合物が報告されているが(特許文献2)、これらの化合物も大きな二色比、高い溶解性と高い耐光性を併せ持つには至っていない。
Figure 2022046428000001
特表2013-534945号公報 中国特許出願公開第109369684号
「ディスプレイ材料と機能性色素」中澄博行著 「機能性色素の技術」中澄博行著 「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Displays」Aleksandr V. Ivashchenko 著
本発明が解決しようとする課題は、耐光性が高く、大きな二色比とホスト液晶への高い溶解性を有する化合物を提供し、併せて当該化合物を構成部材とする液晶組成物及び液晶表示素子又は調光素子を提供することである。
前記課題を解決するため、本願発明者らは種々の化合物の検討を行った結果、一般式(1)
Figure 2022046428000002
(式中、Uは一般式(2)又は(3)
Figure 2022046428000003
で表される基から選択されるいずれか一つの基であり、
、R、R、R及びRはそれぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-NR-、-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-SO-、-SO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、ここでRは水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-、-S-、-COO-、-OCO-又は-CO-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
、R及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-NR-、-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-SO-、-SO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、ここでRは水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-、-S-、-COO-、-OCO-又は-CO-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
、X及びXはそれぞれ独立して-S-又は-O-を表し、
、A、A、A、A及びAは各々独立して置換されていてもよい炭素原子数3から16の炭化水素環又は複素環を表し、
、Z、Z、Z、Z、Z及びZはそれぞれ独立して-CHO-、-OCH-、-CFO-、-OCF-、-COO-、-OCO-、-CHCH-、-CFCF-、-CH=CH-、-CF=CF-、-N=CH-、-CH=N-、-N=N-、-C≡C-又は単結合を表し、
i、j、a、b、c及びdはそれぞれ独立して0~4の整数を表し、
、A、A、A、A及びAが複数存在する場合は複数のA、A、A、A、A及びAは同一であっても異なっていても良く、Z、Z、Z、Z、Z、Z及びZが複数存在する場合は複数のZ、Z、Z、Z、Z、Z及びZは同一であっても異なっていても良く、複数のRが存在する場合は複数のRは同一であっても異なっていても良い。)
で表される化合物を提供し、併せて当該化合物を含有する液晶組成物及び当該液晶組成物を用いた液晶表示素子又は調光素子を提供する。
本発明により提供される、一般式(1)で表される化合物は、大きな二色比及びホスト液晶への高い溶解性を併せ持つ。加えて、素子として使用可能なレベルの優れた化学的安定性を併せ持つ。従って、一般式(1)で表される化合物をGH型液晶組成物の成分として用いる事により、高いコントラストを持つ液晶表示素子又は調光素子を提供することができる。
一般式(1)において、Uは二色比を大きくするためには一般式(3)で表される構造であることが好ましく、耐光性及びホスト液晶への溶解性を重視する場合は一般式(2)で表される構造であることが好ましい。
一般式(1)において、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、炭素原子数2から20のアルキル基又は炭素原子数2から20のアルケニル基を表すことが好ましく、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO--SO-、-SO-により置き換えられていることも好ましい。ホスト液晶への溶解性を高くするためにはそれぞれ独立して炭素原子数1から20のアルキル基又はアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1から20の非置換の直鎖もしくは分岐のアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数4から20の非置換の直鎖もしくは分岐アルキル基であることがさらに好ましく、炭素原子数4から20の非置換の分岐アルキル基であることが特に好ましい。高い二色比を示すためには、Rは直鎖状の炭素原子数1から5のアルキル基又はフッ素化アルキル基であることが好ましく、メチル基又はトリフルオロメチル基であることが特に好ましい。吸収波長を長波長化するためには、Rはフッ素原子、シアノ基、チオエーテル基、アルキルスルホニル基、N,N-ジアルキルスルホンアミド基、アルキルアシル基であることが好ましい。
一般式(1)において、R、R及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数2から20のアルキル基又は炭素原子数2から20のアルケニル基を表すことが好ましく、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-SO-、-SO-により置き換えられていることも好ましい。ホスト液晶への溶解性を高くするためにはそれぞれ独立して炭素原子数1から20のアルキル基又はアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1から20の非置換の直鎖もしくは分岐のアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数4から20の非置換の直鎖もしくは分岐アルキル基であることがさらに好ましく、炭素原子数4から20の非置換の分岐アルキル基であることが特に好ましい。一方、高い二色比及び製造の容易さの観点からは水素原子であることが好ましい。吸収波長を長波長化するためには、アルキルスルホニル基、N,N-ジアルキルスルホンアミド基、アルキルアシル基であることが好ましい。
一般式(1)において、X、X及びXはそれぞれ独立して-S-又は-O-を表すが、溶解性及び吸収波長を長波長化する観点からは-S-であることが好ましく、二色比、耐光性及び製造の容易さの観点からは-O-であることが好ましい。
一般式(1)において、A、A、A、A、A及びAは各々独立して置換されていてもよい炭素原子数3から16の炭化水素環又は複素環であることが好ましい。ここで、炭化水素環は脂肪族環でも芳香環でも良く、環上に置換基を有していても良い。また、複素環は脂肪族環でも芳香環でも良く、環構造を構成する元素に少なくとも1つのヘテロ元素を含み、環上に置換基を有していても良い。ここで、A、A、A、A、A及びAはそれぞれ独立して
(a)1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-又は-S-に置き換えられても良く、この基中に存在する1個のCH又は隣接していない2個以上のCHはNに置き換えられても良い。)
(b)1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
(c)1,4-シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、5,6,7,8-テトラヒドロナフタレン-1,4-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、アントラセン-1,4-ジイル基、アントラセン-9,10-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基(これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、また、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、5,6,7,8-テトラヒドロナフタレン-1,4-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、アントラセン-1,4-ジイル基、アントラセン-9,10-ジイル基又はフェナントレン-2,7-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
(d)チオフェン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,4-ジイル基、ベンゾチオフェン-2,5-ジイル基、ベンゾチオフェン-2,6-ジイル基、ジベンゾチオフェン-3,7-ジイル基、ジベンゾチオフェン-2,6-ジイル基、チエノ[3,2-b]チオフェン-2,5-ジイル基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表すことが好ましく、これらの基は無置換であるか又は1つ以上の置換基Lによって置換されていることも好ましい。
は各々独立して各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、ペンタフルオロスルファニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、1個の-CH-又は2個以上の-CH-が各々独立して-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-若しくは-C≡C-によって置換されていても良い炭素原子数1から20の直鎖状アルキル基又は炭素原子数3から20の分岐状若しくは環状アルキル基であることが好ましく、各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、ペンタフルオロスルファニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、チオイソシアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基又はアセチル基であることがさらに好ましい。
また、A、A、A、A、A及びAの好ましい構造として、
Figure 2022046428000004
から選ばれる基を表すことが好ましい。ここで、Rはそれぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、2-プロピル基、ブチル基、2-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、フッ素原子又は塩素原子を表すことが好ましい。具体的には、ホスト液晶への溶解性を高くするためには、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、無置換の1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、2-アルキル-1,4-フェニレン基、3-アルキル-1,4-フェニレン基、無置換のチオフェン-2,5-ジイル基、無置換のチオフェン-2,4-ジイル基、4-アルキル-チオフェン-2,5-ジイル基又は5-アルキル-チオフェン-2,4-ジイル基であることが好ましい。この時、A及びAがそれぞれ複数存在する時は、複数のA及びAがそれぞれ異なる構造を示すことが好ましい。二色比を大きくするためには、無置換の1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、無置換のチオフェン-2,5-ジイル基、無置換のチオフェン-2,4-ジイル基、無置換のナフタレン-2,6-ジイル基、無置換のナフタレン-1,4-ジイル基又は無置換のチエノ[3,2-b]チオフェン-2,5-ジイル基であることが好ましい。吸収波長を長波長化させるためには、電子供与性の環であることが好ましく、特にチオフェン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,4-ジイル基チエノ[3,2-b]チオフェン-2,5-ジイル基又はピペリジン-1,4-ジイル基であることが好ましい。また、ホスト液晶への溶解性を高くするためには、Rがメチル基、エチル基、プロピル基、フッ素原子又は塩素原子を表すことが好ましく、メチル基、エチル基又はフッ素原子であることが更に好ましい。吸収波長を長波長化するためには、Rは電子供与性の置換基であることが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基が更に好ましく、メトキシ基、エトキシ基又はジメチルアミノ基であることが特に好ましい。
一般式(1)において、Z、Z、Z、Z、Z、Z及びZはそれぞれ独立して-CHCH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-N=N-、-C≡C-又は単結合を表すことが好ましい。また、ホスト液晶への溶解性を高くするためには、-CHO-、-OCH-、-CHCH-又は単結合であることが好ましく、-CHCH-又は単結合であることがさらに好ましい。二色比を大きくするためには、-CH=CH-、-CF=CF-、-N=CH-、-CH=N-、-N=N-、-C≡C-又は単結合であることが好ましく、-CH=CH-、-N=N-、-C≡C-又は単結合であることがさらに好ましい。高い耐光性を示すためには単結合であることが好ましい。
一般式(1)において、i、j、a、b、c及びdはそれぞれ独立して0~3の整数を表すことが好ましく、溶解性の観点からは1~2の整数を表すことがより好ましい。また、i、j、c及びdがそれぞれ独立して1~3の整数を表すことが、高い二色比及び吸収波長の長波長化の観点から好ましい。二色比を大きくするためには、a及びbはそれぞれ独立して0又は1であることが好ましく、0であることが特に好ましい。
なお、一般式(1)において、化合物の安定性の観点から、酸素原子同士、及び/又は酸素原子と硫黄原子とが直接結合することはないことが好ましい。
一般式(1)で表される化合物は、構造中にUで表される骨格を有すると共に、その構造上にR、R、R、R及びRで表されるアルキル基等を有することで液晶組成物への高い溶解性を示す。特に、構造中にA、A、A、A、A及びAで表される環構造を有する場合、化合物全体が棒状構造に近づくため、液晶組成物への溶解性が向上すると共に、色素として用いた場合の二色性を高めることが出来る。とりわけ、これらの環が芳香環である場合、分子全体にπ電子の共役系が広がるため、光吸収波長の長波長化に対して有効である。
一般式(1)で表される化合物は、以下の式(1-A)~(1-D)
Figure 2022046428000005
(式中、R、R、R、R、R、R、R、R、A、A、A、A、A、A、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z、i、j、a、b、c及びdはそれぞれ一般式(1)中のR、R、R、R、R、R、R、R、A、A、A、A、A、A、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z、i、j、a、b、c及びdと同じ意味を表す。)で表されることが好ましい。
さらに一般式(1-A)から一般式(1-D)で表される化合物の中で、一般式(1-E)
Figure 2022046428000006
(式中、R、R、R及びRはそれぞれ一般式(1)中のR、R、R及びRと同じ意味を表し、A11、A12及びA13はそれぞれ同じであっても異なっていても良い一般式(1)中のAと同じ意味か単結合を表し、A21、A22及びA23はそれぞれ同じであっても異なっていても良い一般式(1)中のAと同じ意味か単結合を表す。)で表される構造であることが好ましい。
一般式(1)の中では以下の一般式(1-1)~一般式(1-80)で表される各化合物が特に好ましい。
Figure 2022046428000007
(式中、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000008
(式中、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000009
(式中、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000010
(式中、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000011
(式中、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000012
(式中、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000013
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000014
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000015
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000016
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000017
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000018
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000019
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000020
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
Figure 2022046428000021
(式中、R、R、R及びRは、一般式(1)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表す。)
(製造方法)
本発明において、一般式(1)で表される化合物は、以下のようにして製造することができる。勿論本発明の趣旨及び適用範囲は、これら製造例により制限されるものではない。
一般式(1-a)
Figure 2022046428000022
(式中Xは一般式(2)又は(3)におけるX、X及びXと同じ意味を表し、Y,Yはそれぞれ独立して塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。)で表される化合物を発煙硝酸及び酸と反応させることで、一般式(1-b)
Figure 2022046428000023
(式中Xは一般式(2)又は(3)におけるX、X及びXと同じ意味を表し、Y,Yはそれぞれ独立して塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。)で表される化合物を得ることができる。
使用する酸としては反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、無機酸および有機酸を挙げることができ、中でも濃塩酸、濃硫酸、リン酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸およびトリフルオロメタンスルホン酸が好ましく、濃硫酸およびトリフルオロメタンスルホン酸が更に好ましい。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、-20℃から80℃までの温度が好ましい。
溶媒は使用せずに反応を行っても良いが、必要に応じてジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタンなどの塩素系溶媒を使用しても良い。
次に、一般式(1-b)で表される化合物を、塩基および遷移金属触媒存在下、一般式(1-c)
Figure 2022046428000024
(式中R1aは一般式(1)又は(3)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表し、A1aは一般式(1)又は(3)におけるA、A、A及びAと同じ意味を表し、Z1aは一般式(1)又は(3)におけるZ、Z、Z及びZと同じ意味を表し、nは一般式(1)又は(3)におけるi、j、c及びdと同じ意味を表し、Wは一般式(B-1)あるいは(B-2)
Figure 2022046428000025
(式中、R及びRは各々独立して直鎖であっても又は分岐していても良い炭素数1から5のアルキル基若しくは水素原子を表し、Eは基中に存在する一つ以上の水素原子が各々独立してメチル基に置換されていても良い-(CH-を表す。)を表し、A1aが複数存在する場合は、複数のA1aは同一であっても異なっていても良く、Z1aが複数存在する場合は、複数のZ1aは同一であっても異なっていても良い。)で表される化合物と反応させることで、一般式(1-d)
Figure 2022046428000026
(式中R1aは一般式(1)又は(3)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表し、A1aは一般式(1)又は(3)におけるA、A、A及びAと同じ意味を表し、Z1aは一般式(1)又は(3)におけるZ、Z、Z及びZと同じ意味を表し、nは一般式(1)又は(3)におけるi、j、c及びdと同じ意味を表す。)で表される化合物を得ることができる。
使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、DMF、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド系溶媒が好ましく、THF、DMF又はトルエンが好ましく、これらの溶媒は必要に応じて単独で用いても混合して用いても良く、更に反応を好適に進行させるために水を加えても良い。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から溶媒が還流するまでの温度が好ましく、40℃から溶媒が還流するまでの温度が更に好ましい。
使用する塩基としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、金属水素化物、金属炭酸塩、金属リン酸塩、金属水酸化物、金属カルボン酸塩、金属アミドおよび金属等を挙げることができ、中でもアルカリ金属水素化物、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アミドおよびアルカリ金属が好ましく、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属水素化物およびアルカリ金属炭酸塩が更に好ましい。アルカリ金属水素化物としては水素化リチウム、水素化ナトリウムおよび水素化カリウムを、アルカリ金属リン酸塩としてはリン酸三カリウムを、アルカリ金属炭酸塩としては炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸セシウム、炭酸カリウムおよび炭酸水素カリウムを特に好ましく挙げることができる。
使用する遷移金属触媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)、二塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、二塩化[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)、二塩化ビス[ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)等のパラジウム系遷移金属触媒又はニッケル系遷移金属触媒が好ましく、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)、二塩化ビス[ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)又は二塩化[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)が更に好ましい。また、反応の進行を促進するため、必要に応じてホスフィン系配位子を加えても良い。
次に、一般式(1-d)で表される化合物を金属粉末及び酸と反応させることで、一般式(1-e)
Figure 2022046428000027
(式中R1aは一般式(1)又は(3)におけるR、R、R及びRと同じ意味を表し、A1aは一般式(1)又は(3)におけるA、A、A及びAと同じ意味を表し、Z1aは一般式(1)又は(3)におけるZ、Z、Z及びZと同じ意味を表し、nは一般式(1)又は(3)におけるi、j、c及びdと同じ意味を表す。)で表される化合物を得ることができる。
使用する酸としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸及びトリフルオロ酢酸が好ましく、塩酸および酢酸が更に好ましい。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から溶媒が還流するまでの温度が好ましく、40℃から100℃までの温度が更に好ましい。
使用する金属粉末は、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、亜鉛粉末、鉄粉末、アルミニウム粉末及びニッケル粉末が好ましく、亜鉛粉末および鉄粉末が更に好ましい。
溶媒は使用せずに反応を行っても良いが、必要に応じてジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタンなどの塩素系溶媒を使用しても良い。
次に、一般式(1-e)で表される化合物を、還元剤存在下、一般式(1-f)又は(1-g)
Figure 2022046428000028
(式中R、A、Z及びaはそれぞれ独立して一般式(2)のR、A、Z及びaと同じ意味を表し、A、Z、Z及びbはそれぞれ独立して一般式(3)のA、Z、Z及びbと同じ意味を表す。)と反応させることで、目的とする一般式(1)で表される化合物を製造する事が出来る。
使用する還元剤としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、金属亜硫酸塩を挙げることができ、中でもアルカリ金属亜硫酸塩が好ましい。アルカリ金属亜硫酸塩としては亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、二亜硫酸ナトリウム及び二亜硫酸カリウムを好ましく挙げることができる。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から溶媒が還流するまでの温度が好ましく、50℃から溶媒が還流するまでの温度が更に好ましい。
使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、DMF、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド系溶媒が好ましく、DMF、N,N-ジメチルアセトアミドが更に好ましく、これらの溶媒は必要に応じて単独で用いても混合して用いても良い。
本発明の液晶組成物において一般式(1)で表される化合物の含有量が少ないとその効果が現れないため、組成物中に下限値として、1質量%(以下組成物中の%は質量%を表す。)以上含有することが好ましく、2%以上含有することが好ましく、3%以上含有することが好ましい。又、含有量が多いと析出等の問題を引き起こすため、上限値としては、7%以下含有することが好ましく、6%以下含有することがより好ましい。一般式(1)で表される化合物は1種のみで使用することもできるが、2種以上の化合物を同時に使用してもよい。
このように、一般式(1)で表される化合物と混合して使用することのできる化合物の好ましい代表例としては、本発明の提供する組成物においては、その第一成分として一般式(1)で表される化合物を少なくとも1種含有するが、その他の成分として特に以下の第二から第四成分から少なくとも1種含有することが好ましい。
即ち、第二成分は誘電率異方性が正のいわゆるp型液晶化合物であって、以下の一般式(LC1)及び一般式(LC2)で示される化合物を挙げることができる。
Figure 2022046428000029
(式中、RLC11及びRLC21はそれぞれ独立して炭素原子数1~15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-又は-C≡C-で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ALC11、及びALC21はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
Figure 2022046428000030
(該構造中、シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の-CH-は酸素原子で置換されていてもよく、1,4-フェニレン基中の1つ又は2つ以上の-CH-は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、-CF又は-OCFで置換されていてもよい。)を表し、XLC11、XLC12、XLC21~XLC23はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、-CF又は-OCFを表し、YLC11及びYLC21はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、-CF、-OCHF、-OCHF又は-OCFを表し、ZLC11及びZLC21はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-CFO-、-COO-又は-OCO-を表し、mLC11及びmLC21はそれぞれ独立して1~4の整数を表し、ALC11、ALC21、ZLC11及びZLC21が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)
LC11及びRLC21はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基がより好ましく、直鎖状であることが更に好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましい。
Figure 2022046428000031
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
LC11及びALC21はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
Figure 2022046428000032
LC11及びYLC21はそれぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、-CF又は-OCFが好ましく、フッ素原子又は-OCFが好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
LC11及びZLC21は単結合、-CHCH-、-COO-、-OCO-、-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-が好ましく、単結合、-CHCH-、-OCH-、-OCF-又は-CFO-が好ましく、単結合、-OCH-又は-CFO-がより好ましい。
LC11及びmLC21は1、2又は3が好ましく、低温での保存安定性、応答速度を重視する場合には1又は2が好ましく、ネマチック相上限温度の上限値を改善するには2又は3が好ましい。
一般式(LC1)は、下記一般式(LC1-a)から一般式(LC1-c)
Figure 2022046428000033
(式中、RLC11、YLC11、XLC11及びXLC12はそれぞれ独立して前記一般式(LC1)におけるRLC11、YLC11、XLC11及びXLC12と同じ意味を表し、ALC1a1、ALC1a2及びALC1b1は、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表し、XLC1b1、XLC1b2、XLC1c1~XLC1c4はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、-CF又は-OCFを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であることが好ましい。
LC11はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基がより好ましい。
LC11~XLC1c4はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
LC11はそれぞれ独立してフッ素原子、-CF又は-OCFが好ましい。
また、一般式(LC1)は、下記一般式(LC1-d)から一般式(LC1-m)
Figure 2022046428000034
(式中、RLC11、YLC11、XLC11及びXLC12はそれぞれ独立して前記一般式(LC1)におけるRLC11、YLC11、XLC11及びXLC12と同じ意味を表し、ALC1d1、ALC1f1、ALC1g1、ALC1j1、ALC1k1、ALC1k2、ALC1m1~ALC1m3は、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表し、XLC1d1、XLC1d2、XLC1f1、XLC1f2、XLC1g1、XLC1g2、XLC1h1、XLC1h2、XLC1i1、XLC1i2、XLC1j1~XLC1j4、XLC1k1、XLC1k2、XLC1m1及びXLC1m2はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、-CF又は-OCFを表し、ZLC1d1、ZLC1e1、ZLC1j1、ZLC1k1、ZLC1m1はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-CFO-、-COO-又は-OCO-を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのが好ましい。
LC11はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基がより好ましい。
LC11~XLC1m2はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。
LC11はそれぞれ独立してフッ素原子、-CF又は-OCFが好ましい。
LC1d1~ZLC1m1はそれぞれ独立して-CFO-、-OCH-が好ましい。
一般式(LC2)は、下記一般式(LC2-a)から一般式(LC2-g)
Figure 2022046428000035
(式中、RLC21、YLC21、XLC21~XLC23はそれぞれ独立して前記一般式(LC2)におけるRLC21、YLC21、XLC21~XLC23と同じ意味を表し、XLC2d1~XLC2d4、XLC2e1~XLC2e4、XLC2f1~XLC2f4及びXLC2g1~XLC2g4はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、-CF又は-OCFを表し、ZLC2a1、ZLC2b1、ZLC2c1、ZLC2d1、ZLC2e1、ZLC2f1及びZLC2g1はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-CFO-、-COO-又は-OCO-を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのが好ましい。
LC21はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基がより好ましい。
LC21~XLC2g4はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましく、
LC21はそれぞれ独立してフッ素原子、-CF又は-OCFが好ましい。
LC2a1~ZLC2g4はそれぞれ独立して-CFO-、-OCH-が好ましい。
第三成分は誘電率異方性が負のいわゆるn型液晶化合物であって、以下の一般式(LC3)~一般式(LC5)で示される化合物を挙げることができる。
Figure 2022046428000036
(式中、RLC31、RLC32、RLC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1~15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-又は-C≡C-で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ALC31、ALC32、ALC41、ALC42、ALC51及びALC52はそれぞれ独立して下記の何れかの構造
Figure 2022046428000037
(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の-CH-は酸素原子で置換されていてもよく、1,4-フェニレン基中の1つ又は2つ以上の-CH-は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、-CF又は-OCFで置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC31、ZLC32、ZLC41、ZLC42、ZLC51及びZLC51はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CHCH-、-(CH-、-COO-、-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表し、Zは-CH-又は酸素原子を表し、XLC41は水素原子又はフッ素原子を表し、mLC31、mLC32、mLC41、mLC42、mLC51及びmLC52はそれぞれ独立して0~3を表し、mLC31+mLC32、mLC41+mLC42及びmLC51+mLC52は1、2又は3であり、ALC31~ALC52、ZLC31~ZLC52が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)
LC31~RLC52は、それぞれ独立して、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
Figure 2022046428000038
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
LC31~ALC52はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
Figure 2022046428000039
LC31~ZLC51はそれぞれ独立して単結合、-CHO-、-COO-、-OCO-、-CHCH-、-CFO-、-OCF-又は-OCH-が好ましい。
一般式(LC3)は、下記一般式(LC3-a)及び一般式(LC3-b)
Figure 2022046428000040
(式中、RLC31、RLC32、ALC31及びZLC31はそれぞれ独立して前記一般式(LC3)におけるRLC31、RLC32、ALC31及びZLC31と同じ意味を表し、XLC3b1~XLC3b6は水素原子又はフッ素原子を表すが、XLC3b1及びXLC3b2又はXLC3b3及びXLC3b4のうちの少なくとも一方の組み合わせは共にフッ素原子を表し、mLC3a1は1、2又は3であり、mLC3b1は0又は1を表し、ALC31及びZLC31が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。ただし、一般式(LC3-a)において一般式(LC3-b)で表される群より選ばれる化合物を除く。)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物であることが好ましい。
LC31及びRLC32はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基又は炭素原子数2~7のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
LC31は、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すことが好ましく、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
LC31は単結合、-CHO-、-COO-、-OCO-、-CHCH-を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
一般式(LC3-a)としては、下記一般式(LC3-a1)~一般式(LC3-a4)を表すことが好ましい。
Figure 2022046428000041
(式中、RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して前記一般式(LC3)におけるRLC31及びRLC32と同じ意味を表す。)
LC31及びRLC32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、RLC31が炭素原子数1~7のアルキル基を表し、RLC32が炭素原子数1~7のアルコキシ基を表すことがより好ましい。
一般式(LC3-b)としては、下記一般式(LC3-b1)~一般式(LC3-b12)を表すことが好ましく、一般式(LC3-b1)、一般式(LC3-b6)、一般式(LC3-b8)、一般式(LC3-b11)を表すことがより好ましく、一般式(LC3-b1)及び一般式(LC3-b6)を表すことがさらに好ましく、一般式(LC3-b1)を表すことが最も好ましい。
Figure 2022046428000042
(式中、RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して前記一般式(LC3)におけるRLC31及びRLC32と同じ意味を表す。)
LC31及びRLC32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、RLC31が炭素原子数2又は3のアルキル基を表し、RLC32が炭素原子数2のアルキル基を表すことがより好ましい。
一般式(LC4)は下記一般式(LC4-a)から一般式(LC4-c)、一般式(LC5)は下記一般式(LC5-a)から一般式(LC5-c)
Figure 2022046428000043
(式中、RLC41、RLC42及びXLC41はそれぞれ独立して前記一般式(LC4)におけるRLC41、RLC42及びXLC41と同じ意味を表し、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して前記一般式(LC5)におけるRLC51及びRLC52と同じ意味を表し、ZLC4a1、ZLC4b1、ZLC4c1、ZLC5a1、ZLC5b1及びZLC5c1はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CHCH-、-(CH-、-COO-、-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。
LC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基又は炭素原子数2~7のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
LC4a1~ZLC5c1はそれぞれ独立して単結合、-CHO-、-COO-、-OCO-、-CHCH-を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
第四成分は誘電率異方性が0程度である、いわゆる非極性液晶化合物であり、以下の一般式(LC6)で示される化合物を挙げることができる。
Figure 2022046428000044
(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1~15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の-CH-は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-又は-C≡C-で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、ALC61~ALC63はそれぞれ独立して下記
Figure 2022046428000045
(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の-CHCH-は-CH=CH-、-CFO-、-OCF-で置換されていてもよく、1,4-フェニレン基中1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、-CH=CH-、-C≡C-、-CHCH-、-(CH-、-COO-、-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表し、mLc6は0~3を表す。ただし、一般式(LC1)~一般式(LC5)で表される化合物、及び一般式(i)を除く。)
LC61及びRLC62は、それぞれ独立して、炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
Figure 2022046428000046
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
LC61~ALC63はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
Figure 2022046428000047
LC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、-CHCH-、-COO-、-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-が好ましい。
一般式(LC6)は、一般式(LC6-a)から一般式(LC6-m)
Figure 2022046428000048
(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1~7のアルキル基、炭素原子数1~7のアルコキシ基、炭素原子数2~7のアルケニル基又は炭素原子数2~7のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。
本発明の化合物を含有する液晶組成物は、ゲスト - ホスト(GH)型液晶組成物として用いられる他、高分子分散型液晶組成物として用いられることも好ましい。また、これらの液晶組成物はパッシブマトリックス駆動用又はアクティブマトリックス駆動用の液晶表示素子に好適に用いられる。
本発明の化合物を含有する液晶組成物を用いたGH型液晶表示素子、高分子分散型液晶表示素子又は調光素子は、低温でも使用可能な高いコントラストを有する有用なものであり、室内向け用途に加えて屋外用途のデバイスに適用できる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。相転移温度の測定は温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(DSC)を併用して行った。
化合物記載に下記の略号を使用する。
THF:テトラヒドロフラン
amphos:ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン
GH型液晶組成物としての二色比及び耐光性評価は、ガラス製テストパネル中に封止して行った。このテストパネルのセル厚は3.5μm、水平配向膜としてAL1051を用いた。
二色比(R)は以下のようにして求めた。透過率計の光源として直線偏光を用い、テストパネルの配向方向が直線偏光と平行になるときの極大吸収波長における透過率をA0、テストパネルを回転させ配向方向が直線偏光と直交する時の極大吸収波長における透過率をA90とした時、R=A0/A90の式から二色比(R)を算出した。
耐光性は、前記テストパネルをATLAS社製SUNTESTで500W/mの光を2週間照射した後の色味と、未照射のテストパネルの色味とを目視で比較し、色味の変化が認められるかどうかで評価した。
GH型液晶組成物としての溶解性は、液晶組成物を1g程度バイアルに入れ、室温で1か月間目視観察し、析出の有無で評価した。
(実施例1)化合物(E-1)(4,8-ビス(5-メチルチオフェン-2-イル)-6-(4-プロピルフェニル)-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000049
(1-1)トリフルオロメタンスルホン酸(50.0g)を氷冷後、発煙硝酸(5.1g)をゆっくりと加えた。室温にて4,7-ジブロモ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(8.0g)を加え、50℃にて6時間攪拌した。反応溶液を氷水に注ぎ、50%水酸化ナトリウム水溶液を加え中和した。析出した固体を濾過し、水で洗浄し、減圧乾燥することで4,7-ジブロモ-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(9.5g)を得た。
(1-2)乾燥窒素雰囲気下、工程1-1-で得られた4,7-ジブロモ-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(2.0g)、5-メチル-2-チオフェンボロン酸(1.6g)、二塩化ビス[ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)(0.071g)及びTHF(65mL)を混合し、60℃に加熱した。加熱下、炭酸カリウム(2.9g)を水(10mL)に溶解させた溶液をゆっくりと滴下した。60℃にて更に6時間攪拌した後、室温まで冷却し、水(100mL)及び酢酸エチル(200mL)を加えて分液した。有機層を飽和食塩水(100mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで4,7-ビス(5-メチルチオフェン-2-イル)-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.24g)を得た。
(1-3)乾燥窒素雰囲気下、工程1-2で得られた4,7-ビス(5-メチルチオフェン-2-イル)-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.23g)、鉄粉(0.37g)及び酢酸(20mL)を混合し、60℃にて2時間攪拌した。室温まで冷却した後、反応溶液を氷水に注ぎ、析出した固体を濾過した。固体を酢酸エチルに溶解させ、濾過により鉄粉を除き、有機溶媒を減圧留去することで4,7-ビス(5-メチルチオフェン-2-イル)-5,6-ジアミノ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.11g)を得た。
(1-4)工程1-3で得られた4,7-ビス(5-メチルチオフェン-2-イル)-5,6-ジアミノ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.11g)、4-プロピルベンズアルデヒド(0.048g)、二亜硫酸ナトリウム(0.070g)及びN,N-ジメチルアセトアミド(15mL)を混合した後、100℃にて9時間攪拌した。室温まで冷却した後、水(80mL)及び酢酸エチル(50mL)を加えて分液した。有機層を飽和食塩水(50mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで、化合物(E-1)(4,8-ビス(5-メチルチオフェン-2-イル)-6-(4-プロピルフェニル)-5H-イミダゾ[4’,5’:4,5]ベンゾ[1,2-c][1,2,5]チアジアゾール)(0.019g)を得た。
MS m/z:486[M
相転移温度(℃) Cr 237 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):546nm
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=9.62(1H,s),8.78(1H,d,J=3.6Hz),8.05(2H,d,8.4Hz),7.74(1H,d,3.6Hz),7.32(2H,d,8.4Hz)、6.91-6.89(2H,m),2.64(2H,t,7.6Hz),2.58(6H,s),1.65(2H,quin,7.6Hz),0.92(3H,t,7.6Hz)
(実施例2)化合物(E-2)(1,4-ビス(4,8-ビス(5-(2-エチルヘキシル)チオフェン-2-イル)-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール-6-イル)ベンゼン)の製造
Figure 2022046428000050
(2-1)トリフルオロメタンスルホン酸(50.0g)を氷冷後、発煙硝酸(5.1g)をゆっくりと加えた。室温にて4,7-ジブロモ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(8.0g)を加え、50℃にて6時間攪拌した。反応溶液を氷水に注ぎ、50%水酸化ナトリウム水溶液を加え中和した。析出した固体を濾過し、水で洗浄し、減圧乾燥することで4,7-ジブロモ-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(9.5g)を得た。
(2-2)乾燥窒素雰囲気下、工程2-1で得られた4,7-ジブロモ-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(2.0g)、2-(5-(2-エチルヘキシル)-2-チエニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(3.7g)、二塩化ビス[ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)(0.074g)及びTHF(30mL)を混合し、60℃に加熱した。加熱下、炭酸カリウム(2.9g)を水(6mL)に溶解させた溶液をゆっくりと滴下した。60℃にて更に5時間攪拌した後、室温まで冷却し、水(150mL)及び酢酸エチル(200mL)を加えて分液した。有機層を飽和食塩水(100mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで4,7-ビス(5-(2-エチルヘキシル)チオフェン-2-イル)-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.36g)を得た。
(2-3)乾燥窒素雰囲気下、工程2-2で得られた4,7-ビス(5-(2-エチルヘキシル)チオフェン-2-イル)-5,6-ジニトロ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.36g)、鉄粉(0.39g)及び酢酸(20mL)を混合し、60℃にて3時間攪拌した。室温まで冷却した後、反応溶液を氷水に注ぎ、析出した固体を濾過した。固体を酢酸エチルに溶解させ、濾過により鉄粉を除き、有機溶媒を減圧留去することで4,7-ビス(5-(2-エチルヘキシル)チオフェン-2-イル)-5,6-ジアミノ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.32g)を得た。
(2-4)4,7-ビス(5-(2-エチルヘキシル)チオフェン-2-イル)-5,6-ジアミノ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(0.28g)、ベンゼン-1,4-ジカルボキシアルデヒド(0.034g)、二亜硫酸ナトリウム(0.12g)及びN,N-ジメチルアセトアミド(12mL)を混合した後、100℃にて22時間攪拌した。室温まで冷却した後、水(30mL)及び酢酸エチル(40mL)を加えて分液した。有機層を飽和食塩水(30mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで、化合物(E-2)(1,4-ビス(4,8-ビス(5-(2-エチルヘキシル)チオフェン-2-イル)-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール-6-イル)ベンゼン)(0.020g)を得た。
MS m/z:1203[M
UV-Vis(CHCl、λmax):542nm
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=9.52(2H,s),8.79(2H,d,J=3.6Hz),7.96(4H,s),7.82(2H,s,J=4.0Hz),6.90(4H,d,J=3.6Hz),2.90-2.87(8H,m),1.82-1.70(4H,m),1.54-1.32(32H,m),1.00-0.93(24H,m)
(実施例3~4)
実施例1、2と同様の方法で、実施例3の化合物(E-3)及び実施例4の化合物(E-4)を合成した。
Figure 2022046428000051
(実施例5)化合物(E-5)(4,8-ビス(2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000052
実施例1と同様の方法で、化合物(E-5)(4,8-ビス(2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を得た。
MS m/z:862[M
相転移温度(℃) Cr 256 N 265 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):436nm
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=9.14(s,1H),8.24(s,1H),8.12(d,J=19.9Hz,1H),7.84(s,1H),7.73(d,J=7.8Hz,1H),7.43(d,J=7.8Hz,1H),7.40(d,J=8.2Hz,1H),7.23-7.26(m,2H),6.99-7.10(m,4H),2.93(t,J=7.5Hz,2H),2.68(q,J=7.5Hz,4H),2.55-2.55(m,2H),1.90-2.01(m,6H),1.50(q,J=12.7Hz,4H),1.26-1.33(m,12H),1.18(q,J=7.6Hz,6H),1.05-1.12(m,7H),0.91(t,J=6.9Hz,6H)
(実施例6)化合物(E-6)(4,8-ビス(5-(4-メチルピペリジン-1-イル)チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000053
実施例1と同様の方法で、化合物(E-6)(4,8-ビス(5-(4-メチルピペリヂン-1-イル)チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を得た。
MS m/z:576[M
相転移温度(℃) Cr 217 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):608nm
HNMR(DMSO-d、TMS内部標準))δ(ppm)=12.03,8.67,7.50,6.30,3.65,2.92-2.94(m,6H),1.90(td,J=14.9,7.3Hz,2H),1.74(d,J=12.3Hz,4H),1.55-1.57(m,2H),1.32(dd,J=20.8,11.2Hz,4H),1.06(t,J=7.3Hz,3H),0.97(d,J=6.4Hz,6H)
NMR測定の結果、生成物はラジカル種である可能性も考えられる。
(実施例7)化合物(E-7)(4,8-ビス(5-(4-ヘプチルピペリジン-1-イル)チエノ[3,2-b]チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000054
実施例1と同様の方法で、化合物(E-7)(4,8-ビス(5-(4-ヘプチルピペリジン-1-イル)チエノ[3,2-b]チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を得た。
MS m/z:956[M
相転移温度(℃) Cr 119 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):610nm
HNMR(Acetone-d、TMS内部標準)δ(ppm)=11.41,9.17,7.98,6.45(s,2H),3.65(d,J=11.4Hz,4H),3.04(t,J=6.8Hz,2H),2.77-2.99(m,6H),1.86(d,J=10.5Hz,4H),1.29-1.42(m,28H),1.13(t,J=7.6Hz,3H),0.86-0.93(m,6H)
NMR測定の結果、生成物はラジカル種である可能性も考えられる。
(実施例8)化合物(E-8)(4,8-ビス(2-エチル-2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-6-(トリフルオロメチル)-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000055
実施例1と同様の方法で、化合物(E-8)(4,8-ビス(2-エチル-2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-6-(トリフルオロメチル)-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を得た。
MS m/z:944[M
相転移温度(℃) Cr 268 N 284 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):443nm
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=9.74(s,1H),8.25(d,J=1.8Hz,1H),8.13(dd,J=8.0,1.6Hz,1H),7.84(d,J=1.8Hz,1H),7.73(dd,J=7.8,1.4Hz,1H),7.47(d,J=7.8Hz,1H),7.42(d,J=7.8Hz,1H),7.25(td,J=7.6,2.8Hz,2H),7.00-7.11(m,4H),2.69(q,J=7.5Hz,4H),2.51-2.58(m,2H),1.99(d,J=11.9Hz,4H),1.92(d,J=12.8Hz,4H),1.50(q,J=12.4Hz,4H),1.24-1.34(m,18H),1.20(t,J=7.6Hz,3H),1.17(t,J=7.6Hz,3H),1.09(q,J=12.3Hz,4H),0.91(t,J=6.9Hz,6H)
(実施例9)化合物(E-9)(4,8-ビス(5-(2-フルオロ-4-プロピルフェニル)チエノ)[3,2-b]チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000056
実施例1と同様の方法で、化合物(E-9)(4,8-ビス(5-(2-フルオロ-4-プロピルフェニル)チエノ)[3,2-b]チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を得た。
MS m/z:766[M
相転移温度(℃) Cr 270 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):552nm
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=9.47(s,1H),9.29(s,1H),8.25(s,1H),7.72(s,1H),7.71(s,1H),7.56-7.62(m,2H),6.99-7.04(m,4H),3.07(t,J=7.5Hz,2H),2.63(t,J=7.2Hz,2H),2.62(t,J=7.2Hz,2H),2.09(sext,J=7.6Hz,2H),1.66-1.77(m,4H),1.20(t,J=7.3Hz,3H),0.97(t,J=7.3Hz,3H),0.98(t,J=7.3Hz,3H)
(実施例10)化合物(E-10)(4,8-ビス(2-エチル-2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-6-メチル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000057
実施例1と同様の方法で、化合物(E-10)(4,8-ビス(2-エチル-2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-6-メチル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を得た。
MS m/z:891[M
相転移温度(℃) Cr 248 N 280 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):435nm
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=9.46(s,1H),8.14(s,1H),8.04(d,J=8.2Hz,1H),7.83(s,1H),7.70(d,J=9.6Hz,1H),7.39(t,J=7.3Hz,2H),7.22(td,J=7.8,4.6Hz,2H),6.98-7.09(m,4H),2.63-2.69(m,4H),2.62(s,3H),2.50-2.54(m,2H),1.98(d,J=12.3Hz,4H),1.91(d,J=12.8Hz,4H),1.49(q,J=12.5Hz,4H),1.24-1.34(m,18H),1.04-1.18(m,10H),0.91(t,J=6.9Hz,6H)
(実施例11)化合物(E-11)(4,8-ビス(2-エチル-2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-5,6-メチル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000058
(11-1)4,8-ビス(2-エチル-2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-6-メチル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール(1.0g)、ヨードメタン(0.3g)、炭酸カリウム(0.5g)及びDMF(10mL)を混合し、室温で3時間攪拌した。水(50mL)及びジクロロメタン(50mL)を加えて分液した。有機層を飽和食塩水(30mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。トルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶する事で化合物(E-11)(4,8-ビス(2-エチル-2’-フルオロ-4’-(4-ペンチルシクロヘキシル)-(1,1’-ビフェニル)-4-イル)-5,6-メチル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を0.75g得た。
相転移温度(℃) Cr 227 N 229 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):434nm
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=8.15(d,J=1.4Hz,1H),8.04(dd,J=8.0,1.6Hz,1H),7.52(s,1H),7.49(dd,J=7.8,1.8Hz,1H),7.40(t,J=7.3Hz,2H),7.29(t,J=8.0Hz,1H),7.25(t,J=8.0Hz,1H),6.99-7.10(m,4H),3.37(s,3H),2.62-2.71(m,4H),2.64(s,3H),2.55(s,2H),1.99(d,J=13.3Hz,4H),1.91(d,J=13.3Hz,4H),1.50(q,J=12.7Hz,4H),1.26-1.34(m,18H),1.04-1.20(m,10H),0.91(t,J=6.9Hz,6H)
(実施例12)化合物(E-12)(4,8-ビス(5-(4-(3-エチルヘプチル)ピペリジン-1-イル)チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)の製造
Figure 2022046428000059
実施例1と同様の方法で、化合物(E-12)(4,8-ビス(5-(4-(3-エチルヘプチル)ピペリジン-1-イル)チオフェン-2-イル)-6-プロピル-5H-イミダゾ[5,4-f]-2,1,3-ベンゾチアジアゾール)を得た。
相転移温度(℃) Cr 151 Iso
UV-Vis(CHCl、λmax):600nm
HNMR(Acetone-d、TMS内部標準)δ(ppm)=11.17.8.18,6.23,3.75,2.78-2.98,1.87(d,J=11.0Hz,4H),1.29-1.42(m,42H),1.11(t,J=8.0Hz、3H),0.86-0.92(m,15H)
これらの合成例と同様の方法により本発明に使用される他の化合物も得ることができる。表1に評価結果をまとめたものを示す。表中では、部分構造の略称として以下の記号を用いる。また、表中のλmaxの値はジクロロメタン中での測定結果である。
Figure 2022046428000060

Figure 2022046428000061
Figure 2022046428000062
(実施例38)液晶組成物の調製-1
以下の組成からなるホスト液晶(H)
Figure 2022046428000063
を調製した。
この母体液晶(H)98%と、実施例1で得られた化合物(E-1)2%からなる液晶組成物(M-A)を調製した。この組成物(M-A)の光学特性の測定結果は以下の通りであった。
λmax:546nm
二色比:3.4
また、調製した液晶組成物(M-A)は、室温にて1ヶ月間均一なネマチック液晶状態を維持した。
さらに、液晶組成物(M-A)を用いて耐光性テストを2週間行ったところ、色味が変化しないことが確認された。
(実施例39)液晶組成物の調製―2
母体液晶(H)99%と、実施例2で得られた化合物(E-2)1%からなる液晶組成物(M-B)を調製した。この組成物(M-B)の光学特性の測定結果は以下の通りであった。
λmax:545nm
二色比:6.4
また、調製した液晶組成物(M-B)は、室温にて1ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
さらに、液晶組成物(M-B)を用いて耐光性テストを行ったところ、2週間色味が変化しないことが確認された。
(比較例1)液晶組成物の調製―3
母体液晶(H)99%と、チアジアゾロキノキサリン骨格を有する化合物(R-1)(4,9-ビス-(5-メチルチオフェン-2-イル)-6,7-ジメチル-2-チア-1,3,5,8-テトラアザ-シクロペンタ[b]ナフタレン)
Figure 2022046428000064
1%からなる液晶組成物(M-C)を調製した。この組成物(M-C)の光学特性の測定結果は以下の通りであった。
λmax:647nm
二色比:4.6
また、調製した液晶組成物(M-C)は、室温にて3日後に色素の析出が観察された。
さらに、液晶組成物(M-C)を用いて耐光性テストを行ったところ、10日後に色味の変化が確認された。
実施例38と比較例1の二色比、溶解性及び耐光性を比較すると、本願化合物は比較例1の化合物よりも大きな二色比と高い溶解性及び高い耐光性を併せ持つことがわかる。さらに、実施例39ではさらに大きな二色比を示しながら高い溶解性を維持しているがわかる。このことから、本願化合物は大きな二色比と高い溶解性を併せ持つという特徴を有することが明らかとなった。
表2に各化合物の液晶中での評価結果を示す。
Figure 2022046428000065
上記の結果より、本願化合物は比較例1で示される化合物よりも大きな二色比を示しながら、ホスト液晶への高い溶解性を示すことがわかる。加えて、本願化合物は高い耐光性を併せ持つことが明らかとなり、工業利用上極めて有用な化合物であることがわかる。

Claims (10)

  1. 一般式(1)
    Figure 2022046428000066
    (式中、Uは一般式(2)又は(3)
    Figure 2022046428000067
    で表される基から選択されるいずれか一つの基であり、
    、R、R、R及びRはそれぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-NR-、-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-SO-、-SO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、ここでRは水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-、-S-、-COO-、-OCO-又は-CO-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
    、R及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-NR-、-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-SO-、-SO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、ここでRは水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数2から30のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-、-S-、-COO-、-OCO-又は-CO-により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
    、X及びXはそれぞれ独立して-S-又は-O-を表し、
    、A、A、A、A及びAは各々独立して置換されていてもよい炭素原子数3から16の炭化水素環又は複素環を表し、
    、Z、Z、Z、Z、Z及びZはそれぞれ独立して-CHO-、-OCH-、-CFO-、-OCF-、-COO-、-OCO-、-CHCH-、-CFCF-、-CH=CH-、-CF=CF-、-N=CH-、-CH=N-、-N=N-、-C≡C-又は単結合を表し、
    i、j、a、b、c及びdはそれぞれ独立して0~4の整数を表し、
    、A、A、A、A及びAが複数存在する場合は複数のA、A、A、A、A及びAは同一であっても異なっていても良く、Z、Z、Z、Z、Z、Z及びZが複数存在する場合は複数のZ、Z、Z、Z、Z、Z及びZは同一であっても異なっていても良く、複数のRが存在する場合は複数のRは同一であっても異なっていても良い。)
    で表される化合物。
  2. 一般式(1)において、A、A、A、A、A及びAがそれぞれ独立して
    (a)1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-又は-S-に置き換えられても良く、この基中に存在する1個のCH又は隣接していない2個以上のCHはNに置き換えられても良い。)
    (b)1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
    (c)1,4-シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、5,6,7,8-テトラヒドロナフタレン-1,4-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、アントラセン-1,4-ジイル基、アントラセン-9,10-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基(これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、また、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、5,6,7,8-テトラヒドロナフタレン-1,4-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、アントラセン-1,4-ジイル基、アントラセン-9,10-ジイル基又はフェナントレン-2,7-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
    (d)チオフェン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,4-ジイル基、ベンゾチオフェン-2,5-ジイル基、ベンゾチオフェン-2,6-ジイル基、ジベンゾチオフェン-3,7-ジイル基、ジベンゾチオフェン-2,6-ジイル基、チエノ[3,2-b]チオフェン-2,5-ジイル基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
    からなる群より選ばれる基を表し、これらの基は無置換であるか又は1つ以上の置換基Lによって置換されていても良く、
    は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルファニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、1個の-CH-又は2個以上の-CH-が各々独立して-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-若しくは-C≡C-によって置換されていても良い炭素原子数1から20の直鎖状アルキル基又は炭素原子数3から20の分岐状若しくは環状アルキル基を表すが、酸素原子同士が直接結合することはなく、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されていても良い、請求項1に記載の化合物。
  3. 一般式(1)において、i、j、c及びdがそれぞれ独立して1~3の整数を表す、請求項1又は2のいずれか一項に記載の化合物。
  4. 一般式(1)において、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、炭素原子数2から20のアルキル基又は炭素原子数2から20のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-、-S-、-CO-、-CS-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-SO-、-SO-により置き換えられても良い、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. 一般式(1)においてZ、Z、Z、Z、Z、Z及びZがそれぞれ独立して-CHCH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-N=N-、-C≡C-又は単結合を表す請求項1から4のいずれか一項に記載の化合物。
  6. 一般式(1)においてX、X及びXが-O-を表す請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. 一般式(1)においてX、X及びXが-S-を表す請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物を一種又は二種以上含有する組成物。
  9. 請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物を一種又は二種以上含有するゲスト - ホスト(GH)型液晶組成物又は高分子分散型液晶組成物。
  10. 請求項8又は9記載の組成物を使用した液晶表示素子または調光素子。
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