JP2023553699A - ヘテロ芳香族イソチオシアネート類 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘテロ芳香族イソチオシアネート類を提供する。【解決手段】本発明は請求項1において定義される通りの式Nのヘテロ芳香族イソチオシアネート類と、式Nの1種類以上の化合物を含む液晶媒体と、マイクロ波の位相をシフトさせるデバイス、チューナブルフィルタ、チューナブル材料構造および電子ビーム操作アンテナ、例えばフェーズドアレイアンテナなどの、これらの媒体を含む高周波部品、特に高周波デバイス用マイクロ波部品とに関する。TIFF2023553699000321.tif43166【選択図】なし
Description
本発明は芳香族イソチオシアネート類と、それを含む液晶性媒体と、マイクロ波の位相をシフトさせるデバイス、チューナブルフィルタ、チューナブル材料構造および電子ビーム操作アンテナ(例えばフェーズドアレイアンテナ)などの、これらの媒体を含む高周波部品、特に高周波デバイス用マイクロ波部品と、前記部品を含むデバイスとに関する。
液晶メディアは、情報を表示するための電気光学ディスプレイ(液晶ディスプレイ(liquid crystal display):LCD)に長年使用されてきた。しかしながら近年、液晶媒体をマイクロ波技術用の部品において使用することも、例えばドイツ国特許出願第10 2004 029 429号(特許文献1)および特開2005-120208号公報(特許文献2)などで提案されてきた。
A.Gaebler、F.Goelden、S.Muller、A.PenirschkeおよびR.Jakoby著「Direct Simulation of Material Permittivites using an Eigen-Susceptibility Formulation of the Vector Variational Approach」、12MTC 2009-International Instrumentation and Measurement Technology Conference、シンガポール、2009年(IEEE)、第463~467頁(非特許文献1)には、既知の液晶混合物E7(メルク社、ドイツ国)の相当する特性が記載されている。
ドイツ国特許出願第10 2004 029 429号(特許文献1)には、マイクロ波技術、とりわけ相シフタにおける液晶媒体の使用が記載されている。そこでは相応する周波数範囲におけるそれらの特性に関する液晶媒体が議論されており、主に芳香族ニトリル類およびイソチオシアネート類の混合物を基礎とする液晶媒体が示されている。
欧州特許出願公開第2 982 730号明細書(特許文献3)には、完全にイソチオシアネート化合物から成る混合物が記載されている。
極性を導入するためにメソゲン化合物においてフッ素原子が一般的に使用される。特に末端のNCS基との組み合わせによって、高い誘電率異方性値を達成できる。
しかしながらマイクロ波用途における使用のために入手可能な組成物には依然として、幾つかの欠点がある。それらの一般的な物理的特性、保存性、デバイスにおける動作下での安定性に関して、これらの媒体を改良する必要がある。マイクロ波用途向けの液晶性媒体の開発のために考慮され改良されなければならない多数の異なるパラメータの観点から、そのような液晶性媒体の開発のために、より広い範囲の可能な混合成分を有することが望ましい。
A.Gaebler、F.Goelden、S.Muller、A.PenirschkeおよびR.Jakoby著「Direct Simulation of Material Permittivites using an Eigen-Susceptibility Formulation of the Vector Variational Approach」、12MTC 2009-International Instrumentation and Measurement Technology Conference、シンガポール、2009年(IEEE)、第463~467頁
本発明の目的は、電磁スペクトルのマイクロ波範囲における用途に関連する改良された特性を有する液晶媒体において使用するための化合物を提供することである。
この課題を解決するために下に示す式Nの化合物および式Nの化合物を含む液晶媒体が提供される。
よって本発明は、式Nの化合物に関する。
式中、
RNは、H、1~12個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~12個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル(該基において1個以上のCH2基は、
で置き換えられてよい。)を表すか、または基RPを表し、
RPは、ハロゲン、CN、NCS、RF、RF-O-またはRF-S-を表し、ただし
RFは、1~9個までのC原子を有するフッ素化アルキルまたは2~9個までのC原子を有するフッ素化アルケニルを表し、
ZN1およびZN2は同一または異なって、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-または単結合、好ましくは-C≡C-または単結合を表し、
Wは、N、C-FまたはC-Clを表し、
X1およびX2は同一または異なって、H、Cl、F、メチルまたはエチルを表し、
は以下の群から選択される基を表し、
a)1,4-フェニレン、1,4-ナフチレンおよび2,6-ナフチレンから成る群、ただし1個または2個のCH基はNで置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子はLで置き換えられてよく、
b)トランス-1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン-1,3-ジイル、4,4’-ビシクロヘキシレン、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイルおよびスピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイルから成る群、ただし1個以上の隣接しないCH2基は-O-および/または-S-で置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子はFで置き換えられてよく、
c)チオフェン-2,5-ジイル、チエノ[3,2-b]チオフェン-2,5-ジイルおよびセレノフェン-2,5-ジイルから成る群、また該基のそれぞれはLで一置換または多置換されてもよく、
Lは、それぞれの出現で同一または異なって、F、Cl、CN、SCN、SF5または1~12個のC原子を有し直鎖状もしくは分枝状で、それぞれの場合でフッ素化されてよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、および
nは、0、1または2である。
RNは、H、1~12個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~12個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル(該基において1個以上のCH2基は、
RPは、ハロゲン、CN、NCS、RF、RF-O-またはRF-S-を表し、ただし
RFは、1~9個までのC原子を有するフッ素化アルキルまたは2~9個までのC原子を有するフッ素化アルケニルを表し、
ZN1およびZN2は同一または異なって、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-または単結合、好ましくは-C≡C-または単結合を表し、
Wは、N、C-FまたはC-Clを表し、
X1およびX2は同一または異なって、H、Cl、F、メチルまたはエチルを表し、
a)1,4-フェニレン、1,4-ナフチレンおよび2,6-ナフチレンから成る群、ただし1個または2個のCH基はNで置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子はLで置き換えられてよく、
b)トランス-1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン-1,3-ジイル、4,4’-ビシクロヘキシレン、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイルおよびスピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイルから成る群、ただし1個以上の隣接しないCH2基は-O-および/または-S-で置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子はFで置き換えられてよく、
c)チオフェン-2,5-ジイル、チエノ[3,2-b]チオフェン-2,5-ジイルおよびセレノフェン-2,5-ジイルから成る群、また該基のそれぞれはLで一置換または多置換されてもよく、
Lは、それぞれの出現で同一または異なって、F、Cl、CN、SCN、SF5または1~12個のC原子を有し直鎖状もしくは分枝状で、それぞれの場合でフッ素化されてよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、および
nは、0、1または2である。
本発明は更に、式NHの化合物および式NHの化合物から式Nの化合物を合成する方法に関する。
式中、出現する基およびパラメータは、式Nについて上で与えられた意味を有する。
本発明は更に、式Nの化合物を含む液晶媒体および高周波技術用の部品における式Nの化合物を含む液晶媒体の使用に関する。
本発明の別の態様によれば、両者とも電磁スペクトルのマイクロ波領域で動作可能な部品および前記部品を含むデバイスが提供される。好ましい部品は、位相シフタ、バラクタ、無線および電波アンテナアレイ、整合回路ならびに適応フィルタである。
本発明の好ましい実施形態は従属請求項の主題であり、また本明細書から取り上げることができる。
驚くべきことに式Nの化合物を液晶媒体において使用することで優れた安定性と同時に、高い誘電異方性、好適に速いスイッチ時間、好適なネマチック相範囲、高い調整性および低い誘電損失を有する液晶媒体を実現することが可能であることが見出された。
本発明による媒体は、高い透明温度、広いネマチック相範囲および優れた低温安定性(LTS:low-temperature stability)により区別される。その結果、媒体を含むデバイスは極端な温度条件下で動作可能である。
媒体は更に、誘電率異方性の高い値および低い回転粘度で区別される。その結果、閾電圧、即ちデバイスがスイッチ可能な最低電圧は非常に低い。改良されたスイッチ特性および高いエネルギー効率を有するデバイスを実現するために、低い動作電圧および低い閾電圧が望ましい。低い回転粘度によって、本発明によるデバイスの速いスイッチが可能になる。
特に本発明による化合物を含む媒体は、非常に低い誘電損失によって区別される。
これらの特性は全体として媒体を、高周波技術およびマイクロ波範囲における用途のための部品およびデバイス、特にマイクロ波の位相をシフトするためのデバイス、チューナブルフィルタ、チューナブル材料構造および電子ビーム操縦アンテナ(例えばフェーズドアレイアンテナ)における使用に特に適したものにする。
本明細書において「高周波数技術」は1MHz~1THz、好ましくは1GHz~500GHz、より好ましくは2GHz~300GHz、特に好ましくは約5GHz~150GHzの範囲の周波数を有する電磁波用途を意味する。
本明細書で使用する場合ハロゲンは、F、Cl、BrまたはI、好ましくはFまたはCl、特に好ましくはFである。
本明細書においてアルキルは直鎖状または分岐状または環状で、1~15個のC原子を有し、好ましくは直鎖状で、他に示さない限り1個、2個、3個、4個、5個、6個または7個のC原子を有し、よって好ましくはメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシルまたはn-ヘプチルである。
本明細書において分岐状のアルキルは好ましくは、イソプロピル、s-ブチル、イソブチル、イソペンチル、2-メチルブチル、2-メチルヘキシルまたは2-エチルヘキシルである。
本明細書で使用する場合、環状アルキルは12個までのC原子を有する直鎖状または分枝状アルキルまたはアルケニル、好ましくは1~7個のC原子を有するアルキルであって、基CH2が3~5個のC原子を有する炭素環で置換されており、非常に好ましくは、シクロプロピルアルキル、シクロブチルアルキル、シクロペンチルアルキルおよびシクロペンテニルアルキルから成る群から選択されるものを意味すると解する。
本明細書においてアルコキシ基は直鎖状または分岐状で、1~15個のC原子を含む。これは好ましくは直鎖状で、他に示さない限り1個、2個、3個、4個、5個、6個または7個のC原子を有し、よって好ましくはメトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、n-ブトキシ、n-ペントキシ、n-ヘキソキシまたはn-ヘプトキシである。
本明細書においてアルケニル基は好ましくは、2~15個のC原子を有するアルケニル基であり、該基は直鎖状または分枝状で、少なくとも1個のC-C二重結合を含む。それは好ましくは直鎖状で、2~7個のC原子を有する。よって、それは好ましくはビニル、プロパ-1-または-2-エニル、ブタ-1-、-2-または-3-エニル、ペンタ-1-、-2-、-3-または-4-エニル、ヘキサ-1-、-2-、-3-、-4-または-5-エニル、ヘプタ-1-、-2-、-3-、-4-、-5-または-6-エニルである。C-C二重結合の2個のC原子が置換されている場合、アルケニル基はEおよび/またはZ異性体(トランス/シス)の形態でよい。一般に、それぞれのE異性体が好ましい。アルケニル基のうち、プロパ-2-エニル、ブタ-2-および-3-エニルならびにペンタ-3-および-4-エニルが特に好ましい。
本明細書においてアルキニルは2~15個のC原子を有するアルキニル基を意味すると解され、該基は直鎖状または分枝状で、少なくとも1個のC-C三重結合を含む。1-および2-プロピニルならびに1-、2-および3-ブチニルが好ましい。
RFがフッ素化アルキル-、アルコキシ-、アルケニルまたはアルケニルオキシ基の場合、それは分岐状または非分岐状でよい。それは好ましくは非分岐状で、一フッ素化、多フッ素化またはパーフルオロ化されており、好ましくはパーフルオロ化されており、1個、2個、3個、4個、5個、6個または7個のC原子、アルケニルの場合、2個、3個、4個、5個、6個または7個のC原子を有する。
RPは好ましくは、CN、NCS、Cl、F、-(CH2)n-CH=CF2、-(CH2)n-CH=CHF、-(CH2)n-CH=Cl2、-CnF2n+1、-(CF2)n-CF2H、-(CH2)n-CF3、-(CH2)n-CHF2、-(CH2)nCH2F、-CH=CF2、-O(CH2)n-CH=CF2、-O(CH2)nCHCl2、-OCnF2n+1、-O(CF2)n-CF2H、-O(CH2)nCF3、-O(CH2)n-CHF2、-O(CF)nCH2F、-OCF=CF2、SCnF2n+1、-S(CF)n-CF3から選択され、ただしnは0~7の整数である。
一般式Nの化合物は、文献(例えば、Houben-Weyl、Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]、Georg-Thieme-Verlag、Stuttgartなどの標準書)に記載のそれ自体既知の方法、前記反応に適した正確な反応条件下で調製することができる。それ自体既知であるが、本明細書ではより詳細に言及されていない改変を本明細書では使用することができる。
所望により出発物質を反応混合物から単離せず、直ちに一般式Nの化合物に更に反応することにより、その場で形成することも可能である。
本発明による化合物に向かう好ましい合成経路は下のスキームに例示され、更に実施例によって例示される。また好適な合成は例えば、Juanli Li、Jian Li、Minggang Hu、Zhaoyi Che、Lingchao Mo、Xiaozhe Yang、Zhongwei AnおよびLu Zhang著(2017年)The effect of locations of triple bond at terphenyl skeleton on the properties of isothiocyanate liquid crystals、Liquid Crystals、第44巻、第9号、第1374~1383頁にも掲載されており、適切な出発物質の選択により一般式Nの特に所望の化合物に適応できる。
好ましい中間体は、2-アミノ-5-ブロモピラジン、2-アミノ-5-ブロモ-3-フルオロピラジンなどであり、全て文献に記載されているか、当業者に既知の合成手順で入手可能である。
ピラジンからスキーム1で例示される通りに合成できる前駆体2-アミノ-5-ブロモピラジンは:Dong、Zhi-Bingら著、Journal of Organometallic Chemistry、第695巻(第5号)、第775~780頁;2010年に従うヨウ化、追ってJyothi、BoggavarapuおよびMadhavi、Nannapaneni著、Asian Journal of Chemistry、第32巻(第1号)、第84~90頁;2020年に記載される通りのアミノ化でアミノピラジンを生じる。アミノピラジンは例えばLizano、Enricら著、Synlett、第30巻(第17号)、第2000~2003頁;2019年に従いNBSで臭素化されて、2-アミノ-5-ブロモピラジンを得る。
2-フルオロ-3-ヨードピラジン(スキーム2)は、国際公開第2010/057121号および米国特許出願公開第2010/0160280号明細書から知られ、また2-アミノ-3-フルオロピラジンに転化もできる。スキーム1に記載されるプロセスに類似して、2-アミノ-5-ブロモ-3-フルオロピラジンが得られる。
同様に異性体2-アミノ-5-ブロモ-6-フルオロピラジン(スキーム3)は、既知の市販品2-アミノ-6-フルオロピラジンから得られる。
市販品2-シアノ-3,6-ジフルオロピラジンから出発して、例えば中国特許出願公開第105622526号明細書から知られるプロセスで、スキーム4に示される通り2-アミノ-5-ブロモ-3,6-ジフルオロピラジンを合成し、これを上記の通り臭素化する。
またフッ素化ピラジンはSchimler、Sydonie D.ら著、Journal of Organic Chemistry、第80巻(第24号)、第12137~12145頁;2015年に記載される通り、塩素の求核置換によって容易に入手可能である。
上記の前駆体は適切な中間体と反応させて、式NまたはNHの化合物を得ることができ、例えば、鈴木、スティル、薗頭反応などとして一般的に知られているクロスカップリング反応によって、式NまたはNHの化合物を得るために反応され得る。好ましい経路はスキーム6および7に例示され、式中、基およびパラメータは、請求項1に定義される意味を有する。
式NHの化合物を式Nの化合物に変換(スキーム8)するための本発明による方法のための好ましい試薬は、二硫化炭素、チオホスゲン、チオカルボニルジイミダゾール、ジ-2-ピリジルチオカーボネート、ビス(ジメチルチオカルバモイル)ジスルフィド、塩化ジメチルチオカルバモイルおよびフェニルクロロチオブロメート、非常に好ましくはチオホスゲンである。
記載されている反応は、例示に過ぎないと考えるべきである。当業者は、式Nの化合物を得るために、記載された合成の対応する改変を実施し、また他の適切な合成経路をたどることができる。
本発明の第1態様によれば、RNがH、1~12個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~12個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル(式中、1個以上のCH2基は
で置き換えられてよい。)、好ましくは12個までのC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルまたはアルケニル、非常に好ましくは1~7個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表す式Nおよびそのサブ式の化合物が提供される。
本発明の第2態様によれば、基RNがRPを表し、式中、RPはハロゲン、CN、NCS、RF、RF-O-またはRF-S-を表し、式中、RFは9個までのC原子を有するフッ素化アルキルまたはフッ素化アルケニル、好ましくは9個までのC原子を有するパーフルオロ化アルキルまたはパーフルオロ化アルケニル、非常に好ましくはCF3またはOCF3、特にOCF3を表す式Nおよびそのサブ式の化合物が提供される。
式Nの化合物は好ましくは、式N-1、N-2およびN-3から成る群から選択される。
式中、
RLは、それぞれの出現において同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキル、好ましくはH、メチルまたはエチル、特に好ましくはHを表し、
Lは、Fまたは1~6個のC原子を有するアルキルを表し、および
rは、0、1、2、3、4、5または6、好ましくは0または1であり、
ただし、
は代替して
を表し、
ただしRHは、HまたはCH3を表す。
RLは、それぞれの出現において同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキル、好ましくはH、メチルまたはエチル、特に好ましくはHを表し、
Lは、Fまたは1~6個のC原子を有するアルキルを表し、および
rは、0、1、2、3、4、5または6、好ましくは0または1であり、
ただし、
ただしRHは、HまたはCH3を表す。
好ましい実施形態において式Nおよびそのサブ式において、基X1およびX2の両者はHを表す。
好ましい実施形態において式Nおよびそのサブ式において、基X1はHを表し、基X2はFまたはClを表す。
好ましい実施形態において式Nおよびそのサブ式において、基X1はFまたはClを表し、基X2はHを表す。
好ましい実施形態において式Nおよびそのサブ式において、基X1およびX2はFまたはCl、好ましくはFを表す。
式N-1、N-2およびN-3の化合物は好ましくは、式N-1-1~N-1-12、N-2-1~N-2-12およびN-3-1~N-3-12から成る群から選択される。
式中、RN、X1およびX2は上で与えられる意味を有し、Lは、それぞれの出現で同一または異なってH、F、メチル、エチルまたはシクロプロピルを表す。
好ましい実施形態において本発明による媒体は、式NIの化合物を含む。
式NIの化合物は好ましくは、式NI-1およびNI-2の化合物から選択される。
式NIまたはNI-1またはNI-2の化合物において
は互いに独立に好ましくは
を表し、
ただし、
は代替して
を表し、および
L1およびL2は同一または異なってH、F、Clまたは、それぞれ12個までのC原子を有する直鎖状もしくは分岐状もしくは環状のアルキルまたはアルケニルを表す。
ただし、
L1およびL2は同一または異なってH、F、Clまたは、それぞれ12個までのC原子を有する直鎖状もしくは分岐状もしくは環状のアルキルまたはアルケニルを表す。
式NIまたはNI-1またはNI-2の化合物においてZN1およびZN2は、同一または異なって好ましくは-C≡C-または単結合を表す。
本発明の好ましい実施形態において式NI-1およびNI-2の化合物は、式NI-1-1~NI-1-12およびNI-2-1~NI-2-12の化合物から選択される。
式中、
L1、L2およびL3は同一または異なって、H、F、Cl、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロペンテニルを表し、および
RN、Y1およびY2は、式N-1およびN-2に上で与えられる意味を有し、ただし
L1、L2およびL3は同一または異なって、H、F、Cl、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロペンテニルを表し、および
RN、Y1およびY2は、式N-1およびN-2に上で与えられる意味を有し、ただし
好ましい実施形態において式NIおよびそのサブ式の化合物において、Y1およびY2の一方または両方はHを表し、好ましくは両方である。
別の好ましい実施形態において式Nおよびそのサブ式の化合物において、Y1およびY2の両方がFを表す。
本発明の好ましい実施形態においてに媒体は、式I、IIおよびIIIの化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、
R1は、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキル、好ましくは非フッ素化アルキルまたは非フッ素化アルケニルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
で置き換えられてよく、
nは、0、1または2であり、
(式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキル、好ましくはH、メチルまたはエチル、特に好ましくはHを表す。)
およびただし、
を表し、
n=2の場合、
好ましくは、
を表し、
より好ましくは、
を表し、
を表し、
を表し、
R1は、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキル、好ましくは非フッ素化アルキルまたは非フッ素化アルケニルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
nは、0、1または2であり、
およびただし、
n=2の場合、
より好ましくは、
R2は、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキル、好ましくは非フッ素化アルキルまたは非フッ素化アルケニルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
で置き換えられてよく、
Z21は、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-、好ましくは-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、および
(式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキル、好ましくはH、メチルまたはエチル、特に好ましくはHを表す。)
および、ただし好ましくは、
を表し、
を表し、および
より好ましくは
を表し、
Z21は、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-、好ましくは-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、および
および、ただし好ましくは、
R3は、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキル、好ましくは非フッ素化アルキルまたは非フッ素化アルケニルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
で置き換えられてよく、
Z31およびZ32の一方、好ましくはZ32は、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、他方は、それと独立して-C≡C-、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または単結合を表し、好ましくは、それらの一方、好ましくはZ32は-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、他方は単結合を表し、および
(式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキル、好ましくはH、メチルまたはエチル、特に好ましくはHを表す。)
およびただし、
を表し、
好ましくは
を表し、
より好ましくは、
を表し、
特に
を表し、
特に
を表す。
Z31およびZ32の一方、好ましくはZ32は、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、他方は、それと独立して-C≡C-、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または単結合を表し、好ましくは、それらの一方、好ましくはZ32は-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、他方は単結合を表し、および
およびただし、
好ましくは
より好ましくは、
式I、IIおよびIIIの化合物において、RLは好ましくはHを表す。別の好ましい実施形態において式I、IIおよびIIIの化合物において、1個または2個の基RL、好ましくは1個の基RLはHと異なる。
本発明の好ましい実施形態において式Iの化合物は、式I-1~式I-5の化合物の群から選択される。
式中、
L1、L2およびL3は、それぞれの出現で同一または異なってHまたはFを表し、および他の基は式Iで上に示されるそれぞれの意味を有し、
好ましくは
R1は、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表す。
L1、L2およびL3は、それぞれの出現で同一または異なってHまたはFを表し、および他の基は式Iで上に示されるそれぞれの意味を有し、
好ましくは
R1は、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表す。
媒体は好ましくは、式I-1a~I-1dの化合物、好ましくは式I-1bの化合物の群から好ましくは選択される1種類以上の式I-1の化合物を含む。
式中、R1は式Iに上で示される意味を有し、好ましくは1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表す。
媒体は好ましくは、式I-2a~I-2eの化合物、好ましくは式I-2cの化合物の群から好ましくは選択される1種類以上の式I-2の化合物を含む。
式中、R1は式Iに上で示される意味を有し、好ましくは1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表す。
媒体は好ましくは、式I-3a~I-3dの化合物、好ましくは式I-3bの化合物の群から好ましくは選択される1種類以上の式I-3の化合物を含む。
式中、R1は式Iに上で示される意味を有し、好ましくは1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表す。
媒体は好ましくは、式I-4a~I-4eの化合物、好ましくは式I-4bの化合物の群から好ましくは選択される1種類以上の式I-4の化合物を含む。
式中、R1は式Iに上で示される意味を有し、好ましくは1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表す。
媒体は好ましくは、式I-5a~I-5dの化合物、好ましくは式I-5bの化合物の群から好ましくは選択される1種類以上の式I-5の化合物を含む。
式中、R1は式Iに上で示される意味を有し、好ましくは1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表す。
媒体は好ましくは、式II-1~II-3の化合物の群から好ましくは選択され、式II-1およびII-2の化合物の群から好ましくは選択される1種類以上の式IIの化合物を含む。
式中、出現する基は式IIで上に与えられる意味を有し、および
好ましくは
R2は、H、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表し、および
を表し、
他方は独立に、
好ましくは
最も好ましくは
を表し、
および好ましくは、
R2は、CnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
好ましくは
R2は、H、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表し、および
他方は独立に、
および好ましくは、
R2は、CnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式II-1の化合物は好ましくは、式II-1a~II-1eの化合物の群から選択される。
式中、
R2は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
nは互いに独立に、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R2は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
nは互いに独立に、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式II-2の化合物は好ましくは、式II-2aおよびII-2bの化合物の群から選択される。
式中、
R2は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R2は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式II-3の化合物は好ましくは、式II-3a~II-3dの化合物の群から選択される。
式中、
R2は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R2は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式IIIの化合物は、好ましくは式III-1~III-6の化合物の群から選択され、より好ましくは式III-1、III-2、III-3およびIII-4の、特に好ましくは式III-1の化合物の群から選択される式である。
式中、
Z31およびZ32は互いに独立にトランス-CH=CH-またはトランス-CF=CF-、好ましくはトランス-CH=CH-、あるいは式III-6においてZ31およびZ32の一方は-C≡C-を表してよく、他方の基は式IIIにおいて上で与えられる意味を有し、
および好ましくは
R3は、H、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表し、および
を表し、
他方は互いに独立に、
好ましくは
より好ましくは
を表し、
ただしあるいは
を表し、
および好ましくは
R3は、CnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
Z31およびZ32は互いに独立にトランス-CH=CH-またはトランス-CF=CF-、好ましくはトランス-CH=CH-、あるいは式III-6においてZ31およびZ32の一方は-C≡C-を表してよく、他方の基は式IIIにおいて上で与えられる意味を有し、
および好ましくは
R3は、H、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニルを表し、および
他方は互いに独立に、
ただしあるいは
および好ましくは
R3は、CnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式III-1の化合物は、好ましくは式III-1a~III-1kの化合物の群から選択され、より好ましくは式III-1a、III-1b、III-1gおよびIII-1hの、特に好ましくは式III-1bおよび/またはIII-1hの化合物の群から選択される式である。
式中、
R3は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R3は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式III-2の化合物は、好ましくは式III-2a~III-2l、非常に好ましくはIII-2bおよび/またはIII-2jの化合物である。
式中、
R3は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R3は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式III-5の化合物は好ましくは、式III-5aの化合物から選択される。
R3は上に示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
nは、0~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表す。
nは、0~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表す。
好ましい実施形態において本発明による媒体は、式IIA-1-1~IIA-1-12、非常に好ましくはIIA-1-1またはIIA-1-2の化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、
R1は7個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニル、好ましくはエチル、n-プロピル、n-ブチルまたはn-ペンチル、n-ヘキシルを表し、
RLは、それぞれの出現で同一または異なって1~5個のC原子を有するアルキルもしくはアルケニルまたは、それぞれ3~6個のC原子を有するシクロアルキルもしくはシクロアルケニル、好ましくはメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロペンタ-1-エニル、非常に好ましくはエチルを表し、
および式II-1の化合物は除外される。
R1は7個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニル、好ましくはエチル、n-プロピル、n-ブチルまたはn-ペンチル、n-ヘキシルを表し、
RLは、それぞれの出現で同一または異なって1~5個のC原子を有するアルキルもしくはアルケニルまたは、それぞれ3~6個のC原子を有するシクロアルキルもしくはシクロアルケニル、好ましくはメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロペンタ-1-エニル、非常に好ましくはエチルを表し、
および式II-1の化合物は除外される。
加えて先の好ましい実施形態と同じであっても異なっていてもよい、ある実施形態における本発明による液晶媒体は好ましくは、1種類以上の式IVの化合物を含む。
式中、
を表し、
sは0または1、好ましくは1であり、および
好ましくは
特に好ましくは
を表し、
L4は、Hまたは1~6個のC原子を有するアルキル、3~6個のC原子を有するシクロアルキルまたは4~6個のC原子を有するシクロアルケニル、好ましくはCH3、C2H5、n-C3H7、i-C3H7、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンタ-1-エニルまたはシクロヘキサ-1-エニル、および特に好ましくは特に好ましくはCH3、C2H5、シクロプロピルまたはシクロブチルを表し、
X4は、H、1~3個のC原子を有するアルキルまたはハロゲン、好ましくはH、FまたはCl、より好ましくはHまたはF、非常に特に好ましくはFを表し、
R41~R44は互いに独立に、それぞれ1~15個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシ、それぞれ2~15個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルまたはそれぞれ15個までのC原子を有するシクロアルキル、アルキルシクロアルキル、シクロアルケニル、アルキルシクロアルケニル、アルキルシクロアルキルアルキルもしくはアルキルシクロアルケニルアルキルを表し、および代替的にR43およびR44の一方または両方は、またHも表し、
好ましくは
R41およびR42は互いに独立に、それぞれ1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは、それぞれ2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルを表し、
特に好ましくは
R41は、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは、それぞれ2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルを表し、および
特に好ましくは
R42は、それぞれ1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは非フッ素化アルコキシを表し、および
好ましくは
R43およびR44は、H、1~5個のC原子を有する非フッ素化アルキル、3~7個のC原子を有する非フッ素化シクロアルキルもしくはシクロアルケニル、それぞれ4~12個のC原子を有する非フッ素化アルキルシクロヘキシルもしくは非フッ素化シクロヘキシルアルキル、または5~15個のC原子を有する非フッ素化アルキルシクロヘキシルアルキル、特に好ましくはシクロプロピル、シクロブチルまたはシクロヘキシルを表し、および非常に特に好ましくはR43およびR44の少なくとも一方はn-アルキル、特に好ましくはメチル、エチルまたはn-プロピルを表し、および他方はHまたはn-アルキル、特に好ましくはH、メチル、エチルまたはn-プロピルを表す。
sは0または1、好ましくは1であり、および
好ましくは
L4は、Hまたは1~6個のC原子を有するアルキル、3~6個のC原子を有するシクロアルキルまたは4~6個のC原子を有するシクロアルケニル、好ましくはCH3、C2H5、n-C3H7、i-C3H7、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンタ-1-エニルまたはシクロヘキサ-1-エニル、および特に好ましくは特に好ましくはCH3、C2H5、シクロプロピルまたはシクロブチルを表し、
X4は、H、1~3個のC原子を有するアルキルまたはハロゲン、好ましくはH、FまたはCl、より好ましくはHまたはF、非常に特に好ましくはFを表し、
R41~R44は互いに独立に、それぞれ1~15個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシ、それぞれ2~15個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルまたはそれぞれ15個までのC原子を有するシクロアルキル、アルキルシクロアルキル、シクロアルケニル、アルキルシクロアルケニル、アルキルシクロアルキルアルキルもしくはアルキルシクロアルケニルアルキルを表し、および代替的にR43およびR44の一方または両方は、またHも表し、
好ましくは
R41およびR42は互いに独立に、それぞれ1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは、それぞれ2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルを表し、
特に好ましくは
R41は、1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは、それぞれ2~7個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルを表し、および
特に好ましくは
R42は、それぞれ1~7個のC原子を有する非フッ素化アルキルまたは非フッ素化アルコキシを表し、および
好ましくは
R43およびR44は、H、1~5個のC原子を有する非フッ素化アルキル、3~7個のC原子を有する非フッ素化シクロアルキルもしくはシクロアルケニル、それぞれ4~12個のC原子を有する非フッ素化アルキルシクロヘキシルもしくは非フッ素化シクロヘキシルアルキル、または5~15個のC原子を有する非フッ素化アルキルシクロヘキシルアルキル、特に好ましくはシクロプロピル、シクロブチルまたはシクロヘキシルを表し、および非常に特に好ましくはR43およびR44の少なくとも一方はn-アルキル、特に好ましくはメチル、エチルまたはn-プロピルを表し、および他方はHまたはn-アルキル、特に好ましくはH、メチル、エチルまたはn-プロピルを表す。
本願の好ましい実施形態において液晶媒体は追加して、式V、VI、VII、VIIIおよびIXの化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、
L51は、R51またはX51を表し、
L52は、R52またはX52を表し、
R51およびR52は互いに独立に、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはフッ素化されていないアルケニルを表し、
X51およびX52は互いに独立に、H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはフッ素化されたアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、フッ素化されたアルケニルオキシもしくはフッ素化されたアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されたアルコキシ、フッ素化されたアルケニルオキシ、FまたはClを表し、および
好ましくは
L51は、R51またはX51を表し、
L52は、R52またはX52を表し、
R51およびR52は互いに独立に、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはフッ素化されていないアルケニルを表し、
X51およびX52は互いに独立に、H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはフッ素化されたアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、フッ素化されたアルケニルオキシもしくはフッ素化されたアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されたアルコキシ、フッ素化されたアルケニルオキシ、FまたはClを表し、および
L61はR61を表し、Z61および/またはZ62がトランス-CH=CH-またはトランス-CF=CF-を表す場合、また代替的にX61も表し、
L62はR62を表し、Z61および/またはZ62がトランス-CH=CH-またはトランス-CF=CF-を表す場合、また代替的にX62も表し、
R61およびR62は互いに独立に、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはフッ素化されていないアルケニルを表し、
X61およびX62は互いに独立に、FまたはCl、-CN、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルを表し、
Z61およびZ62の一方はトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、それとは独立に他方はトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または単結合を表し、好ましくはそれらの一方は-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、他方は単結合を表し、
好ましくは
を表し、および
L62はR62を表し、Z61および/またはZ62がトランス-CH=CH-またはトランス-CF=CF-を表す場合、また代替的にX62も表し、
R61およびR62は互いに独立に、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはフッ素化されていないアルケニルを表し、
X61およびX62は互いに独立に、FまたはCl、-CN、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルを表し、
Z61およびZ62の一方はトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、それとは独立に他方はトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または単結合を表し、好ましくはそれらの一方は-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、他方は単結合を表し、
xは、0または1を表し、
L71は、R71またはX71を表し、
L72は、R72またはX72を表し、
R71およびR72は互いに独立に、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはフッ素化されていないアルケニルを表し、
X71およびX72は互いに独立に、H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはフッ素化されたアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、フッ素化されていないかフッ素化されたアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないかフッ素化されたアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されたアルコキシ、フッ素化されたアルケニルオキシ、FまたはClを表し、および
Z71~Z73は互いに独立に、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-C≡C-または単結合を表し、それらの1つは好ましくは単結合を表し、特に好ましくは全てが単結合を表し、
好ましくは
を表し、
L71は、R71またはX71を表し、
L72は、R72またはX72を表し、
R71およびR72は互いに独立に、H、1~17個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはフッ素化されていないアルケニルを表し、
X71およびX72は互いに独立に、H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはフッ素化されたアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、フッ素化されていないかフッ素化されたアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないかフッ素化されたアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されたアルコキシ、フッ素化されたアルケニルオキシ、FまたはClを表し、および
Z71~Z73は互いに独立に、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-C≡C-または単結合を表し、それらの1つは好ましくは単結合を表し、特に好ましくは全てが単結合を表し、
R81およびR82は互いに独立に、H、1~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されていないアルキルまたはアルケニルを表し、
Z81およびZ82の一方はトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、他方は互いに独立にトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または単結合を表し、それらの一方は好ましくは-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、他方は単結合を表し、および
を表し、
Z81およびZ82の一方はトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、他方は互いに独立にトランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または単結合を表し、それらの一方は好ましくは-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、他方は単結合を表し、および
L91は、R91またはX91を表し、
L92は、R92またはX92を表し、
R91およびR92は互いに独立に、H、1~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されていないアルキルまたはアルケニルを表し、
X91およびX92は互いに独立に、H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはフッ素化されたアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、フッ素化されていないかフッ素化されたアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないかフッ素化されたアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されたアルコキシ、フッ素化されたアルケニルオキシ、FまたはClを表し、および
Z91~Z93は互いに独立に、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-C≡C-または単結合を表し、それらの1つは好ましくは単結合を表し、特に好ましくは全てが単結合を表し、
を表す。
L92は、R92またはX92を表し、
R91およびR92は互いに独立に、H、1~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されていないアルキルまたはアルケニルを表し、
X91およびX92は互いに独立に、H、F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、1~7個のC原子を有するフッ素化されたアルキルもしくはフッ素化されたアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されたアルケニル、フッ素化されていないかフッ素化されたアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないかフッ素化されたアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されたアルコキシ、フッ素化されたアルケニルオキシ、FまたはClを表し、および
Z91~Z93は互いに独立に、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-C≡C-または単結合を表し、それらの1つは好ましくは単結合を表し、特に好ましくは全てが単結合を表し、
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体は式Vの、好ましくは式V-1~V-3の、好ましくは式VI-1および/またはV-2および/またはV-3の、好ましくは式V-1およびV-2の化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
式中パラメータは、それぞれ上で式Vに示される意味を有し、好ましくは
R51は、1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、
R52は、1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルまたは1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルコキシを表し、
X51およびX52は互いに独立に、F、Cl、-OCF3、-CF3、-CN、-NCSまたは-SF5、好ましくはF、Cl、-OCF3または-CNを表す。
式V-1の化合物は好ましくは、式V-1a~V-1d、好ましくは式V-1cおよびV-1dの化合物の群から選択される。
R51は、1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、
R52は、1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルまたは1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルコキシを表し、
X51およびX52は互いに独立に、F、Cl、-OCF3、-CF3、-CN、-NCSまたは-SF5、好ましくはF、Cl、-OCF3または-CNを表す。
式V-1の化合物は好ましくは、式V-1a~V-1d、好ましくは式V-1cおよびV-1dの化合物の群から選択される。
式中パラメータは、それぞれ上で式V-1に示される意味を有し、ただし
Y51およびY52は、それぞれの場合で互いに独立にHまたはFを表し、および好ましくは
R51は、アルキルまたはアルケニルを表し、および
X51は、F、Clまたは-OCF3を表す。
式V-2の化合物は好ましくは、式V-2a~V-2eの化合物の群および/または式V-2fおよびV-2gの化合物の群から選択される。
Y51およびY52は、それぞれの場合で互いに独立にHまたはFを表し、および好ましくは
R51は、アルキルまたはアルケニルを表し、および
X51は、F、Clまたは-OCF3を表す。
式V-2の化合物は好ましくは、式V-2a~V-2eの化合物の群および/または式V-2fおよびV-2gの化合物の群から選択される。
それぞれの場合において式V-2aの化合物は式V-2bおよびV-2cの化合物から除外され、式V-2bの化合物は式V-2cの化合物から除外され、式V-2fの化合物は式V-2gの化合物から除外され、および
ただしパラメータは、それぞれ上で式V-1に示される意味を有し、ただし
Y51およびY52は、それぞれの場合で互いに独立にHまたはFを表し、および好ましくは
Y51およびY52は、それぞれの場合で互いに独立にHまたはFを表し、好ましくは同様にHを表す。
ただしパラメータは、それぞれ上で式V-1に示される意味を有し、ただし
Y51およびY52は、それぞれの場合で互いに独立にHまたはFを表し、および好ましくは
Y51およびY52は、それぞれの場合で互いに独立にHまたはFを表し、好ましくは同様にHを表す。
式V-3の化合物は好ましくは、式V-3aの化合物である。
式中パラメータは、それぞれ上で式V-1に示される意味を有し、ただし好ましくは
X51は、F、Cl、好ましくはFを表し、
X52は、F、Clまたは-OCF3、好ましくは-OCF3を表す。
X51は、F、Cl、好ましくはFを表し、
X52は、F、Clまたは-OCF3、好ましくは-OCF3を表す。
式V-1aの化合物は好ましくは、式V-1a-1およびV-1a-2の化合物の群から選択される。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
式V-1bの化合物は好ましくは、式V-1b-の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
式V-1cの化合物は、好ましくは式V-1c-1~V-1c-4の化合物の群から選択され、特に好ましくは式V-1c-1およびV-1c-2の化合物の群から選択される。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
式V-1dの化合物は、好ましくは式V-1d-1およびV-1d-2の化合物の群から選択され、特に好ましくは式V-1d-2の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表す。
式V-2aの化合物は、好ましくは式V-2a-1およびV-2a-2の化合物の群から選択され、特に好ましくは式V-2a-1の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
特に式V-2a-1の場合に(R51およびR52)の好ましい組合せは、(CnH2n+1およびCmH2m+1)、(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、(CH2=CH-(CH2)ZおよびCmH2m+1)、(CH2=CH-(CH2)ZおよびO-CmH2m+1)ならびに(CnH2n+1および(CH2)Z-CH=CH2)である。
式V-2bの好ましい化合物は、式V-2b-1の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R51およびR52)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式V-2cの好ましい化合物は、式V-2c-1の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R51およびR52)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式V-2dの好ましい化合物は、式V-2d-1の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは1~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R51およびR52)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式V-2eの好ましい化合物は、式V-2e-1の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R51およびR52)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)である。
式V-2fの好ましい化合物は、式V-2f-1の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R51およびR52)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式V-2gの好ましい化合物は、式V-2g-1の化合物である。
式中、
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R51は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R52は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R51およびR52)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)である。
式VIの化合物は好ましくは、式VI-1~VI-5の化合物の群から選択される。
式中、
Z61およびZ62は-C≡C-、トランス-CH=CH-またはトランス-CF=CF-、好ましくは-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、
および他の出現する基およびパラメータは上で式VIにおいて与えられる意味を有し、好ましくは
R61およびR62は互いに独立に、H、1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、
X62は、F、Cl、-OCF3または-CNを表す。
Z61およびZ62は-C≡C-、トランス-CH=CH-またはトランス-CF=CF-、好ましくは-C≡C-またはトランス-CH=CH-を表し、
および他の出現する基およびパラメータは上で式VIにおいて与えられる意味を有し、好ましくは
R61およびR62は互いに独立に、H、1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、
X62は、F、Cl、-OCF3または-CNを表す。
式VI-1の化合物は好ましくは式VI-1aおよびVI-1bの化合物の群から選択され、より好ましくは式VI-1aの化合物から選択される。
式中、
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R62は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R62は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
本明細書において(R61およびR62)の好ましい組合せは特に(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)で、式U-1aの場合特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)であり、式U-1bの場合特に好ましくは(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)である。
式VI-3の化合物は好ましくは式VI-3a~VI-3eの化合物から選択される。
式中、パラメータは上で式VI-3において与えられる意味を有し、好ましくは
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X62は、-F、-Cl、-OCF3または-CNを表す。
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X62は、-F、-Cl、-OCF3または-CNを表す。
式VI-4の化合物は好ましくは、式VI-4a~VI-4eの化合物から選択される。
式中、パラメータは上で式VI-4において与えられる意味を有し、好ましくは
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X62は、-F、-Cl、-OCF3または-CNを表す。
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X62は、-F、-Cl、-OCF3または-CNを表す。
式VI-5の化合物は好ましくは、式VI-5a~VI-5d、好ましくはVI-5bの化合物から選択される。
式中、パラメータは上で式VI-5において与えられる意味を有し、好ましくは
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X62は、-F、-Cl、-OCF3または-CN、特に好ましくは-OCF3を表す。
R61は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X62は、-F、-Cl、-OCF3または-CN、特に好ましくは-OCF3を表す。
式VIIの化合物は好ましくは、式VII-1~VII-6の化合物の群から選択される。
ただし式VII-5の化合物は式VII-6の化合物から除外され、および
式中パラメータは、それぞれ上で式VIIに示される意味を有し、
Y71、Y72、Y73は互いに独立にHまたはFを表し、および
好ましくは
R71は、それぞれ1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシ、または2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、
R72は、それぞれ1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシ、または2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、および
X72は、F、Cl、NCSまたは-OCF3、好ましくはFまたはNCSを表し、および
特に好ましくは、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式中パラメータは、それぞれ上で式VIIに示される意味を有し、
Y71、Y72、Y73は互いに独立にHまたはFを表し、および
好ましくは
R71は、それぞれ1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシ、または2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、
R72は、それぞれ1~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはアルコキシ、または2~7個のC原子を有するフッ素化されていないアルケニルを表し、および
X72は、F、Cl、NCSまたは-OCF3、好ましくはFまたはNCSを表し、および
特に好ましくは、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式VII-1の化合物は好ましくは、式VII-1a~VII-1dの化合物の群から選択される。
式中X72は上で式VII-2に与えられる意味を有し、および
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6、特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表し、および
X72は好ましくは、Fを表す。
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、ただし
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6、特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表し、および
X72は好ましくは、Fを表す。
式VII-2の化合物は好ましくは、式VII-2aおよびVII-2bの、特に好ましくは式VII-2aの化合物の群から選択される。
式中、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R71およびR72)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VII-3の化合物は好ましくは、式VII-3aの化合物である。
式中、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R71およびR72)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VII-4の化合物は好ましくは、式VII-4aの化合物である。
式中、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R71およびR72)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VII-5の化合物は好ましくは、式VII-5aおよびVII-5bの、より好ましくは式VII-5aの化合物の群から選択される。
式中、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R71およびR72)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VII-6の化合物は好ましくは、式VII-6aおよびVII-6bの化合物の群から選択される。
式中、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R72は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R71およびR72)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VII-7の化合物は好ましくは、式VII-7a~VII-7dの化合物の群から選択される。
式中、
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
X72は、F、-OCF3または-NCSを表し、
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R71は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、
X72は、F、-OCF3または-NCSを表し、
nは1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
式VIIIの化合物は好ましくは式VIII-1~VIII-3の化合物の群から選択され、より好ましくは式VIIIのこれらの化合物は、それらより主に成り、より更に好ましくは本質的に成り、非常に特に好ましくは完全に成る。
式中、
Y81およびY82の一方はHを表し、他方はHまたはFを表し、および
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
Y81およびY82の一方はHを表し、他方はHまたはFを表し、および
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R81およびR82)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VIII-1の化合物は好ましくは、式VIII-1a~VIII-1cの化合物の群から選択される。
式中、
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R81およびR82)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VIII-2の化合物は好ましくは、式VIII-2aの化合物である。
式中、
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R81およびR82)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)、(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)ならびに(CH2=CH-(CH2)ZおよびCmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式VIII-3の化合物は好ましくは、式VIII-3aの化合物である。
式中、
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R81は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R82は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R81およびR82)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)である。
式IXの化合物は好ましくは、式IX-1~IX-3の化合物の群から選択される。
式中パラメータは、それぞれ上で式IXに示される意味を有し、好ましくは
および式中、
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R92は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R92は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R91およびR92)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)である。
式IX-1の化合物は好ましくは、式IX-1a~IX-1eの化合物の群から選択される。
式中パラメータは、それぞれ上で与えられる意味を有し、好ましくは
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、および
nは0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X92は好ましくは、FまたはClを表す。
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1を表し、および
nは0~15の範囲内、好ましくは1~7および特に好ましくは1~5の範囲内の整数を表し、および
X92は好ましくは、FまたはClを表す。
式IX-2の化合物は好ましくは、式IX-2aおよびIX-2bの化合物の群から選択される。
式中、
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R92は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R92は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R91およびR92)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)である。
式IX-3の化合物は好ましくは、式IX-3aおよびIX-3bの化合物の群から選択される。
式中、
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R92は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
R91は上で示される意味を有し、好ましくはCnH2n+1またはCH2=CH-(CH2)Zを表し、および
R92は上で示される意味を有し、好ましくはCmH2m+1またはO-CmH2m+1または(CH2)Z-CH=CH2を表し、ただし
nおよびmは互いに独立に1~7の範囲内、好ましくは2~6および特に好ましくは3~5の範囲内の整数を表し、および
zは、0、1、2、3または4、好ましくは0または2を表す。
ここで(R91およびR92)の好ましい組合せは特に、(CnH2n+1およびCmH2m+1)ならびに(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)、特に好ましくは(CnH2n+1およびO-CmH2m+1)である。
本発明の好ましい実施形態において媒体は、式Xの1種類以上の化合物を含む。
式中、
R101は、H、1~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはアルケニルを表し、
X101は、H、F、Cl、-CN、SF5、NCS、1~7個のC原子を有するフッ素化アルキルもしくはフッ素化アルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化アルケニル、フッ素化アルケニルオキシもしくはフッ素化アルコキシアルキル、好ましくはフッ素化アルコキシ、フッ素化アルケニルオキシ、F、ClまたはNCS、特に好ましくはNCSを表し、
Y101は、メチル、エチルまたはClを表し、
Y102は、H、メチル、エチル、FまたはCl、好ましくはHまたはFを表し、
Z101、Z102は同一または異なって、単結合、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-を表し、
好ましくは
を表し、およびただし、あるいは
を表し、
nは、0または1である。
R101は、H、1~15個、好ましくは3~10個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~15個、好ましくは3~10個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキル、好ましくはアルキルまたはアルケニルを表し、
X101は、H、F、Cl、-CN、SF5、NCS、1~7個のC原子を有するフッ素化アルキルもしくはフッ素化アルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化アルケニル、フッ素化アルケニルオキシもしくはフッ素化アルコキシアルキル、好ましくはフッ素化アルコキシ、フッ素化アルケニルオキシ、F、ClまたはNCS、特に好ましくはNCSを表し、
Y101は、メチル、エチルまたはClを表し、
Y102は、H、メチル、エチル、FまたはCl、好ましくはHまたはFを表し、
Z101、Z102は同一または異なって、単結合、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-を表し、
nは、0または1である。
好ましくは式Xの化合物は、サブ式X-1およびX-2から選択される。
式中、出現する基およびパラメータは式Xに上で与えられる意味を有する。
特に好ましくは本発明による媒体は、式X-1-1~X-1-9の化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
式中R101は、式Xに上で与えられる意味を有する。
好ましい実施形態において本発明による媒体は、式XIの1種類以上の化合物を含む。
式中、
RSは、H、1~12個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~12個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
で置き換えられてよく、該基において1個以上のH原子はFで置き換えられてよく、
を表し、
式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なって、H、Clまたは1~6個のC原子を有する直鎖状、分岐状もしくは環状アルキルを表し、
LS1、LS2は、同一または異なって、H、ClまたはFを表し、
RS1、RS2は、同一または異なって、H、6個までのC原子を有するアルキルもしくはアルケニルまたはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンテニルもしくはシクロペンチル表し、
RTh1、RTh2は、同一または異なって、H、6個までのC原子を有するアルキルもしくはアルケニルもしくはアルコキシまたはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンテニルもしくはシクロペンチル表し、
ZS1、ZS2、ZS3は、同一または異なって、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-C≡C-または単結合表し、
a、bは、同一または異なって、0または1である。
RSは、H、1~12個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~12個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なって、H、Clまたは1~6個のC原子を有する直鎖状、分岐状もしくは環状アルキルを表し、
LS1、LS2は、同一または異なって、H、ClまたはFを表し、
RS1、RS2は、同一または異なって、H、6個までのC原子を有するアルキルもしくはアルケニルまたはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンテニルもしくはシクロペンチル表し、
RTh1、RTh2は、同一または異なって、H、6個までのC原子を有するアルキルもしくはアルケニルもしくはアルコキシまたはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンテニルもしくはシクロペンチル表し、
ZS1、ZS2、ZS3は、同一または異なって、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CF=CF-、-C≡C-または単結合表し、
a、bは、同一または異なって、0または1である。
好ましくは式XIの化合物は、式XI-1~式XI-24の化合物の群から選択される。
式中、出現する基は、式XIについて上で与えられた意味を有し、好ましくは
RSは、2~6個のC原子を有するアルキルまたはアルケニルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
で置き換えられてよく、
RS1およびRS2は、同一または異なって、Hまたは1~6個のC原子を有するアルキル、好ましくはHを表し、
RS3は、H、Fまたは6個までのC原子を有するアルキルまたはシクロプロピル、好ましくはH、Fまたはエチル、非常に好ましくはHを表し、
LS1およびLS2は、同一または異なって、HまたはF、好ましくはFを表す。
RSは、2~6個のC原子を有するアルキルまたはアルケニルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
RS1およびRS2は、同一または異なって、Hまたは1~6個のC原子を有するアルキル、好ましくはHを表し、
RS3は、H、Fまたは6個までのC原子を有するアルキルまたはシクロプロピル、好ましくはH、Fまたはエチル、非常に好ましくはHを表し、
LS1およびLS2は、同一または異なって、HまたはF、好ましくはFを表す。
好ましくは本発明による媒体は、式Tの1種類以上の化合物を含む。
式中、
RTは、ハロゲン、CN、NCS、RF、RF-O-またはRF-S-を表し、式中、RFは、12個までのC原子を有するフッ素化アルキルまたはフッ素化アルケニルを表し、
を表し、
L4およびL5は、同一または異なって、F、Clまたは12個までのC原子を有する直鎖状もしくは分岐状もしくは環状のアルキルまたはアルケニルを表し、
ZT3、ZT4は、同一または異なって、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-または単結合を表し、および
tは、0または1である。
RTは、ハロゲン、CN、NCS、RF、RF-O-またはRF-S-を表し、式中、RFは、12個までのC原子を有するフッ素化アルキルまたはフッ素化アルケニルを表し、
L4およびL5は、同一または異なって、F、Clまたは12個までのC原子を有する直鎖状もしくは分岐状もしくは環状のアルキルまたはアルケニルを表し、
ZT3、ZT4は、同一または異なって、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-または単結合を表し、および
tは、0または1である。
好ましい実施形態において本発明による液晶媒体は、下式T-1a~T-3bの化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
本発明の特に好ましい実施形態において媒体は、式T-1aおよび式T-2aの化合物から選択される1種類以上の化合物を含む。
式T-1aの好ましい化合物は、以下のサブ式の化合物の群から選択される。
式中nは、1、2、3または4、好ましくは1である。
式T-2aの好ましい化合物は、以下のサブ式の化合物の群から選択される。
式中nは、1、2、3または4、好ましくは1である。
非常に好ましくは本発明による媒体は、式T-1a-5の1種類以上の化合物を含む。
一実施形態において本発明による媒体は、基RN、R1、R2、R3、R41、R42、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R81、R82、R91、R92、R101、R102およびRSがそれぞれ環状アルキル基である式N、NI、I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、Xの1種類以上の化合物を含む。
環状アルキル基を含む非常に好ましい化合物は、式Cy-1~Cy-14の化合物から選択される。
本発明による媒体は、1種以上のキラルドーパントを含む。好ましくは、これらのキラルドーパントは、1μm-1~150μm-1の範囲、好ましくは10μm-1~100μm-1の範囲のらせんツイスト力(HTP:helical twisting power)の絶対値を有する。媒体が2種以上のキラルドーパントを含む場合、これらは、それらのHTP値の反対の符号を有し得る。この条件は、それぞれの化合物のキラリティーをある程度補償することを可能にし、ひいてはデバイスにおいて得られる媒体の様々な温度依存特性を補償するために使用することができるので、いくつかの特定の実施形態にとって好ましい。しかしながら、一般的に、本発明による媒体中に存在するキラル化合物の大部分、好ましくは全てが、それらのHTP値の同じ符号を有していることが好ましい。
好ましくは、本出願による媒体中に存在するキラルドーパントはメソゲン性化合物であり、最も好ましくは、それらは単独でメソ相を示す。
本発明の好ましい実施形態では、媒体は、すべてHTPの同じ算術符号を有する2種以上のキラル化合物を含む。
個々の化合物のHTPの温度依存性は高くても低くてもよい。媒体のピッチの温度依存性は、HTPの異なる温度依存性を有する化合物を対応する比率で混合することによって補償できる。
光学活性成分については、例えば、コレステリルノナノエート、R-およびS-811、R-およびS-1011、R-およびS-2011、R-およびS-3011、R-およびS-4011、またはCB15(すべてMerck社、ダルムシュタット市)などの、いくつかは市販されている多数のキラルドーパントが当業者に利用可能である。
特に適切なドーパントは、1個以上のキラル基および1個以上のメソゲン基、またはキラル基と共にメソゲン基を形成する1個以上の芳香族もしくは脂環式基を含む化合物である。
適切なキラル基は、例えば、キラル分岐状炭化水素基、キラルエタンジオール、ビナフトールまたはジオキソラン、さらに糖誘導体、糖アルコール、糖酸、乳酸、キラル置換グリコール、ステロイド誘導体、テルペン誘導体、アミノ酸または数個、好ましくは1~5個のアミノ酸の配列からなる群から選択される一価または多価のキラル基である。
好ましいキラル基は、糖誘導体、例えばグルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アラビノースおよびデキストロース;糖アルコール、例えばソルビトール、マンニトール、イジトール、ガラクチトールまたはそれらのアンヒドロ誘導体、特に、ジアンヒドロヘキシトール、例えばジアンヒドロソルビド(1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-ソルビド、イソソルビド)、ジアンヒドロマンニトール(イソソルビトール)またはジアンヒドロイジトール(イソイジトール)など;糖酸、例えばグルコン酸、グロン酸およびケトグロン酸など;キラル置換グリコール基、例えば1個以上のCH2基がアルキルまたはアルコキシで置換されているモノ-もしくはオリゴエチレンまたはプロピレングリコールなど;アミノ酸、例えばアラニン、バリン、フェニルグリシンもしくはフェニルアラニン、またはこれらのアミノ酸の1~5個の配列;ステロイド誘導体、例えばコレステリルまたはコール酸基など;テルペン誘導体、例えばメンチル、ネオメンチル、カンフェイル、ピネイル、テルピネイル、イソロンギホリル、フェンチル、カレイル、ミルテニル、ノピル、ゲラニル、リナロイル、ネリル、シトロネリルまたはジヒドロシトロネリルである。
本発明による媒体は、好ましくは、既知のキラルドーパントの群から選択されるラルドーパントを含む。適切なキラル基およびメソゲン性キラル化合物は、例えば、独国特許第3425503号明細書、独国特許第3534777号明細書、独国特許第3534778号明細書、独国特許第3534779号明細書および独国特許第3534780号明細書、独国特許第4342280号明細書、欧州特許第01038941号明細書および独国特許第19541820号明細書に記載されている。また例は、下の表Fに列挙される化合物である。
本発明に従って好ましくは使用されるキラル化合物は、下に示される式から成る群より選択される。
以下の式A-I~A-IIIおよびA-Chの化合物から成る群より選択されるキラルドーパントが特に好ましい。
式中、
Ra11、Ra12およびRb12は、互いに独立して、1~15個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、互いに独立して、-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよく、
好ましくはアルキル、より好ましくはn-アルキルを表し、ただし、Ra12はRb12とは異なり、
Ra21およびRa22は、互いに独立して、1~15個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、互いに独立して、-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよく、
好ましくは両方ともアルキル、より好ましくはn-アルキルを表し、
Ra31、Ra32およびRb32は、互いに独立して、1~15個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、互いに独立して、-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよく、
好ましくはアルキル、より好ましくはn-アルキルを表し、ただし、Ra32はRb32とは異なり、
Rzは、H、CH3、F、Cl、またはCN、好ましくはHまたはFを表し、
R8は、上で与えられるRa11の意味の1つ、好ましくは1~15個のC原子を有するアルキル、より好ましくはn-アルキルを有し、
Z8は、-C(O)O-、-CH2O-、-CF2O-または単結合、好ましくは-C(O)O-を表し、
A11は下でA12に定義される通りであり、あるいは
を表し、
A12は、
好ましくは
を表し、
式中、
L12は、それぞれの出現で互いに独立して、ハロゲン、CN、または12個までのC原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシもしくはアルケニルオキシを表し、ただし1個以上のH原子はハロゲン、好ましくはメチル、エチル、ClまたはF、特に好ましくはFで置き換えられてよい。
A21は、
を表し、
A22は、A12に与えられる意味を有し、
A31は、A11に与えられる意味を有し、あるいは
を表し、
A32は、A12に与えられる意味を有し、
n2は、それぞれの出現で同一または異なって0、1または2であり、
n3は、1、2または3であり、
n4は、0または1、好ましくは0であり、および
rは、0、1、2、3または4である。
Ra11、Ra12およびRb12は、互いに独立して、1~15個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、互いに独立して、-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよく、
好ましくはアルキル、より好ましくはn-アルキルを表し、ただし、Ra12はRb12とは異なり、
Ra21およびRa22は、互いに独立して、1~15個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、互いに独立して、-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよく、
好ましくは両方ともアルキル、より好ましくはn-アルキルを表し、
Ra31、Ra32およびRb32は、互いに独立して、1~15個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、互いに独立して、-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよく、
好ましくはアルキル、より好ましくはn-アルキルを表し、ただし、Ra32はRb32とは異なり、
Rzは、H、CH3、F、Cl、またはCN、好ましくはHまたはFを表し、
R8は、上で与えられるRa11の意味の1つ、好ましくは1~15個のC原子を有するアルキル、より好ましくはn-アルキルを有し、
Z8は、-C(O)O-、-CH2O-、-CF2O-または単結合、好ましくは-C(O)O-を表し、
A11は下でA12に定義される通りであり、あるいは
A12は、
式中、
L12は、それぞれの出現で互いに独立して、ハロゲン、CN、または12個までのC原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシもしくはアルケニルオキシを表し、ただし1個以上のH原子はハロゲン、好ましくはメチル、エチル、ClまたはF、特に好ましくはFで置き換えられてよい。
A21は、
A22は、A12に与えられる意味を有し、
A31は、A11に与えられる意味を有し、あるいは
A32は、A12に与えられる意味を有し、
n2は、それぞれの出現で同一または異なって0、1または2であり、
n3は、1、2または3であり、
n4は、0または1、好ましくは0であり、および
rは、0、1、2、3または4である。
以下の式の化合物から成る群より選択されるドーパントが特に好ましい。
式中、
mは、それぞれの出現で同一または異なって1~9の整数であり、および
nは、それぞれの出現で同一または異なって2~9の整数である。
mは、それぞれの出現で同一または異なって1~9の整数であり、および
nは、それぞれの出現で同一または異なって2~9の整数である。
式Aの特に好ましい化合物は、式A-IIIの化合物である。
更に好ましいドーパントは、以下の式A-IVのイソソルビド、イソマンニトールまたはイソイドイトールの誘導体である。
および、例えばジフェニルエタンジオール(ヒドロベンゾイン)などのキラルエタンジオール、特に以下の式A-Vのメソゲンヒドロベンゾイン誘導体であって、示していない(S,S)エナンチオマーを含む。
式中、
それぞれ互いに独立に、またLで一置換、二置換または三置換されてもよい1,4-フェニレン、または1,4-シクロヘキシレンであり、
Lは、H、F、Cl、CN、または1~7個の炭素原子を有するハロゲン化されてよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、
cは、0、1または2であり、
Xは、CH2または-C(O)-であり、
Z0は、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-または単結合であり、
R0は、1~12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシである。
Lは、H、F、Cl、CN、または1~7個の炭素原子を有するハロゲン化されてよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、
cは、0、1または2であり、
Xは、CH2または-C(O)-であり、
Z0は、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-または単結合であり、
R0は、1~12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシである。
式IVの化合物の例である。
式中、RIVは12個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシである。
式A-IVの化合物は、国際公開第98/00428号に記載されている。式A-Vの化合物は、英国特許出願公開第2,328,207号明細書に記載されている。
特に非常に好ましいドーパントは、国際公開第02/94805号に記載されているキラルビナフチル誘導体、国際公開第02/34739号に記載されているキラルビナフトールアセタール誘導体、国際公開第02/06265号に記載されているキラルTADDOL誘導体、ならびに国際公開第02/06196号および国際公開第02/06195に記載されている少なくとも1個のフッ素化架橋基および末端または中心キラル基を有するキラルドーパントである。
式A-VIのキラル化合物が特に好ましい。
式中、
X1、X2、Y1およびY2は、それぞれ互いに独立して、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、1~25個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル(これはF、Cl、Br、IまたはCNで一置換または多置換されていてもよく、ここでさらに、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、-O-、-S-、-NH-、NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられていてもよい)、重合性基または20個までの炭素原子を有するシクロアルキルもしくはアリール(これはハロゲン、好ましくはFで、または重合性基で場合により一置換または多置換されていてもよい)であり、
x1およびx2は、それぞれ互いに独立して、0、1または2であり、
y1およびy2は、それぞれ互いに独立して、0、1、2、3または4であり、
B1およびB2は、それぞれ互いに独立して、芳香族または部分飽和もしくは完全飽和脂肪族六員環であり、ここで、1個以上のCH基はN原子でそれぞれ置き換えられていてもよく、1個以上の隣接していないCH2基はOおよび/またはSでそれぞれ置き換えられていてもよく、
W1およびW2は、それぞれ互いに独立して、-(Z1-A1)m1-(Z2-A2)m2-Rであり、あるいは2つのうちの一方は、R1またはA3であるが、両方とも同時にHではなく、または
は、
であり、
U1およびU2は、それぞれ互いに独立して、CH2、O、S、COまたはCSであり、
V1およびV2は、それぞれ互いに独立して(CH2)nであり、ただし1~4個の隣接しないCH2基は、それぞれOまたはSで置き換えられてよく、V1およびV2の一方は単結合を表してよく、その場合、
であり、両者は単結合であり、
nは、1、2または3であり、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CF2-S-、-S-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF2-CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-、これらの基の2つの組合せ(ここで、2個のOおよび/またはSおよび/またはN原子は、互いに直接結合していない)、(好ましくは-CH=CH-COO-、もしくは-COO-CH=CH-)、または単結合であり、
Rxは、1~6個のC原子を有するアルキルを表し、
A1、A2およびA3は、それぞれ互いに独立して、1または2個の隣接していないCH基がNで置き換えられていてもよい1,4-フェニレン、1または2個の隣接していないCH2基がOおよび/またはSで置き換えられていてもよい1,4-シクロヘキシレン、1,3-ジオキソラン-4,5-ジイル、1,4-シクロヘキセニレン、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-ジイルまたは1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル(これらの各基はLで一置換または多置換されていてもよい)であり、さらにA1は単結合であることができ、
Lは、ハロゲン原子、好ましくはF、CN、NO2、1~7個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシ(ここで、1個以上のH原子はFまたはClで置き換えられていてもよい)であり、
m1は、0または1であり、
m2は、それぞれの場合で独立に、0、1または2であり、
RおよびR1は、それぞれ互いに独立して、H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、1または3~25個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル(これはF、Cl、Br、IまたはCNで一置換または多置換されていてもよく、1個以上の隣接していないCH2基は、2個のOおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられていてもよい)、または重合性基である。
X1、X2、Y1およびY2は、それぞれ互いに独立して、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、1~25個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル(これはF、Cl、Br、IまたはCNで一置換または多置換されていてもよく、ここでさらに、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、-O-、-S-、-NH-、NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられていてもよい)、重合性基または20個までの炭素原子を有するシクロアルキルもしくはアリール(これはハロゲン、好ましくはFで、または重合性基で場合により一置換または多置換されていてもよい)であり、
x1およびx2は、それぞれ互いに独立して、0、1または2であり、
y1およびy2は、それぞれ互いに独立して、0、1、2、3または4であり、
B1およびB2は、それぞれ互いに独立して、芳香族または部分飽和もしくは完全飽和脂肪族六員環であり、ここで、1個以上のCH基はN原子でそれぞれ置き換えられていてもよく、1個以上の隣接していないCH2基はOおよび/またはSでそれぞれ置き換えられていてもよく、
W1およびW2は、それぞれ互いに独立して、-(Z1-A1)m1-(Z2-A2)m2-Rであり、あるいは2つのうちの一方は、R1またはA3であるが、両方とも同時にHではなく、または
U1およびU2は、それぞれ互いに独立して、CH2、O、S、COまたはCSであり、
V1およびV2は、それぞれ互いに独立して(CH2)nであり、ただし1~4個の隣接しないCH2基は、それぞれOまたはSで置き換えられてよく、V1およびV2の一方は単結合を表してよく、その場合、
nは、1、2または3であり、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CF2-S-、-S-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CF2-CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-、これらの基の2つの組合せ(ここで、2個のOおよび/またはSおよび/またはN原子は、互いに直接結合していない)、(好ましくは-CH=CH-COO-、もしくは-COO-CH=CH-)、または単結合であり、
Rxは、1~6個のC原子を有するアルキルを表し、
A1、A2およびA3は、それぞれ互いに独立して、1または2個の隣接していないCH基がNで置き換えられていてもよい1,4-フェニレン、1または2個の隣接していないCH2基がOおよび/またはSで置き換えられていてもよい1,4-シクロヘキシレン、1,3-ジオキソラン-4,5-ジイル、1,4-シクロヘキセニレン、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-ジイルまたは1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル(これらの各基はLで一置換または多置換されていてもよい)であり、さらにA1は単結合であることができ、
Lは、ハロゲン原子、好ましくはF、CN、NO2、1~7個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシ(ここで、1個以上のH原子はFまたはClで置き換えられていてもよい)であり、
m1は、0または1であり、
m2は、それぞれの場合で独立に、0、1または2であり、
RおよびR1は、それぞれ互いに独立して、H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、1または3~25個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル(これはF、Cl、Br、IまたはCNで一置換または多置換されていてもよく、1個以上の隣接していないCH2基は、2個のOおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられていてもよい)、または重合性基である。
式A-VI-1のキラルビナフチル誘導体が特に好ましい。
式中、環Bは1,4-フェニレンまたは1,4-シクロヘキシレンを表し、該基はFで一置換または多置換されてよい、
R0は、1~7個のC原子を有するアルキルを表し、
Z0は、-O-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2-または-CH=CH-を表し、
bは、0、1、または2である。
R0は、1~7個のC原子を有するアルキルを表し、
Z0は、-O-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2-または-CH=CH-を表し、
bは、0、1、または2である。
特に、以下の式A-VI-1a~A-VI-1cから選択されるものである。
式中、R0およびZ0は上に定義される通りの意味を有し、好ましくは
R0は、1~4個の炭素原子を有するアルキルを表し、
Z0は、-OC(O)-または単結合である。
R0は、1~4個の炭素原子を有するアルキルを表し、
Z0は、-OC(O)-または単結合である。
LC媒体中の1種以上のキラルドーパント(1種類または多種類)の濃度は、好ましくは、0.001%~20%、好ましくは0.05%~5%、より好ましくは0.1%~2%、最も好ましくは0.5%~1.5%の範囲である。これらの好ましい濃度範囲は、特にキラルドーパントS-4011またはR-4011(両方ともMerck社製)および同じもしくは類似のHTPを有するキラルドーパントに適用される。S-4011と比較してHTPの絶対値がより高いかより低いキラルドーパントについて、これらの好ましい濃度は、S-4011のHTP値に対するそれらのHTP値の比に従ってそれぞれ比例して減少または増加させなければならない。
本発明によるLC媒体またはホスト混合物のピッチpは、好ましくは5~50μm、より好ましくは8~30μm、特に好ましくは10~20μmの範囲である。
好ましくは本発明による媒体は、式ST-1~ST-19の化合物の群から選択された安定剤を含む。
式中、
RSTは、H、1~15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、ここでさらに、これらの基における1個以上の隣接していないCH2基は、O原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、
-O-、-CO-O-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、ここでさらに、1個以上のH原子はハロゲンで置き換えられていてもよく、
を表し、
ZSTは、それぞれ互いに独立し
RSTは、H、1~15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、ここでさらに、これらの基における1個以上の隣接していないCH2基は、O原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、
ZSTは、それぞれ互いに独立し
て、-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2O-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-または単結合を表し、
L1およびL2は、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CF3またはCHF2を表し、
pは、1または2を表し、
qは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10を表す。
L1およびL2は、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CF3またはCHF2を表し、
pは、1または2を表し、
qは、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10を表す。
式STの化合物のうち、下式の化合物が特に好ましい。
式ST-3aおよびST-3bの化合物において、nは好ましくは3を表す。式ST-2aの化合物において、nは好ましくは7を表す。
本発明による特に非常に好ましい混合物は、式ST-2a-1、ST-3a-1、ST-3b-1、ST-8-1、ST-9-1およびST-12の化合物の群からの1種類以上の安定剤を含む。
式ST-1~ST-19の化合物は好ましくは、それぞれ本発明による液晶混合物中に混合物を基準として0.005~0.5%の量で存在する。
本発明による混合物が式ST-1~ST-19の化合物の群からの2種以上の化合物を含む場合、それに対応して2種の化合物の場合、濃度は混合物を基準として0.01~1%に増加する。
しかしながら本発明による混合物を基準とした式ST-1~ST-18の化合物の合計割合は2%を超えるべきではない。
上記で明示されていない他のメソゲン化合物も、任意に、有利に、本発明に係る媒体において使用することができる。そのような化合物は、当業者には既知である。
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体中の式Nの化合物の合計濃度は、5%以上、好ましくは7%以上、非常に好ましくは9%以上である。
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体は好ましくは、合計で2%~50%、より好ましくは5%~45%、非常に好ましくは7%~40%、特には8%~35%の式Nの化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体は好ましくは、合計で2%~55%、より好ましくは5%~50%、非常に好ましくは7%~45%、特には8%~40%の式NおよびNIの化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体は、好ましくは式T-1aおよびT-2aから、非常に好ましくはT-1a-5およびT-2a-4から選択される、式Tの1種類以上の化合物を合計で5%~45%、好ましくは10%~40%、特に好ましくは15%~35%を含む。
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体は好ましくは、合計で5%~35%、好ましくは10%~30%、特に好ましくは15%~25%の式T-1aの1種類以上の化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体は好ましくは、合計で5%~35%、好ましくは10%~30%、特に好ましくは15%~25%の式T-1aの1種類以上の化合物および追加して5~15%の式T-2a-4の1種類以上の化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において媒体は、1%~25%、より好ましくは2%~20%、特に好ましくは5%~15%の範囲の合計濃度で、式I、好ましくは式I-2またはI-3の1種類以上の化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において媒体は、5%~35%、より好ましくは10%~30%、特に好ましくは15%~25%の範囲の合計濃度で、式II、好ましくは式II-1の1種類以上の化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において媒体は、5%~25%、より好ましくは8%~20%、特に好ましくは12%~17%の合計濃度で、1種類以上の式IIA-1の化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において媒体は、30%以下、より好ましくは25%以下、特に好ましくは20%以下の合計濃度の式II-1の1種類以上の化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態において媒体は、15%~70%、より好ましくは25%~60%、特に好ましくは35%~50%の合計濃度で、1種類以上の式III、好ましくはIII-1および/またはIII-2、より好ましくはIII-1hおよび/またはIII-1bの化合物を含む。
好ましい実施形態において媒体は、好ましくは90%以上、より好ましくは95%、96%または97%以上、非常に好ましくは98%以上、特に99%以上の合計濃度で、式NおよびIおよびIIおよび/またはIIAおよびIIIおよびTの1種類以上の化合物を含む。
好ましい実施形態において媒体は、好ましくは90%以上、より好ましくは95%、96%または97%以上、非常に好ましくは98%以上、特に99%以上の合計濃度で、式NおよびIおよびIIおよび/またはIIAおよびIIIおよびTおよびNIの1種類以上の化合物を含む。
好ましい実施形態において媒体は、好ましくは90%以上、より好ましくは95%、96%または97%以上、非常に好ましくは98%以上、特に99%以上の合計濃度で、式NおよびIIおよびIIIおよびTの1種類以上の化合物を含む。
好ましい実施形態において媒体は、好ましくは90%以上、より好ましくは95%、96%または97%以上、非常に好ましくは98%以上、特に99%以上の合計濃度で、式NおよびIおよびIIIおよびTの1種類以上の化合物を含む。
本発明の更に好ましい実施形態は単独または互いに組み合わせて以下の通りであり、ただし幾つかの化合物は下表Cで与えられる頭字語を使用して略記される。
・媒体は、式III-1の化合物、好ましくは式III-1b、III-1fおよびIII-1h、より好ましくはIII-1bおよびIII-1hの化合物から選択される1種類、2種類、3種類、4種類以上の化合物を含む。
・媒体は、好ましくは5%~35%、より好ましくは10%~30%、特に15%~25%の範囲の合計濃度で、式III-1bの化合物を含む。
・媒体は、好ましくは10%~40%、より好ましくは15%~35%、特に18%~30%の範囲の合計濃度で、式III-1hの化合物を含む。
・媒体は、化合物PPU-TO-Sおよび/またはPPTU-TO-Sおよび/またはPTPU-TO-Sおよび/またはPP(1)TO-n-Sを含む。
・媒体は、式I-2dの1種類以上の化合物、好ましくは化合物PGU-2-Sおよび/またはPGU-3-Sおよび/またはPGU-4-Sおよび/またはCPU-2-Sおよび/またはCPU-3-Sおよび/またはCPU-4-Sを含む。
・媒体は、式I-2dおよび式II-1bの1種類以上の化合物、好ましくは化合物PGU-3-Sおよび/またはPGU-4-SおよびPTU-3-Sおよび/またはPTU-4-Sおよび/またはPTU-5-Sを含む。
・媒体は、15~25%の範囲の合計濃度で式PPTU-n-Sおよび/またはPTPU-n-Sの1種類以上の化合物を含む。
・媒体は、15~30%の範囲の合計濃度で式PPTU-n-Sおよび/またはPTPU-n-Sおよび/またはPGTU-n-Sの1種類以上の化合物を含み、ただしnは、1、2、3、4、5または6である。
・媒体は、式ST-3、好ましくはST-3aおよび/またはST-3b、特に好ましくはST-3b-1の1種類以上の化合物を、0.01~1%、好ましくは0.05~0.5%、特に0.10~0.15%の範囲の合計濃度で含む。
本発明による液晶媒体は、好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上、さらに好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは130℃以上、特に好ましくは140℃以上、非常に特に好ましくは150℃以上の透明点を有するものである。
本発明による液晶媒体は、好ましくは、160℃以下、より好ましくは140℃以下、特に好ましくは120℃以下、非常に特に好ましくは100℃以下の透明点を有する。
本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは少なくとも0℃以下~90℃以上まで延びる。本発明による媒体は、さらに広いネマチック相の範囲、好ましくは少なくとも-10℃以下~120℃以上、非常に好ましくは少なくとも20℃以下~140℃以上、特に好ましくは少なくとも30℃以下~150℃以上、非常に特に好ましくは少なくとも40℃以下~170℃以上の範囲を示すことが有利である。
本発明による液晶媒体の1kHzおよび20℃におけるΔεは、好ましくは5以上、より好ましくは7以上、非常に好ましくは10以上である。
本発明による液晶媒体の589nm(NaD)および20℃における複屈折(Δn)は、好ましくは0.280以上、より好ましくは0.300以上、さらに好ましくは0.320以上、非常に好ましくは0.330以上、とりわけ0.350以上である。
本発明による液晶媒体の589nm(NaD)および20℃におけるΔnは、好ましくは0.200~0.900の範囲、より好ましくは0.250~0.800の範囲、さらに好ましくは0.300~0.700、非常に特に好ましくは0.350~0.600の範囲にある。
本願発明の好ましい実施形態において本発明による液晶媒体のΔnは、好ましくは0.50以上、より好ましくは0.55以上である。
それぞれの場合における式I~IIIの化合物には、3より大きい誘電率異方性を有する誘電的に正の化合物、3未満かつ-1.5より大きい誘電率異方性を有する誘電的に中性の化合物、および-1.5以下の誘電率異方性を有する誘電的に負の化合物が含まれる。
式N、I、IIおよびIIIの化合物は好ましくは、誘電的に正である。
本願において誘電的に正との表現はΔε>3.0である化合物を記載し、誘電的に中性は-1.5≦Δε≦3.0のものを記載し、誘電的に負はΔε<-1.5のものを記載する。Δεは、1kHzの周波数および20℃において決定される。それぞれの化合物の誘電異方性は、それぞれ個々の化合物のネマチックホスト混合物中10%の溶液の結果から決定される。ホスト混合物中のそれぞれの化合物の溶解度が10%未満の場合、濃度を5%に低下する。試験用混合物の静電容量は、ホメオトロピック配向を有するセルおよびホモジニアス配向を有するセルの両者において決定される。両タイプのセルのセル厚は、およそ20μmである。印加される電圧は1kHzの周波数および典型的には0.5V~1.0Vの有効値を有する矩形波であるが、それはそれぞれの試験用混合物の容量閾値より常に低くなるよう選択される。
Δεは(ε∥-ε⊥)の通り定義され、一方εaveは(ε∥+2ε⊥)/3である。
外挿により純粋な化合物の物理定数を決定するために使用されるホスト混合物はメルク社、ドイツ国からのZLI-4792である。化合物の誘電率の絶対値、複屈折(Δn)および回転粘度(γ1)は、化合物を添加した際のホスト混合物のそれぞれの値の変化から決定される。ホスト中の濃度は10%、溶解度が不十分な場合は5%である。値は、添加された化合物の濃度を100%に外挿したものである。
実施例において純粋な化合物の相シークエンスは、以下の略号を使用して与えられる:
K:結晶、N:ネマチック、SmA:スメクチックA、SmB:スメクチックB、I:等方。
K:結晶、N:ネマチック、SmA:スメクチックA、SmB:スメクチックB、I:等方。
20℃の測定温度においてネマチック相を有する成分をそのまま測定し、それ以外は化合物と同様に扱う。
いずれの場合も他に明言しない限り本願において「閾電圧」との表現は光学的閾値を指して10%相対コントラスト(V10)を引用し、「飽和電圧」との表現は光学的飽和を指して90%相対コントラスト(V90)を引用する。また容量閾電圧(V0)はフレデリック閾値(VFr)とも呼ばれ、明言する場合にのみ使用する。
本願で示されるパラメータの範囲は他に明言しない限り、全て限界値を含む。
互いに組み合わせて様々な範囲の特性について示される異なる上限値および下限値は、追加の好ましい範囲を生じる。
本願を通して他に明言しない限り、以下の条件および定義が適用される。全ての濃度は重量パーセントで引用され、それぞれの混合物の全体に関する。全ての温度は摂氏で引用され、全ての温度差は差異度で引用される。全ての物理的性質は「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」1997年11月刊、メルク社、ドイツ国に従って決定され、他に明言しない限り20℃の温度について引用される。光学異方性(Δn)は589.3nmの波長で決定される。誘電異方性(Δε)は1kHzの周波数で決定される。閾電圧ならびに全ての他の電気光学的特性は、メルク社で製造された試験用セルを使用して決定される。Δεを決定するための試験用セルは、およそ20μmのセル厚を有する。電極は1.13cm2の面積およびガードリングを有する円形ITO電極である。配向層はホメオトロピック配向(ε∥)用には日本国日産化学社製SE-1211であり、ホモジニアス配向(ε⊥)用には日本国日本合成ゴム社製ポリイミドAL-1054である。静電容量は、0.3Vrmsの電圧を有する正弦波を使用するSolatron1260周波数応答分析器を使用して決定する。電気光学的測定に使用される光は白色光である。本明細書においては、ドイツ国Autronic-Melchers社より商業的に入手可能なDMS装置を使用する機器構成を使用する。特性電圧は垂直観察下で決定された。閾値(V10)、中間灰色(V50)および飽和(V90)電圧は、それぞれ10%、50%および90%の相対コントラストで決定された。
A.Penirschkeら著、「Cavity Perturbation Method for Characterisation of Liquid Crystals up to 35GHz」、第34回European Microwave Conference-アムステルダム、第545~548頁に記載される通りに、マイクロ波周波数領域における特性に関して液晶媒体を検討する。また、これについてはA.Gaeblerら著「Direct Simulation of Material Permittivites(後略)」、12MTC2009-International Instrumentation and Measurement Technology Conference、シンガポール、2009年(IEEE)、第463~467頁および独国特許出願公開第10 2004 029 429号明細書も比較され、それらには測定方法が同様に詳細に記載されている。
液晶を、液晶を円筒形のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または石英キャピラリ中に導入する。キャピラリは180μmの内径および350μmの外径を有する。有効長は2.0cmである。充填されたキャピラリを、19GHzの共鳴周波数を有する円筒形のキャビティの中心に導入する。このキャビティは11.5mmの長さおよび6mmの半径を有する。次いで入力信号(信号源)を印加して、市販のベクトルネットワーク分析器(N5227A PNA Microwave Network Analyzer、Keysight Technologies社、米国)を使用して出力信号の結果を記録する。他の周波数では、キャビティの寸法をそれに対応して適合する。
共振周波数の変化と、液晶が充填されたキャピラリでの測定および液晶が充填されたキャピラリなしでの測定間のQ因子とを使用し、上述の刊行物A.Penirschkeら著、「Cavity Perturbation Method for Characterisation of Liquid Crystals up to 35GHz」、第34回European Microwave Conference-アムステルダム、第545~548頁に記載される通りの式10および11を用いて対応する目標周波数における誘電率および損失角を決定する。
液晶のダイレクタに垂直および平行な特性成分の値は、磁界中での液晶の配向によって得られる。この目的のために、永久磁石の磁界が使用される。磁界の強さは0.35テスラである。
好ましい構成要素は位相シフタ、バラクタ、無線およびラジオ波アンテナアレイ、整合回路適応フィルタおよびその他である。
本願において「化合物」は他に明記しない限り、1種類の化合物および多種類の化合物の両者を意味すると解釈する。
本発明による混合物は全てネマチックである。本発明による液晶媒体は、好ましくは、上に与えられた好ましい範囲のネマチック相を有する。ここでネマチック相を有するという表現は、一方では対応する温度において低温でスメクチック相および結晶化が観察されず、他方ではネマチック相からの加熱で透明化が生じないということを意味する。高温では、従来の方法で毛細管内の透明点を測定する。低温での検討は流動粘度計で対応する温度で行い、バルクサンプルの保存で確認する。所定の温度Tにおける本発明による媒体のバルクでの貯蔵安定性(LTS)は、目視検査によって決定される。検討する媒体2gを、所定の温度の冷蔵庫に置かれた適切な大きさの密閉ガラス容器(ボトル)に充填する。ボトルは、スメクチック相の発生や結晶化について、決められた時間間隔でチェックされる。各材料および各温度で2本のボトルが保管される。対応する2本のボトルのうち少なくとも1本で結晶化またはスメクチック相の出現が観察された場合、試験は終了し、高次相の出現が観察される前の最後の検査時間がそれぞれの保存安定性として記録される。最終的に1000時間後に試験を終了し、即ち1000時間のLTS値は、混合物が所定の温度で少なくとも1000時間安定であることを意味する。
採用される液晶は好ましくは、正の誘電率異方性を有する。これは好ましくは2以上、好ましくは4以上、特に好ましくは6以上、非常に特に好ましくは10以上である。
更に本発明による液晶媒体は、マイクロ波領域で高い異方性値を有することを特徴とする。
約19GHzにおける複屈折は例えば、好ましくは0.14以上、特に好ましくは0.15以上、特に好ましくは0.20以上、特に好ましくは0.25以上、非常に特に好ましくは0.30以上である。加えて複屈折は好ましくは0.80以下である。
約19GHzにおける複屈折は例えば、好ましくは0.14以上、特に好ましくは0.15以上、特に好ましくは0.20以上、特に好ましくは0.25以上、非常に特に好ましくは0.30以上である。加えて複屈折は好ましくは0.80以下である。
マイクロ波領域の誘電率異方性は、下の通り定義される。
調整性(τ)は、下の通り定義される。
材料品質(η)は、下の通り定義される。
式中、最大の誘電損失は下である。
20℃および19GHzで測定される本発明による媒体の調整性τは0.250以上、好ましくは0.300以上、0.310以上、0.320以上、0.330以上または0.340以上、非常に好ましくは0.345以上、特に0.350以上である。
好ましい液晶材料の材料品質(η)は6以上、好ましくは8以上、好ましくは10以上、好ましくは15以上、好ましくは17以上、好ましくは20以上、特に好ましくは25以上、非常に特に好ましくは30以上である。
対応する成分において好ましい液晶材料は15°/dB以上、好ましくは20°/dB以上、好ましくは30°/dB以上、好ましくは40°/dB以上、好ましくは50°/dB以上、特に好ましくは80°/dB以上、非常に特に好ましくは100°/dB以上の位相シフト量を有する。
しかしながら実施形態によっては、また負の値の誘電率異方性を有する液晶を使用できる。
用いられる液晶は個々の物質または混合物のいずれかである。それらは好ましくはネマチック相を有する。
本発明による液晶媒体は、更なる添加剤およびキラルドーパントを通常の濃度で含んでよい。これらの更なる成分の合計濃度は混合物全体を基礎として0%~10%、好ましくは0.1%~6%の範囲内である。使用する個々の化合物の濃度は、それぞれ好ましくは0.1%~3%の範囲内である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、本願における液晶媒体の液晶化合物の値および濃度範囲を引用するときは考慮しない。
好ましくは本発明による媒体は、それらのコレステリックピッチを調整するためにキラルドーパントとして1種類以上のキラル化合物を含む。本発明による媒体中のそれらの合計濃度は、好ましくは0.05%~15%、より好ましくは1%~10%、最も好ましくは2%~6%の範囲内である。
任意に本発明による媒体は物理的特性を調整するために、更なる液晶化合物を含む。そのような化合物は、当業者に知られている。本発明による媒体中のそれらの濃度は、好ましくは0%~30%、より好ましくは0.1%~20%、最も好ましくは1%~15%である。
応答時間は、それぞれ電気光学応答のための相対的な同調の、それぞれ0%から90%への変化のための時間(t90-t0)、即ち遅延時間(t10-t0)を含む上昇時間(τon)として、電気光学応答のための相対的な同調の、それぞれ100%から10%への戻る変化のための時間(t100-t10)に対する減衰時間(τoff)として、および合計応答時間(τtotal=τon+τoff)で、それぞれ示される。
本発明による液晶媒体は複数の化合物、好ましくは3~30種類、より好ましくは4~20種類、非常に好ましくは4~16種類の化合物から成る。これらの化合物は常法で混合される。一般に、より少ない量で使用する所望の量の化合物を、より多い量で使用する化合物に溶解する。温度がより高い濃度で使用する化合物の透明点より高い場合、溶解プロセスの完了を観察することは特に容易である。しかしながら、また他の従来の方法、そのまま使える混合物である成分である例えば化合物の同種混合物もしくは共晶混合物であり得る所謂プレミックスを用いて、または例えば所謂「マルチボトル」システムを用いて媒体を調製することも可能である。
例えば融点T(C、N)またはT(C、S)、スメクチック(S)相からネマチック(N)相への転移T(S、N)および液晶の透明点T(N、I)などの全ての温度は摂氏度で引用される。全ての温度差は差異度で引用される。
本発明および特に以下の例において、メソゲン化合物の構造は頭字語とも呼ばれる略語によって示される。これらの頭字語において下の表A~Dを使用して化学式を以下の通り略記する。全ての基CnH2n+1、CmH2m+1およびClH2l+1およびCnH2n-1、CmH2m-1およびClH2-1は、それぞれ直鎖アルキルまたはアルケニルを表し、それぞれn、mおよびl個のC原子を有し、ただしnおよびmは独立に1、2、3、4、5、6または7であり、lは1、2または3である。表Aには化合物のコア構造の環要素に使用されるコードを列記する一方で、表Bには連結基を示す。表Cには左手または右手の末端基のためのコードの意味を与える。表Dには化合物の例示構造を、それらのそれぞれの略語と共に示す。
<表A:環要素>
<表B:連結基>
<表B:末端基>
表中、nとmはそれぞれ整数を表し、3つの点「...」はこの表からの他の略語のための場所である。
分岐した側鎖基は最も長い鎖が選択された環(1)に隣接する位置から番号が付けられ、小さい方の番号は分岐の長さを示し、括弧内の上付きの数字は分岐の位置を示す。例えば、以下である。
次の表は、それぞれの略語と共に例示的な構造を示す。これらは、略語の規則の意味を説明するために示される。それらは更に好ましく使用される化合物を表す。
<表C:例示的構造>
以下の例示的構造は、媒体中に好ましく付加的に使用される化合物である。
以下の例示的構造は、媒体中に好ましく付加的に使用される化合物である。
表中、mおよびnは同一または異なって、1、2、3、4、5、6または7である。
好ましくは本発明による媒体は、表Cの化合物から選択される1種類以上の化合物を含む。
次の表である表Dは、本発明によるメソゲン媒体中において代替の安定剤として使用できる例示的な化合物を示す。媒体中におけるこれらおよび類似の化合物の合計濃度は、好ましくは5%以下である。
<表D>
本発明の好ましい実施形態においてメソゲン媒体は、表Dからの化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
以下の表である表Eは、本発明によるメソゲン媒体中においてキラルドーパントとして好ましく使用できる例示的な化合物を示す。
<表E>
本発明の好ましい実施形態においてメソゲン媒体は、表Eの化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
本願によるメソゲン媒体は好ましくは、上表の化合物から成る群より選択される2種類以上、好ましくは4種類以上の化合物を含む。
以下の例は、本発明を何ら限定することなく説明する。物理的特性から、どのような特性を達成でき、どのような範囲でそれらを変更できるかは当業者に明らかである。よって特に好ましくは達成され得る様々な特性の組み合わせは、当業者にとって十分に定義される。
<合成例>
略号
RT 室温(20℃±1℃)
MTBエーテル tert-ブチルメチルエーテル
DABCO 1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン
dist. 蒸留
THF テトラヒドロフラン
XPhos 2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル
XPhos Pd G2 クロロ(2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピル-1,1’-ビフェニル)[2-(2’-アミノ-1,1’-ビフェニル)パラジウム(II)
RT 室温(20℃±1℃)
MTBエーテル tert-ブチルメチルエーテル
DABCO 1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン
dist. 蒸留
THF テトラヒドロフラン
XPhos 2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル
XPhos Pd G2 クロロ(2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピル-1,1’-ビフェニル)[2-(2’-アミノ-1,1’-ビフェニル)パラジウム(II)
<合成例1>:2-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-5-イソチオシアナトピラジン
<行程1.1>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]ピラジン-2-アミン
蒸留水(20ml)および1,4-ジオキサン(80ml)中の[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]ボロン酸(CAS 516510-90-0、6.0g、23mmol)、5-ブロモピラジン-2-アミン(CAS 59489-71-3、4.0g、23mmol)および炭酸カリウム(6.4g、46mmol)の混合物をアルゴン雰囲気下で[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)-ジクロロメタン錯体(1.0g、1mmol)で処理し、反応混合物を90℃で一晩攪拌する。次いで室温まで冷却し、セライトを通して濾過する。濾液をMTBエーテルで希釈し、蒸留水を添加する。水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。合わせた有機相をブラインで洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、濾過し、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(MTBエーテル)で精製し、5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]ピラジン-2-アミンの黄色結晶を得る。
<行程1.2>:2-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-5-イソチオシアナトピラジン
チオホスゲン(2.1ml、27mmol)をアルゴン雰囲気下0℃で、ジクロロメタン(230ml)中の5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]ピラジン-2-アミン(6.8g、22mmol)およびDABCO(6.2g、55mmol)の溶液にゆっくり添加する。反応混合物を室温で一晩攪拌する。次いで蒸留水およびブラインでクエンチする。水相を分離し、ジクロロメタンで抽出する。合わせた有機相をブラインで洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、濾過し、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(1-クロロブタン)および結晶化(ヘプタン)で精製し、2-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-5-イソチオシアナトピラジンの黄色結晶を得る。
相シーケンス
K99SmA134N233I
Δε=8.9
Δn=0.3189
K99SmA134N233I
Δε=8.9
Δn=0.3189
<合成例2>:2-[2-(4-ブチルフェニル)エチニル]-5-イソチオシアナトピラジン
<行程2.1>:5-[2-(4-ブチルフェニル)エチニル]ピラジン-2-アミン
THF(70ml)中の1-ブチル-4-エチニル-ベンゼン(CAS 79887-09-5、5.1g、32mmol)、5-ブロモピラジン-2-アミン(CAS 59489-71-3、5.0g、28.7mmol)およびジイソプロピルアミン(70ml)の溶液を、ヨウ化銅(I)(5.5mg)、クロロ(2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピル-1,1’-ビフェニル)(2’-アミノ-1,1’-ビフェニル-2-イル)パラジウム(II)(46mg)および2-ジシクロヘキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピル-1,1’-ビフェニル(28mg)でアルゴン雰囲気下において室温で処理する。反応混合物を70℃で一晩攪拌する。次いで、それを室温まで冷却し、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタンおよびジクロロメタン)で精製し、5-[2-(4-ブチルフェニル)エチニル]ピラジン-2-アミンを茶色の固体として得る。
<行程2.2>:2-[2-(4-ブチルフェニル)エチニル]-5-イソチオシアナトピラジン
ジクロロメタン(100ml)中の5-[2-(4-ブチルフェニル)エチニル]ピラジン-2-アミン(7.8g、31mmol)およびDABCO(10.4g、93mmol)の溶液を0℃に冷却し、チオフォスゲン(3.7ml、47mmol)で処理する。懸濁液を室温で一晩攪拌する。次いで蒸留水およびブラインで加水分解し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタンおよびジクロロメタン)および結晶化(ヘプタン)により精製する。2-[2-(4-ブチルフェニル)エチニル]-5-イソチオシアナトピラジンがベージュ色の固体として単離される。
相シーケンス:K67N72I
Δε=10.3
Δn=0.4282
γ1=61mPas
Δε=10.3
Δn=0.4282
γ1=61mPas
<合成例3>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-フルオロ-2-イソチオシアナトピリジン
<行程3.1>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-フルオロピリジン-2-アミン
蒸留水(20ml)および1,4-ジオキサン(80ml)中の[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]ボロン酸(CAS 516510-90-0、5.5g、21mmol)、5-ブロモ-4-フルオロ-ピリジン-2-アミン(2)(CAS 944401-69-8、4.0g、20mmol)および炭酸カリウム(5.7g、41mmol)の混合物を、アルゴン雰囲気下、室温で[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)-ジクロロメタン錯体(0.9g、1mmol)で処理する。反応混合物を90℃で一晩攪拌する。次いで、それを室温まで冷却し、セライトで濾過する。濾液をMTBエーテルおよび蒸留水で希釈する。水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。合わせた有機相をブラインで洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、濾過し、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(MTBエーテル)で精製し、5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-フルオロ-ピリジン-2-アミンの黄色結晶を得る。
<行程3.2>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-フルオロ-2-イソチオシアナトピリジン
チオホスゲン(1.8ml、23mmol)をアルゴン雰囲気下0℃でジクロロメタン(120ml)中の5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-フルオロ-ピリジン-2-アミン(6.1g、19mmol)およびDABCO(5.3g、47mmol)の溶液にゆっくり添加し、反応混合物を室温で一夜撹拌する。次いで、それを蒸留水およびブラインでクエンチする。水相を分離し、ジクロロメタンで抽出する。合わせた有機相をブラインで洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、濾過し、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(1-クロロブタン)および結晶化(ヘプタン)で精製し、5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-フルオロ-2-イソチオシアナトピリジンの黄色結晶を得る。
相シーケンス:K60N169I
Δε=7.3
Δn=0.2549
Δε=7.3
Δn=0.2549
<合成例4>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-クロロ-2-イソチオシアナトピリジン
<行程4.1>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-クロロピリジン-2-アミン
1,4-ジオキサン(60ml)および蒸留水(15ml)中の[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]ボロン酸(CAS 516510-90-0、4.2g、16.1mmol)、5-ブロモ-4-クロロピリジン-2-アミン(CAS 942947-94-6、3.5g、16mmol)および炭酸カリウム(4.5g、33mmol)の混合物をアルゴン雰囲気下、室温で[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)-ジクロロメタン錯体(680mg、0.8mmol)で処理し、反応混合物を還流温度で一夜撹拌する。次いで、それを室温まで冷却し、MTBエーテルおよび蒸留水で希釈し、セライト上で濾過する。水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。合わせた有機相を蒸留水およびブラインで洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(MTBエーテル)で精製し、5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-クロロピリジン-2-アミン(3)を灰色の固体として得る。
<行程4.2>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-クロロ-2-イソチオシアナトピリジン
ジクロロメタン(150ml)中の5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-クロロピリジン-2-アミン(5.2g、15mmol)およびDABCO(4.3g、38mmol)の溶液を0℃に冷却し、チオフォスゲン(1.5ml、19mmol)で処理する。懸濁液を室温で一晩攪拌する。次いで、それを蒸留水で加水分解し、シリカゲル上で濾過し、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(1-クロロブタン)および結晶化(ヘプタン)により精製する。5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-4-クロロ-2-イソチオシアナトピリジンが黄色固体として単離される。
相シーケンス:K70N89I
Δε=6.31
Δn=0.2082
Δε=6.31
Δn=0.2082
<合成例5>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-3-クロロ-2-イソチオシアナトピラジン
<行程5.1>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-3-クロロピラジン-2-アミン
1,4-ジオキサン(60ml)および蒸留水(15ml)中の[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]ボロン酸(CAS 516510-90-0、4.4g、17mmol)、5-ブロモ-3-クロロ-ピラジン-2-アミン(CAS 38185-55-6、3.5g、17mmol)および炭酸カリウム(4,7g、34mmol)の混合物をアルゴン雰囲気下、室温で[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)-ジクロロメタン錯体(700mg、0.8mmol)で処理し、反応混合物を還流温度で一夜撹拌する。次いで、それを室温まで冷却し、MTBエーテルおよび蒸留水で希釈し、セライト上で濾過する。水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。合わせた有機相を蒸留水およびブラインで洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ジクロロメタン)で精製し、5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-3-クロロピラジン-2-アミンをオレンジ色の固体として得る。
<行程5.2>:5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-3-クロロ-2-イソチオシアナトピラジン
ジクロロメタン(100ml)中の5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-3-クロロピラジン-2-アミン(5.4g、15mmol)およびDABCO(4.2g、37mmol)の溶液を0℃に冷却し、チオフォスゲン(1.5ml、19mmol)で処理する。懸濁液を室温で一晩攪拌する。次いで、それを蒸留水で加水分解し、シリカゲル上で濾過し、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(1-クロロブタン)および結晶化(n-ヘプタン)により精製する。5-[4-(4-ブチルシクロヘキシル)フェニル]-3-クロロ-2-イソチオシアナトピラジンが黄色固体として単離される。
相シーケンス:Tg-35K46N61I
Δε=6.9
Δn=0.2592
Δε=6.9
Δn=0.2592
合成例1~5に類似して、以下の化合物が得られる。
<混合物例>
以下の表に示される通りの組成および特性を有する液晶混合物H1、H2およびM1~M11が調製され、それらの一般的な物理的特性および19GHzおよび20℃でのマイクロ波部品への適用性に関し特性解析される。
以下の表に示される通りの組成および特性を有する液晶混合物H1、H2およびM1~M11が調製され、それらの一般的な物理的特性および19GHzおよび20℃でのマイクロ波部品への適用性に関し特性解析される。
<ホスト混合物H1>
<ホスト混合物H2>
<ホスト混合物H3>
<混合物例M1>
本発明による化合物CPPz-4-Sを媒体H1に添加すると著しくより低い誘電損失tanδεr,⊥によって、材料品質hが29.3から31.6に改善される結果となる。
<混合物例M2>
<混合物例M3>
<混合物例M4>
<混合物例M5>
<混合物例M6>
<混合物例M7>
<混合物例M8>
<混合物例M9>
<混合物例M10>
<混合物例M11>
<混合物例M12>
<混合物例M13>
<混合物例M14>
<混合物例M15>
<混合物例M16>
<混合物例M17>
<混合物例M18>
<混合物例M19>
<混合物例M20>
<混合物例M21>
<混合物例M22>
<混合物例M23>
<混合物例M24>
<混合物例M25>
<混合物例M26>
Claims (19)
- 式Nの化合物。
RNは、H、1~12個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2~12個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル(該基において1個以上のCH2基は、
RPは、ハロゲン、CN、NCS、RF、RF-O-またはRF-S-を表し、ただし
RFは、1~9個のC原子を有するフッ素化アルキルまたは2~9個のC原子を有するフッ素化アルケニルを表し、
ZN1およびZN2は同一または異なって、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-C≡C-C≡C-または単結合を表し、
Wは、N、C-FまたはC-Clを表し、
X1およびX2は同一または異なって、H、Cl、F、メチルまたはエチルを表し、
a)1,4-フェニレン、1,4-ナフチレンおよび2,6-ナフチレンから成る群、ただし1個または2個のCH基はNで置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子はLで置き換えられてよく、
b)トランス-1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン-1,3-ジイル、4,4’-ビシクロヘキシレン、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイルおよびスピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイルから成る群、ただし1個以上の隣接しないCH2基は-O-および/または-S-で置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子はFで置き換えられてよく、
c)チオフェン-2,5-ジイル、チエノ[3,2-b]チオフェン-2,5-ジイルおよびセレノフェン-2,5-ジイルから成る群、該基のそれぞれはLで一置換または多置換されてよく、
Lは、それぞれの出現で同一または異なって、F、Cl、CN、SCN、SF5または1~12個のC原子を有し直鎖状もしくは分枝状で、それぞれの場合でフッ素化されてよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、および
nは、0、1または2である。) - X1およびX2はHを表す、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
- X1はHを表し、X2はFまたはClを表す、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
- X1はFまたはClを表し、X2はHを表す、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
- X1およびX2はFを表す、請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物。
- ZNおよびZN2は同一または異なって-C≡C-または単結合を表す、請求項1~8のいずれか1項に記載の化合物。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の1種以上の化合物を含む、液晶媒体。
- 式I、IIおよびIIIの化合物の群から選択される1種類以上の化合物を含む、請求項10または11に記載の液晶媒体。
R1は、H、1~17個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは2~15個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
nは、0、1または2であり、
式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキルを表し、
およびただし、
R2は、H、1~17個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは2~15個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
Z21は、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、および
式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキルを表し、
R3は、H、1~17個のC原子を有する非フッ素化アルキルもしくは非フッ素化アルコキシまたは2~15個のC原子を有する非フッ素化アルケニル、非フッ素化アルケニルオキシもしくは非フッ素化アルコキシアルキルを表し、該基において1個以上のCH2基は、
Z31およびZ32の一方は、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または-C≡C-を表し、他方は、それと独立して-C≡C-、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-または単結合を表し、および
式中、RLは、それぞれの出現で同一または異なってHまたは1~6個のC原子を有するアルキルを表し、
およびただし、
- 請求項10~16のいずれか1項に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、高周波技術用部品。
- 液晶系アンテナ素子、位相シフタ、チューナブルフィルタ、チューナブル材料構造、マッチングネットワークまたはバラクタである、請求項17に記載の部品。
- 請求項17または18に記載の1個以上の部品を含むことを特徴とする、マイクロ波アンテナアレイ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20215004.1 | 2020-12-17 | ||
EP20215004 | 2020-12-17 | ||
PCT/EP2021/085647 WO2022129018A1 (en) | 2020-12-17 | 2021-12-14 | Heteroaromatic isothiocyanates |
Publications (1)
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