JP2756868B2 - 弗素化ビフェニル誘導体 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、式Ｉ ［式中、R1は12個までの炭素原子を有するアルキル基
（１個または２個の隣接していないCH2-基は、また、−
Ｏ−、−Ｏ−CO−、−CO−Ｏ−および（または）−CH＝
CH−により置換されていてもよい）を示し、ｍは０また
は１であり、そして、Ｘは-OCF3、-OCHF2であり、ある
いはｍが１を示す場合は、さらにＦ、CF3またはNCSであ
る］の弗素化ビフェニル誘導体、そしてまた、少なくと
も１種の化合物が式Ｉの弗素化ビフェニル誘導体である
ことを特徴とする少なくとも２種の化合物の混合物であ
る液晶相に関するものである。
（１個または２個の隣接していないCH2-基は、また、−
Ｏ−、−Ｏ−CO−、−CO−Ｏ−および（または）−CH＝
CH−により置換されていてもよい）を示し、ｍは０また
は１であり、そして、Ｘは-OCF3、-OCHF2であり、ある
いはｍが１を示す場合は、さらにＦ、CF3またはNCSであ
る］の弗素化ビフェニル誘導体、そしてまた、少なくと
も１種の化合物が式Ｉの弗素化ビフェニル誘導体である
ことを特徴とする少なくとも２種の化合物の混合物であ
る液晶相に関するものである。
本発明は、液晶相の成分として適しており、そして、
特に低粘度および高いネマティック相形成性と組み合わ
された光学および誘電異方性に対する有利な値を有して
いる新規な安定な液晶またはメソーゲン化合物を発見す
る目的に基づくものである。
特に低粘度および高いネマティック相形成性と組み合わ
された光学および誘電異方性に対する有利な値を有して
いる新規な安定な液晶またはメソーゲン化合物を発見す
る目的に基づくものである。
比較的低い粘度を示す3,4−ジフルオロビフェニル
が、米国特許第4797228号に記載されている。しかしな
がら、これらのビフェニルは、特に低温度でスメクティ
ック相を誘起する好ましくない傾向を有している。
が、米国特許第4797228号に記載されている。しかしな
がら、これらのビフェニルは、特に低温度でスメクティ
ック相を誘起する好ましくない傾向を有している。
式Ｉの弗素化ビフェニルは、液晶相の極性成分として
非常に適していることが見出された。特に、これらの化
合物は、光学および誘電異方性の有利な値を有しそして
3,4−ジ置換類似体ほどスメクティック相形成性を有し
ていない。また、これらの化合物の助けによって、良好
な低温度動作および比較的低い粘度を包含する広いネマ
ティックメソフェース範囲を有する安定な液晶相を得る
ことが可能である。
非常に適していることが見出された。特に、これらの化
合物は、光学および誘電異方性の有利な値を有しそして
3,4−ジ置換類似体ほどスメクティック相形成性を有し
ていない。また、これらの化合物の助けによって、良好
な低温度動作および比較的低い粘度を包含する広いネマ
ティックメソフェース範囲を有する安定な液晶相を得る
ことが可能である。
置換分の選択によって、式Ｉの化合物は、おもに液晶
相を構成する基材料として使用することができる。しか
しながら、式Ｉの化合物は、また、例えば誘電異方性お
よび（または）光学異方性および（または）粘度および
（または）このような誘電体のネマティックメソフェー
ス範囲に影響を及ぼすために、他の級の化合物の液晶基
材料に加えることも可能である。
相を構成する基材料として使用することができる。しか
しながら、式Ｉの化合物は、また、例えば誘電異方性お
よび（または）光学異方性および（または）粘度および
（または）このような誘電体のネマティックメソフェー
ス範囲に影響を及ぼすために、他の級の化合物の液晶基
材料に加えることも可能である。
式Ｉの化合物は、純粋な状態において無色でありそし
て電気光学目的に対して有利に使用される温度範囲にお
いて液晶性である。これらの化合物は、化学薬品、熱お
よび光に対して非常に安定でありそして有意に改善され
た電気抵抗性値を有しそして特に熱的および（または）
UV−負荷下において改善された抵抗性動作を示す液晶相
の実現化を可能にする。
て電気光学目的に対して有利に使用される温度範囲にお
いて液晶性である。これらの化合物は、化学薬品、熱お
よび光に対して非常に安定でありそして有意に改善され
た電気抵抗性値を有しそして特に熱的および（または）
UV−負荷下において改善された抵抗性動作を示す液晶相
の実現化を可能にする。
すなわち、本発明は、式Ｉの弗素化ビフェニル誘導
体、少なくとも１種の成分が式Ｉの化合物である少なく
とも２種の液晶成分を有する液晶相およびこのような相
を含有する液晶表示装置に関するものである。
体、少なくとも１種の成分が式Ｉの化合物である少なく
とも２種の液晶成分を有する液晶相およびこのような相
を含有する液晶表示装置に関するものである。
上記および以下の記載において、R1、ｍおよびＸは、
別に明白に示されない限り、上述した意義を有す。
別に明白に示されない限り、上述した意義を有す。
式Ｉの化合物は、式Ｉ1およびＩ2 のシクロヘキシルビフェニル誘導体および式Ｉ3、Ｉ4、
Ｉa、ＩbおよびＩc のシクロヘキシルエチルビフェニル誘導体を包含する。
Ｉa、ＩbおよびＩc のシクロヘキシルエチルビフェニル誘導体を包含する。
R1は、好ましくは、アルキル、アルコキシ、オキサア
ルキル、アルカノイルオキシまたはアルケニルでありそ
して直鎖状または分枝鎖状の構造を示すことができる。
ルキル、アルカノイルオキシまたはアルケニルでありそ
して直鎖状または分枝鎖状の構造を示すことができる。
アルキルまたはアルコキシは、好ましくは、直鎖状で
ありそして２、３、４、５、６または７個のＣ原子を有
している。したがって、これらの基は、好ましくはエチ
ル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘ
キソキシまたはヘプトキシ、さらに、メチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシ
ル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクトキ
シ、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、
トリデコキシまたはテトラデコキシである。
ありそして２、３、４、５、６または７個のＣ原子を有
している。したがって、これらの基は、好ましくはエチ
ル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘ
キソキシまたはヘプトキシ、さらに、メチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシ
ル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクトキ
シ、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、
トリデコキシまたはテトラデコキシである。
オキサアルキルは、好ましくは、直鎖状の２−オキサ
プロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチ
ル）または３−オキサブチル（＝２−メトキシエチ
ル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３
−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４
−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４
−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３
−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルま
たは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−、また
は９−オキサデシルである。
プロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチ
ル）または３−オキサブチル（＝２−メトキシエチ
ル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３
−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４
−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４
−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３
−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルま
たは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−、また
は９−オキサデシルである。
アルケニルは、好ましくは、直鎖状でありそして２個
または10個のＣ原子を有している。したがって、それ
は、特にビニル、プロプ−１−またはプロプ−２−エニ
ルブト−１−、−２−または−３−エニル、ペント−１
−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキス−１
−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプ
ト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６
−エニル、オクト−１−、−２−、−３−、−４−、−
５−、−６−または−７−エニル、ノン−１−、−２
−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−または−
８−エニルまたはデク−１−、−２−、−３−、−４
−、−５−、−６−、−７−、−８−または−９−エニ
ルである。
または10個のＣ原子を有している。したがって、それ
は、特にビニル、プロプ−１−またはプロプ−２−エニ
ルブト−１−、−２−または−３−エニル、ペント−１
−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキス−１
−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプ
ト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６
−エニル、オクト−１−、−２−、−３−、−４−、−
５−、−６−または−７−エニル、ノン−１−、−２
−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−または−
８−エニルまたはデク−１−、−２−、−３−、−４
−、−５−、−６−、−７−、−８−または−９−エニ
ルである。
分枝鎖状末端基を含有する式Ｉの化合物は、慣用の液
晶基材料中における改善された溶解度のためにときおり
重要であるが、これらの化合物が光学活性である場合は
カイラルドーピング物質として重要である。
晶基材料中における改善された溶解度のためにときおり
重要であるが、これらの化合物が光学活性である場合は
カイラルドーピング物質として重要である。
一般に、この型の分枝鎖状基は、１個より多くの鎖枝
分れを含有していない。好ましい分枝鎖状の基は、イソ
プロピル、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、イソ
ブチル（＝２−メチルプロピル）、２−メチルブチル、
イソペンチル（＝３−メチルブチル）、２−メチルペン
チル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、２
−オクチル、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシ、
２−メチルブトキシ、３−メチルブトキシ、２−メチル
ペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソ
キシ、２−メチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、
１−メチルヘプトキシ（＝２−オクチルオキシ）、２−
オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペ
ンチル、４−メチルヘキシル、２−ノニル、２−デシ
ル、２−ドデシル、６−メチルオクトキシ、６−メチル
オクタノイルオキシ、４−メチルヘプチルオキシカルボ
ニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレリル
オキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−メチル−
３−オキサペンチルおよび２−メチル−３−オキサヘキ
シルである。
分れを含有していない。好ましい分枝鎖状の基は、イソ
プロピル、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、イソ
ブチル（＝２−メチルプロピル）、２−メチルブチル、
イソペンチル（＝３−メチルブチル）、２−メチルペン
チル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、２
−オクチル、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシ、
２−メチルブトキシ、３−メチルブトキシ、２−メチル
ペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソ
キシ、２−メチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、
１−メチルヘプトキシ（＝２−オクチルオキシ）、２−
オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペ
ンチル、４−メチルヘキシル、２−ノニル、２−デシ
ル、２−ドデシル、６−メチルオクトキシ、６−メチル
オクタノイルオキシ、４−メチルヘプチルオキシカルボ
ニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレリル
オキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−メチル−
３−オキサペンチルおよび２−メチル−３−オキサヘキ
シルである。
分枝鎖状の末端基R1を有する化合物の場合において
は、式Ｉは、光学対掌体およびラセミ体ならびにこれら
の混合物を包含する。
は、式Ｉは、光学対掌体およびラセミ体ならびにこれら
の混合物を包含する。
式Ｉおよびその下位の式の化合物の中で、化合物中に
含有されている基の少なくとも１個が上述した好ましい
意義の一つを有する化合物が、好ましい。
含有されている基の少なくとも１個が上述した好ましい
意義の一つを有する化合物が、好ましい。
式Ｉの化合物は、文献（例えばHouben-Weyl、Methode
n der Organischen Chemie（Methods of Organic Chemi
stry）、Georg Thieme Verlag、Stuttgartのような標準
文献）に記載されているようなそれ自体既知の方法によ
ってそして特に反応に対して知られそして適当である反
応条件下において製造される。それ自体既知でありそし
て文献に詳細に記載されていない変形法も、また、この
点に関して使用することができる。
n der Organischen Chemie（Methods of Organic Chemi
stry）、Georg Thieme Verlag、Stuttgartのような標準
文献）に記載されているようなそれ自体既知の方法によ
ってそして特に反応に対して知られそして適当である反
応条件下において製造される。それ自体既知でありそし
て文献に詳細に記載されていない変形法も、また、この
点に関して使用することができる。
もし必要ならば、出発物質を反応混合物から単離しな
いで、直接さらに反応させて式Ｉの化合物を得るよう
に、出発物質を反応系内で形成させることができる。
いで、直接さらに反応させて式Ｉの化合物を得るよう
に、出発物質を反応系内で形成させることができる。
式Ｉの化合物を製造する好ましい方法は、次のスキー
ム１に示される通りである。
ム１に示される通りである。
他の方法は、スキーム２に示される通りである。
他の方法は、次のスキーム３に示される通りである。
式Ｉ1の化合物を製造する好ましい方法は、次のスキ
ーム４に示される通りである。
ーム４に示される通りである。
最後に、式Ｉ1またはＩ2の化合物を製造する好ましい
方法は、次のスキーム５および６に示される通りであ
る。
方法は、次のスキーム５および６に示される通りであ
る。
他の方法も、また、当業者に明らかである。さらに、
所望の基とは異なる基Ｘを使用して上述した方法を実施
しそして最終工程において所望の基Ｘを導入すること、
例えば-NH2を−NCSに変換すること、−CNを−COOHにそ
して最後に-CF3に変換すること（また、BrまたはＪをCF
3またはCNに対するプレカーサーとして使用するこ
と）、または−OMeを−OHにそして最後に-OCF3または-O
CHF2に変換することが可能である。すべてのこれらの工
程および相当する反応条件は、当業者に知られている。
所望の基とは異なる基Ｘを使用して上述した方法を実施
しそして最終工程において所望の基Ｘを導入すること、
例えば-NH2を−NCSに変換すること、−CNを−COOHにそ
して最後に-CF3に変換すること（また、BrまたはＪをCF
3またはCNに対するプレカーサーとして使用するこ
と）、または−OMeを−OHにそして最後に-OCF3または-O
CHF2に変換することが可能である。すべてのこれらの工
程および相当する反応条件は、当業者に知られている。
出発物質は、既知であるかまたは既知化合物と同様に
して製造することができる。例えば、２−フルオロ−４
−ブロモ−４′−Ｘ−ビフェニル（Ｘ＝OCF3、OCHF2、
Ｆ、CF3またはNCS）は、例えば、遷移金属接触クロス−
カップリング反応［E.Poetsch.Kontakte（Darmstadt）1
988（２）P.15］により製造することができる。
して製造することができる。例えば、２−フルオロ−４
−ブロモ−４′−Ｘ−ビフェニル（Ｘ＝OCF3、OCHF2、
Ｆ、CF3またはNCS）は、例えば、遷移金属接触クロス−
カップリング反応［E.Poetsch.Kontakte（Darmstadt）1
988（２）P.15］により製造することができる。
式Ｉの１種または２種以上の化合物のほかに、本発明
による液晶相は、好ましくは２〜40種の成分、特に４〜
30種の成分を含有する。式Ｉの１種または２種以上の化
合物および７〜25種の他の成分からなる液晶相が、特に
好ましい。
による液晶相は、好ましくは２〜40種の成分、特に４〜
30種の成分を含有する。式Ｉの１種または２種以上の化
合物および７〜25種の他の成分からなる液晶相が、特に
好ましい。
これらの他の成分は、好ましくはネマティックまたは
ネマティック相形成（単変成または等方性）物質、特に
アゾキシベンゼン、ベンジリデンアニリン、ビフェニ
ル、ターフェニル、フェニルまたはシクロヘキシルベン
ゾエート、フェニルまたはシクロヘキシルシクロヘキサ
ンカルボキシレート、フェニルまたはシクロヘキシルシ
クロヘキシルベンゾエート、フェニルまたはシクロヘキ
シルシクロヘキシルシクロヘキサンカルボキシレート、
シクロヘキシルフェニルベンゾエート、シクロヘキシル
フェニルシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキ
シルフェニルシクロヘキシルシクロヘキサンカルボキシ
レート、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフ
ェニル、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン、シク
ロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキ
セン、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン、
1,4−ビス−シクロヘキシルベンゼン、4,4′−ビス−シ
クロヘキシルビフェニル、フェニル−またはシクロヘキ
シルピリミジン、フェニル−またはシクロヘキシルピリ
ジン、フェニル−またはシクロヘキシルジオキサン、フ
ェニル−またはシクロヘキシル−1,3−ジチアン、1,2−
ジフェニルエタン、1,2−ジシクロヘキシルエタン、１
−フェニル−２−シクロヘキシルエタン、１−シクロヘ
キシル−２−（４−フェニル−シクロヘキシル）−エタ
ン、１−シクロヘキシル−２−ビフェニルエタン、１−
フェニル−２−シクロヘキシル−フェニルエタン、場合
によってはハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェ
ニルエーテル、トランおよび置換された桂皮酸の級から
選択される。これらの化合物の1,4−フェニレン基は、
弗素化されていてもよい。
ネマティック相形成（単変成または等方性）物質、特に
アゾキシベンゼン、ベンジリデンアニリン、ビフェニ
ル、ターフェニル、フェニルまたはシクロヘキシルベン
ゾエート、フェニルまたはシクロヘキシルシクロヘキサ
ンカルボキシレート、フェニルまたはシクロヘキシルシ
クロヘキシルベンゾエート、フェニルまたはシクロヘキ
シルシクロヘキシルシクロヘキサンカルボキシレート、
シクロヘキシルフェニルベンゾエート、シクロヘキシル
フェニルシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキ
シルフェニルシクロヘキシルシクロヘキサンカルボキシ
レート、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフ
ェニル、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン、シク
ロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキ
セン、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン、
1,4−ビス−シクロヘキシルベンゼン、4,4′−ビス−シ
クロヘキシルビフェニル、フェニル−またはシクロヘキ
シルピリミジン、フェニル−またはシクロヘキシルピリ
ジン、フェニル−またはシクロヘキシルジオキサン、フ
ェニル−またはシクロヘキシル−1,3−ジチアン、1,2−
ジフェニルエタン、1,2−ジシクロヘキシルエタン、１
−フェニル−２−シクロヘキシルエタン、１−シクロヘ
キシル−２−（４−フェニル−シクロヘキシル）−エタ
ン、１−シクロヘキシル−２−ビフェニルエタン、１−
フェニル−２−シクロヘキシル−フェニルエタン、場合
によってはハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェ
ニルエーテル、トランおよび置換された桂皮酸の級から
選択される。これらの化合物の1,4−フェニレン基は、
弗素化されていてもよい。
本発明による液晶相の可能な成分であるもっとも重要
な化合物は、次の式１、２、３、４および５により特徴
づけることができる。
な化合物は、次の式１、２、３、４および５により特徴
づけることができる。
Ｒ′−Ｌ−Ｕ−Ｒ″ 1 Ｒ′−L-COO-U−Ｒ″ 2 Ｒ′−L-OOC-U−Ｒ″ 3 Ｒ′−L-CH2CH2‐Ｕ−Ｒ″ 4 Ｒ′−L-CC-U−Ｒ″ 5 式１、２、３、４および５において、ＬおよびＵは、
相互に同一であっても異なっていてもよい。ＬおよびＵ
は、相互に独立して、−Phe−、−Cyc−、−Phe-Phe
−、−Phe-Cyc−、−Cyc-Cyc−、−Pyr−、−Dio−、−
G-Phe−、−G-Cyc-およびこれらの鏡像体からなる群か
ら選択された２価の基を示す。これらの基において、Ph
eは非置換または弗素化された1,4−フェニレンを示し、
Cycはトランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−シ
クロヘキセニレンを示し、Pyrはピリミジン−2,5−ジイ
ルまたはピリジン−2,5−ジイルを示し、Dioは1,3−ジ
オキサン−2,5−ジイルそしてＧは２−（トランス−1,4
−シクロヘキシル）−エチル、ピリミジン−2,5−ジイ
ル、ピリジン−2,5−ジイルまたは1,3−ジオキサン−2,
5−ジイルを示す。
相互に同一であっても異なっていてもよい。ＬおよびＵ
は、相互に独立して、−Phe−、−Cyc−、−Phe-Phe
−、−Phe-Cyc−、−Cyc-Cyc−、−Pyr−、−Dio−、−
G-Phe−、−G-Cyc-およびこれらの鏡像体からなる群か
ら選択された２価の基を示す。これらの基において、Ph
eは非置換または弗素化された1,4−フェニレンを示し、
Cycはトランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−シ
クロヘキセニレンを示し、Pyrはピリミジン−2,5−ジイ
ルまたはピリジン−2,5−ジイルを示し、Dioは1,3−ジ
オキサン−2,5−ジイルそしてＧは２−（トランス−1,4
−シクロヘキシル）−エチル、ピリミジン−2,5−ジイ
ル、ピリジン−2,5−ジイルまたは1,3−ジオキサン−2,
5−ジイルを示す。
基ＬおよびＵの一方は、好ましくはCyc、PheまたはPy
rである。Ｕは、好ましくはCyc、PheまたはPhe-Cycを示
す。本発明による液晶相は、好ましくはＬおよびＵがCy
c、PheおよびPyrを意味する式１、２、３、４および５
の化合物から選択された１種または２種以上の成分を含
有する。さらに、該液晶相は、同時に、基ＬおよびＵの
一方がCyc、PheおよびPyrを示しそして他方の基が−Phe
-Phe−、−Phe-Cyc−、−Cyc-Cyc−、−G-Cyc−からな
る群から選択されたものである式１、２、３、４および
５の化合物から選択された１種または２種以上の成分を
含有する。該液晶相は、これに加えて、場合によって
は、ＬおよびＵが−Phe-Cyc−、−Cyc-Cyc−、−G-Phe
−および−G-Cycからなる群から選択されたものである
式１、２、３、４および５の化合物から選択された１種
または２種以上の成分を含有する。
rである。Ｕは、好ましくはCyc、PheまたはPhe-Cycを示
す。本発明による液晶相は、好ましくはＬおよびＵがCy
c、PheおよびPyrを意味する式１、２、３、４および５
の化合物から選択された１種または２種以上の成分を含
有する。さらに、該液晶相は、同時に、基ＬおよびＵの
一方がCyc、PheおよびPyrを示しそして他方の基が−Phe
-Phe−、−Phe-Cyc−、−Cyc-Cyc−、−G-Cyc−からな
る群から選択されたものである式１、２、３、４および
５の化合物から選択された１種または２種以上の成分を
含有する。該液晶相は、これに加えて、場合によって
は、ＬおよびＵが−Phe-Cyc−、−Cyc-Cyc−、−G-Phe
−および−G-Cycからなる群から選択されたものである
式１、２、３、４および５の化合物から選択された１種
または２種以上の成分を含有する。
式１、２、３、４および５の化合物の好ましいサブグ
ループ（サブグループ１）において、Ｒ′およびＲ″
は、相互に独立して、８個までの炭素原子を有するアル
キル、アルケニル、アルコキシ、アルケノキシである。
Ｒ′およびＲ″は、大部分のこれらの化合物において相
互に異なっており、基の一方は通常アルキルまたはアル
ケニルである。
ループ（サブグループ１）において、Ｒ′およびＲ″
は、相互に独立して、８個までの炭素原子を有するアル
キル、アルケニル、アルコキシ、アルケノキシである。
Ｒ′およびＲ″は、大部分のこれらの化合物において相
互に異なっており、基の一方は通常アルキルまたはアル
ケニルである。
式１、２、３、４および５の化合物の好ましいサブグ
ループ（サブグループ２）においては、Ｒ″は−CN、-C
H3、−Ｆ、−Clまたは−NCSを示しそして他方Ｒ′はサ
ブグループ１において示した意義、好ましくはアルキル
またはアルケニルを示す。式１、２、３、４および５の
化合物における他の種類の期待される置換分も、また、
慣用される。多くのこのような物質は、商業的に入手す
ることができる。これらの物質は、すべて、文献から知
られている方法によりまたは類似した方法により得るこ
とができる。
ループ（サブグループ２）においては、Ｒ″は−CN、-C
H3、−Ｆ、−Clまたは−NCSを示しそして他方Ｒ′はサ
ブグループ１において示した意義、好ましくはアルキル
またはアルケニルを示す。式１、２、３、４および５の
化合物における他の種類の期待される置換分も、また、
慣用される。多くのこのような物質は、商業的に入手す
ることができる。これらの物質は、すべて、文献から知
られている方法によりまたは類似した方法により得るこ
とができる。
本発明による液晶相は、好ましくは、サブグループ１
から選択された化合物に加えて、さらにサブグループ２
の成分を含有する。これらの成分の％は次の通りであ
る。
から選択された化合物に加えて、さらにサブグループ２
の成分を含有する。これらの成分の％は次の通りであ
る。
サブグループ1: 20〜90％、特に30〜90％ サブグループ2: 10〜50％、特に10〜50％ これらの液晶相において、本発明の化合物およびサブ
グループ１および２の化合物の％は、100％を与えるま
で加えることができる。
グループ１および２の化合物の％は、100％を与えるま
で加えることができる。
本発明による液晶相は、好ましくは本発明の化合物１
〜40％、特に５〜30％を含有する。さらに、本発明の化
合物の40％より大なる量、特に45〜90％の量も、好まし
い。該液晶相は、好ましくは本発明による３、４または
５の化合物を含有する。
〜40％、特に５〜30％を含有する。さらに、本発明の化
合物の40％より大なる量、特に45〜90％の量も、好まし
い。該液晶相は、好ましくは本発明による３、４または
５の化合物を含有する。
本発明の液晶相は、それ自体慣用の方法で製造され
る。一般に、成分を、有利には上昇した温度で相互に溶
解する。本発明の液晶相は、該液晶相をすべての型の液
晶表示装置に使用することができるようにするために、
適当な添加剤により変性することができる。このような
添加剤は、当業者に既知でありそして文献（H.Kelker/
R.Hatz、Handbook of Liquid Crystals、Verlag Chemi
e、Weinheim、1980）に詳細に記載されている。例え
ば、着色したゲスト−ホスト系を製造するために多色性
染料を、または、ネマティック相の誘電異方性、粘度お
よび（または）配向を変性する物質を添加することが可
能である。
る。一般に、成分を、有利には上昇した温度で相互に溶
解する。本発明の液晶相は、該液晶相をすべての型の液
晶表示装置に使用することができるようにするために、
適当な添加剤により変性することができる。このような
添加剤は、当業者に既知でありそして文献（H.Kelker/
R.Hatz、Handbook of Liquid Crystals、Verlag Chemi
e、Weinheim、1980）に詳細に記載されている。例え
ば、着色したゲスト−ホスト系を製造するために多色性
染料を、または、ネマティック相の誘電異方性、粘度お
よび（または）配向を変性する物質を添加することが可
能である。
以下の例は、単に説明のために示すものであって、限
定のために示すものではない。m.p.＝融点。c.p.＝透明
点。上述したおよび後述する説明において、部および％
は、すべて重量部および重量％でありそして温度は℃で
示される。“慣用の処理”とは、水を加え、混合物を塩
化メチレンで抽出し、有機相を分離し、乾燥し次に蒸発
しそして生成物を結晶化および（または）クロマトグラ
フィーにより精製することを意味するものである。
定のために示すものではない。m.p.＝融点。c.p.＝透明
点。上述したおよび後述する説明において、部および％
は、すべて重量部および重量％でありそして温度は℃で
示される。“慣用の処理”とは、水を加え、混合物を塩
化メチレンで抽出し、有機相を分離し、乾燥し次に蒸発
しそして生成物を結晶化および（または）クロマトグラ
フィーにより精製することを意味するものである。
さらに、C:結晶性−固体状態、S:スメクティック相
（指標は、スメクティック相の型を示す）、N:ネマティ
ック相、Ch:コレステリック相、I:イソトロピック相で
ある。２個のこれらの記号により囲まれた数字は、相変
化の温度を示す。
（指標は、スメクティック相の型を示す）、N:ネマティ
ック相、Ch:コレステリック相、I:イソトロピック相で
ある。２個のこれらの記号により囲まれた数字は、相変
化の温度を示す。
製造例 例 １ クロロホルム100ml中のｐ−２−フルオロ−４−（ト
ランス−４−ｎ−プロピル−シクロヘキシル−エチル−
アニリン［２−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘ
キシル）−１−（２−フルオロ−４−ビフェニル）エタ
ンと硝酸との反応次いで水素添加によって得られた］0.
1モルおよびトリエチルアミン15mlの溶液に、チオホス
ゲン0.1モルを滴加する。混合物を朝まで撹拌し次に3N
塩酸に注加する。溶剤を蒸溜した後、残留物を、結晶化
により精製する。ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス
−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル−エチル）−フェニ
ル）−イソチオシアネートベンゼンを得る。
ランス−４−ｎ−プロピル−シクロヘキシル−エチル−
アニリン［２−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘ
キシル）−１−（２−フルオロ−４−ビフェニル）エタ
ンと硝酸との反応次いで水素添加によって得られた］0.
1モルおよびトリエチルアミン15mlの溶液に、チオホス
ゲン0.1モルを滴加する。混合物を朝まで撹拌し次に3N
塩酸に注加する。溶剤を蒸溜した後、残留物を、結晶化
により精製する。ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス
−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル−エチル）−フェニ
ル）−イソチオシアネートベンゼンを得る。
例 ２〜５ 同様にして、次のイソチオシアネートが得られる。
（２）ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス−４−ペン
チルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオ
シアネートベンゼン （３）ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス−４−ヘプ
チルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオ
シアネートベンゼン （４）ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス−４−ブチ
ルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオシ
アネートベンゼン （５）ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス−４−エチ
ルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオシ
アネートベンゼン 例 ６ １−クロロ−２−フルオロ−４−（トランス−４−ｎ
−プロピルシクロヘキシルエチル）ベンゼン［４−ｎ−
プロピルシクロヘキシルメチルホスホニウムアイオダイ
トと４−クロロ−３−フルオロベンズアルデヒドとの反
応次いで水素添加により得られた］0.1モル、４−フル
オロフェニルボロン酸［４−ブロモフルオロベンゼンと
マグネシウムおよびトリメチルボレートとの反応により
得られた］0.1モル、テトラキス（トリフェニルホスフ
ィン）パラジウム（１モル％）、2m炭酸ナトリウム溶液
（150ml）、トルエン（250ml）およびIMS（60ml）の混
合物を、窒素雰囲気下で16時間撹拌、還流する。冷却
後、有機層を分離し、水で洗浄し次に溶剤を蒸発除去す
る。粗製の４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ルエチル）−2,4′−ジフルオロビフェニルを、シリカ
上のクロマトグラフィーおよび結晶化により精製する。
C 47 N 89 I。
チルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオ
シアネートベンゼン （３）ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス−４−ヘプ
チルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオ
シアネートベンゼン （４）ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス−４−ブチ
ルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオシ
アネートベンゼン （５）ｐ−（２−フルオロ−４−（トランス−４−エチ
ルシクロヘキシル−エチル）−フェニル）−イソチオシ
アネートベンゼン 例 ６ １−クロロ−２−フルオロ−４−（トランス−４−ｎ
−プロピルシクロヘキシルエチル）ベンゼン［４−ｎ−
プロピルシクロヘキシルメチルホスホニウムアイオダイ
トと４−クロロ−３−フルオロベンズアルデヒドとの反
応次いで水素添加により得られた］0.1モル、４−フル
オロフェニルボロン酸［４−ブロモフルオロベンゼンと
マグネシウムおよびトリメチルボレートとの反応により
得られた］0.1モル、テトラキス（トリフェニルホスフ
ィン）パラジウム（１モル％）、2m炭酸ナトリウム溶液
（150ml）、トルエン（250ml）およびIMS（60ml）の混
合物を、窒素雰囲気下で16時間撹拌、還流する。冷却
後、有機層を分離し、水で洗浄し次に溶剤を蒸発除去す
る。粗製の４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ルエチル）−2,4′−ジフルオロビフェニルを、シリカ
上のクロマトグラフィーおよび結晶化により精製する。
C 47 N 89 I。
同様にして、次の化合物が得られる。
R1 Ｘ ｎ−ペンチル Ｆ ｎ−プロピル CF3 ｎ−ペンチル CF3 ｎ−プロピル OCF3 C 36 N 89.1 I ｎ−ペンチル OCF3 ｎ−プロピル OCHF2 ｎ−ペンチル OCHF2 例 ７ ４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−２
−フルオロ−１−クロロベンゼン（４−プロピルシクロ
ヘキサノンおよび３−４−クロロフェニルマグネシウム
ブロマイドの反応により得られた）0.1モル、トリフル
オロメトキシフェニルボロン酸0.1モル、テトラキス
（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１モル％）、
2m炭酸ナトリウム（150ml）、トルエン（250ml）および
IMS（60ml）の混合物を、窒素雰囲気中で16時間還流下
で撹拌する。通常の処理およびクロマトグラフィー処理
および結晶化後、純粋な４−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−２−フルオロ−４′−トリフルオロ
メトキシビフェニルが得られる。
−フルオロ−１−クロロベンゼン（４−プロピルシクロ
ヘキサノンおよび３−４−クロロフェニルマグネシウム
ブロマイドの反応により得られた）0.1モル、トリフル
オロメトキシフェニルボロン酸0.1モル、テトラキス
（トリフェニルホスフィン）パラジウム（１モル％）、
2m炭酸ナトリウム（150ml）、トルエン（250ml）および
IMS（60ml）の混合物を、窒素雰囲気中で16時間還流下
で撹拌する。通常の処理およびクロマトグラフィー処理
および結晶化後、純粋な４−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−２−フルオロ−４′−トリフルオロ
メトキシビフェニルが得られる。
同様にして、次の化合物が得られる。
R1 Ｘ ｎ−ペンチル OCF3 C 56 N 107.4 I ｎ−ノニル OCF3 ｎ−ヘプチル OCF3 ｎ−ブチル OCF3 エチル OCF3 エチル OCHF2 ｎ−プロピル OCHF2 ｎ−ブチル OCHF2 ｎ−ペンチル OCHF2 ｎ−ヘプチル OCHF2 例 ８ 工程１および工程２ ブチルリチウム（1.6m）（95ml）を、20℃のTHF（140
ml）中のトランス1,4−プロピルシクロヘキシルメチル
ホスホニウムアイオダイド（70g）に徐々に加えそして
１時間撹拌する。THF（20ml）中の３−フルオロベンズ
アルデヒド（16.5g）を滴加しそして15分撹拌する。水
（100ml）を加えそして揮発性物質を溜去する。ジクロ
ロメタン（200ml）を加えそして有機層を分離し、稀過
酸化水素、それから硫酸第一鉄アンモニウムおよび水で
洗浄する。カラムクロマトグラフィー処理によってシス
／トランスアルケンを得、これをTHF（100ml）中でPd/C
で水素添加して必要とするエタンを得る（スキーム１を
参照されたい）。
ml）中のトランス1,4−プロピルシクロヘキシルメチル
ホスホニウムアイオダイド（70g）に徐々に加えそして
１時間撹拌する。THF（20ml）中の３−フルオロベンズ
アルデヒド（16.5g）を滴加しそして15分撹拌する。水
（100ml）を加えそして揮発性物質を溜去する。ジクロ
ロメタン（200ml）を加えそして有機層を分離し、稀過
酸化水素、それから硫酸第一鉄アンモニウムおよび水で
洗浄する。カラムクロマトグラフィー処理によってシス
／トランスアルケンを得、これをTHF（100ml）中でPd/C
で水素添加して必要とするエタンを得る（スキーム１を
参照されたい）。
工程３ THF（30ml）に溶解した工程２からの生成物（17.8
g）、THF（30ml）中のカリウムブトキシド（8g）および
DMPU（9.5g）を、−110℃に冷却する。ブチルリチウム
（1.6m）（50ml）を、40分にわたり、滴加しそして−10
0℃で１時間撹拌する。THF（20ml）中の硼酸トリメチル
（8.2g）を加えそして反応混合物を20℃に加温する。通
常の処理によって必要なボロン酸を得る。
g）、THF（30ml）中のカリウムブトキシド（8g）および
DMPU（9.5g）を、−110℃に冷却する。ブチルリチウム
（1.6m）（50ml）を、40分にわたり、滴加しそして−10
0℃で１時間撹拌する。THF（20ml）中の硼酸トリメチル
（8.2g）を加えそして反応混合物を20℃に加温する。通
常の処理によって必要なボロン酸を得る。
工程４ 前工程からのボロン酸（1.9g）、４−ブロモトリフル
オロメトキシベンゼン（1.6g）、トルエン（20ml）、エ
タノール（5ml）、パラジウムテトラ（トリフェニルホ
スフィン）（0.1g）および炭酸ナトリウム溶液（10ml）
の混合物を、撹拌しそして５時間還流下で加熱する。生
成物を、抽出により単離しそしてカラムクロマトグラフ
ィー処理して４−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロ
ヘキシルエチル）−２−フルオロ−４′−トリフルオロ
メトキシビフェニルを得る。C 36 N 89 I。
オロメトキシベンゼン（1.6g）、トルエン（20ml）、エ
タノール（5ml）、パラジウムテトラ（トリフェニルホ
スフィン）（0.1g）および炭酸ナトリウム溶液（10ml）
の混合物を、撹拌しそして５時間還流下で加熱する。生
成物を、抽出により単離しそしてカラムクロマトグラフ
ィー処理して４−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロ
ヘキシルエチル）−２−フルオロ−４′−トリフルオロ
メトキシビフェニルを得る。C 36 N 89 I。
ＦおよびCF3のような他の末端基化合物は、同じ方法
で製造することができる。
で製造することができる。
例 ９ 工程１ ４−ブロモトリフルオロメトキシベンゼン（75.9g）
のグリニヤール試薬を、THF（515ml）中におけるマグネ
シウム（8.3g）との反応により製造し、20℃に冷却した
後、塩化亜鉛（ジエチルエーテル中の1.0m溶液315ml）
を冷却しながら加え、過剰のマグネシウムを去する。
この混合物を、パラジウムテトラ（トリフェニルホスフ
ィン）（1.0g）を含有するTHF（150ml）中の４−ブロモ
−３−フルオロ−１−ヨードベンゼン（86.2g）の混合
物に加えそして窒素下で２日間撹拌する。通常の処理お
よびクロマトグラフィー処理によって、４−ブロモ−２
−フルオロ−４′−トリフルオロメトキシビフェニルを
得る。
のグリニヤール試薬を、THF（515ml）中におけるマグネ
シウム（8.3g）との反応により製造し、20℃に冷却した
後、塩化亜鉛（ジエチルエーテル中の1.0m溶液315ml）
を冷却しながら加え、過剰のマグネシウムを去する。
この混合物を、パラジウムテトラ（トリフェニルホスフ
ィン）（1.0g）を含有するTHF（150ml）中の４−ブロモ
−３−フルオロ−１−ヨードベンゼン（86.2g）の混合
物に加えそして窒素下で２日間撹拌する。通常の処理お
よびクロマトグラフィー処理によって、４−ブロモ−２
−フルオロ−４′−トリフルオロメトキシビフェニルを
得る。
工程２ 工程１からの生成物（18.6g）を、マグネシウム（1.4
g）およびTHF（70ml）を使用してグリニヤール試薬に変
換する。THF（20ml）中のトランス４−ペンチルシクロ
ヘキサノン（8.7g）を徐々に加えそしてそれから混合物
を１時間還流下で加熱する。通常の処理後、粘稠な油2
2.5gを単離し、これをトルエン（100ml）中のトルエン
スルホン酸（0.2g）を使用して脱水してアルケンを得る
（スキーム６）。二重結合の水素添加後に、トランス−
異性体を抽出およびカラムクロマトグラフィーにより単
離して、４−（トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキ
シル）−２−フルオロ−４′−トリフルオロメトキシビ
フェニルを得る。C 56 N 107 I。
g）およびTHF（70ml）を使用してグリニヤール試薬に変
換する。THF（20ml）中のトランス４−ペンチルシクロ
ヘキサノン（8.7g）を徐々に加えそしてそれから混合物
を１時間還流下で加熱する。通常の処理後、粘稠な油2
2.5gを単離し、これをトルエン（100ml）中のトルエン
スルホン酸（0.2g）を使用して脱水してアルケンを得る
（スキーム６）。二重結合の水素添加後に、トランス−
異性体を抽出およびカラムクロマトグラフィーにより単
離して、４−（トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキ
シル）−２−フルオロ−４′−トリフルオロメトキシビ
フェニルを得る。C 56 N 107 I。
OCHF2およびエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ
−ヘキシルおよびｎ−ヘプチルを包含するすべてのアル
キル同族体のような他の末端基の化合物は、同じ方法で
製造することができる。
−ヘキシルおよびｎ−ヘプチルを包含するすべてのアル
キル同族体のような他の末端基の化合物は、同じ方法で
製造することができる。
例 10（使用例） ZtI-3086（FRG、DarmstadtのE.Merckから商業的に入
手できる）90％および４−（トランス−４−ｎ−プロピ
ルシクロヘキシルエチル）−２−フルオロ−４′−トリ
フルオロメトキシビフェニル10％からなる液晶相は、7
2.2℃の透明点、11.6cStの粘度、0.113の複屈折Δｎお
よび＋0.8の誘電異方性Δεを示す。
手できる）90％および４−（トランス−４−ｎ−プロピ
ルシクロヘキシルエチル）−２−フルオロ−４′−トリ
フルオロメトキシビフェニル10％からなる液晶相は、7
2.2℃の透明点、11.6cStの粘度、0.113の複屈折Δｎお
よび＋0.8の誘電異方性Δεを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 19/42 Ｃ０９Ｋ 19/42 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ (72)発明者 スミス，グラハム イギリス国ドーセット ＢＨ17 ８Ａ Ｘ、プール、カンフォード ヒース、ヘ ンバリー クローズ10 (72)発明者 チェンバース，マイケル ケビン イギリス国ドーセット、プール、パーク ストーン、ベレスフォード クローズ６ (72)発明者 クルマイヤー，ハンス―アドルフ ドイツ連邦共和国Ｄ―6104ゼーハイム― ユーゲンハイム、ヒンター デル シュ ーレ３ａ (72)発明者 ドルシュ，ディーター ドイツ連邦共和国Ｄ―6105オーベル―ラ ムシュタット、ケーニッヒスベルガー シュトラーセ17ａ
Claims (8)
- 【請求項１】式Ｉ ［式中、R1は12個までの炭素原子を有するアルキル基
（１個または２個の隣接していないCH2-基は、また、−
Ｏ−、−Ｏ−CO−、−CO−Ｏ−および（または）−CH＝
CH−により置換されていてもよい）を示し、ｍは０また
は１であり、そして、Ｘは-OCF3、-OCHF2であり、ある
いはｍが１を示す場合には、さらにＦ、CF3またはNCSで
ある］の弗素化ビフェニル誘導体。 - 【請求項２】Ｘが-OCF3または-OCHF2を示す請求項１記
載のビフェニル誘導体。 - 【請求項３】式Ia により特徴づけられる請求項１記載のビフェニル誘導
体。 - 【請求項４】式Ib により特徴づけられる請求項１記載のビフェニル誘導
体。 - 【請求項５】式Ic により特徴づけられる請求項１記載のビフェニル誘導
体。 - 【請求項６】少なくとも１種の化合物が請求項１記載の
弗素化ビフェニル誘導体であることを特徴とする少なく
とも２種の化合物の混合物である液晶相。 - 【請求項７】請求項６記載の液晶相を含有することを特
徴とする液晶表示装置。 - 【請求項８】請求項６記載の液晶相を含有することを特
徴とする電気光学表示装置。
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| GB8912339.2 | 1989-05-30 |
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|---|---|
| JPH04500217A JPH04500217A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2756868B2 true JP2756868B2 (ja) | 1998-05-25 |
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|---|---|---|---|
| JP2507944A Expired - Fee Related JP2756868B2 (ja) | 1989-05-30 | 1990-05-25 | 弗素化ビフェニル誘導体 |
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