JP3430548B2 - 含フッ素インダン環誘導体化合物およびそれを含有する液晶組成物 - Google Patents
含フッ素インダン環誘導体化合物およびそれを含有する液晶組成物Info
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Description
導体化合物およびそれを含有する液晶組成物に関する。
は、時計、電卓をはじめ、近年では測定器、自動車用計
器、複写器、カメラ、OA機器用表示装置、家電製品用
表示装置等種々の用途に使用され始めており、広い動作
温度範囲、低動作電圧、高速応答性、高コントラスト
比、広視角、化学的安定性等の種々の性能要求がなされ
ている。
独の材料ですべて満たす材料はなく、複数の液晶、およ
び非液晶の材料を混合して液晶組成物として要求性能を
満たしている状態である。このため、各種特性のすべて
ではなく、一または二以上の特性に優れた液晶または非
液晶の材料開発が望まれている。
分野においては、その性能向上が望まれており、低電圧
駆動、高精細表示、高コントラスト比、広視角特性、低
温応答特性、広動作温度範囲等が望まれており、これら
はいずれかを向上させると他のいずれかが犠牲になると
いう傾向がある。
れている。このためには、いくつかの改善方法が考えら
れるが、その一つとして誘電率異方性が大きく、低粘性
である液晶組成物の採用がある。このような目的のた
め、一般的には末端にシアノ基を導入した誘電率異方性
の大きな液晶材料が提案されている。
った化合物は、一般にイオン性の不純物を溶かしやす
く、解離させやすいため、電荷保持率が高温やUV照射
によって低下する欠点があった。また、その添加によっ
てバルク粘度も大きくなる。そこで最近、フッ素の導入
による低粘性で高電荷保持率の材料が開発されている
が、シアノ基を持つ液晶材料に比べると、誘電率異方性
は小さい。
電率異方性を持つ液晶材料が望まれていた。
解決すべくなされたものであり、下記式(1) で表される
含フッ素インダン環誘導体化合物を提供する。
m 、n は下記のものを示す。A1、A2は相互に独立してト
ランス-1,4- シクロヘキシレン基、1-シクロヘキセン−
1,4-イレン基および1,4-フェニレン基から選ばれる環基
であり、A 1 およびA 2 はそれぞれ非置換であってもよく、
置換基として1個以上のハロゲン原子またはシアノ基を
有していてもよく、A 1 およびA 2 中の環を構成する1個以
上の=CH-基は窒素原子に置換されていてもよく、A 1 およ
びA 2 中の環を構成する1個以上の-CH2- 基は酸素原子ま
たは硫黄原子に置換されていてもよい。
-C≡C-、-CH2CH2-、-CH=CH- 、-OCH2-、-CH2O-、-CF2CF
2-、-CF=CF- または単結合を示す。
原子またはシアノ基を示し、アルキル基である場合に
は、このアルキル基中の炭素−炭素結合間またはこのア
ルキル基と環基との間の炭素−炭素結合間に酸素原子、
カルボニルオキシ基またはオキシカルボニル基が挿入さ
れてもよく、このアルキル基中の炭素−炭素結合の一部
が三重結合または二重結合に置換されていてもよく、こ
のアルキル基内の1個の-CH2- 基がカルボニル基に置換
されていてもよく、このアルキル基中の水素原子の一部
または全部がフッ素原子に置換されていてもよい。
す。また、-In(F)は、5,6-ジフルオロインダン-2- イル
基を示す。
n(F)については、式 (1)のものと同じものを示す)で表
される含フッ素インダン環誘導体化合物、および、式
(1) または式(2) で表される化合物を含有する液晶組成
物、および、上記液晶組成物を電極付き基板間に挟持し
てなる液晶電気光学素子を提供する。
り、高電荷保持率および大きな誘電率異方性を持ち、か
つ、他の液晶または非液晶との相溶性に優れ、化学的に
も安定な材料である。
下のようなものがある。なお、本明細書では、「-In
(F)」は、5,6-ジフルオロインダン-2- イル基を表し、
「-Ph-」は1,4-フェニレン基を表し、「-Cy-」はトラン
ス-1,4- シクロヘキシレン基を表し、「-Ch-」は1-シク
ロヘキセン-1,4- イレン基を表す。なお、1-シクロヘキ
セン-1,4- イレン基においては2つの異性体が存在する
が、本発明においては、そのどちらでもよく、また、そ
の混合物でもよい。本発明の化合物としては、下記式
(2)で表される以下の化合物が好ましい。 R-In(F) (2)
物としては、具体的には以下のような化合物がある。 R-Ph-In(F) (4A)
1つ有する化合物としては、具体的には以下のような化
合物がある。 R-Ch-In(F) (5A)
を1つ有する化合物としては、具体的には以下のような
化合物がある。 R-Cy-In(F) (6A)
る化合物としては、具体的には以下のような化合物があ
る。
がフッ素原子に置換されたフェニレン基を有する化合物
としては、以下のような化合物がある。なお、「PhF」 は
モノフルオロ−1,4-フェニレン基またはポリフルオロ−
1,4-フェニレン基を表し、iは1〜4の整数を表す。 R-PhF-In(F) (14)
有する化合物の場合において、環と環との間の結合基を
単結合以外の結合基に変更した化合物として、以下のよ
うな化合物もある。
基、トランス-1,4- シクロヘキシレン基、1-シクロヘキ
セン-1,4- イレン基の水素原子の一部をハロゲン原子ま
たはシアノ基に置換したり、環を構成する=CH-基の一部
を窒素原子にしたり、または、環を構成する-CH2- 基の
一部を酸素原子または硫黄原子に置換した例として以下
のような化合物が挙げられる。
も1種を他の液晶材料および/または非液晶材料と混合
して液晶組成物として使用される。それにより、その液
晶組成物の粘性を低くかつ誘電率異方性を大きくするこ
とができ、液晶表示素子とした場合に低電圧駆動および
高速応答が可能になる。
は、例えば以下のようなものがある。なお、以下の式で
のRC、RDはアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、
シアノ基等の基を表す。ただし、「-NON-」 はアゾキシ基
を表す。
なく、環構造または末端基の水素原子をハロゲン原子、
シアノ基、メチル基等に置換してもよく、また、シクロ
ヘキサン環、ベンゼン環を他の六員環、五員環、例え
ば、ピリジン環、ジオキサン環等に置換してもよく、さ
らに、環と環の間の結合基を変更してもよく、所望の性
能に合わせて種々の材料が選択使用されればよい。
セルに注入する等して、電極付き基板間に挟持され、液
晶電気光学素子を構成する。代表的な液晶セルとして
は、ツイストネマチック(TN)型液晶電気光学素子が
ある。なお、ここで液晶電気光学素子と表現しているの
は、表示用途以外、例えば、調光窓、光シャッター、偏
光交換素子等にも使用できるためである。
トホスト(GH)方式、動的散乱方式、フェーズチェン
ジ方式、DAP方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表
示方式等種々のモードで使用できる。
法の具体例を示す。プラスチック、ガラス等の基板上
に、必要に応じてSiO2、Al2O3 等のアンダーコート層や
カラーフィルター層を形成し、In2O3-SnO2(ITO)、
SnO2等の電極を設け、パターニングした後、必要に応じ
てポリイミド、ポリアミド、SiO2、Al2O3 等のオーバー
コート層を形成し、配向処理し、これにシール剤を印刷
し、電極面が相対向するように配して周辺をシールし、
シール剤を硬化して空セルを形成する。
組成物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを
構成する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー
偏光板、光源、カラーフィルター、半透過反射板、反射
板、導光板、紫外線カットフィルター等を積層する、文
字、図形等を印刷する、ノングレア加工する等して液晶
電気光学素子とする。
基本的な構成および製法を示したにすぎなく、例えば2
層電極を用いた基板、2層の液晶層を形成した2層液晶
セル、TFT、MIM等の能動素子を形成したアクティ
ブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子
等、種々の構成のものが使用できる。
により、高デューティ比での駆動を行っても、高速応答
が期待できる。このため、近年注目されている高ツイス
ト角のスーパーツイストネマチック(STN)型液晶電
気光学素子に好適である。
示素子、強誘電性液晶電気光学素子等にも使用できる。
また、高比抵抗を有していることにより、電圧保持率が
高く、TFT型液晶電気光学素子にも好適である。
法にしたがって製造される。
、n は前記と同じ意味を示す。
素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。
ル基を表し、「1-InO(F)」は5,6-ジフルオロ-1- インダ
ノン、「2-InO(F)」は5,6-ジフルオロ-2- インダノン、
「-Ind(F)」 は5,6-ジフルオロインデン-2- イル基を表
す。
を塩基の存在下、マロン酸ジエチルと反応させることに
よって、式(16)のビニル化合物とする。
下水素添加し、さらに酸によって脱炭酸反応させること
によって、式(18)のフェニルプロピオン酸化合物を得
る。
リーデル・クラフツ反応によって環化反応させて、式(2
0)の1-インダノン化合物とし、さらに還元、脱水によっ
て式(21)のインデン化合物を得る。
酸エステルとした後、脱水して式(22)の2-インダノン化
合物とする。
アルコールとした後、脱水し、さらに得られたインデン
環誘導体化合物に水素を添加して式(1) のインダン環誘
導体化合物を得る。
入するには、R が水素原子である式(1) の化合物とアシ
ルハライドとのフリーデル・クラフツ反応を用いればよ
い。また、式(1) の化合物のR にシアノ基を導入するに
は、R が臭素原子またはヨウ素原子である式(1) の化合
物をCuCNと反応させればよい。
結合を有する化合物は、以下のようにして得ることがで
きる。
合物(24)とR、A1、Y1、A2のいずれかに不飽和結合を有
する金属化合物(25)とを触媒を用いてカップリングさせ
ることにより、得ることができる。
合物は、以下のようにして得ることができる。
よって式(27)のアルコール化合物とし、次いでこれを脱
水剤によって脱水することにより、Y2が-CH=CH- である
化合物(1A)を得ることができる。なお、p-TsOHはパラト
ルエンスルホン酸を表す。
加して、式(28)のジブロモ化合物とし、次いでこれを塩
基を用いて脱HBr することによりY2が-C≡C-である化合
物(1B)を得ることができる。
ベンズアルデヒド60g(0.42mol)、マロン酸ジエチル64g
(0.4mol) 、ピペリジン4g(0.047mol)およびトルエン800
ml を仕込み、140 ℃にて12時間反応させた。冷却後、1
N塩酸を200ml 加え、有機相を分離した。水相をトルエ
ンで抽出後、有機相に加え、水洗、乾燥後、溶媒を留去
した。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに
て精製して、下記の3,4-ジフルオロベンザルマロン酸ジ
エチルを92.8g(収率82%)得た。 (F)Ph-CH=C(COOEt)2
し、m はマルチプレットを表す。19 F-NMR(CDCl3) δppm from CFCl3;-133.7ppm(m),-13
6.6ppm(m) MS m/e 284(M+)
ル92.8g(0.33mol)を400ml のエタノールに溶解し、10%
パラジウム炭素10g を加え、常圧下で水素を添加して、
室温で12時間反応させた。ろ過後、溶媒を留去し、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、下記の
3,4-ジフルオロベンジルマロン酸ジエチル90.1g(収率97
%)を得た。 (F)Ph-CH2CH(COOEt)2
1.0ppm(m) MS m/e 286(M+)
ル90.1g(0.32mol)に、47%HBr 水溶液500ml を加え、12
0 ℃にて3 時間反応させた。冷却後、酢酸エチルを加
え、有機相を分離した。水相を酢酸エチルで抽出後、有
機相に加え、水洗、乾燥後、溶媒を留去し粗結晶58g を
得た。次いで、ヘキサン溶媒で再結晶し、下記の3-(3,4
- ジフルオロフェニル) プロピオン酸53.3g(収率91%)
を得た。 (F)Ph-CH2CH2COOH
1.7ppm(m) MS m/e 186(M+)
ン酸53.3g(0.29mol)に、塩化チオニルSOCl2 51g(0.42mo
l)を加え、80℃にて2 時間反応させた。未反応の塩化チ
オニルを留去後、下記の3-(3,4- ジフルオロフェニル)
プロピオン酸クロリドを蒸留により42.8g(収率73%)得
た。(b.p.86.5〜86.9℃/4mmHg) (F)Ph-CH2CH2COCl
9.2ppm(m) MS m/e 204(M+)
ン酸クロリド42.8g(0.21mol)に、塩化メチレン1000ml
を加え0 ℃に冷却し AlCl3 の42g(0.31mol) を徐々に加
えた。室温で3 時間反応後、氷水を加えエーテル(ジエ
チルエーテル)で抽出し、抽出液を水、水酸化ナトリウ
ム水溶液、食塩水で洗浄、乾燥した。そして、溶媒を留
去することにより粗結晶33g を得た。次いで、ヘキサン
溶媒で再結晶し、下記の5,6-ジフルオロ-1- インダノン
29.5g(収率84%)を得た。 1-InO(F)
7.6ppm(m) MS m/e 168(M+)
18mol)をエタノール500ml に溶解し、NaBH4 の3.4g(0.0
9mol) を徐々に加えた。室温で5 時間反応させ、水を加
えエタノールを減圧留去後、トルエンで抽出した。抽出
液を乾燥後、300ml まで濃縮し、p-トルエンスルホン酸
0.2gを加え、3 時間加熱還流した。冷却後、5 %炭酸水
素ナトリウム水溶液を加え洗浄後、有機相を分離し、乾
燥、溶媒留去した。次いで、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにて精製して、下記の5,6-ジフルオロインデ
ン26.5g(収率97%)を得た。 H-Ind(F)
液に、先に得られた5,6-ジフルオロインデン26.5g(0.17
mol)を徐々に加え、室温で7 時間反応させた。ぎ酸を減
圧留去した後、沸騰している7 %硫酸水溶液にこれを加
え、水蒸気蒸留により得られた結晶を乾燥し、下記の5,
6-ジフルオロ-2- インダノン21.1g(収率74%)を得た。 2-InO(F)
30ml入れ、-78 ℃に冷却した。ここに1-ヨード-4-n-プ
ロピルベンゼンを1.6g(6.6mmol) 加え、次いで、n-ブチ
ルリチウムのn-ヘキサン溶液(1.65M) 4.0ml(6.6mmol)を
徐々に滴下し、さらに30分撹拌した。次に、これを第7
ステップで合成した5,6-ジフルオロ-2-インダノン1.0g
(6.0mmol) のエーテル溶液に-78 ℃にて滴下した。
1N塩酸水溶液を加え、有機相を分離した。水相をエーテ
ルで抽出し、有機相を合わせて水洗、乾燥後、溶媒を留
去し、2-(4-n- プロピルフェニル)-5,6-ジフルオロイン
ダン-2- オールを1.5g (収率87%)得た。
オロインダン-2- オール1.5g(5.2mmol) を30mlのトルエ
ンに溶解し、硫酸水素カリウムを0.1g加え、3時間加熱
還流させた。冷却後、水を加え、有機相を分離した。水
相をエーテルで抽出し、有機相を合わせて水洗、乾燥
後、溶媒を留去し、得られた粗結晶をシリカゲルカラム
クロマトグラフィーにて精製して、下記の2-(4-n- プロ
ピルフェニル)-5,6-ジフルオロインデンを1.3g( 収率93
%)得た。 n-C3H7-Ph-Ind(F)
オロインデン1.3gを50mlのトルエンに溶解し、酸化白金
触媒0.5gを加え、60℃に加温し、常圧で接触還元を行っ
て、4時間で計算量の水素を付加させた。触媒を濾別
後、溶媒を減圧留去し、得られた粗結晶をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーにて精製して、下記の2-(4-n-
プロピルフェニル)-5,6-ジフルオロインダンを1.2g (収
率90%) 得た。 n-C3H7-Ph-In(F)
ることができる。 CH3-Ph-In(F) n-C5H11-Ph-In(F) CF3-Ph-In(F)F- Ph-In(F) CH3O-Ph-In(F) n-C3H7O-Ph-In(F)
コにマグネシウム0.17g(7.0mmol)および乾燥テトラヒド
ロフラン(THF)10mlを入れた。次いで、1-ブロモプ
ロパンを数滴加え、さらにトランス-1- クロロ-4-n- プ
ロピルシクロヘキサン1.1g(6.9mmol) を発熱が続く速度
で滴下した。滴下終了後、さらに 1時間還流を続けた
後、室温まで放冷した。
ンダノン1.0g(6.0mmol) のエーテル溶液の中に上記溶液
を10℃以下にて滴下した。さらに、室温まで昇温し、4
時間撹拌後、1N塩酸水溶液を加え、有機相を分離した。
水相をエーテルで抽出し、有機相を合わせて水洗、乾燥
後、溶媒を留去し、2-( トランス-4-n- プロピルシクロ
ヘキシル)-5,6-ジフルオロインダン-2- オールを1.4g
(収率80%)得た。
0ステップと同様に反応を行い、下記の2-( トランス-4
-n- プロピルシクロヘキシル)-5,6-ジフルオロインダン
を1.1g( 収率90%)得た。 n-C3H7-Cy-In(F)
ることができる。 CH3-Cy-In(F) n-C5H11-Cy-In(F) CF3-Cy-In(F) F-Cy-In(F) CH3O-Cy-In(F) n-C3H7O-Cy-In(F)
かわりに1-ブロモ-4-(トランス-4-n- プロピルシクロヘ
キシル)ベンゼンを1.9g(6.8mmol) 用いる以外は実施例
1と同様に反応を行い、下記の2-[4-(トランス-4-n- プ
ロピルシクロヘキシル)フェニル]-5,6-ジフルオロイン
ダンを1.5g( 収率71%)得た。 n-C3H7-Cy-Ph-In(F)
ることができる。 CF3-Cy-Ph-In(F) F-Cy-Ph-In(F) CH3CH2O-Cy-Ph-In(F) CF3-Ph-Ph-In(F) F-Ph-Ph-In(F) CH3CH2O-Ph-Ph-In(F) CF3-Ch-Ph-In(F) F-Ch-Ph-In(F) CH3CH2O-Ch-Ph-In(F)
シクロヘキサンのかわりにトランス-1- クロロ-4-(トラ
ンス-4-n- プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサン1.
6g(6.6mmol) を用いる以外は実施例2と同様に反応を行
い、下記の2-[トランス-4-(トランス-4-n- プロピルシ
クロヘキシル)シクロヘキシル]-5,6-ジフルオロインダ
ンを1.6g (収率74%)得た。 n-C3H7-Cy-Cy-In(F)
ることができる。 CF3-Cy-Cy-In(F) F-Cy-Cy-In(F) CH3CH2O-Cy-Cy-In(F) CF3-Ph-Cy-In(F) F-Ph-Cy-In(F) CH3CH2O-Ph-Cy-In(F) CF3-Ch-Cy-In(F) F-Ch-Cy-In(F) CH3CH2O-Ch-Cy-In(F)
かわりに2-ブロモ-5-n- プロピルピリミジンを1.3g(6.5
mmol) 用いる以外は実施例1と同様に反応を行い、下記
の2-(5-n- プロピルピリミジン-2- イル)-5,6-ジフルオ
ロインダンを1.2g( 収率74%)得た。なお、-Py-はピリ
ミジン−2,5-ジイル基を表す。 n-C3H7-Py-In(F)
ることができる。 CH3-Py-In(F) n-C5H11-Py-In(F) CF3-Py-In(F) F-Py-In(F) CH3O-Py-In(F) n-C3H7O-Py-In(F)
かわりに2- ブロモ-5-n-プロピル-1,3- ジオキサンを1.
4g(6.7mmol) 用いる以外は実施例1と同様に反応を行
い、下記の2-(5-n- プロピル-1,3- ジオキサン-2−イ
ル)-5,6-ジフルオロインダンを1.2g(収率69%)得た。
なお、-Do-は1,3-ジオキサン-2,5- ジイル基を表す。 n-C3H7-Do-In(F)
ることができる。 CH3-Do-In(F) n-C5H11-Do-In(F) CF3-Do-In(F) F-Do-In(F) CH3O-Do-In(F) n-C3H7O-Do-In(F)
シクロヘキサンのかわりに1-ブロモプロパンを0.8g(6.5
mmol) 用いる以外は実施例2と同様に反応を行い、下記
の2-n-プロピル-5,6- ジフルオロインダンを0.8g( 収率
71%)得た。 n-C3H7-In(F)
ることができる。 CH3-In(F) n-C5H11-In(F) CF3CH2CH2-In(F)
シクロヘキサンのかわりに4-n-プロピルフェネチルブロ
ミドを1.5g(6.6mmol) 用いる以外は実施例2と同様に反
応を行い、下記の2-(4-n- プロピルフェネチル)-5,6-ジ
フルオロインダンを1.2g( 収率67%)得た。 n-C3H7-Ph-CH2CH2-In(F)
ることができる。 n-C3H7-Cy-CH2CH2-In(F) n-C3H7-Ch-CH2CH2-In(F) n-C3H7O-Ph-CH2CH2-In(F)
g(36mmol) および乾燥塩化メチレンを 50ml 入れ、0 ℃
にて5,6-ジフルオロ-2- インダノン3.0g(18mmol)を滴下
した。滴下後さらに6時間還流した。冷却後、氷水にあ
け、有機相を分離した。水相を塩化メチレンで抽出し、
有機相を合わせて水洗、乾燥後、溶媒を留去し、2-クロ
ロ-5,6- ジフルオロインデンを2.0g(収率60%)得た。
フラスコに乾燥エーテル20ml、リチウムワイヤー0.15g
(21.6mmol) およびヨウ素を入れ、激しく撹拌しながら
上記で得られた2-クロロ-5,6- ジフルオロインデン2.0g
(10.7mmol)を発熱が続く速度で滴下した。滴下終了後、
室温で6時間撹拌した。次いで、0 ℃に冷却し、撹拌し
ながら二酸化炭素ガス4.7g(107mmol) を30分かけて吹き
込んだ。さらに室温で1時間撹拌後、1N塩酸を加え、有
機相を分離した。水相をエーテルで抽出し、有機相を合
わせて水洗、乾燥後、溶媒を留去し、2-カルボキシ-5,6
-ジフルオロインデンを1.8g(収率86%)得た。
1.8gを50mlのトルエンに溶解し、酸化白金触媒0.5gを加
え、60℃に加温し、常圧で接触還元を行って、2時間で
計算量の水素を付加させた。触媒を濾別後、溶媒を減圧
留去し、得られた粗結晶をメタノールで再結晶して、2-
カルボキシ-5,6-ジフルオロインダンを1.5g(収率85
%)得た。
10g と得られた2-カルボキシ-5,6-ジフルオロインダン
1.5g(7.6mmol) を仕込み2時間還流させた。冷却後、過
剰の塩化チオニルを留去して、2-クロロホルミル-5,6-
ジフルオロインダンを1.5g(収率90%)得た。
レン50mlと得られた2-クロロホルミル-5,6-ジフルオロ
インダン0.7g(3.2mmol)とトリエチルアミン0.4gを仕込
み、0 ℃にて4-n-プロピルフェノール0.5g(3.8mmol) の
塩化メチレン溶液を滴下した。滴下終了後、さらに室温
で2時間撹拌後、1N塩酸を加え、有機相を分離した。水
相を塩化メチレンで抽出し、有機相を合わせて水洗、乾
燥後、溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲルカラム
クロマトグラフィーにて精製して、下記の2-(4-n- プロ
ピルフェノキシカルボニル)-5,6-ジフルオロインダンを
1.0g(収率95%)得た。 n-C3H7-Ph-OCO-In(F)
ることができる。 n-C3H7-Cy-OCO-In(F) n-C3H7-Ch-OCO-In(F) n-C3H7O-Ph-OCO-In(F)
3ステップにおいて得られた2-カルボキシ-5,6-ジフル
オロインダン0.7g(3.2mmol) を仕込み-78 ℃に冷却後、
ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DIBAL−H)
のTHF溶液(1.0M)3.5ml(3.5mmol)を滴下した。滴下
後、-78 ℃で30分撹拌し、さらに室温にもどして4時間
撹拌し、1N塩酸を加え、エーテルで抽出し、水洗、乾燥
後、溶媒を留去して、下記の2-ヒドロキシメチル-5,6-
ジフルオロインダンを0.5g(収率92%)得た。 HOCH2-In(F)
-ジフルオロインダン 0.5g(2.9mmol)を無水の塩化メチ
レン30mlに溶かし、アルゴン気流下、室温でトリフェニ
ルホスフィンP(C 6 H 5 ) 3 1.4g(5.3mmol) と CBr4 2.2g(6.
6mmol) を加えた。30分撹拌し炭酸水素ナトリウム水溶
液を加えて洗浄後、有機相を飽和食塩水で洗浄、乾燥、
濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製
し、下記の2-ブロモメチル-5,6-ジフルオロインダンを
0.5g(収率70%)得た。 BrCH2-In(F)
メチレン30mlと得られた2-ブロモメチル-5,6-ジフルオ
ロインダン0.5g(2.0mmol) およびトリエチルアミン0.4g
を仕込み、0 ℃にて4-n-プロピルフェノール0.3g(2.2mm
ol) の塩化メチレン溶液を滴下した。滴下終了後、4時
間加熱還流し、冷却後、1N塩酸を加え、有機相を分離し
た。水相を塩化メチレンで抽出し、有機相を合わせて水
洗、乾燥後、溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲル
カラムクロマトグラフィーにて精製して、下記の2-(4-
メチルフェノキシメチル)-5,6- ジフルオロインダンを
0.5g(収率88%)得た。 CH3-Ph-OCH2-In(F)
得ることができる。 n-C3H7-Ph-OCH2-In(F) n-C3H7-Cy-OCH2-In(F) n-C3H7-Ch-OCH2-In(F) n-C3H7O-Ph-OCH2-In(F)
コにマグネシウム0.09g(3.5mmol)および乾燥THF10ml
を入れた。次いで、1-ブロモプロパンを数滴加え、さら
に4-n-プロピルベンジルブロミド0.7g(3.2mmol) を発熱
が続く速度で滴下した。滴下終了後、さらに 1時間還流
を続けた後、室温まで放冷した。
温で4時間撹拌後、さらにPd[P(C 6 H 5 ) 3 ] 4 を0.1gおよび
実施例9の第4ステップにおいて得られた2-クロロホル
ミル-5,6-ジフルオロインダン0.7g(3.2mmol) を加え、
室温で12時間撹拌後、1N塩酸を加え、有機相を分離し
た。水相を塩化メチレンで抽出し、有機相を合わせて水
洗、乾燥後、溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲル
カラムクロマトグラフィーにて精製して、2-(4-n- プロ
ピルベンジルカルボニル)-5,6-ジフルオロインダンを0.
6g(収率60%)得た。
得られた2-(4-n- プロピルベンジルカルボニル)-5,6-ジ
フルオロインダン0.6g(1.9mmol) を仕込み-78 ℃に冷却
後、ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DIBAL−
H)のTHF溶液(1.0M)2.0ml(2.0mmol)を滴下した。滴
下後、-78 ℃で30分撹拌し、さらに室温にもどして4時
間撹拌し、1N塩酸を加え、エーテルで抽出し、水洗、乾
燥後、溶媒を留去して、2-[2-(4-n- プロピルフェニル)
-1-ヒドロキシエチル]-5,6-ジフルオロインダンを0.5g
(収率90%)得た。
ェニル)-1-ヒドロキシエチル]-5,6-ジフルオロインダン
0.5g(1.6mmol) をトルエン10mlに溶解し、p-トルエンス
ルホン酸を0.5g加え、加熱還流した。冷却後、水洗、乾
燥後、溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲルカラム
クロマトグラフィーにて精製して、下記の2-[2-(4-n-プ
ロピルフェニル) エテニル]-5,6- ジフルオロインダン
を0.4g(収率80%)得た。 n-C3H7-Ph-CH=CH-In(F)
得ることができる。 n-C3H7-Cy-CH=CH-In(F) n-C3H7-Ch-CH=CH-In(F) n-C3H7O-Ph-CH=CH-In(F)
で得られた2-[2-(4-n-プロピルフェニル) エテニル]-5,
6- ジフルオロインダン0.3g(1.0mmol) を仕込み、室温
で臭素0.16g(1.0mmol)を加え、1時間撹拌した。反応液
にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、塩化メチレンで抽
出した。水洗、乾燥後、溶媒を留去して2-[1,2-ジブロ
モ-2-(4-n-プロピルフェニル) エチル]-5,6- ジフルオ
ロインダンを0.44g (収率96%)得た。
-プロピルフェニル) エチル]-5,6-ジフルオロインダン
0.44g を無水THF20mlに溶解し、カリウム-t- ブトキ
シド0.22g(2mmol)を加え、40℃にて2時間撹拌した。冷
却後、水を加え、塩化メチレンで抽出した。水洗、乾燥
後、溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィーにて精製して、下記の2-[2-(4-n- プ
ロピルフェニル) エチニル]-5,6- ジフルオロインダン
を0.24g (収率85%)得た。 n-C3H7-Ph-C ≡C-In(F)
得ることができる。 n-C3H7-Cy-C ≡C-In(F) n-C3H7-Ch-C ≡C-In(F) n-C3H7O-Ph-C≡C-In(F)
の三ツ口フラスコに−78℃にてI2 の1.3g(5mmol) を、CF
Cl3 20ml中に懸濁させ、そこにN2で希釈した10%F2ガス
をI2が赤色から茶色になるまで吹き込み、フッ化ヨウ素
(IF)を製造した。
ルフェニル) エチニル]-5,6- ジフルオロインダン0.15g
(0.5mmol)を20mlのCHCl3 に溶解し、−78℃に冷却し
た。ここへ撹拌しながら、予め調製した10mmolのIFを添
加した。 5分後、反応液を50mlの5%チオ硫酸ナトリウ
ム水溶液に投入した。有機相を分液し、中性になるまで
水洗後、MgSO4 で乾燥した。濾過後、溶媒を留去して、
下記の2-[2-(4-n- プロピルフェニル)-1,1,2,2-テトラ
フルオロエチル]-5,6- ジフルオロインダンを0.13g(収
率70%)得た。 n-C3H7-Ph-CF2CF2-In(F)
得ることができる。 n-C3H7-Cy-CF2CF2-In(F) n-C3H7-Ch-CF2CF2-In(F) n-C3H7O-Ph-CF2CF2-In(F)
コにTHFを30ml入れ、−100 ℃に冷却した。ここにク
ロロトリフルオロエチレンを1.2g(10.3mmol)吹き込ん
だ。次いで、n-ブチルリチウムのn-ヘキサン溶液(1.65
M) 6.3ml(10.4mol)を徐々に滴下し、30分撹拌後、さら
にクロロトリメチルシラン1.2g(11.1mol) を滴下した。
5,6- ジフルオロインダン2.0g(10.5mmol)とリチウム0.1
5g(21mmol) によって別途合成した2-リチオ−5,6-ジフ
ルオロインダンのエーテル溶液を−100 ℃にて滴下し
た。さらに 0℃にて 2時間撹拌後、希塩酸水溶液を加
え、有機相を分離した。水相を塩化メチレンで抽出し、
有機相を合わせて乾燥後、溶媒を留去し、下記の(Z)-1,
2-ジフルオロ-1-(5,6-ジフルオロインダン-2- イル)-2-
トリメチルシリルエチレンを2.1g(収率70%)得た。(C
H3)3Si-CF=CF-In(F)
インダン-2- イル)-2-トリメチルシリルエチレン2.1g
(7.2mmol) を30mlのアセトニトリルに溶解し、フッ化カ
リウム0.9g(16mmol)および水0.4g(22mmol)を加え、70℃
にて 1時間反応させた。冷却後、水50mlを注ぎ、塩化メ
チレンで抽出し、有機相を飽和食塩水で洗浄し、CaCl2
で乾燥した。濾過後、溶媒および低沸物を留去し、さら
に減圧蒸留して下記の(E)-1,2-ジフルオロ-1-(5,6-ジフ
ルオロインダン-2- イル) エチレンを1.2g(収率80%)
得た。CFH=CF-In(F)
ロインダン-2- イル)エチレンを1.2g(5.8mmol) を乾燥
THF30mlに溶解し、−78℃に冷却した。ここにn-ブチ
ルリチウムのn-ヘキサン溶液(1.61M) 4.0ml(6.4mmol)を
徐々に滴下し、30分撹拌後、ZnCl2 0.87g(6.4mmol)を加
え、室温まで昇温後、1時間撹拌した。次いで、Pd[P(C
6 H 5 ) 3 ] 4 0.1gおよび1-ヨード-4-n-プロピルベンゼン1.4
g(5.8mmol) を加え、3時間加熱還流した。冷却後、希
塩酸を加え、塩化メチレンで抽出した。水洗、乾燥後、
溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにて精製して、下記の2-[1,2-ジフルオロ-
2-(4-n-プロピルフェニル)エテニル]-5,6- ジフルオロ
インダンを0.24g (収率70%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CF-In(F)
得ることができる。 n-C3H7-Cy-CF=CF-In(F) n-C3H7-Ch-CF=CF-In(F) n-C3H7O-Ph-CF=CF-In(F)
コにマグネシウム0.17g(7.0mmol)および乾燥THF10ml
を入れた。次いで、1-ブロモプロパンを数滴加え、さら
に1,4-ジブロモベンゼン1.6g(6.9mmol) を発熱が続く速
度で滴下した。滴下終了後、さらに 1時間還流を続けた
後、室温まで放冷した。
ンダノン1.0g(6.0mmol) のエーテル溶液の中に上記溶液
を10℃以下にて滴下した。さらに、室温まで昇温し、4
時間撹拌後、1N塩酸水溶液を加え、有機相を分離した。
水相をエーテルで抽出し、有機相を合わせて水洗、乾燥
後、溶媒を留去し、2-(4-ブロモフェニル)-5,6- ジフル
オロインダン-2- オールを1.5g(収率75%)得た。以
下、実施例1の第9ステップおよび第10ステップと同
様に反応を行い、2-(4-ブロモフェニル)-5,6- ジフルオ
ロインダンを1.1g( 収率80%)得た。
100mlの三ツ口フラスコにマグネシウム0.1g(4.0mmol)
および乾燥THF10mlを入れた。次いで、1-ブロモプロ
パンを数滴加え、さらにアリルブロミド0.48g(4.0mmol)
を発熱が続く速度で滴下した。滴下終了後、さらに 1時
間還流を続けた後、室温まで放冷した。
ml三ツ口フラスコ中に先に得られた2-(4-ブロモフェニ
ル)-5,6- ジフルオロインダンを1.1g(3.6mmol) および
1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンジクロロニ
ッケル[NiCl2(dppp)]0.1g を含む乾燥THF20mlを入
れ、この中に上記溶液を滴下漏斗を用いて滴下した。
水50mlを加えた。さらに20%塩酸20mlを加えて有機相を
分離し、水洗、乾燥後、溶媒を留去した。得られた粗生
成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し
て、下記の4-アリルフェニル-5,6- ジフルオロインダン
を0.49g ( 収率50%)得た。 CH2=CHCH2-Ph-In(F)
得ることができる。 CH2=CHCH2-Cy-In(F) CH2=CHCH2-Ch-In(F) n-C3H7-Ph-CH=CH-Ph-In(F) n-C3H7-Ph-C ≡CH-Ph-In(F)
実施例1で得られた2-(4-n- プロピルフェニル)-5,6-ジ
フルオロインダンを20wt%加えて液晶組成物とし、偏光
板付きの液晶セルに封入して、STN型液晶表示素子を
作成した。
を、偏光板付きの液晶セルに封入して、STN型液晶表
示素子を作成した。
表示素子の表示特性はほぼ同程度であったが、実施例1
6の液晶表示素子は比較例1の液晶表示素子に比べて低
電圧駆動が実現できた。
線カーボンアークランプで 200時間照射した。照射後、
各素子内の液晶組成物を分析した。その結果、実施例1
6の液晶組成物では、ほとんど新たな化合物の生成は認
められなかった。
は、誘電率異方性が大きく、電荷保持率が高く、液晶組
成物として用いることにより、少量の添加でも応答速度
が向上し、低電圧駆動、高デューティ比駆動、広温度域
動作等が可能になる。
の高誘電率異方性の特徴を充分活かすことができる。
Claims (4)
- 【請求項1】下記式(1) で表される含フッ素インダン環
誘導体化合物。 R-(A1)m-Y1-(A2)n-Y2-In(F) (1) ただし、式(1) 中、A1、A2、Y1、Y2、R 、m 、n は下記
のものを示す。A1、A2は相互に独立してトランス-1,4-
シクロヘキシレン基、1-シクロヘキセン−1,4-イレン基
および1,4-フェニレン基から選ばれる環基であり、A 1 お
よびA 2 はそれぞれ非置換であってもよく、置換基として
1個以上のハロゲン原子またはシアノ基を有していても
よく、A 1 およびA 2 中の環を構成する1個以上の=CH-基は
窒素原子に置換されていてもよく、A 1 およびA 2 中の環を
構成する1個以上の-CH2- 基は酸素原子または硫黄原子
に置換されていてもよい。Y1、Y2は相互に独立して-COO
- 、 -OCO-、-C≡C-、-CH2CH2-、-CH=CH- 、-OCH2-、-C
H2O-、-CF2CF2-、-CF=CF- または単結合を示す。R は炭
素数 1〜10のアルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基
を示し、アルキル基である場合には、このアルキル基中
の炭素−炭素結合間またはこのアルキル基と環基との間
の炭素−炭素結合間に酸素原子、カルボニルオキシ基ま
たはオキシカルボニル基が挿入されてもよく、このアル
キル基中の炭素−炭素結合の一部が三重結合または二重
結合に置換されていてもよく、このアルキル基内の1個
の-CH2- 基がカルボニル基に置換されていてもよく、こ
のアルキル基中の水素原子の一部または全部がフッ素原
子に置換されていてもよい。m 、n は相互に独立して 0
または 1を示す。また、-In(F)は、5,6-ジフルオロイン
ダン-2- イル基を示す。 - 【請求項2】下記式(2) (ただし、式(2) 中、R および
-In(F)については、式(1) のものと同じものを示す)で
表される請求項1記載の含フッ素インダン環誘導体化合
物。 R-In(F) (2) - 【請求項3】請求項1または2記載の含フッ素インダン
環誘導体化合物を含有する液晶組成物。 - 【請求項4】請求項3記載の液晶組成物を電極付き基板
間に挟持してなる液晶電気光学素子。
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