JP3797438B2 - 4-Fluoro-3-trifluoromethoxybenzene derivative - Google Patents

Description

【０００８】
で表わされる３−メトキシ−４，５−ジフルオロベンゼン誘導体を開発し、既に報告した。この式（Ｒ−１）の化合物は、化学的に安定で良好な電圧保持率を得られるうえに、ホスト液晶に添加することにより、そのしきい値電圧及び屈折率異方性を低減させることが可能であった。しかしながら、その効果は決して充分とは言えず、更にその効果に優れた化合物が望まれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、以上の目的に応じ、前述の式（Ｒ−１）あるいはその誘導体におけるメトキシ基に換えてトリフルオロメトキシ基を導入することにより、化学的に安定であって、高い比抵抗と電圧保持率が容易に得ることができ、液晶組成物のしきい値電圧及び屈折率異方性をともに効果的に低減させる化合物を提供し、またその化合物を含有し、しきい値電圧が低く、且つ屈折率異方性の小さい液晶組成物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、一般式（Ｉ）
【００１１】
【化３】

【００１２】
（式中、Ｒは炭素原子数１〜１６のアルキル基、アルコキシル基又は炭素原子数１〜１０のアルコキシル基で置換された炭素原子数１〜１２のアルキル基を表わし、環Ａ及び環Ｂはそれぞれ独立的にフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基又はピリダジン−３，６−ジイル基を表わし、Ｙ¹及びＹ²はそれぞれ独立的に単結合、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、−（ＣＨ₂）₄−又は−Ｃ≡Ｃ−を表わし、ｍは０、１又は２を表わし、Ｚはフッ素原子又は水素原子を表わす。）で表わされる４−フルオロ−３−トリフルオロメトキシベンゼン誘導体を提供する。
【００１３】
詳しくは、Ｒは炭素原子数１〜１２のアルキル基又はアルコキシル基が好ましく、環Ａ及び環Ｂはフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基が好ましく、Ｙ¹及びＹ²は単結合又は−ＣＨ₂ＣＨ₂−が好ましい。ｍは１が好ましい。また、このとき、Ｒは炭素原子数１〜７の直鎖状アルキル基がより好ましく、環Ａはトランス−１，４−シクロヘキシレン基がより好ましい。
【００１４】
一般式（Ｉ）の化合物は以下のようにして合成することができる。即ち、一般式（ＩＩ）
【００１５】
【化４】

【００１６】
（式中、Ｒ、環Ａ、環Ｂ、Ｙ¹、Ｙ²、Ｚ及びｍは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わす。）で表わされるフェノール誘導体を強塩基存在下にフェノラートとし、これを一般式（ＩＩＩ）
【００１７】
【化５】

【００１８】
（式中、Ｒ¹は低級アルキル基を表わす。）で表わされるＳ−アルキルジチオ炭酸クロリドと反応させることにより、一般式（ＩＶ）
【００１９】
【化６】

【００２０】
（式中、Ｒ、環Ａ、環Ｂ、Ｙ¹、Ｙ²、Ｚ及びｍは（Ｉ）におけると同じ意味を表わし、Ｒ¹は低級アルキル基を表わす。）で表わされるジチオ炭酸エステルを得る。 あるいは、一般式（ＩＩ）のフェノール誘導体を二硫化炭素と反応させ、次いでＲ¹Ｘ（Ｘはヨウ素原子あるいは臭素原子を表わし、Ｒ¹は低級アルキル基を表わす。）で表わされるハロゲン化アルキルと反応させることによっても得ることができる。次に、一般式（ＩＶ）のジチオ炭酸エステルをハロニウムイオン発生剤存在下にフッ化物イオン源と反応させることにより、一般式（Ｉ）の化合物を得ることができる。
【００２１】
ハロニウムイオン発生剤としてはＮ−ヨードこはく酸イミド（ＮＩＳ）、Ｎ−ブロモこはく酸イミド（ＮＢＳ）あるいは１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン（ＤＢＨ）等を用いることができ、フッ素イオン源としては（二水素三フッ化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＨ₂Ｆ₃）、フッ化水素−ピリジン錯体（ＨＦ−Ｐｙ）あるいはフッ化水素−メラミン錯体（ＨＦ−ｍｅｌ）等を用いることができる。ここで用いるハロニウムイオン発生剤によってはベンゼン環がハロゲン化される場合もあるが、その場合にはアルキルリチウムでリチオ化した後プロトン化するか、あるいは水素化トリアルキルスズ等の還元剤により直接還元脱ハロゲン化することにより、一般式（Ｉ）の化合物を得ることができる。
【００２２】
ここで一般式（ＩＩ）のフェノール誘導体は、例えば対応する一般式（Ｖ）
【００２３】
【化７】

【００２４】
（式中、Ｒ、環Ａ、環Ｂ、Ｙ¹、Ｙ²、Ｚ及びｍは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わし、Ｗはハロゲン原子を表わす。）の化合物に、塩基存在下においてベンジルアルコールを反応させ、次いで脱ベンジル化すること等により得ることができる。
【００２５】
斯くして製造された一般式（Ｉ）で表わされる化合物の代表例を第１表に掲げる。
【００２６】
【表１】

【００２７】
第１表からわかるように、一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、化合物単独では液晶相を示さないものが多い。これは一般式（Ｉ）の化合物が、４−フルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル基といった直線性からややはずれた骨格を有していることによると考えられる。しかしながら、一般式（Ｉ）の化合物は液晶性こそ高くないけれども、通常の母体液晶との相溶性には非常に優れており、添加した場合の液晶相上限温度の低下もそれほど大きいものではない。しかも後述するように、その添加により、しきい値電圧は極めて効果的に低減され、屈折率異方性が小さい液晶組成物を得ることが可能である。
【００２８】
従って、一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、他のネマチック液晶化合物との混合物の状態で、特にＴＮ型あるいはＳＴＮ型といった電界効果型表示セルの材料として、好適に使用することができる。しかも、一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、その分子内にシアノ基やエステル結合などの強い極性基を有さないため、大きい比抵抗と高い電圧保持率を得ることが容易である。そのため、アクティブマトリックス駆動用液晶材料の構成成分として特に適している。本発明はこのように一般式（Ｉ）で表わされる化合物の少なくとも１種類をその構成成分として含有する液晶組成物をも提供するものである。
【００２９】
この組成物中において、一般式（Ｉ）で表わされる化合物と混合して使用することのできるネマチック液晶化合物の好ましい代表例としては、例えば、４−置換安息香酸４−置換フェニル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４−置換フェニル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４’−置換ビフェニリル、４−（４−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ）安息香酸４−置換フェニル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４−置換フェニル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４−置換シクロヘキシル、４，４’−置換ビフェニル、１−（４−置換シクロヘキシル）−４−置換ベンゼン、４，４’−置換ビシクロヘキサン、１−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−４−置換ベンゼン、１−（４−置換シクロヘキシル）−２−（４−置換シクロヘキシル）エタン、４，４”−置換ターフェニル、４−（４−置換シクロヘキシル）−４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−４’−置換ビフェニル、４−（４−置換フェニル）−４’−置換ビシクロヘキサン、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］シクロヘキシル−４’−置換ベンゼン、４−［２−（４−置換フェニル）エチル］−４’−置換ビシクロヘキサン、１−（４−置換フェニルエチニル）−４−置換ベンゼン、１−（４−置換フェニルエチニル）−４−（４−置換シクロヘキシル）ベンゼン、２−（４−置換フェニル）−５−置換ピリミジン、２−（４’−置換ビフェニリル）−５−置換ピリミジン及び上記各化合物においてベンゼン環が側方置換基を有する化合物等を挙げることができる。このうちアクティブマトリックス駆動用としては４，４’−置換ビフェニル、１−（４−置換シクロヘキシル）−４−置換ベンゼン、４，４’−置換ビシクロヘキサン、１−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−４−置換ベンゼン、１−（４−置換シクロヘキシル）−２−（４−置換シクロヘキシル）エタン、４，４”−置換ターフェニル、４−（４−置換シクロヘキシル）−４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−４’−置換ビフェニル、４−（４−置換フェニル）−４’−置換ビシクロヘキサン、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］−４’−置換ビフェニル、４−［２−（４−置換シクロヘキシル）エチル］シクロヘキシル−４’−置換ベンゼン、４−［２−（４−置換フェニル）エチル］−４’−置換ビシクロヘキサン、１−（４−置換フェニルエチニル）−４−置換ベンゼン、１−（４−置換フェニルエチニル）−４−（４−置換シクロヘキシル）ベンゼン及び上記においてベンゼン環がフッ素原子により置換されている化合物が適している。
【００３０】
本発明の一般式（Ｉ）の化合物の効果は後述の実施例にも示したが、例えば、以下の例からも明らかである。
ネマチック液晶材料として現在汎用されおり、特にアクティブマトリックス用として好適なホスト液晶（Ｈ）
【００３１】
【化８】

【００３２】
（式中、「％」は「重量％」を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。）は１１６．７℃以下でネマチック相を示し、その誘電率異方性（Δε）は４．７であり、これを用いて作製したセル厚６μｍのＴＮセルのしきい値電圧（Ｖ_th）は２．１４Ｖであった。また、その屈折率異方性（Δｎ）は０．０９０であった。
【００３３】
このホスト液晶（Ｈ）８５重量％及び第１表の（Ｎｏ．１）の化合物１５重量％からなる液晶組成物（Ｍ−１）を調製したところ、そのネマチック相の上限温度は９６．５℃とやや低くなったものの、そのΔεは５．４Ｖと大きくなった。また、この組成物を用いて同様にしてセルを作製し、そのＶ_thを測定したところ、１．８３Ｖであり、０．３Ｖも低減することができた。また、Δｎは０．０８２であり、０．００８も小さくなった。更に、この組成物の比抵抗は１０¹²Ωｃｍ以上と大きく、このセルの電圧保持率は高いものであった。
【００３４】
これに対し、（Ｎｏ．１）の化合物におけるベンゼン環の３位のトリフルオロメトキシ基をメトキシ基に置換した、（Ｎｏ．１）と類似構造を有する式（Ｒ−１）
【００３５】
【化９】

【００３６】
の化合物１５重量％及びホスト液晶（Ｈ）８５重量％からなる液晶組成物（ＭＲ−１）を調製した。（ＭＲ−１）のネマチック相の上限温度は１０２．５℃と（Ｍ−１）に比べるとやや高くなり、そのΔεも５．７５と（Ｍ−１）より大きくなった。しかしながら、同様にしてセルを作製しそのＶ_thを測定したところ、１．８５Ｖであり、（Ｍ−１）より大きくなってしまった。また、この（ＭＲ−１）のΔｎは０．０８４であり、（Ｍ−１）よりやや大きくなってしまった。
次に、（Ｎｏ．１）の化合物におけるベンゼン環の４位及び５位のフッ素原子を共に水素原子に置換した、（Ｎｏ．１）と類似構造を有する式（Ｒ−２）
【００３７】
【化１０】

【００３８】
の化合物１５重量％及びホスト液晶（Ｈ）８５重量％からなる液晶組成物（ＭＲ−２）を調製した。（ＭＲ−２）のネマチック相の上限温度は９８．５℃と（Ｍ−１）に比べるとやや高くなったが、そのΔεは４．１と（Ｍ−１）より小さくなってしまった。また、同様にしてセルを作製しそのＶ_thを測定したところ、２．１５Ｖと（Ｍ−１）より大きくなってしまい、ホスト液晶（Ｈ）とは同程度であった。また、この（ＭＲ−２）のΔｎは０．０８４と（Ｍ−１）よりやや大きくなってしまった。
【００３９】
更に、（Ｎｏ．１）の化合物におけるベンゼン環の３位のトリフルオロメトキシ基と４位のフッ素原子の位置が交換された、（Ｎｏ．１）と類似構造を有する式（Ｒ−３）
【００４０】
【化１１】

【００４１】
の化合物１５重量％及びホスト液晶（Ｈ）８５重量％からなる液晶組成物（ＭＲ−３）を調製した。（ＭＲ−３）のネマチック相の上限温度は１１０．５℃と（Ｍ−１）に比べると高くなり、そのΔεも５．８５と（Ｍ−１）より大きくなった。しかしながら、同様にしてセルを作製し、そのＶ_thを測定したところ、１．９０Ｖと（Ｍ−１）よりかなり大きくなってしまった。また、この（ＭＲ−３）のΔｎは０．０８７と（Ｍ−１）より大きくなってしまった。
【００４２】
以上の結果から、一般式（Ｉ）の化合物は、アクティブマトリックス用液晶材料として、構造の類似した他の化合物と比較しても、そのしきい値電圧の低減と屈折率異方性の減少に大きな効果を有することが理解できる。
【００４３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４４】
なお、相転移温度の測定は温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計（ＤＳＣ）を併用して行った。また、化合物の構造は核磁気共鳴スペクトル（¹Ｈ−ＮＭＲ）、質量スペクトル（ＭＳ）等により確認した。ＮＭＲにおけるＣＤＣｌ₃は溶媒を表わし、ｓは１重線、ｄは２重線、ｔは３重線、ｑは４重線、ｍは多重線を表わし、ｂｒｏａｄは幅広い吸収を表わす。また、例えばｔｔは３重の３重線を表わし、Ｊはカップリング定数を表わす。ＭＳにおけるＭ⁺は親ピークを表わし、（ ）内はそのピークの相対強度を表わす。
【００４５】
また、組成物における「％」は「重量％」を表わす。
（実施例１） トランス−４−（４，５−ジフルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン（第１表中の（Ｎｏ．１）の化合物）の合成
【００４６】
【化１２】

【００４７】
（１−ａ） ジチオ炭酸 Ｓ−エチル Ｏ−［２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］シクロヘキシル］フェニルの合成
真空加熱乾燥した二口反応容器に、アルゴン雰囲気下、水素化ナトリウム６４０ｍｇ（ ６０％ ｉｎ ｏｉｌ，１６．０ ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ３．０ｍｌを入れ氷冷した。これにＴＨＦ７．０ｍｌに溶解した２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］シクロヘキシルフェノール３．０１２ｇ（８．９６ｍｍｏｌ）を徐々に滴下した。０℃で３０分間攪拌したのち、氷冷しながら、クロロジチオ炭酸エチル１．８５ｇ（１３．１ｍｍｏｌ）のＴＨＦ３．０ｍｌ溶液を徐々に滴下した。２時間後、炭酸水素ナトリウム水溶液を加えてジエチルエーテルで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／ジエチルエーテル＝３０／１）を用いて精製して、ジチオ炭酸Ｓ−エチル Ｏ−［２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］シクロヘキシル］フェニル３．４８ｇ（７．９０ｍｍｏｌ，収率８８％）を得た。
¹Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−Ｍｅ₄Ｓｉ）；δ＝６．９４（ｄｄｄ，Ｊ＝２．０，６．６ａｎｄ１１．５Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），６．７５（ｄｄｄ，Ｊ＝１．９，２．０ａｎｄ６．３ＨＺ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），３．２４（ｑ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，−Ｓ−ＣＨ₂−，２Ｈ），２．３９（ｍ，ｂｅｎｚｙｌ−Ｈ，１Ｈ），１．９５−１．６０（ｍ，６Ｈ），１．４３（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，ＣＨ₃，３Ｈ），１．３８−０．７５（ｍ，１７Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９ Ｈｚ，ＣＨ３，３Ｈ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−ＣＦＣｌ₃）；δ＝−１３６．６５（ｄｄｄ，Ｊ＝１．９，１１．５ａｎｄ２１．１Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｆ），−１５４．１２（ｄｄｄ，Ｊ＝６．３，６．６ａｎｄ２１．１Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｆ）
（１−ｂ） トランス−４−（２−ブロモ−４，５−ジフルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン及びトランス−４−（２−ブロモ−３，４−ジフルオロ−５−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの合成
ポリプロピレン製反応容器に、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン（ＤＢＨ）２．８６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、ＣＨ₂Ｃｌ₂２０．０ｍｌ、フッ化水素／メラミン錯体４．０ｍｌ（フッ化水素１４０ｍｍｏｌに相当）をこの順に加え氷冷した。ここに、ジクロロメタン６．０ｍｌに上記（１−ａ）で得たジチオ炭酸 Ｓ−エチル Ｏ−［２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］シクロヘキシル］フェニル８８９ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）に溶解したものを徐々に滴下した。０℃で３０分間攪拌したのち、生成した固形物を反応溶液から濾別し、濾液に炭酸水素ナトリウム及び水酸化ナトリウム水溶液を加えた。ろ液の色が消えるまで亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加えた後、水酸化ナトリウム水溶液を加えて反応溶液のｐＨを１１とし、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）を用いて精製して、トランス−４−（２−ブロモ−４，５−ジフルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン、及びトランス−４−（２−ブロモ−３，４−ジフルオロ−５−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの混合物６６５ｍｇ（１．３７ｍｍｏｌ，収率６９％）を得た。
（１−ｃ） トランス−４−（４，５−ジフルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの合成
アルゴン雰囲気下、上記（１−ｂ）で得たトランス−４−（２−ブロモ−４，５−ジフルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン及びトランス−４−（２−ブロモ−３，４−ジフルオロ−５−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの混合物６６５ｍｇ（１．３７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（５．０ｍｌ）溶液に、−７８℃でｎ−ＢｕＬｉヘキサン溶液（１．６６Ｍ，３．０ｍｌ，４．９８ｍｍｏｌ）を徐々に滴下した。同温度で１０分間攪拌したのち、塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止し、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン）を用いて精製して、トランス−４−（４，５−ジフルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの油状物４９９ｍｇ（１．２３ｍｍｏｌ，収率９０％）を得た。
¹Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−Ｍｅ₄Ｓｉ）；δ＝７．０５−６．８３（ｍ，ａｒｏｍ．，２Ｈ），２．４３−２．１６（ｍ，ｂｅｎｚｙｌ−Ｈ，１Ｈ），１．９５−１．６０（ｍ，６Ｈ），１．３８−０．７０（ｍ，１７Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，ＣＨ３，３Ｈ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（１８８ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−ＣＦＣｌ₃）；δ＝−５９．２８（ｄ，Ｊ＝５．６ Ｈｚ，ＯＣＦ₃，３Ｆ），−１３５．４７（ｄｄｄ，Ｊ＝２０．８，１０．２ａｎｄ１．７Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｆ），−１５６．４２（ｍ，ａｒｏｍ．，１Ｆ）
（実施例２） ２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−［２−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）エチル］シクロヘキシル］−１−トリフルオロメトキシベンゼン（第１表中の（Ｎｏ．２）の化合物）の合成
実施例１と同様の方法で、２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−［２−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）エチル］シクロヘキシル］フェノールから、ジチオ炭酸 Ｓ−エチル Ｏ−［２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−［２−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］エチル］シクロヘキシル］フェニルを合成、これを経て、２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−［２−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）エチル］シクロヘキシル］−１−トリフルオロメトキシベンゼンの油状物を得た。
【００４８】
ジチオ炭酸 Ｓ−エチル Ｏ−［２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−［２−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］エチル］シクロヘキシル］フェニル
¹Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−Ｍｅ₄Ｓｉ）；δ＝６．９５（ｄｄｄ，Ｊ＝２．１，６．６ａｎｄ１１．０Ｈｚ，ａｒｏｍ．１Ｈ），６．７５（ｄｄｄ，Ｊ＝１．８，２．１，６．２ Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），３．２４（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，−Ｓ−ＣＨ₂−，２Ｈ），２．４２（ｔｔ，Ｊ_eq,ax＝３．４ Ｈｚ，Ｊ_ax,ax＝１２．３Ｈｚ，ｂｅｎｚｙｌ，１Ｈ），１．９１−１．７９（ｍ，３Ｈ），１．７８−１．６５（ｍ，３Ｈ），１．４３（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，ＣＨ₃，３Ｈ），１．３７−１．１０（ｍ，１７Ｈ），０．９５−０．７８（ｍ，４Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，ＣＨ３，３Ｈ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−ＣＦＣｌ₃）；δ＝−１３６．６６（ｄｄｄ，Ｊ＝１．８，１１．０ａｎｄ２１．１Ｈｚ，ａｒｏｍ．），−１５４．０９（ｄｄｄ，Ｊ＝６．２，６．６ａｎｄ２１．１ Ｈｚ，ａｒｏｍ．）
Ｒｆ 値 ＝ ０．５７ （シリカゲル，展開溶媒；ヘキサン）
２，３−ジフルオロ−５−［トランス−４−［２−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）エチル］シクロヘキシル］−１−トリフルオロメトキシベンゼン
¹Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−Ｍｅ₄Ｓｉ）；δ＝７．２０−６．８５（ｍ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），２．４３（ｔｔ，Ｊ_eq,ax＝３．３Ｈｚ，Ｊ_ax,ax＝１２．２ Ｈｚ，ｂｅｎｚｙｌ，１Ｈ），１．８９−１．７９（ｍ，２Ｈ），１．７９−１．６０（ｍ，４Ｈ），２．４５−０．９４（ｍ，１７Ｈ），０．９４−０．７０（ｍ，４Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，ＣＨ₃，３Ｈ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−ＣＦＣｌ₃）；δ＝−５９．２８（ｓ，ＯＣＦ₃，３Ｆ），−１３５．４９（ｄｄｄ，Ｊ＝１．３，１０．８ａｎｄ２０．５Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｆ），−１５６．３４（ｍ，ａｒｏｍ．，１Ｆ）
（実施例３） トランス−４−（４−フルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン（第１表中の（Ｎｏ．３）の化合物）の合成
（３−ａ） ２−フルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］フェノールの合成
トランス−４’−（３−ベンジルオキシ−４−フルオロフェニル）−トランス−４−プロピルビシクロヘキサン７７７ｍｇ（１．９０ｍｍｏｌ）とパラジウム炭素（１０％）２０１ｍｇのメタノール２０ｍｌ混合物を水素雰囲気下、室温で激しく攪拌した。３０分後、反応の終了をＴＬＣで確認したのち、パラジウム炭素を濾別し、エーテルでよく洗滌した。溶媒を減圧留去し、残渣を中圧シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／ジエチルエーテル＝１０／１）を用いて精製して、２−フルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］フェノール５９１ｍｇ（１．８６ｍｍｏｌ、収率９８％）を得た。
¹Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−Ｍｅ₄Ｓｉ）；δ＝６．９５（ｄｄ，Ｊ＝８．４ａｎｄ１０．２Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），６．８４（ｄｄ，Ｊ＝２．２ａｎｄ８．９ Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），６．６７（ｄｄｄ，Ｊ＝２．２，４．６ａｎｄ８．４Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），５．０２（ｂｒｏａｄ ｓ，ＯＨ，１Ｈ），２．３７（ｔｔ，Ｊ_ax,ex＝３．２Ｈｚ，Ｊ_ax,ax＝１１．９Ｈｚ，ｂｅｎｚｙｌ，１Ｈ），１．９６−１．６０（ｍ，８Ｈ），１．４８−０．７２（ｍ，１５Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，ＣＨ３，３Ｈ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−ＣＦＣｌ₃）；δ＝−１４５．９６（ｄｄｄ，Ｊ＝４．６，８．９ａｎｄ１０．２Ｈｚ，１Ｆ）
Ｒｆ値＝０．５８（シリカゲル，展開溶媒；ヘキサン／ジエチルエーテル＝ ３／１ ）
（３−ｂ） ジチオ炭酸 Ｓ−エチル Ｏ−［２−フルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］シクロヘキシル］フェニルの合成
上記（３−ａ）で得た２−フルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］フェノール５３５ｍｇから、実施例（１−ａ）と同様にしてジチオ炭酸 Ｓ−エチル Ｏ−［２−フルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］シクロヘキシル］フェニル６１６ｍｇ（収率８７％）を得た。
¹Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−Ｍｅ₄Ｓｉ）；δ＝７．０９−７．０４（ｍ，ａｒｏｍ．，２Ｈ），６．９６（ｄｍ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，ａｒｏｍ．，１Ｈ），３．２３（ｑ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，Ｓ−ＣＨ₂，２Ｈ），２．４４（ｔｔ，Ｊ_ax,eq＝３．２Ｈｚ，Ｊ_ax,ax＝１１．８Ｈｚ，ｂｅｎｚｙｌ，１Ｈ），１．９８−１．６２（ｍ，７Ｈ），１．４２（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，ＣＨ₃，３Ｈ），１．４５−０．７０（ｍ，１６Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，ＣＨ３，３Ｈ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−ＣＦＣｌ₃）；δ＝−１３２．１４（ｄｄ，Ｊ＝７．１ａｎｄ１４．５Ｈｚ）
Ｒｆ値＝０．２８（シリカゲル，展開溶媒；ヘキサン）
（３−ｃ） トランス−４−（４−フルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの合成
上記（３−ｂ）で得たジチオ炭酸 Ｓ−エチル Ｏ−［２−フルオロ−５−［トランス−４−（トランス−４−プロピル）シクロヘキシル］シクロヘキシル］フェニル５２８ｍｇから、実施例（１−ｂ）と同様にして、トランス−４−（２−ブロモ−４−フルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン及びトランス−４−（６−ブロモ−４−フルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサンの混合物３７６ｍｇ（収率６５％）を得て、これから実施例（１−ｃ）と同様にしてトランス−４−（４−フルオロ−３−トリフルオロメトキシフェニル）−トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン１７０ｍｇ（収率３５％）を得た。
¹Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−Ｍｅ₄Ｓｉ）；δ＝７．１４−７．０６（ｍ，ａｒｏｍ．，３Ｈ），２．４３（ｔｔ，Ｊ_eq,ax＝３．３Ｈｚ，Ｊ_ax,ax＝１１．９ Ｈｚ，ｂｅｎｚｙｌ，１Ｈ），１．９５−１．５８（ｍ，８Ｈ），１．４８−０．７５（ｍ，１５Ｈ），０．８８（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，ＣＨ₃，３Ｈ）
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃−ＣＦＣｌ₃）δ＝−５９．２２（ｓ，ＯＣＦ₃，３Ｆ），−１３４．０３（ｍ，ａｒｏｍ．，１Ｆ）
Ｒｆ値＝０．６７（シリカゲル，展開溶媒；ヘキサン）
（実施例４） 液晶組成物の調製（１）
以下の組成からなり、ネマチック液晶用として汎用され、特にアクティブマトリックス用として好適なフッ素系のホスト液晶（Ｈ）
【００４９】
【化１３】

【００５０】
（式中、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。）を調製したところ、１１６．７℃以下でネマチック（Ｎ）相を示した。その物性値及びこれを用いて作製したセル厚６μｍのＴＮセルのしきい値電圧（Ｖ_th）は以下の通りであった。
【００５１】
誘電率異方性（Δε） ４．７
屈折率異方性（Δｎ） ０．０９０
しきい値電圧（Ｖ_th） ２．１４Ｖ
このホスト液晶（Ｈ）８５％及び実施例１で得られた（Ｎｏ．１）の化合物１５重量％からなる液晶組成物（Ｍ−１）を調製した。この（Ｍ−１）のＮ相の上限温度（Ｔ_N-I）及びその物性値は以下の通りとなった。
【００５２】
Ｎ相の上限温度（Ｔ_N-I） ９６．５℃
誘電率異方性（Δε） ５．４
屈折率異方性（Δｎ） ０．０８２
しきい値電圧（Ｖ_th） １．８３Ｖ
このように、Ｎ相の上限温度（Ｔ_N-I）は少し低くなった。しかしながら、Δεはホスト液晶（Ｈ）より増加し、そのＶ_thは０．３１Ｖも低減することができた。また、そのΔｎは０．０８２であり、０．００８も低くなった。更に、この組成物の比抵抗は１０¹²Ωｃｍ以上と大きく、このセルの電圧保持率は非常に高かった。
（比較例１）
（Ｎｏ．１）の化合物において、ベンゼン環の３位のトリフルオロメトキシ基をメトキシ基に置換した、（Ｎｏ．１）の化合物と類似構造を有する式（Ｒ−１）
【００５３】
【化１４】

【００５４】
の化合物１５重量％及びホスト液晶（Ｈ）８５重量％からなる液晶組成物（ＭＲ−１）を調製した。この（ＭＲ−１）のＮ相の上限温度（Ｔ_N-I）及びその物性値は以下の通りとなった。
【００５５】
Ｎ相の上限温度（Ｔ_N-I） １０２．５℃
誘電率異方性（Δε） ５．７５
屈折率異方性（Δｎ） ０．０８４
しきい値電圧（Ｖ_th） １．８５
このようにＮ相の上限温度（Ｔ_N-I）は（Ｍ−１）より高くなった。しかしながら、そのΔεが大きくなったにもかかわらず、そのＶ_thは（Ｍ−１）と比較すると少し高くなった。また、そのΔｎも（Ｍ−１）より若干大きくなった。
（比較例２）
（Ｎｏ．１）の化合物において、ベンゼン環の４位及び５位のフッ素原子を共に水素原子に置換した、（Ｎｏ．１）の化合物と類似構造を有する式（Ｒ−２）
【００５６】
【化１５】

【００５７】
の化合物１５重量％及びホスト液晶（Ｈ）８５重量％からなる液晶組成物（ＭＲ−２）を調製した。この（ＭＲ−２）のＮ相の上限温度（Ｔ_N-I）及びその物性値は以下の通りとなった。
【００５８】
Ｎ相の上限温度（Ｔ_N-I） ９８．５℃
誘電率異方性（Δε） ４．１
屈折率異方性（Δｎ） ０．０８４
しきい値電圧（Ｖ_th） ２．１５
従って、そのΔｎはホスト液晶（Ｈ）より低減されているが、（Ｍ−１）よりは若干大きくなっており、しかもそのＶ_thはホスト液晶（Ｈ）と比較してもほとんど低減されていないことが明らかである。
（比較例３）
（Ｎｏ．１）の化合物において、ベンゼン環の３位のトリフルオロメトキシ基と４位のフッ素原子が交換した構造を有する、（Ｎｏ．１）と類似構造を有する式（Ｒ−３）
【００５９】
【化１６】

【００６０】
の化合物１５重量％及びホスト液晶（Ｈ）８５重量％からなる液晶組成物（ＭＲ−３）を調製した。この（ＭＲ−３）のＮ相の上限温度（Ｔ_N-I）及びその物性値は以下の通りとなった。
【００６１】
Ｎ相の上限温度（Ｔ_N-I） １１０．５℃
誘電率異方性（Δε） ５．８５
屈折率異方性（Δｎ） ０．０８７
しきい値電圧（Ｖ_th） １．９０
このようにＮ相の上限温度（Ｔ_N-I）は（Ｍ−１）より高くなった。しかしながら、そのΔεが大きくなったにもかかわらず、そのＶ_thは（Ｍ−１）と比較すると大きくなってしまった。また、そのΔｎも（Ｍ−１）より大きくなってしまった。
（実施例６） 液晶組成物の調製（２）
実施例２で得た（Ｎｏ．２）の化合物１５重量％及びホスト液晶（Ｈ）８５重量％からなる液晶組成物（Ｍ−２）を調製した。この（Ｍ−２）のＮ相の上限温度（Ｔ_N-I）及びその物性値は以下の通りであった。
【００６２】
Ｎ相の上限温度（Ｔ_N-I） ９７．０℃
誘電率異方性（Δε） ５．２５
屈折率異方性（Δｎ） ０．０８２
しきい値電圧（Ｖ_th） １．７６
このようにそのΔｎは（Ｍ−１）と同程度であるうえに、Ｖ_thは更に低減することができた。また、この組成物の比抵抗も１０¹²Ωｃｍ以上と大きく、このセルの電圧保持率は高いものであった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明に係わる一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、実施例に示したように工業的にも容易に製造でき、熱、光、水等に対し、化学的に安定であり、ネマチック液晶として現在汎用されている液晶材料との相溶性にも優れている。しかも、この化合物は、添加によって液晶組成物のネマチック液晶温度範囲をそれほど低下させることなく、それを用いた液晶セルのしきい値電圧（Ｖ_th）を効果的に低減し、屈折率異方性（Δｎ）を小さくする効果を有する。しかも、分子内に強い極性基が存在せず、容易に大きい比抵抗と高い電圧保持率を得ることができる。従って、特にアクティブマトリックス駆動用液晶材料として非常に有用である。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a novel compound which is a 4-fluoro-3-trifluoromethoxybenzene derivative useful as an electro-optical liquid crystal display material and a liquid crystal composition using the same.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal display elements are used in various measuring instruments, automobile panels, word processors, electronic notebooks, printers, computers, televisions, etc., including watches and calculators. Typical liquid crystal display methods include TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), DS (dynamic light scattering), GH (guest / host), or FLC (ferroelectric liquid crystal). Among them, the TN type and the STN type are most frequently used at present. As a driving method, the conventional static driving to the multiplex driving have become common, and the simple matrix method and recently the active matrix method have been put into practical use. Among these, the active matrix method can display the highest image quality, has a wide viewing angle, can easily achieve high definition and color, and can display moving images. It is thought to be.
[0003]
The liquid crystal material used in this active matrix display system is required to have various characteristics as in the case of a normal liquid crystal display. In particular, (1) high specific resistance and excellent voltage holding ratio, 2) Threshold voltage (V _th ) Is low, (3) the temperature range of the liquid crystal phase is wide, and (4) it has an appropriate refractive index anisotropy (Δn).
[0004]
In order to reduce the threshold voltage of the liquid crystal, it is necessary to increase the dielectric anisotropy (Δε) of the liquid crystal molecules. For this purpose, it is necessary to introduce a polar group into the liquid crystal molecules. On the other hand, it is known that in order to increase the specific resistance of the liquid crystal and obtain an excellent voltage holding ratio, the liquid crystal molecule must not have a strong polar group such as a cyano group or an ester bond. Therefore, as the polar group, a fluorine atom and, in some cases, a trifluoromethoxy group are used. However, when such a fluorine-based compound is used, the threshold is higher than that when a compound having a cyano group is used. Actually, it is difficult to sufficiently reduce the value voltage.
[0005]
In the active matrix display system, the retardation (Δn · d, d: cell thickness) is often used under a so-called first minimum condition in which the minimum value (0.5) is set. Therefore, since the normal cell thickness is about 6 to 8 μm, the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal to be used must be adjusted to about 0.06 to 0.085. A liquid crystal material with a small directionality is required.
[0006]
As a liquid crystal compound that can satisfy the above-mentioned conditions relatively, the present inventors have previously described the formula (R-1).
[0007]
[Chemical 2]

[0008]
A 3-methoxy-4,5-difluorobenzene derivative represented by the following formula has been developed and reported. The compound of the formula (R-1) is capable of obtaining a chemically stable and good voltage holding ratio and, when added to the host liquid crystal, reduces its threshold voltage and refractive index anisotropy. Was possible. However, the effect cannot be said to be sufficient, and a compound having further excellent effect has been desired.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is chemically stable by introducing a trifluoromethoxy group in place of the methoxy group in the aforementioned formula (R-1) or a derivative thereof according to the above purpose. The present invention provides a compound that can easily obtain a high specific resistance and voltage holding ratio, and that effectively reduces both the threshold voltage and refractive index anisotropy of the liquid crystal composition, and contains the compound. An object of the present invention is to provide a liquid crystal composition having a low threshold voltage and a small refractive index anisotropy.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a compound represented by the general formula (I)
[0011]
[Chemical 3]

[0012]
(In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkoxyl group, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted by an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, and ring A and ring B are 1,4-phenylene group, trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group, pyridine-2,5 which may be each independently substituted with a fluorine atom -Represents a diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, a pyrazine-2,5-diyl group or a pyridazine-3,6-diyl group; ¹ And Y ² Are each independently a single bond, —CH ₂ CH ₂ -, -OCH ₂ -, -CH ₂ O-,-(CH ₂ ) _Four -Represents -C≡C-, m represents 0, 1 or 2, and Z represents a fluorine atom or a hydrogen atom. And 4-fluoro-3-trifluoromethoxybenzene derivatives represented by formula (I).
[0013]
Specifically, R is preferably an alkyl group or alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms, and ring A and ring B are 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene which may be substituted with a fluorine atom. Group is preferred, Y ¹ And Y ² Is a single bond or —CH ₂ CH ₂ -Is preferred. m is preferably 1. In this case, R is more preferably a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, and ring A is more preferably a trans-1,4-cyclohexylene group.
[0014]
The compound of general formula (I) can be synthesized as follows. That is, the general formula (II)
[0015]
[Formula 4]

[0016]
(Wherein R, ring A, ring B, Y ¹ , Y ² , Z and m represent the same meaning as in general formula (I). ) In the presence of a strong base to form a phenolate, which is represented by the general formula (III)
[0017]
[Chemical formula 5]

[0018]
(Wherein R ¹ Represents a lower alkyl group. By reaction with an S-alkyldithiocarbonate chloride represented by the general formula (IV)
[0019]
[Chemical 6]

[0020]
(Wherein R, ring A, ring B, Y ¹ , Y ² , Z and m have the same meaning as in (I) and R ¹ Represents a lower alkyl group. Is obtained. Alternatively, a phenol derivative of general formula (II) is reacted with carbon disulfide and then R ¹ X (X represents an iodine atom or a bromine atom, and R ¹ Represents a lower alkyl group. It can also be obtained by reacting with an alkyl halide represented by Next, the compound of general formula (I) can be obtained by reacting the dithiocarbonate of general formula (IV) with a fluoride ion source in the presence of a halonium ion generator.
[0021]
As the halonium ion generator, N-iodosuccinimide (NIS), N-bromosuccinimide (NBS), 1,3-dibromo-5,5-dimethylhydantoin (DBH) or the like can be used. As an ion source (tetrahydrogenammonium trifluoride (TBAH ₂ F _Three ), Hydrogen fluoride-pyridine complex (HF-Py), hydrogen fluoride-melamine complex (HF-mel), or the like can be used. Depending on the halonium ion generator used here, the benzene ring may be halogenated, but in that case, it is protonated after lithiation with alkyllithium, or directly with a reducing agent such as trialkyltin hydride. By reductive dehalogenation, the compound of general formula (I) can be obtained.
[0022]
Here, the phenol derivative of the general formula (II) is, for example, the corresponding general formula (V).
[0023]
[Chemical 7]

[0024]
(Wherein R, ring A, ring B, Y ¹ , Y ² , Z and m represent the same meaning as in formula (I), and W represents a halogen atom. ) Is reacted with benzyl alcohol in the presence of a base and then debenzylated.
[0025]
Representative examples of the compounds represented by the general formula (I) thus produced are listed in Table 1.
[0026]
[Table 1]

[0027]
As can be seen from Table 1, many of the compounds represented by formula (I) do not exhibit a liquid crystal phase when used alone. This is considered to be because the compound of the general formula (I) has a skeleton slightly deviating from linearity such as 4-fluoro-3-trifluoromethoxyphenyl group. However, although the compound of the general formula (I) is not high in liquid crystallinity, it is very excellent in compatibility with a normal base liquid crystal, and the decrease in the liquid crystal phase upper limit temperature when added is not so great. Moreover, as will be described later, the addition can reduce the threshold voltage extremely effectively, and a liquid crystal composition having a small refractive index anisotropy can be obtained.
[0028]
Therefore, the compound represented by the general formula (I) can be suitably used as a material for a field effect display cell such as a TN type or STN type in a mixture with other nematic liquid crystal compounds. Moreover, since the compound represented by the general formula (I) does not have a strong polar group such as a cyano group or an ester bond in the molecule, it is easy to obtain a large specific resistance and a high voltage holding ratio. Therefore, it is particularly suitable as a constituent component of the active matrix driving liquid crystal material. The present invention also provides a liquid crystal composition containing at least one compound represented by the general formula (I) as a constituent component.
[0029]
In this composition, preferable representative examples of the nematic liquid crystal compound that can be used by mixing with the compound represented by the general formula (I) include, for example, 4-substituted phenyl, 4-substituted phenyl, 4-substituted cyclohexane. Carboxylic acid 4-substituted phenyl, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4′-substituted biphenylyl, 4- (4-substituted cyclohexanecarbonyloxy) benzoic acid 4-substituted phenyl, 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid 4-substituted phenyl 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid 4-substituted cyclohexyl, 4,4′-substituted biphenyl, 1- (4-substituted cyclohexyl) -4-substituted benzene, 4,4′-substituted bicyclohexane, 1- [ 2- (4-substituted cyclohexyl) ethyl] -4-substituted benzene, 1- (4-substituted cyclohexyl)- -(4-substituted cyclohexyl) ethane, 4,4 "-substituted terphenyl, 4- (4-substituted cyclohexyl) -4'-substituted biphenyl, 4- [2- (4-substituted cyclohexyl) ethyl] -4'- Substituted biphenyl, 4- (4-substituted phenyl) -4′-substituted bicyclohexane, 4- [2- (4-substituted cyclohexyl) ethyl] -4′-substituted biphenyl, 4- [2- (4-substituted cyclohexyl) Ethyl] cyclohexyl-4′-substituted benzene, 4- [2- (4-substituted phenyl) ethyl] -4′-substituted bicyclohexane, 1- (4-substituted phenylethynyl) -4-substituted benzene, 1- (4 -Substituted phenylethynyl) -4- (4-substituted cyclohexyl) benzene, 2- (4-substituted phenyl) -5-substituted pyrimidine, 2- (4'-substituted biphenylyl) -5-substituted pyrimid And compounds having a lateral substituent on the benzene ring in each of the above compounds, etc. Among them, 4,4′-substituted biphenyl, 1- (4-substituted cyclohexyl) -4- Substituted benzene, 4,4′-substituted bicyclohexane, 1- [2- (4-substituted cyclohexyl) ethyl] -4-substituted benzene, 1- (4-substituted cyclohexyl) -2- (4-substituted cyclohexyl) ethane, 4,4 "-substituted terphenyl, 4- (4-substituted cyclohexyl) -4'-substituted biphenyl, 4- [2- (4-substituted cyclohexyl) ethyl] -4'-substituted biphenyl, 4- (4-substituted Phenyl) -4'-substituted bicyclohexane, 4- [2- (4-substituted cyclohexyl) ethyl] -4'-substituted biphenyl, 4- [2- (4-substituted cyclohexyl) Sil) ethyl] cyclohexyl-4′-substituted benzene, 4- [2- (4-substituted phenyl) ethyl] -4′-substituted bicyclohexane, 1- (4-substituted phenylethynyl) -4-substituted benzene, 1- (4-Substituted phenylethynyl) -4- (4-substituted cyclohexyl) benzene and compounds in which the benzene ring is substituted with a fluorine atom are suitable.
[0030]
Although the effect of the compound of the general formula (I) of the present invention was also shown in Examples described later, it is clear from, for example, the following examples.
Currently used as a nematic liquid crystal material, especially a host liquid crystal (H) suitable for an active matrix
[0031]
[Chemical 8]

[0032]
(Wherein “%” represents “% by weight”, and the cyclohexane ring represents a trans configuration.) Shows a nematic phase at 116.7 ° C. or less, and its dielectric anisotropy (Δε) is 4.7. There is a threshold voltage (V) of a TN cell having a cell thickness of 6 μm fabricated using this. _th ) Was 2.14V. The refractive index anisotropy (Δn) was 0.090.
[0033]
When a liquid crystal composition (M-1) comprising 85% by weight of the host liquid crystal (H) and 15% by weight of the compound of (No. 1) in Table 1 was prepared, the maximum temperature of the nematic phase was 96.5 ° C. The Δε increased to 5.4V, although it was slightly lower. A cell was prepared in the same manner using this composition. _th Was measured to be 1.83 V, which could be reduced by 0.3 V. In addition, Δn was 0.082, which was as small as 0.008. Furthermore, the specific resistance of this composition is 10 ¹² The voltage holding ratio of this cell was high, being as large as Ωcm or more.
[0034]
On the other hand, in the compound of (No. 1), the trifluoromethoxy group at the 3-position of the benzene ring is substituted with a methoxy group, and the formula (R-1) having a similar structure to (No. 1)
[0035]
[Chemical 9]

[0036]
A liquid crystal composition (MR-1) comprising 15% by weight of the above compound and 85% by weight of the host liquid crystal (H) was prepared. The upper limit temperature of the nematic phase of (MR-1) was 102.5 ° C., which was slightly higher than that of (M-1), and its Δε was also 5.75, which was higher than (M-1). However, a cell was made in the same way and its V _th Was 1.85 V, which was larger than (M-1). In addition, Δn of (MR-1) is 0.084, which is slightly larger than (M-1).
Next, the compound (R-2) having a structure similar to (No. 1), in which both the 4- and 5-position fluorine atoms of the benzene ring in the compound of (No. 1) are substituted with hydrogen atoms.
[0037]
[Chemical Formula 10]

[0038]
A liquid crystal composition (MR-2) comprising 15% by weight of the above compound and 85% by weight of the host liquid crystal (H) was prepared. The upper limit temperature of the nematic phase of (MR-2) was 98.5 ° C., which was slightly higher than that of (M−1), but the Δ∈ was smaller than 4.1 and (M−1). Similarly, a cell was fabricated and its V _th Of 2.15 V, which is larger than (M-1), which is comparable to the host liquid crystal (H). In addition, Δn of (MR-2) is 0.084, which is slightly larger than (M-1).
[0039]
Further, in the compound of (No. 1), the formula (R-3) having a structure similar to (No. 1), in which the positions of the trifluoromethoxy group at the 3-position and the fluorine atom at the 4-position of the benzene ring are exchanged
[0040]
Embedded image

[0041]
A liquid crystal composition (MR-3) comprising 15% by weight of the above compound and 85% by weight of the host liquid crystal (H) was prepared. The upper limit temperature of the nematic phase of (MR-3) was 110.5 ° C., which was higher than (M−1), and its Δ∈ was also 5.85, which was higher than (M−1). However, a cell was fabricated in the same way and its V _th Of 1.90 V, which is considerably larger than (M-1). Further, Δn of (MR-3) is 0.087, which is larger than (M−1).
[0042]
From the above results, the compound of the general formula (I) can reduce the threshold voltage and the refractive index anisotropy as an active matrix liquid crystal material even when compared with other compounds having a similar structure. It can be understood that it has a great effect.
[0043]
【Example】
The following examples further illustrate the present invention. However, the present invention is not limited to these examples.
[0044]
The phase transition temperature was measured using a polarizing microscope equipped with a temperature control stage and a differential scanning calorimeter (DSC). The structure of the compound is the nuclear magnetic resonance spectrum ( ¹ H-NMR), mass spectrum (MS), etc. CDCl in NMR _Three Represents a solvent, s represents a single line, d represents a double line, t represents a triple line, q represents a quadruple line, m represents a multiple line, and broadcast represents a broad absorption. Further, for example, tt represents a triple triple line, and J represents a coupling constant. M in MS ⁺ Represents a parent peak, and () represents the relative intensity of the peak.
[0045]
Further, “%” in the composition represents “% by weight”.
Example 1 Synthesis of trans-4- (4,5-difluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane (the compound of (No. 1) in Table 1)
[0046]
Embedded image

[0047]
(1-a) Synthesis of S-ethyl O- [2,3-difluoro-5- [trans-4- (trans-4-propyl) cyclohexyl] cyclohexyl] phenyl dithiocarbonate
In a two-necked reaction vessel dried by heating under vacuum, 640 mg (60% in oil, 16.0 mmol) of sodium hydride and 3.0 ml of THF were placed in an argon atmosphere and ice-cooled. To this, 3.012 g (8.96 mmol) of 2,3-difluoro-5- [trans-4- (trans-4-propyl) cyclohexyl] cyclohexylphenol dissolved in 7.0 ml of THF was gradually added dropwise. After stirring at 0 ° C. for 30 minutes, a solution of 1.85 g (13.1 mmol) of ethyl chlorodithiocarbonate in 3.0 ml of THF was gradually added dropwise while cooling with ice. After 2 hours, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, and the mixture was extracted with diethyl ether. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by silica gel column chromatography (hexane / diethyl ether = 30/1), and S-ethyl dithiocarbonate O- [2,3-difluoro-5- [trans-4- (trans-4-propyl). ) Cyclohexyl] cyclohexyl] phenyl 3.48 g (7.90 mmol, 88% yield).
¹ H-NMR (200 MHz, CDCl _Three -Me _Four Si); δ = 6.94 (ddd, J = 2.0, 6.6 and 11.5 Hz, arom., 1H), 6.75 (ddd, J = 1.9, 2.0 and 6.3 HZ, arom., 1H), 3.24 (q, J = 7.4 Hz, -S-CH ₂ -, 2H), 2.39 (m, benzyl-H, 1H), 1.95-1.60 (m, 6H), 1.43 (t, J = 7.4 Hz, CH _Three , 3H), 1.38-0.75 (m, 17H), 0.87 (t, J = 6.9 Hz, CH3, 3H)
¹⁹ F-NMR (188 MHz, CDCl _Three -CFCl _Three ); Δ = −136.65 (ddd, J = 1.9, 11.5 and 21.1 Hz, arom., 1F), −154.12 (ddd, J = 6.3, 6.6 and 21.1 Hz, arom.) , 1F)
(1-b) trans-4- (2-bromo-4,5-difluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4'-propylbicyclohexane and trans-4- (2-bromo-3,4- Synthesis of difluoro-5-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4'-propylbicyclohexane
In a polypropylene reaction vessel, 1.86 g (10.0 mmol) of 1,3-dibromo-5,5-dimethylhydantoin (DBH), CH ₂ Cl ₂ 20.0 ml and 4.0 ml of hydrogen fluoride / melamine complex (corresponding to 140 mmol of hydrogen fluoride) were added in this order and ice-cooled. Into 6.0 ml of dichloromethane, dithiocarbonate S-ethyl O- [2,3-difluoro-5- [trans-4- (trans-4-propyl) cyclohexyl] cyclohexyl] phenyl obtained in (1-a) above was added. A solution dissolved in 889 mg (2.0 mmol) was gradually added dropwise. After stirring at 0 ° C. for 30 minutes, the produced solid was filtered off from the reaction solution, and sodium hydrogen carbonate and aqueous sodium hydroxide solution were added to the filtrate. An aqueous sodium hydrogen sulfite solution was added until the color of the filtrate disappeared, and then an aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH of the reaction solution to 11, followed by extraction with diethyl ether. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified using silica gel column chromatography (hexane) to obtain trans-4- (2-bromo-4,5-difluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane, and trans 665 mg (1.37 mmol, 69% yield) of a mixture of -4- (2-bromo-3,4-difluoro-5-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4'-propylbicyclohexane was obtained.
(1-c) Synthesis of trans-4- (4,5-difluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane
Under an argon atmosphere, trans-4- (2-bromo-4,5-difluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane obtained in (1-b) and trans-4- ( A mixture of 2-bromo-3,4-difluoro-5-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane in a solution of 665 mg (1.37 mmol) in THF (5.0 ml) was added n- BuLi hexane solution (1.66M, 3.0 ml, 4.98 mmol) was gradually added dropwise. After stirring at the same temperature for 10 minutes, the reaction was stopped by adding an aqueous ammonium chloride solution and extracted with diethyl ether. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by silica gel column chromatography (hexane) to give 499 mg (1. trans. 4- (4,5-difluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane oil). 23 mmol, yield 90%).
¹ H-NMR (200 MHz, CDCl _Three -Me _Four Si); δ = 7.05-6.83 (m, arom., 2H), 2.43-2.16 (m, benzyl-H, 1H), 1.95-1.60 (m, 6H) 1.38-0.70 (m, 17H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, CH3, 3H)
¹⁹ F-NMR (188 MHz, CDCl _Three -CFCl _Three ); Δ = −59.28 (d, J = 5.6 Hz, OCF) _Three , 3F), −135.47 (ddd, J = 20.8, 10.2 and 1.7 Hz, arom., 1F), −156.42 (m, arom., 1F)
Example 2 2,3-Difluoro-5- [trans-4- [2- (trans-4-propylcyclohexyl) ethyl] cyclohexyl] -1-trifluoromethoxybenzene ((No. 2 in Table 1) ) Synthesis of compound)
In the same manner as in Example 1, from 2,3-difluoro-5- [trans-4- [2- (trans-4-propylcyclohexyl) ethyl] cyclohexyl] phenol, dithiocarbonate S-ethyl O- [2, 3-Difluoro-5- [trans-4- [2- (trans-4-propyl) cyclohexyl] ethyl] cyclohexyl] phenyl was synthesized, and then 2,3-difluoro-5- [trans-4- [2 An oil of-(trans-4-propylcyclohexyl) ethyl] cyclohexyl] -1-trifluoromethoxybenzene was obtained.
[0048]
S-ethyl O- [2,3-difluoro-5- [trans-4- [2- (trans-4-propyl) cyclohexyl] ethyl] cyclohexyl] phenyl dithiocarbonate
¹ H-NMR (200 MHz, CDCl _Three -Me _Four Si); δ = 6.95 (ddd, J = 2.1, 6.6 and 11.0 Hz, arom. 1H), 6.75 (ddd, J = 1.8, 2.1, 6.2 Hz, arom) ., 1H), 3.24 (q, J = 7.5 Hz, -S-CH ₂ -, 2H), 2.42 (tt, J _{eq, ax} = 3.4 Hz, J _{ax, ax} = 12.3 Hz, benzyl, 1H), 1.91-1.79 (m, 3H), 1.78-1.65 (m, 3H), 1.43 (t, J = 7.5 Hz, CH _Three , 3H), 1.37-1.10 (m, 17H), 0.95-0.78 (m, 4H), 0.87 (t, J = 6.9 Hz, CH3, 3H)
¹⁹ F-NMR (188 MHz, CDCl _Three -CFCl _Three ); Δ = −136.66 (ddd, J = 1.8, 11.0 and 21.1 Hz, arom.), −154.09 (ddd, J = 6.2, 6.6 and 21.1 Hz, arom.)
Rf value = 0.57 (silica gel, developing solvent; hexane)
2,3-difluoro-5- [trans-4- [2- (trans-4-propylcyclohexyl) ethyl] cyclohexyl] -1-trifluoromethoxybenzene
¹ H-NMR (200 MHz, CDCl _Three -Me _Four Si); δ = 7.20-6.85 (m, arom., 1H), 2.43 (tt, J _{eq, ax} = 3.3Hz, J _{ax, ax} = 12.2 Hz, benzyl, 1H), 1.89-1.79 (m, 2H), 1.79-1.60 (m, 4H), 2.45-0.94 (m, 17H), 0.94-0.70 (m, 4H), 0.87 (t, J = 7.2 Hz, CH _Three , 3H)
¹⁹ F-NMR (188 MHz, CDCl _Three -CFCl _Three ); Δ = −59.28 (s, OCF) _Three , 3F), −135.49 (ddd, J = 1.3, 10.8 and 20.5 Hz, arom., 1F), −156.34 (m, arom., 1F)
Example 3 Synthesis of trans-4- (4-fluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane (compound (No. 3) in Table 1)
(3-a) Synthesis of 2-fluoro-5- [trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl] phenol
A mixture of 777 mg (1.90 mmol) of trans-4 ′-(3-benzyloxy-4-fluorophenyl) -trans-4-propylbicyclohexane and 201 mg of palladium carbon (10%) in 20 ml of methanol was vigorously stirred at room temperature under a hydrogen atmosphere. Stir. After 30 minutes, the completion of the reaction was confirmed by TLC, and then the palladium carbon was filtered off and washed thoroughly with ether. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified using medium pressure silica gel column chromatography (hexane / diethyl ether = 10/1) to give 2-fluoro-5- [trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl). ) Cyclohexyl] phenol 591 mg (1.86 mmol, 98% yield).
¹ H-NMR (200 MHz, CDCl _Three -Me _Four Si); δ = 6.95 (dd, J = 8.4 and 10.2 Hz, arom., 1H), 6.84 (dd, J = 2.2 and 8.9 Hz, arom., 1H), 6.67 ( ddd, J = 2.2, 4.6 and 8.4 Hz, arom., 1H), 5.02 (broads, OH, 1H), 2.37 (tt, J _{ax, ex} = 3.2Hz, J _{ax, ax} = 11.9 Hz, benzyl, 1H), 1.96-1.60 (m, 8H), 1.48-0.72 (m, 15H), 0.87 (t, J = 6.9 Hz, CH3 3H)
¹⁹ F-NMR (188 MHz, CDCl _Three -CFCl _Three ); Δ = -145.96 (ddd, J = 4.6, 8.9 and 10.2 Hz, 1F)
Rf value = 0.58 (silica gel, developing solvent; hexane / diethyl ether = 3/1)
(3-b) Synthesis of S-ethyl O- [2-fluoro-5- [trans-4- (trans-4-propyl) cyclohexyl] cyclohexyl] phenyl dithiocarbonate
From 535 mg of 2-fluoro-5- [trans-4- (trans-4-propylcyclohexyl) cyclohexyl] phenol obtained in (3-a) above, S-ethyl dithiocarbonate in the same manner as in Example (1-a) 616 mg (yield 87%) of O- [2-fluoro-5- [trans-4- (trans-4-propyl) cyclohexyl] cyclohexyl] phenyl was obtained.
¹ H-NMR (200 MHz, CDCl _Three -Me _Four Si); δ = 7.09-7.04 (m, arom., 2H), 6.96 (dm, J = 7.5 Hz, arom., 1H), 3.23 (q, J = 7.4 Hz) , S-CH ₂ , 2H), 2.44 (tt, J _{ax, eq} = 3.2Hz, J _{ax, ax} = 11.8 Hz, benzyl, 1H), 1.98-1.62 (m, 7H), 1.42 (t, J = 7.4 Hz, CH _Three , 3H), 1.45 to 0.70 (m, 16H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, CH3, 3H)
¹⁹ F-NMR (188 MHz, CDCl _Three -CFCl _Three ); Δ = −132.14 (dd, J = 7.1 and 14.5 Hz)
Rf value = 0.28 (silica gel, developing solvent; hexane)
(3-c) Synthesis of trans-4- (4-fluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane
From 528 mg of S-ethyl O- [2-fluoro-5- [trans-4- (trans-4-propyl) cyclohexyl] cyclohexyl] phenyl dithiocarbonate obtained in (3-b) above, the example (1-b) In the same manner as trans-4- (2-bromo-4-fluoro-3-trifluoromethoxyphenyl) -trans-4'-propylbicyclohexane and trans-4- (6-bromo-4-fluoro-3- 376 mg (65% yield) of a mixture of trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane was obtained, from which trans-4- (4-fluoro-3-) was obtained in the same manner as in Example (1-c). 170 mg (yield 35%) of trifluoromethoxyphenyl) -trans-4′-propylbicyclohexane were obtained.
¹ H-NMR (200 MHz, CDCl _Three -Me _Four Si); δ = 7.14-7.06 (m, arom., 3H), 2.43 (tt, J _{eq, ax} = 3.3Hz, J _{ax, ax} = 11.9 Hz, benzyl, 1H), 1.95-1.58 (m, 8H), 1.48-0.75 (m, 15H), 0.88 (t, J = 7.1 Hz, CH _Three , 3H)
¹⁹ F-NMR (188 MHz, CDCl _Three -CFCl _Three ) Δ = −59.22 (s, OCF) _Three , 3F), -134.03 (m, arom., 1F)
Rf value = 0.67 (silica gel, developing solvent; hexane)
(Example 4) Preparation of liquid crystal composition (1)
Fluorine-based host liquid crystal (H) having the following composition and widely used for nematic liquid crystal and particularly suitable for active matrix
[0049]
Embedded image

[0050]
(In the formula, the cyclohexane ring represents a trans configuration.) When prepared, the nematic (N) phase was exhibited at 116.7 ° C. or lower. The physical property value and the threshold voltage (V) of a TN cell having a cell thickness of 6 μm fabricated using this _th ) Was as follows.
[0051]
Dielectric Anisotropy (Δε) 4.7
Refractive index anisotropy (Δn) 0.090
Threshold voltage (V _th 2.14V
A liquid crystal composition (M-1) comprising 85% of the host liquid crystal (H) and 15% by weight of the compound (No. 1) obtained in Example 1 was prepared. The upper limit temperature (T) of the N phase of (M-1) _NI ) And its physical properties were as follows.
[0052]
N phase upper limit temperature (T _NI ) 96.5 ° C
Dielectric anisotropy (Δε) 5.4
Refractive index anisotropy (Δn) 0.082
Threshold voltage (V _th ) 1.83V
Thus, the upper limit temperature of the N phase (T _NI ) Is a little lower. However, Δε increases from the host liquid crystal (H) and its V _th Could be reduced by 0.31V. Moreover, the Δn was 0.082, which was as low as 0.008. Furthermore, the specific resistance of this composition is 10 ¹² The voltage holding ratio of this cell was very high, such as Ωcm or more.
(Comparative Example 1)
Formula (R-1) having a similar structure to the compound of (No. 1), wherein the trifluoromethoxy group at the 3-position of the benzene ring is substituted with a methoxy group in the compound of (No. 1)
[0053]
Embedded image

[0054]
A liquid crystal composition (MR-1) comprising 15% by weight of the above compound and 85% by weight of the host liquid crystal (H) was prepared. The upper limit temperature (T of the N phase of this (MR-1) _NI ) And its physical properties were as follows.
[0055]
N phase upper limit temperature (T _NI ) 102.5 ° C
Dielectric Anisotropy (Δε) 5.75
Refractive index anisotropy (Δn) 0.084
Threshold voltage (V _th 1.85
Thus, the upper limit temperature of the N phase (T _NI ) Was higher than (M-1). However, despite the increase in Δε, the V _th Was slightly higher than (M-1). In addition, the Δn was slightly larger than (M−1).
(Comparative Example 2)
Formula (R-2) having a similar structure to the compound of (No. 1), in which the fluorine atoms at the 4-position and 5-position of the benzene ring are both substituted with hydrogen atoms in the compound of (No. 1)
[0056]
Embedded image

[0057]
A liquid crystal composition (MR-2) comprising 15% by weight of the above compound and 85% by weight of the host liquid crystal (H) was prepared. The upper limit temperature (T of N phase of this (MR-2) _NI ) And its physical properties were as follows.
[0058]
N phase upper limit temperature (T _NI ) 98.5 ° C
Dielectric Anisotropy (Δε) 4.1
Refractive index anisotropy (Δn) 0.084
Threshold voltage (V _th 2.15
Therefore, the Δn is lower than that of the host liquid crystal (H), but is slightly larger than that of (M−1), and the V _th It is clear that there is almost no reduction compared with the host liquid crystal (H).
(Comparative Example 3)
Formula (R-3) having a structure in which the trifluoromethoxy group at the 3-position of the benzene ring and the fluorine atom at the 4-position are exchanged in the compound of (No. 1) and having a structure similar to (No. 1)
[0059]
Embedded image

[0060]
A liquid crystal composition (MR-3) comprising 15% by weight of the above compound and 85% by weight of the host liquid crystal (H) was prepared. The upper limit temperature (T of the N phase of this (MR-3) _NI ) And its physical properties were as follows.
[0061]
N phase upper limit temperature (T _NI 110.5 ° C
Dielectric anisotropy (Δε) 5.85
Refractive index anisotropy (Δn) 0.087
Threshold voltage (V _th 1.90
Thus, the upper limit temperature of the N phase (T _NI ) Was higher than (M-1). However, despite the increase in Δε, the V _th Is larger than (M-1). Further, the Δn has also become larger than (M−1).
(Example 6) Preparation of liquid crystal composition (2)
A liquid crystal composition (M-2) comprising 15% by weight of the compound (No. 2) obtained in Example 2 and 85% by weight of the host liquid crystal (H) was prepared. The upper limit temperature (T) of this (M-2) N phase _NI ) And its physical properties were as follows.
[0062]
N phase upper limit temperature (T _NI ) 97.0 ° C
Dielectric Anisotropy (Δε) 5.25
Refractive index anisotropy (Δn) 0.082
Threshold voltage (V _th 1.76
Thus, Δn is about the same as (M−1) and V _th Can be further reduced. The specific resistance of this composition is also 10 ¹² The voltage holding ratio of this cell was high, being as large as Ωcm or more.
[0063]
【The invention's effect】
The compounds represented by the general formula (I) according to the present invention can be easily produced industrially as shown in the Examples, are chemically stable to heat, light, water, etc., and are nematic liquid crystals. Excellent compatibility with currently used liquid crystal materials. In addition, this compound does not significantly reduce the nematic liquid crystal temperature range of the liquid crystal composition by addition, and the threshold voltage (V) of the liquid crystal cell using the compound is reduced. _th ) Effectively, and the refractive index anisotropy (Δn) is reduced. Moreover, there is no strong polar group in the molecule, and a large specific resistance and a high voltage holding ratio can be easily obtained. Therefore, it is very useful as a liquid crystal material for driving an active matrix.

Claims (5)

Formula (I)

(In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkoxyl group, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted by an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, and ring A and ring B are 1,4-phenylene group, trans-1,4-cyclohexylene group, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl group or pyrimidine-2,5, each of which may be independently substituted with a fluorine atom -Diyl group , Y ¹ and Y ² are each independently a single bond, —CH ₂ CH ₂ —, —OCH ₂ —, —CH ₂ O—, — (CH ₂ ) ₄ — or —C≡C— M represents 0, 1 or 2, and Z represents a fluorine atom or a hydrogen atom. Ring A represents a trans-1,4-cyclohexylene group, Ring B represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group which may be substituted with a fluorine atom, Y ¹ and Y ^2. The compound according to claim 1, wherein ₂ each independently represents a single bond or —CH ₂ CH ₂ —.   3. The compound according to claim 2, wherein m is 1.   4. The compound according to claim 2, wherein R is a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms.   A liquid crystal composition containing the compound represented by formula (I) according to claim 1, 2, 3, or 4.