JP4163765B2

JP4163765B2 - １，３−ジオキサン類及び液晶媒質

Info

Publication number: JP4163765B2
Application number: JP33182196A
Authority: JP
Inventors: ペッチュアイケ; ランネルトハラルド; クラウゼヨハヒム; タルミカズアキ
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: DE59610193D1; DE19549123A1; US5800735A; EP0781770A1; EP0781770B1; JPH09235551A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は式Ｉの化合物、及びこれらの化合物を種々の液晶媒質の成分として使用する方法に関する。本発明は更に、式Ｉの化合物を少なくとも１つ含む液晶媒質、及びこのような媒質を含む液晶ディスプレー素子、特に電気光学的ディスプレー素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
式ＩにおいてＸ＝Ｌ＝Ｆの１，３−ジオキサン類はヨーロッパ特許ＥＰ０３８７０３２号に開示された一般式に含まれるが、この化合物自体は特に取り上げられていない。
【０００３】
ヨーロッパ特許ＥＰ０４４７５６５号は下記式
【０００４】
【化６】

の１，３−ジオキサン類及びこれらをＳＴＮ混合物の中で使用することを開示している。
【０００５】
米国特許ＵＳ５，３２２，６３８号は下記式
【０００６】
【化７】

においてＲ1 がアルケニル基であり、Ａ2 が１，４−フェニル環又は trans- １，４−シクロヘキシレン環であり、Ｘ1 がＦ又はＣｌであり、そしてＸ2 がフッ素である１，３−ジオキサン類を特許請求している。
【０００７】
ヨーロッパ特許ＥＰ０４００８６１号は下記式
【０００８】
【化８】

のフェニルジオキサン類を開示している。
【０００９】
しかし、１，３−ジオキサン類は高いΔε値を有し、広範な用途に用いることのできる化合物である。このことから、個々の適用用途に的確に対応できるよう、従来よりも多くの種類の高ネマチック液晶性化合物の提供が望まれていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、粘度が低く誘電異方性が高い液晶媒質を実現する新規で安定な液晶化合物および液晶性化合物を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、式Ｉの化合物が種々の液晶媒質の成分として極めて好適であることを見出した。この化合物は比較的低い粘度を有し、広い液晶相範囲及び有利な光学的及び誘電的異方性の値を有する安定な液晶媒質を実現することができ、さらに、非常に良好な低温挙動を示す。
【００１２】
本発明は下記一般式Ｉの１，３−ジオキサン類に関する。
【００１３】
【化９】

式中、ＲはＨ、又は１ないし１５個の炭素原子を有するアルキル基若しくはアルケニル基であって非置換の、又はＣＮ若しくはＣＦ₃によりモノ置換された、又はハロゲンにより少なくともモノ置換された基であり、更に、これらの基の中の１つ以上のＣＨ₂基はいずれも互いに独立に−Ｏ−、−Ｓ−、
【００１４】
【化１０】

、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置き換えられていてもよく（但し、置換の結果、−Ｏ−Ｏ−結合が形成されてはならない）、
【００１５】
【化１１】

は、
（ａ）trans-１，４−シクロヘキシレン、
（ｂ）１又は２個のＣＨ基がＮで置き換えられていてもよい１，４−フェニレン、又は
（ｃ）１，４−シクロヘキセニレン
であり、（ｂ）及び（ｃ）はフッ素によりモノ置換又は複数置換されていてもよく、
ＸはＦ、Ｃｌ、又は１ないし５個の炭素原子を有するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ又はハロゲン化アルケニルであり、ＬはＨ又はＦである。
【００１６】
式Ｉの化合物は種々の液晶媒質の成分として使用することができ、中でもねじれセル、ゲスト／ホスト効果、配向相の変形或いは動的散乱の効果の原理に基づく種々のディスプレー素子に使用することができる。
【００１７】
式Ｉの化合物の提供により、種々の用途に適した液晶混合物を調製する際の選択すべき液晶物質の範囲が著しく拡張される。
【００１８】
式Ｉの化合物は広い適用範囲を有する。置換基を適宜選択すれば、これらの化合物を主体としてなる液晶媒質の基礎物質として使用することができる。例えばこのタイプの誘電体の誘電的及び／又は光学的異方性を変化させるため、及び／又はその閾値電圧及び／又はその粘度を最適化させるために式Ｉの化合物を他の化合物種から得られる種々の液晶性基礎物質に加えることも可能である。特にこれらの新規化合物は、良好な粘度特性とΔε値とを有しながらそれらが広い液晶相範囲を有するという特徴を有する。
【００１９】
純粋状態において式Ｉの各種化合物は無色であり、電気光学的利用のために好適に用いられる温度範囲内で液晶相を形成する。これらは化学的に、熱および光に対して安定である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
式Ｉの好ましい化合物は下記の式Ｉ１ないしＩ５の化合物である。
【００２１】
【化１２】

式中、Ｒ^c ＝Ｈ、ＣＨ₃ 、Ｃ₂ Ｈ₅ 又はｎ−Ｃ₃ Ｈ₇ である。
【００２２】
式Ｉの化合物においてＲは好ましくは１ないし５個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基又はアルケニル基である。そのアルケニル基は好ましくは１Ｅ−アルケニル、３Ｅ−アルケニル又は４−アルケニルである。
【００２３】
Ｌは好ましくはＦである。
【００２４】
Ｘは好ましくはＦ、Ｃｌ、ＯＣＦ₃ 、ＯＣＨＦ₂ 、ＣＦ₃ 、ＣＨＦ₂、ＯＣＨＦＣＦ₃ 、ＯＣＨＦＣＨＦ₂ 、ＯＣＨ₂ ＣＦ₃ 、ＯＣ₂ Ｆ₅ 、ＯＣ₃ Ｆ₇ 、ＯＣＨ＝ＣＨＦ、ＯＣＦ＝ＣＨＦ、ＯＣＨ＝ＣＦ₂ 、ＯＣＦ＝ＣＦ₂ 又はＯＣＦ₂ ＣＨＦＣＦ₃であり、特にＦ、ＯＣＦ₃ 、ＯＣＨＦ₂ 、ＯＣＨＦＣＦ₃ 、ＯＣＨＦＣＨＦ₂ 又はＯＣＨ＝ＣＦ₂ が好ましい。
【００２５】
特に好ましい化合物は、式ＩにおいてＸ＝Ｌ＝Ｆである化合物である。
【００２６】
式Ｉの化合物においてＲがアルキル基及び／又はアルコキシ基であるときは、直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよいが、直鎖状であって、２、３、４、５、６又は７個の炭素原子を有するものが好ましい。すなわち、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、ヘキソキシ又はヘプトキシ、更には、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、トリデコキシ又はテトラデコキシが好ましい。
【００２７】
オキサアルキル基は、好ましくは、直鎖状であって、２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−オキサブチル（＝エトキシメチル）又は３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−又は４−オキサペンチル、２−、３−、４−又は５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−又は６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−又は７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−又は８−オキサノニル或いは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−又は９−オキサデシルである。
【００２８】
Ｒが、１個のＣＨ₂基が−ＣＨ＝ＣＨ−によって置き換えられているアルキル基であるときはこれは直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよいが、直鎖状であり、２ないし１０個の炭素原子を有するものが好ましい。特に、ビニル、１−プロペニル又は２−プロペニル、１−、２−又は３−ブチル、１−、２−、３−又は４−ペンチル、１−、２−、３−、４−又は５−ヘキシル、１−、２−、３−、４−、５−又は６−ヘプチル、１−、２−、３−、４−、５−、６−又は７−オクチル、１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−又は８−ノニル、或いは１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−又は９−デカノイルが挙げられる。
【００２９】
Ｒが、一のＣＨ₂ 基が−Ｏ−によって置き換えられ、他方のＣＨ₂ 基が−ＣＯ−によって置き換えられたアルキル基であるときは、これらは隣接していることが好ましい。すなわち、１個のアシロキシ基−ＣＯ−Ｏ−又は１個のオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を含むことが好ましい。また、直鎖状であり、２ないし６個の炭素原子を有することが好ましい。
【００３０】
このような化合物として、特に、アセトキシ、プロピオニルオキシ、プチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセトキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセトキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセトキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセトキシブツル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシンルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピル又は４−（メトキシカルボニル）ブチルが挙げられる。
【００３１】
一のＣＨ₂ 基が非置換の、又は置換された−ＣＨ＝ＣＨ−によって置き換えられ、隣接するＣＨ₂ 基がＣＯ又はＣＯ−Ｏ或いはＯ−ＣＯ−によって置き換えられている場合は、Ｒは直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよい。好ましくは、直鎖状であって４ないし１３個の炭素原子を有するものがよい。特にアクリロイルオキシメチル、２−アクリロイルオキトエチル、３−アクリロイルオキシプロピル、４−アクリロイルオキシブチル、５−アクリロイルオキシペンチル、６−アクリロイルオキシヘキシル、７−アクリロイルオキシヘプチル、８−アクリロイルオキシオクチル、９−アクリロイルオキシノニル、１−−アクリロイルオキシデシル、メタクリロイルオキシメチル、２−メタクリロイルオキシエチル、３−メタクリロイルオキシプロピル、４−メタクリロイルオキシブチル、５−メタクリロイルオキシペンチル、６−メタクリロイルオキシヘキシル、７−メタクリロイルオキシヘプチル、８−メタクリロイルオキシオクチル又は９−メタクリロイルオキシノニルが挙げられる。
【００３２】
ＲがＣＮ又はＣＦ₃ によってモノ置換されたアルキル基またはアルケニル基である場合は、直鎖状であって、ω位置に対してＣＮ又はＣＦ₃で置換されたものが好ましい。
【００３３】
Ｒがハロゲンによって少なくともモノ置換されたアルキル基又はアルケニル基であるときは、直鎖状であることが好ましく、ハロゲンはＦ又はＣｌであることが好ましい。複数置換される場合はハロゲンはＦであることが好ましい。このような基には、ペルフルオロ基も含まれる。モノ置換の場合にはそのフッ素置換基又は塩素置換基はいかなる所望の位置にあってもよいが、ω位置にあることが好ましい。
【００３４】
付加重合反応に好適なウィング基Ｒを含む式Ｉの化合物は液晶性重合体の調製に適している。
【００３５】
分岐したウィング基Ｒを含む式Ｉの化合物は、溶解性が良好なことから通常の液晶材料に対しても重要な役割を果たす場合があるが、光学的に活性であれば、特にキラルドープ剤として有用な場合がある。このタイプのスメクチック化合物は強誘電性物質の成分として適している。
【００３６】
ＳA 相を有する式Ｉの化合物は、例えば熱的にアドレスされるディスプレーに適している。
【００３７】
このタイプの分岐基は一般に一以下の鎖状分岐基を含む。好ましい分岐基Ｒ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、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、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、１−メチルヘキソキシ及び１−メチルヘプトキシである。
【００３８】
Ｒが、二以上のＣＨ₂ 基が−Ｏ−及び／又は−ＣＯ−Ｏ−によって置き換えられたアルキル基である場合は、直鎖状又は分岐鎖状のいずれであってもよいが、分岐を有し、３ないし１２個の炭素原子を有するものであることが好ましい。特に、ビスカルボキシメチル、２，２−ビスカルボキシエチル、３，３−ビスカルボキシプロピル、４，４−ビスカルボキシブチル、５，５−ビスカルボキシペンチル、６，６−ビスカルボキシヘキシル、７，７−ビスカルボキシヘプチル、８，８−ビスカルボキシオクチル、９，９−ビスカルボキシノニル、１０，１０−ビスカルボキシデシル、ビス（メトキシカルボニル）メチル、２，２−ビス（メトキシカルボニル）エチル、３，３−ビス（メトキシカルボニル）プロピル、４，４−ビス（メトキシカルボニル）ブチル、５，５−ビス（メトキシカルボニル）ペンチル、６，６−ビス（メトキシカルボニル）ヘキシル、７，７−ビス（メトキシカルボニル）ヘプチル、８，８−ビス（メトキシカルボニル）オクチル、ビス（エトキシカルボニル）メチル、２，２−ビス（エトキシカルボニル）エチル、３，３−ビス（エトキシカルボニル）プロピル、４，４−ビス（エトキシカルボニル）ブチル又は５，５−ビス（エトキシカルボニル）ヘキシルが挙げられる。
【００３９】
重縮合反応に適したウィング基Ｒを含む式Ｉの化合物は液晶性重縮合体を調製するのに適している。
【００４０】
式Ｉは、これらの化合物のラセミ体及び光学的対掌体、並びにそれらの混合物を含む。
【００４１】
式Ｉ及びその従属式の化合物のうち、化合物中の少なくとも１つの官能基がこれまでに述べた好ましい意義を有するものが好適である。
【００４２】
式Ｉの化合物は文献にも記載されており（例えば、Houben-Weyl,“Methoden der Organischen Chemie”,Georg-Thieme-Verlag,Stuttgartのような標準的な文献）、すでに知られている好適な反応条件で合成することができる。公知の方法を修正した方法を用いることもできるが、これらについてはここでは詳細には述べない。これらの化合物は以下のように容易に合成できる。すなわち、１，３−ジオキサン環は、対応するジオールとアルデヒドとの脱水反応により形成することができ、また、置換基Ｘは、文献により公知の方法で、対応するハロゲン、ＯＨ、トシラート、トリフラート、臭素、沃素、金属、アルデヒド誘導体から直接導入できる。具体的には、例えば、以下のような方法で合成することができる。（反応式１）
【００４３】
【化１３】

（反応式２）
【００４４】
【化１４】

本発明の新規液晶媒質は、一以上の上記新規化合物に加え、他の成分も含む。他の成分の数は、好ましくは２ないし４０個、さらに好ましくは４ないし３０個、特に好ましくは７ないし２５個である。これら他の成分は好ましくはネマチック物質又はネマチック性（単変性又は等方性の）物質であり、アゾキシベンゼン類、、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、ターフェニル類、フェニル又はシクロヘキシル安息香酸類、シクロヘキサンカルボン酸のフェニル又はシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシル安息香酸のフェニル又はシクロヘキシルエステル類であり、また安息香酸の、シクロヘキサンカルボン酸の、及びシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル類、更にフェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキサン類、１，４−ビスシクロヘキシルベンゼン類、４，４’−ビスシクロヘキシルビフェニル類、フェニル−又はシクロヘキシル−ピリミジン類、フェニル−又はシクロヘキシル−ピリジン類、フェニル−又はシクロヘキシル−ジオキサン類、フェニル−又はシクロヘキシル−１，３−ジチアン類、１，２−ジフェニルエタン類、１，２−ジシクロヘキシルエタン類、１−フェニル−２−シクロヘキシルエタン類、１−シクロヘキシル−１−（４−フェニルシクロヘキシル）エタン類、１−シクロヘキシル−２−ビフェニリルエタン類、１−フェニル−２−シクロヘキシルフェニルエタン類、場合によりハロゲン化されたスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、トラン類、及び置換された桂皮酸類からなる群より選ばれる。
【００４５】
本発明の液晶媒質に加える他の成分として適する化合物のうち最も重要なものは、下記式１、２、３、４及び５によって示される。
Ｒ’−Ｌ−Ｅ−Ｒ” １
Ｒ’−Ｌ−ＣＯＯ−Ｅ−Ｒ” ２
Ｒ’−Ｌ−ＯＯＣ−Ｅ−Ｒ” ３
Ｒ’−Ｌ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｅ−Ｒ” ４
Ｒ’−Ｌ−Ｃ≡Ｃ−Ｅ−Ｒ” ５
これら式１、２、３、４及び５において、Ｌ及びＥは同一でも異なっていてもよいが、いずれの場合であっても、これらはいずれも互いに独立に下記の群、すなわち−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐｙｒ−、−Ｄｉｏ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−及び−Ｇ−Ｃｙｃ−並びにそれらの鏡像体よりなる群から選ばれる２価の基である。ここで、Ｐｈｅは非置換の、又はフッ素置換された１，４−フェニレンであり、Ｃｙｃは trans−１，４−シクロヘキシレン又は１，４−シクロヘキシレンであり、Ｐｙｒはピリミジン−２，５−ジイル又はピリジン−２，５−ジイルであり、Ｄｉｏは１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、そしてＧは２−（trans −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−ジイル又は１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである。
【００４６】
Ｌ及びＥの一方は好ましくは、Ｃｙｃ、Ｐｈｅ又はＰｙｒである。Ｅは好ましくはＣｙｃ、Ｐｈｅ又はＰｈｅ−Ｃｙｃである。
【００４７】
本発明の液晶媒質は、式１、２、３、４または５に示される化合物であって、Ｌ及びＥがＣｙｃ、Ｐｈｅ及びＰｙｒよりなる群から選ばれ、かつ、Ｌ及びＥの一方がＣｙｃ、Ｐｈｅ及びＰｙｒよりなる群から選ばれ、他方が−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−及び−Ｇ−Ｃｙｃ−よりなる群から選ばれる化合物より選択される一以上の成分を含むことが好ましい。また、式１、２、３、４及び５において、Ｌ及びＥが−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−及び−Ｇ−Ｃｙｃ−よりなる群から選ばれる化合物より選択される一以上の成分を含むものであってもよい。
【００４８】
式１、２、３、４及び５の化合物群の従属群Ａにおいては、Ｒ’及びＲ”はいずれも互いに独立に選ぶことができ、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、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ又はアルカノイルオキシである。これらの化合物を従属式１ａ、２ａ、３ａ、４ａ及び５ａとする。これらの化合物は多くの場合、Ｒ’及びＲ”が互いに異なっており、これらの基の１つは通常はアルキル、アルケニル、アルコキシ又はアルコキシアルキルである。
【００４９】
式１、２、３、４及び５の化合物のもう１つの従属群である群Ｂにおいては、Ｒ”は−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳ又は−（Ｏ）_i ＣＨ_3-(k+l) Ｆ_k Ｃｌ_l である。ここで、ｉは０又は１であって、ｋ＋ｌは１、２又は３であり、Ｒ”がこの意味を有する化合物は従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ及び５ｂによって標識される。これら従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ及び５ｂの化合物においてＲ”が−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳ、−ＣＦ₃ 、−ＯＣＨＦ₂ 又は−ＯＣＦ₃ である化合物が特に好ましい。
【００５０】
従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ及び５ｂの化合物においてＲ’は従属式１ａないし５ａの化合物について定義した通りであって、好ましくはアルキル、アルケニル、アルコキシ又はアルコキシアルキルである。
【００５１】
式１、２、３、４及び５の化合物のもう１つの従属群では、Ｒ”を−ＣＮとするが、この従属群を以下、群Ｃとする。この従属群の化合物はそれぞれ従属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ及び５ｃによって表わされる。これら従属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ及び５ｃの化合物においてＲ’は従属式１ａないし５ａの化合物について定義した通りであり、好ましくはアルキル、アルコキシ又はアルケニルである。
【００５２】
群Ａ、Ｂ、Ｃに示される好ましい化合物に加えて、これまでに提示した置換基を有する式１、２、３、４または５の他の化合物が、慣用的に用いられる。これらの物質は文献より公知の方法により、又はそれにより類推される方法により得ることができる。
【００５３】
本発明の液晶媒質は式Ｉの新規化合物に加えて、好ましくは群Ａ及び／又は群Ｂ及び／又は群Ｃから選ばれた１つ以上の化合物を含む。これらの群から選ばれる化合物の液晶媒質に対する重量割合は、好ましくは
群Ａ：０ないし９０％、好ましくは１０ないし９０％、さらに好ましくは３０ないし９０％、
群Ｂ：０ないし８０％、好ましくは１０ないし８０％、さらに好ましくは１０ないし６５％、
群Ｃ：０ないし８０％、好ましくは５ないし８０％、さらに好ましくは５ないし５０％
であり、液晶媒質中の群Ａ及び／又はＢ及び／又はＣの化合物の重量割合の合計は好ましくは５ないし９０％であって、さらに好ましくは１０ないし９０％である。
【００５４】
本発明の液晶媒質は好ましくは１ないし４０％、特に好ましくは５ないし３０％の前記新規化合物を含む。また、他の好ましい媒質は４０％以上、さらに好ましくは４５ないし９０％の前記新規化合物を含み、好ましくは３、４又は５種類の前記新規化合物を含む。
【００５５】
本発明の液晶媒質は通常用いられる方法で作製される。一般的には、液晶成分を必要に応じ加温下にて互いに溶解させる。液晶相は、適当な添加剤によって本発明に従って改質することができ、これまでに開示されているあらゆるタイプの液晶ディスプレー素子に使用可能とすることができる。このような種々の添加剤が当業者に知られており、文献（H.Kelker／R.Hatz,”Handbook of Liquid Crystals”,Verlag Chemie,1980）に詳細に記述されている。例えば多色性染料を着色ゲスト／ホスト系の調製のために加えることができ、或いはネマチック相の誘電異方性、粘度、及び／又は配向性を変えるために種々の物質を加えることができる。
【００５６】
本願及び以下の諸例において各液晶化合物の構造は頭文字略記号によって表示する。これらの記号と化学式との対応は下記の表Ａ及びＢに示した。Ｃ_nＨ_2n+1及びＣ_mＨ_2m+1で示される官能基は、全てそれぞれｎ個又はｍ個の炭素原子を含む直鎖状のアルキル基である。表Ｂの符号方法は自明である。表Ａにおいては親構造についての頭文字略記号のみをあげてある。個々の場合においてはその親構造についての略記号に続いてハイフンで隔てて置換基Ｒ1 、Ｒ2 、Ｌ1 及びＬ2 のための符号を記載する。
【００５７】
【表１】

新規な混合物は、特に、式Ｉに示される一つ以上の化合物に加え、表Ａ及びＢより選ばれる化合物を含む。
【００５８】
【表２】

【００５９】
【表３】

【００６０】
【表４】

【００６１】
【表５】

【００６２】
【表６】

【００６３】
【実施例】
以下の諸例は本発明に制限を加えることなくこれを説明しようとするものである。％のデータは重量％であり、温度は全て℃で示してある。また、ｍｐ．＝融点、ｃｐ．＝澄明点である。更にＣは結晶状態、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、そしてＩは等方性相である。これらの記号の間の数字は各転位温度を示す。Δｎは光学異方性（５８９ｎｍ、２０℃）を表わし、粘度（ｍｍ²／ｓｅｃ）は２０℃において求めた。なお、以下の例のうち、Ｘ＝ＦかつＬ＝Ｈの例及びＸ＝Ｃｌの例は、本発明に関連する参考例である。
【００６４】
「定法による処理を行う」とは、必要に応じて水を加え、その混合物をジクロロメタン、ジエチルエーテル又はトルエンで抽出し、その有機相を分離、乾燥、蒸発させ、その生成物を減圧蒸留又は結晶化及び／又はクロマトグラフィーにより精製することを意味する。以下、下記の略記号を使用する。
ＤＣＣＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド
ＤＭＡＰ４−（ジメチルアミノ）ピリジン
ＰＯＴカリウムｔ−ブトキシド
ＴＨＦテトラヒドロフラン
ｐＴｓＯＨｐ−トルエンスルホン酸
（実施例１）
【００６５】
【化１５】

トルエン７５ｍｌ中に５５ミリモルの３，４，５−トリフルオロフェノール及び５５ミリモルのＤＣＣを加え、室温において１時間攪拌する。次いで化合物Ｉを５０ミリモル加え、その混合物を室温において終夜攪拌する。次にこの混合物に１ｇのしゅう酸を加え、更に２時間室温において攪拌する。最後にこの混合物について定法による処理を行う。この生成物をトルエン／ヘキサン（１：１）から再結晶させる。Ｃ１１１Ｎ（９６．７）Ｉ。
【００６６】
同様にして下記式の各化合物を作る：
【００６７】
【化１６】

【００６８】
【表７】

【００６９】
【表８】

【００７０】
【表９】

【００７１】
【表１０】

【００７２】
【表１１】

【００７３】
【表１２】

（実施例２）
【００７４】
【化１７】

（ステップ２．１）
【００７５】
【化１８】

１．５モルのエチルシクロヘキサノンカルボキシレート及び１．５モルのメトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロリドを、２リットルのメチル tert-ブチルエーテル中に懸濁させ、１．５モルのカリウム tert-ブトキシドをＴＨＦ５００ｍｌに溶解させた液を -５℃〜＋５℃に冷却しながら加える。添加終了後、この混合物を室温において終夜攪拌し、水及び１０ｍｌの濃塩酸を加え、定法による処理を行う。
（ステップ２．２）
【００７６】
【化１９】

式ＩＶのエチルエーテル０．１モル、プロピルプロパンジオール０．１モル、ｐ−トルエンスルホン酸２ｇ及びトルエン１００ｍｌを水分離器の上で２時間煮沸する。混合物を室温まで冷却させて真空において蒸発させてもよい。
（ステップ２．３）
【００７７】
【化２０】

式Ｖのエステル９３ミリモル、ＫＯＨ０．１モル及びメタノール１５０ｍｌを２４時間還流させる。この混合物を室温まで冷却させ、冷却しながら濃塩酸を加えてもよい。この混合物に対し最後に定法による処理を行う。
【００７８】
【化２１】

実施例１と同様にして、５０ミリモルの化合物ＶＩ、５５ミリモルの３，４，５−トリフルオロフェニル、５５ミリモルのＤＣＣ及び２２５ｍｇのＤＭＡＰを７５ｍｌのトルエン中で終夜攪拌する。酢酸エチルを加えた後、この混合物について定法による処理を行う。生成物はイソプロパノールで再結晶する。Ｃ７３ＳB（５１）Ｎ（６３．８）Ｉ、Δｎ＝＋０．０６０、Δε＝２２．４６。
【００７９】
同様にして下記式の化合物を作る。
【００８０】
【化２２】

【００８１】
【表１３】

【００８２】
【表１４】

【００８３】
【表１５】

【００８４】
【表１６】

【００８５】
【表１７】

【００８６】
【表１８】

【００８７】
【表１９】

混合物例
例Ａ
【００８８】
【表２０】

例Ｂ
【００８９】
【表２１】

Claims

下記式Ｉの１，３−ジオキサン類。

（式中、ＲはＨ、又は１ないし１５個の炭素原子を有するアルキル基若しくはアルケニル基であって非置換の、又はＣＮ若しくはＣＦ₃によりモノ置換された、又はハロゲンにより少なくともモノ置換された基であり、更に、これらの基の中の１個以上のＣＨ₂基はいずれも互いに独立に−Ｏ−、−Ｓ−、

、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置き換えられていてもよく（但し、置換の結果、−Ｏ−Ｏ−結合が形成されてはならない）、

は、
（ａ）trans-１，４−シクロヘキシレン、
（ｂ）１，４−フェニレン、又は
（ｃ）１，４−シクロヘキセニレン
であり、（ｂ）及び（ｃ）はフッ素によりモノ置換又は複数置換されていてもよく、
ＸはＦ、１ないし５個の炭素原子を有するフッ化アルキル、１ないし５個の炭素原子を有するフッ化アルコキシ、２ないし５個の炭素原子を有するフッ化アルケニル又は２個の炭素原子を有するフッ化アルケニルオキシであり、ＬはＨ又はＦである。
ただし、ＸがＦで、

が trans- １，４−シクロヘキシレン又はフッ素により置換されていない１，４−フェニレンの場合、ＬはＦである。）
下記式Ｉ１の１，３−ジオキサン類。

（式中、Ｒ、Ｘ及びＬは請求項１において定義した通りである。）
下記式Ｉ２の１，３−ジオキサン類。

（式中、Ｒ、Ｘ及びＬは請求項１において定義した通りである。）
ＸがＦ、ＯＣＦ₃、ＯＣＨＦ₂、ＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＯＣＨＦＣＦ₃、ＯＣＨ＝ＣＦ₂、ＯＣＦ＝ＣＦ₂又はＯＣ₂Ｆ₅である請求項１ないし３いずれかに記載の１，３−ジオキサン類。
Ｒが１ないし５個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基又はアルケニル基である請求項１ないし４いずれかに記載の１，３−ジオキサン類。
ＸおよびＬがいずれもＦである請求項１ないし５いずれかに記載の１，３−ジオキサン類。
ＸがＯＣＦ ₃ であり、ＬがＨである請求項１ないし５いずれかに記載の１，３−ジオキサン類。
少なくとも２種の液晶成分を含む液晶媒質において、少なくとも１種の、請求項１ないし７いずれかに記載の式Ｉの化合物を含むことを特徴とする液晶媒質。
請求項８に記載の液晶媒質を含むことを特徴とする液晶ディスプレー素子。
誘電体として請求項８に記載の液晶媒質を含むことを特徴とする電気光学ディスプレー素子。