JP5736670B2 - 二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物 - Google Patents
二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5736670B2 JP5736670B2 JP2010126204A JP2010126204A JP5736670B2 JP 5736670 B2 JP5736670 B2 JP 5736670B2 JP 2010126204 A JP2010126204 A JP 2010126204A JP 2010126204 A JP2010126204 A JP 2010126204A JP 5736670 B2 JP5736670 B2 JP 5736670B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- compound
- ring
- independently
- carbons
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 325
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 231
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 157
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 168
- -1 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl Chemical group 0.000 claims description 47
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 42
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 36
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 36
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 35
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 21
- 125000004955 1,4-cyclohexylene group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[*:2] 0.000 claims description 20
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 claims description 20
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 claims description 20
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 claims description 20
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 20
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 17
- 125000005714 2,5- (1,3-dioxanylene) group Chemical group [H]C1([H])OC([H])([*:1])OC([H])([H])C1([H])[*:2] 0.000 claims description 11
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 3
- 125000005453 2,5-difluoro-1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([*:1])C(F)=C([H])C([*:2])=C1F 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 claims description 2
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000006374 C2-C10 alkenyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 83
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 39
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 30
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 19
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 125000000876 trifluoromethoxy group Chemical group FC(F)(F)O* 0.000 description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 12
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 11
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 11
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 10
- KJIFKLIQANRMOU-UHFFFAOYSA-N oxidanium;4-methylbenzenesulfonate Chemical compound O.CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 KJIFKLIQANRMOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 9
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical class O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 7
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 7
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 7
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 6
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 101100167062 Caenorhabditis elegans chch-3 gene Proteins 0.000 description 5
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 5
- KWHDXJHBFYQOTK-UHFFFAOYSA-N heptane;toluene Chemical compound CCCCCCC.CC1=CC=CC=C1 KWHDXJHBFYQOTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 125000005407 trans-1,4-cyclohexylene group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])[C@]([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])[C@@]1([H])[*:1] 0.000 description 5
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PCLIMKBDDGJMGD-UHFFFAOYSA-N N-bromosuccinimide Chemical compound BrN1C(=O)CCC1=O PCLIMKBDDGJMGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 125000003302 alkenyloxy group Chemical group 0.000 description 3
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- CSJLBAMHHLJAAS-UHFFFAOYSA-N diethylaminosulfur trifluoride Chemical compound CCN(CC)S(F)(F)F CSJLBAMHHLJAAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 3
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical group N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical compound C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000005452 alkenyloxyalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005082 alkoxyalkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N kanamycin A sulfate Chemical group OS(O)(=O)=O.O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012321 sodium triacetoxyborohydride Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical group C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N (e)-4-(6-aminopurin-9-yl)but-2-en-1-ol Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2C\C=C\CO DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane Chemical compound C1COCOC1 VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 2,2,5,8-tetramethyl-3,4-dihydrochromen-6-ol Chemical compound C1CC(C)(C)OC2=C1C(C)=C(O)C=C2C MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC)(OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005732 2,6-difluoro-1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C(F)C([*:1])=C(F)C([H])=C1[*:2] 0.000 description 1
- 125000005449 2-fluoro-1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([*:2])C([H])=C(F)C([*:1])=C1[H] 0.000 description 1
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CEBKHWWANWSNTI-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-3-yn-2-ol Chemical compound CC(C)(O)C#C CEBKHWWANWSNTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPEVEWTZGBSVHD-UHFFFAOYSA-N 3-ethenoxy-1-(3-ethenoxyprop-1-enoxy)prop-1-ene Chemical group C(=C)OCC=COC=CCOC=C JPEVEWTZGBSVHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSGMZTNTQKRAFA-UHFFFAOYSA-N 4-(4-heptylcyclohexyl)benzonitrile Chemical compound C1CC(CCCCCCC)CCC1C1=CC=C(C#N)C=C1 NSGMZTNTQKRAFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FURZYCFZFBYJBT-UHFFFAOYSA-N 4-(4-pentylcyclohexyl)benzonitrile Chemical compound C1CC(CCCCC)CCC1C1=CC=C(C#N)C=C1 FURZYCFZFBYJBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXUSEPRYHRDKFV-UHFFFAOYSA-N 4-(4-propylcyclohexyl)benzonitrile Chemical compound C1CC(CCC)CCC1C1=CC=C(C#N)C=C1 XXUSEPRYHRDKFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKEBUASRTJNJJS-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-pentylcyclohexyl)phenyl]benzonitrile Chemical group C1CC(CCCCC)CCC1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)C#N)C=C1 QKEBUASRTJNJJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000549 4-dimethylaminophenol Drugs 0.000 description 1
- ZPWVOXGRDJXDQL-UHFFFAOYSA-N 4-methylbenzenesulfonyl chloride;hydrate Chemical compound O.CC1=CC=C(S(Cl)(=O)=O)C=C1 ZPWVOXGRDJXDQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MFVWOAKPRCVYSZ-VRXWPRPYSA-N CCC[C@@H](CC1)C[C@H](C[CH-]2)[C@H]1C[C@@H]2c(cc1)ccc1-c(cc1F)cc(F)c1F Chemical compound CCC[C@@H](CC1)C[C@H](C[CH-]2)[C@H]1C[C@@H]2c(cc1)ccc1-c(cc1F)cc(F)c1F MFVWOAKPRCVYSZ-VRXWPRPYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Chemical group 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical group CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004983 Polymer Dispersed Liquid Crystal Substances 0.000 description 1
- DPOPAJRDYZGTIR-UHFFFAOYSA-N Tetrazine Chemical compound C1=CN=NN=N1 DPOPAJRDYZGTIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 0 [C-][C@]1[C@](C[C-][C@@](*)c(cc2)ccc2-c(cc2F)cc(F)c2F)C[C@](CCC)CC1 Chemical compound [C-][C@]1[C@](C[C-][C@@](*)c(cc2)ccc2-c(cc2F)cc(F)c2F)C[C@](CCC)CC1 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate group Chemical group C(C=C)(=O)[O-] NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005354 acylalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005041 acyloxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000005083 alkoxyalkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005078 alkoxycarbonylalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 125000005337 azoxy group Chemical group [N+]([O-])(=N*)* 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- YNHIGQDRGKUECZ-UHFFFAOYSA-L bis(triphenylphosphine)palladium(ii) dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Pd+2].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 YNHIGQDRGKUECZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLUNLVTVUDIHFE-UHFFFAOYSA-N cyclooctylcyclooctane Chemical compound C1CCCCCCC1C1CCCCCCC1 NLUNLVTVUDIHFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011903 deuterated solvents Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 125000004786 difluoromethoxy group Chemical group [H]C(F)(F)O* 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- UMYZHWLYICNGRQ-UHFFFAOYSA-N ethanol;heptane Chemical compound CCO.CCCCCCC UMYZHWLYICNGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010813 internal standard method Methods 0.000 description 1
- CFHGBZLNZZVTAY-UHFFFAOYSA-N lawesson's reagent Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1P1(=S)SP(=S)(C=2C=CC(OC)=CC=2)S1 CFHGBZLNZZVTAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M merocyanine Chemical compound [Na+].O=C1N(CCCC)C(=O)N(CCCC)C(=O)C1=C\C=C\C=C/1N(CCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C2O\1 DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N methane;palladium Chemical compound C.[Pd] UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVRUGFJYCAFAAN-UHFFFAOYSA-N o-C2H5C6H4Br Natural products CCC1=CC=CC=C1Br HVRUGFJYCAFAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006053 organic reaction Methods 0.000 description 1
- AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N oxetane Chemical group C1COC1 AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-dien-3-one Chemical group C=CC(=O)C=C UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N phosphoryl Chemical group [P]=O LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- GRJJQCWNZGRKAU-UHFFFAOYSA-N pyridin-1-ium;fluoride Chemical compound F.C1=CC=NC=C1 GRJJQCWNZGRKAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N quinoline yellow Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C3C(C4=CC=CC=C4C3=O)=O)=CC=C21 IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000012898 sample dilution Substances 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Chemical group 0.000 description 1
Landscapes
- Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
式中、R1およびR2は独立して、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数2〜10のアルキニル、ハロゲン、または−C≡Nであり、これらにおいて任意の−CH2−は、−O−、−S−、または−CO−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
環W1、環W2および環W3は独立して、次の1)または2)であり:
1)1,4−シクロへキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の1つの−CH2−または隣接していない2つ以上の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく;
2)1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6、−ジイルであり、この1,4−フェニレンにおいて任意の1つまたは2つの−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
そして、この1)または2)に記載の基において、任意の水素は、ハロゲン、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Y1、Y2、およびY3は独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、−(CH2)4−、−OCH2−、−OCF2−、−CH2CH2CF2O−、−OCF2CH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2O−、−OCH2CH=CH−、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH2−CH=CH−、−CH2CO−、−COCH2−、−COO−、−OCO−、−(CF2)2−、−CF=CF−、または−C≡C−であり;
s、uおよびvは独立して、0または1であり、s、uおよびvの和は、1、2または3であり;
そして、sが0であり、uとvの和が1であり、R2が、アルキル、アルコキシ、エステル、または−C≡Nであるとき、環W2および環W3の存在する方は、1)または2)に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられていて;
sが0であり、uおよびvが共に1であり、かつY3が−COO−であるときは、環W2および環W3の少なくとも一方は、1)または2)に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられている。
環W1、環W2および環W3が独立して、次の1)または2)であり;
1)1,4−シクロへキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の1つの−CH2−または隣接していない2つ以上の−CH2−は−O−により置き換えられていてもよく;
2)1,4−フェニレンまたはナフタレン−2,6−ジイルであり、1,4−フェニレンにおいて任意の1つまたは2つの−CH=は−N=により置き換えられていてもよく;
1)または2)に記載の基において任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく;
Y1、Y2およびY3が独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2O−、−OCH2CH=CH−、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH2CH=CH−、−COO−、または−OCO−である、項[1]に記載の化合物。
Y1、Y2およびY3が独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、または−COO−である、
項[1に記載の化合物。
式中、R1は、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、または炭素数1〜9のアルコキシであり;
R2は、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、またはフッ素であり、これらの基において任意の水素はハロゲンで置き換えられていてもよく
L1、L2、L3、L4、L5およびL6は、独立して水素またはフッ素であり;
Y1、Y2およびY3が独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、または−COO−である。
式中、R2は、炭素数1〜12のアルキル、炭素数2〜12のアルケニル、炭素数1〜11のアルコキシ、またはフッ素であり、これらにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられていてもよく
Y1、Y2およびY3は独立して、単結合または−(CH2)2−である項[5]に記載の化合物
R2はフッ素または−OCF3である項[6]に記載の化合物。
式中、R3は独立して炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
X1は独立して、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環A1、環A2および環A3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1−ピラン−2,5−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;
Z1およびZ2は独立して、−(CH2)2−、−(CH2)4−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2O−、または単結合であり;
L1およびL2は独立して水素またはフッ素である。
式中、R4は炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
X2は−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
環B1、環B2および環B3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1−ピラン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z3は、−(CH2)2−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−C≡C−、−CH2O−、または単結合であり;
L3およびL4は独立して水素またはフッ素であり;
qは0、1または2であり、rは0または1である。
式中、R5およびR6は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
環C1、環C2、環C3、および環C4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、6−ピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロ−2,6−ナフタレンであり;
Z4、Z5、Z6およびZ7は独立して、−(CH2)2−、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、−OCF2(CH2)2−、または単結合であり;
L5およびL6は独立してフッ素または塩素であり;
j、k、l、m、n、およびpは独立して0または1であり、k、l、m、およびnの和は、1または2である。
式中、R7およびR8は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
環D1、環D2および環D3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ1,4−フェニレンであり;
Z8およびZ9は独立して、−C≡C−、−COO−、−(CH2)2−、−CH=CH−、または単結合である。
以下に本発明をさらに説明する。また、以下に、化合物(1)における末端基、環および結合基等に関して好ましい例も述べる。
アルキルとしては、直鎖、分枝鎖または環状のいずれでもよく、アルキルの具体的な例は、−CH3、−C2H5、−C3H7、−C4H9、−C5H11、−C6H13、−C7H15、−C8H17、−C9H19、および−C10H21である。
1)1,4−シクロへキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の1つの−CH2−または隣接していない2つ以上の−CH2−は−O−により置き換えられていてもよい。
2)1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6、−ジイルであり、この1,4−フェニレンの任意の1つまたは2つの−CH=は−N=により置き換えられていてもよく、
1)または2)に記載の基において任意の水素は、ハロゲン、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられていてもよい。
1)トランス−1,4−シクロへキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、これらの基中に存在する任意の1つの−CH2−または隣接していない2つ以上の−CH2−は−O−により置き換えられていてもよい。
2)1,4−フェニレンまたはナフタレン−2,6−ジイルであり、1,4−フェニレンの任意の1つまたは2つの−CH=は−N=により置き換えられていてもよく、任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよい。
これらの結合において、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CH−CH2O−、および−OCH2−CH=CH−のような結合基の二重結合に関する立体配置はシスよりもトランスが好ましい。
本発明の化合物(1)をさらに詳細に説明する。
この化合物は、素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、そして他の液晶性化合物との相溶性がある。この化合物を含有する組成物は素子が通常使用される条件下で安定である。この組成物を低い温度で保管しても、この化合物が結晶(またはスメクチック相)として析出することがない。この化合物は、化合物に必要な一般的物性、適切な光学異方性、そして適切な誘電率異方性を有する。また、化合物(1)は、誘電率異方性が正に大きい。大きな誘電率異方性を有する化合物は、組成物のしきい値電圧を下げるための成分として有用である。
好ましい化合物(1)は、化合物(1−1)〜(1−14)である。より具体的な例は、後述の実施例に示した化合物(1−15)〜(1−232)である。
R1は、炭素数1〜12のアルキル、炭素数2〜12のアルケニル、または炭素数1〜11のアルコキシであり;
R2は、フッ素または−OCF3であり;
Y1、Y2およびY3は独立して、単結合または−CH2CH2−であり;
縮合環の立体配置においては、炭素−炭素結合がすべてエカトリアル結合となるのが好ましい。
次に、化合物(1)の合成方法について説明する。化合物(1)は有機合成化学における手法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物に目的の末端基、環および結合基を導入する方法は、オーガニックシンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などに記載されている。
化合物(1)における結合基Y1、Y2およびY3を生成する方法の一例は、下記のスキームの通りである。このスキームにおいて、MSG1またはMSG2は少なくとも一つの環を有する1価の有機基である。スキームで用いた複数のMSG1(またはMSG2)は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物(1A)〜(1J)は化合物(1)に相当する。
アリールホウ酸(16)と公知の方法で合成される化合物(17)とを、炭酸塩水溶液とテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物(1A)を合成する。この化合物(1A)は、公知の方法で合成される化合物(18)にn−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下で化合物(17)を反応させることによっても合成される。
化合物(18)にn−ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸(19))を得る。化合物(19)と、公知の方法で合成されるフェノール(20)とをDCC(1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(4−ジメチルアミノピリジン)の存在下で脱水させて−COO−を有する化合物(1B)を合成する。
化合物(1B)をローソン試薬のような硫黄化剤で処理して化合物(21)を得る。化合物(21)をフッ化水素ピリジン錯体とNBS(N−ブロモスクシンイミド)でフッ素化し、−CF2O−を有する化合物(1C)を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992,827.を参照。化合物(1C)は化合物(21)を(ジエチルアミノ)サルファートリフルオリド(DAST)でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。Peer. Kirsch et al., Anbew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によってこの結合基を生成させることも可能である。
化合物(18)をn−ブチルリチウムで処理した後、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)などのホルムアミドと反応させてアルデヒド(23)を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩(22)をカリウムtert−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド(238)に反応させて化合物(1D)を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
化合物(1D)をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物(1E)を合成する。
ホスホニウム塩(22)の代わりにホスホニウム塩(24)を用い、項(IV)の方法に従って−(CH2)2−CH=CH−を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物(1F)を合成する。
ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物(18)に2−メチル−3−ブチン−2−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物(25)を得る。ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物(25)を化合物(17)と反応させて、化合物(1G)を合成する。
化合物(18)をn−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物(26)を得る。化合物(17)をn−ブチルリチウムで処理したあと化合物(26)と反応させて化合物(1H)を合成する。
化合物(23)を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物(27)を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物(28)を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物(28)を化合物(20)と反応させて化合物(1J)を合成する。
1,4−シクロヘキサノン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイルなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
化合物(1)を合成する方法は複数あるが、ここにその一例を示す。
1−4−3−1 中間原料となる化合物(39)を合成する方法
化合物(1)を合成する際のキーとなる中間体(39)を合成するための合成例を示す。
式中、R1、環W1、およびsは、式(1)の定義と同じであり、Y1は、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、−(CH2)4−、−OCH2−、−OCF2−、−CH2CH2CF2O−、−OCF2CH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2O−、−OCH2CH=CH−、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH2−CH=CH−、−(CF2)2−、−CF=CF−、−C≡C−、またはCH3Oである。
化合物(39)を有機合成化学における一般的な手法を用いることにより、p−トルエンスルフォニルクロライド一水和物を触媒にしてアルデヒドと反応させることで化合物(1)が合成される。
本発明の化合物は、公知の同様な構造の化合物に比べ、他の液晶材料との相溶性に優れかつ低粘度であり、液晶相の温度範囲も広い。また、類似の化合物と比較し、低いしきい値電圧を有するうえ比較的低粘度を示す。さらに本発明化合物は液晶表示素子が通常使用される条件下において物理的および化学的に十分安定であり、ネマチック液晶組成物の構成成分として極めて優れ、TN型、STN型およびTFT型用の液晶組成物の構成成分として好適に使用することができる。
STNまたはTN用の液晶組成物を調製する場合には、成分Cの含有量は0.1〜99.9重量%の範囲が適用できるが、好ましくは10〜97重量%、より好ましくは40〜95重量%である。また、後述の成分を混合することによりしきい値電圧、液晶相温度範囲、光学異方性値、誘電率異方性値、粘度などを調整できる。
この化合物(6)〜(11)(成分D)の好適例として、化合物(6−1)〜(6−6)、(7−1)〜(7−15)、(8−1)、(9−1)〜(9−3)、(10−1)〜(10−11)、および(11−1)〜(11−10)を挙げることができる。
本発明の液晶組成物の調製は、公知の方法、例えば必要な成分を高温度下で溶解させる方法などにより一般に調製される。また、用途に応じて当業者によく知られている添加物を添加して、例えばつぎに述べるような光学活性化合物、または重合可能な化合物、重合開始剤を含む本発明の液晶組成物、染料を添加したGH型用の液晶組成物を調製することができる。通常、添加物は当該業者によく知られており、文献などに詳細に記載されている。
光学活性化合物として、公知のキラルド−プ剤を添加する。このキラルド−プ剤は液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれを防ぐといった効果を有する。キラルド−プ剤の例として以下の光学活性化合物(Op−1)〜(Op−13)を挙げることができる。
本発明の液晶組成物は、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したNCAPや、液晶中に三次元網目状高分子を形成して作製したポリマ−分散型液晶表示素子(PDLCD)例えばポリマ−ネットワ−ク液晶表示素子(PNLCD)用をはじめ、複屈折制御(ECB)型やDS型用の液晶組成物としても使用できる。
本発明に係る液晶組成物は、例えば、各成分を構成する化合物が液体の場合には、それぞれの化合物を混合し振とうさせることにより、また固体を含む場合には、それぞれの化合物を混合し、加熱溶解によってお互い液体にしてから振とうさせることにより調製することができる。また、本発明に係る液晶組成物はその他の公知の方法により調製することも可能である。
本発明に係る液晶組成物は、PCモード、TNモード、STNモード、OCBモード等の動作モードを有し、AM方式で駆動する液晶表示素子だけでなく、PCモード、TNモード、STNモード、OCBモード、VAモード、IPSモード等の動作モードを有しパッシブマトリクス(PM)方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によっては制限されない。なお特に断りのない限り、「%」は「質量%」を意味する。
記録計としては島津製作所製のC−R6A型Chromatopac、またはその同等品を用いた。得られたガスクロマトグラムには、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積値が示されている。
液晶性化合物の物性値を測定する試料としては、化合物そのものを試料とする場合、化合物を母液晶と混合して測定用試料とする場合の2種類がある。
液晶性化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が25℃で析出する場合には、液晶性化合物と母液晶との割合を10質量%:90質量%、5質量%:95質量%、1質量%:99質量%の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が25℃で析出しなくなった組成で試料の物性値を測定し上記式にしたがって外挿値を求めて、これを液晶性化合物の物性値とする。
物性値の測定は後述する方法で行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ・ED−2521Aに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。また、測定に用いたTN素子には、TFTを取り付けなかった。
(1)偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート(メトラー社FP−52型ホットステージ)に化合物を置き、3℃/分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、液晶相の種類を特定した。
(2)パーキンエルマー社製走査熱量計DSC−7システム、またはDiamond DSCシステムを用いて、3℃/分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め(on set)、相転移温度を決定した。
化合物(1)の1つとして、化合物(1−15)を合成した。
特開昭61−112071号公報に記載されている合成法に従って、市販されている(1−15a)(184.8g)をアセトニトリル(2000ml)に溶かした後、氷冷下でNaI(180g)、トリエチルアミン(220ml)、TMSCl(200ml)を加える。1時間後、反応液をろ過してろ液を減圧濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製して(1−15b)(221g,79%)を得た。
特開昭61−112071号公報に記載されている合成法に従い、(1−15b)(180g)を無水エーテル(400ml)に溶かして、α,α−ジピリジル(80mg)を加えてから、n−ブチルリチウム(593ml)を20〜25℃の間で滴下した。この温度で1〜2時間攪拌した後にこの反応混合物を0℃に冷却しそしてこの温度のもとで、無水エーテルに塩化亜鉛を溶解した0.5mol/l溶液(932ml)を滴下した。この反応混合物を0〜10℃のもとで20分間攪拌した後、−10℃〜0℃に冷却して気体状ホルムアルデヒドを導入した。30分攪拌後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液にあけてからエーテル(500ml;3回)で抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をトルエン:酢酸エチル=5:1(容量比)を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、(1−15c)(28g、20%)を得た。
(1−15c)(8.7g)をアセトニトリル:酢酸=1:1(容量比;300ml)に溶かした後、水素化ホウ素トリアセトキシナトリウム(23.8g)を加えて室温で攪拌した。4時間後、飽和塩化アンモニウム水溶液(300ml)でクエンチしてから、酢酸エチル(100ml;3回)で抽出した。抽出液を飽和重曹水(100mlx2)、飽和食塩水(100ml;2回)で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣を酢酸エチルを展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、n−ヘプタンで再結晶することでジオール体(1−15d)(5.3g,60%)を合成した。
得られた化合物(1−15d)の物理化学性状を以下に示す。
上記のジオール体(1−15d)(1.00g)をトルエン(30ml)に溶解した後、p−トルエンスルホン酸1水和物(0.14g)、アルデヒド(1.48g)を加えてから加熱還流した。6時間後、反応混合物を、飽和重曹水(50mlx2)、飽和食塩水(50mlx2)で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をヘプタン−トルエン=1:1(容量比)を展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、エタノールで再結晶することでジオキサデカリン(1−15)(0.57g,31%)を合成した。
19F(CDCl3、ppm):δ-134.87 (2F, dd, J=8.2Hz, J=20.4Hz), -161.12 (1F, dd, J=6.5Hz, J=20.4Hz).
化合物(1)の1つとして、化合物(1−31)を合成した
19F(CDCl3、ppm):δ-134.89 (2F, dd, J=8.8Hz, J=20.6Hz), -165.24 (1F, dd, J=6.5Hz, J=20.6Hz).
1H−NMR(CDCl3、ppm): δ 0.65 (1H, ddd,, J=12.4Hz, J=12.3Hz, J=12.3Hz), 0.89 (3H, t, J=7.3Hz), 1.01-2.30(12H, m), 3.44-3.49 (1H, m), 3.58 (1H, dd, J=11.1Hz, J=11.0Hz), 4.11 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.0Hz), 5.99 (1H, s), 7.16 (2H, dd, J=8.6Hz, J=6.3Hz), 7.49 (2H, d, J=8.3Hz), 7.59 (2H, d, J=8.3Hz).
19F(CDCl3、ppm):δ-134.72 (2F, dd, J=8.6Hz, J=20.5Hz), -163.17 (1F, dd, J=6.3Hz, J=20.5Hz).
化合物(1)の1つとして、化合物(1−55)を合成した。
1H−NMR(CDCl3、ppm):δ 0.65 (1H, ddd,, J=12.4Hz, J=12.3Hz, J=12.2Hz), 0.89 (3H, t, J=7.3Hz), 1.01-2.40(12H, m), 3.43-3.49 (1H, m), 3.57 (1H, dd, J=11.0Hz, J=11.1Hz), 4.10 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.0Hz), 5.99 (1H, s), 7.13-7.17 (2H, m), 7.26-7.38 (3H, m).
19F(CDCl3、ppm):δ-118.16- -118.21 (1F, m), -134.98 (2F, dd, J=8.5Hz, J=20.6Hz),-163.17 (1F, dd, J=6.5Hz, J=20.6Hz).
化合物(1)の1つとして、化合物(1−115)を合成した
特開昭61−112071号公報に記載されている合成法に従って、市販されている(1−115a)(206g)をアセトニトリル(2000ml)に溶かした後、氷冷下でNaI(167g)、トリエチルアミン(154ml)、TMSCl(140ml)を加える。1時間後、反応液をろ過してろ液を減圧濃縮し、残渣をヘプタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製して(1−115b)(210g,77%)で得た。
特開昭61−112071号公報に記載されている合成法に従い、(1−115b)(210g)を無水エーテル(400ml)に溶かして、α,α−ジピリジル(80mg)を加えてから、n−ブチルリチウム(500ml)を20〜25℃の間で滴下した。この温度で1〜2時間攪拌した後にこの反応混合物を0℃に冷却しそしてこの温度のもとで、無水エーテルに塩化亜鉛をを溶解した0.5mol/l溶液(784ml)を滴下した。この反応混合物を0〜10℃のもとで20分間攪拌した後、−10℃〜0℃に冷却して気体状ホルムアルデヒドを導入した。30分攪拌後、反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液にあけてからエーテル(500ml;3回)で抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をトルエン:酢酸エチル=5:1(容量比)を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、(1−115c)(27g、15%)を得た。
1H−NMR(CDCl3、ppm):δ 0.83-0.91 (2H, m), 0.87 (3H, t, J=7.5Hz), 1.03 (2H, ddd, J=2.8Hz, J=12.5Hz, J=12.6Hz), 1.1-1.35 (7H, m), 1.43 (1H, ddd, J=5.0Hz, J=13.1Hz, J=12.6Hz), 1.63-1.80 (5H, m), 1.97-2.10 (2H, m), 2.30-2.43 (2H, m), 2.48-2.56 (1H, m), 2.86-2.89 (1H, m), 3.55-3.76 (2H, m).
(1−115c)(3.9g)をアセトニトリル:酢酸=1:1(容量比;100ml)に溶かした後、水素化ホウ素トリアセトキシナトリウム(7.2g)を加えて室温で攪拌した。3時間後、飽和塩化アンモニウム水溶液で(100ml)でクエンチしてから、酢酸エチル(50ml;3回)で抽出した。抽出液を飽和重曹水(50ml;2回)、飽和食塩水(50mlx2)で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣を酢酸エチルを展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、n−ヘプタンで再結晶することでジオール体(1−115d)(1.18g,30%)を合成した。
1H−NMR(CDCl3D2O-exchangeble ppm):δ 0.68 (1H, ddd, J=13.2Hz, J=12.3Hz, J=13.0Hz), 0.79-0.90 (2H, m), 0.86 (3H, t, J=7.5Hz), 1.03 (2H, ddd, J=2.8Hz, J=12.5Hz, J=12.6Hz), 1.12-1.34 (7H, m), 1.43 (1H, ddd, J=5.0Hz, J=13.1Hz, J=12.6Hz), 1.64-1.80 (5H, m), 1.97-2.10 (2H, m), 2.31-2.57 (1H, m), 2.86-2.89 (1H, m), 3.56-3.74 (2H, m).
ジオール体(1−115d)(1.50g)をトルエン(50ml)に溶解した後、p−トルエンスルホン酸1水和物(0.14g)、アルデヒド(1.51g)を加えてから加熱還流した。6時間後、反応混合物を、飽和重曹水(70ml;2回)、飽和食塩水(70mlx2)で洗浄後、乾燥して減圧濃縮した。残渣をヘプタン−トルエン=1:1(容量比)を展開溶媒とするシルカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してから、エタノール−ヘプタンで再結晶することでジオキサデカリン(1−115)(1.70g,73%)を合成した。
1H−NMR(CDCl3、ppm):δ 0.72 (1H, ddd, J=12.4Hz, J=12.3Hz, J=12.3Hz), 0.87 (3H, t, J=7.3Hz), 0.80-2.30(22H, m), 3.37-3.42 (1H, m), 3.54 (1H, dd, J=11.1Hz, J=11.1Hz), 4.07 (1H, dd, J=4.4Hz, J=11.0Hz), 5.45 (1H, s), 7.13-7.17 (2H, m)
19F(CDCl3、ppm):δ-134.86 (2F, dd, J=8.2Hz, J=20.4Hz),-161.12 (1F, dd, J=6.6Hz, J=20.4Hz).
液晶性化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、スメクチック相、または結晶が25℃で析出する場合には、液晶性化合物と母液晶との割合を10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%の順に変更をしていき、スメクチック相、または結晶が25℃で析出しなくなった組成で試料の物性値を測定し上記式にしたがって外挿値を求めて、これを液晶性化合物の物性値とする。
母液晶A:
比較化合物(s−1)を合成し、この化合物の15重量%と母液晶Aの85重量%とからなる組成物を調製し、[実施例3]と同様にして物性値を測定した。その結果、この化合物のΔεは2.3となり、本願化合物(1−45)および(1−55)の方が正に大きなΔεを有することが分かった。
比較化合物(s−2)を合成し、この化合物の15重量%と母液晶Aの85重量%とからなる組成物を調製し、[実施例3]と同様にして物性値を測定した。その結果、この化合物のΔεは3.6となり、本願化合物(1−45)および(1−55)の方が正に大きなΔεを有することが分かった。
さらに、化合物(1)を含む本発明の代表的な組成物例1〜13について、組成物の成分である化合物とその割合(重量%)、および物性値を示した。
各組成物例に含まれる化合物は表1の取り決めに従い、左末端基、結合基、環構造、および右末端基の記号によって表示した。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号である。1,4−シクロヘキシレンおよび1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの立体配置はトランスである。末端基の記号がない場合は、末端基が水素であることを意味する。
1)誘電率異方性が正である組成物:2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が約9μm、ツイスト角が80度の液晶セルに試料を入れた。このセルに20ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。0.5ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。
2)誘電率異方性が負である組成物:ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、0.5ボルトを印加して誘電率(ε‖)を測定した。ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、0.5ボルトを印加して誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。
1)誘電率異方性が正である組成物:2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が(0.5/Δn)μmであり、ツイスト角が80度である、ノーマリーホワイトモード(normally white mode)の液晶表示素子に試料を入れた。Δnは上記の方法で測定した光学異方性の値である。この素子に周波数が32Hzである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が90%になったときの電圧の値を測定した。
2)誘電率異方性が負である組成物:2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)が約9μmであり、ホメオトロピック配向に処理したノーマリーブラックモード(normally black mode)の液晶表示素子に試料を入れた。この素子に周波数が32Hzである矩形波を印加した。矩形波の電圧を上昇させ、素子を通過する光の透過率が10%になったときの電圧の値を測定した。
3−GdB(F,F)−F (1−15) 6%
3−GdHB(F,F)−F (1−31) 3%
2−BEB(F)−C (5−14) 5%
3−BEB(F)−C (5−14) 4%
4−BEB(F)−C (5−14) 6%
1V2−BEB(F,F)−C (5−15) 16%
3−HB−O2 (12−5) 10%
3−HH−4 (12−1) 3%
3−HHB−F (3−1) 3%
3−HHB−1 (13−1) 8%
3−HHB−O1 (13−1) 4%
3−HBEB−F (3−37) 4%
3−HHEB−F (3−10) 7%
5−HHEB−F (3−10) 4%
3−H2BTB−2 (13−17) 4%
3−H2BTB−3 (13−17) 4%
3−H2BTB−4 (13−17) 4%
3−HB(F)TB−2 (13−18) 5%
NI=79.8℃;Δn=0.132;Δε=38.4;Vth=1.01V.
3−GdBB(F,F)−F (1−45) 3%
3−GdB(F)B(F,F)−F (1−55) 3%
2−HB−C (5−1) 5%
3−HB−C (5−1) 12%
3−HB−O2 (12−5) 15%
2−BTB−1 (12−10) 3%
3−HHB−F (3−1) 4%
3−HHB−1 (13−1) 8%
3−HHB−O1 (13−1) 5%
3−HHB−3 (13−1) 14%
3−HHEB−F (3−10) 4%
5−HHEB−F (3−10) 4%
2−HHB(F)−F (3−2) 3%
3−HHB(F)−F (3−2) 7%
5−HHB(F)−F (3−2) 7%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 3%
NI=100.4℃;Δn=0.102;Δε=5.2;Vth=2.38V;η=22.7mPa・sec.
3−GdB(F,F)−F (1−15) 4%
3−HGdB(F,F)−F (1−115) 3%
3−BEB(F)−C (5−14) 8%
3−HB−C (5−1) 4%
V−HB−C (5−1) 8%
1V−HB−C (5−1) 8%
3−HB−O2 (12−5) 3%
3−HH−2V (12−1) 14%
3−HH−2V1 (12−1) 7%
V2−HHB−1 (13−1) 15%
3−HHB−1 (13−1) 5%
3−HHEB−F (3−10) 4%
3−H2BTB−2 (13−17) 6%
3−H2BTB−3 (13−17) 6%
3−H2BTB−4 (13−17) 5%
NI=90.0℃;Δn=0.125;Δε=8.8;Vth=1.98V;η=16.9mPa・sec.
上記組成物100部にOp05を0.25部添加したときのピッチは60.7μmであった。
3−GdHB(F,F)−F (1−31) 3%
3−GdBB(F,F)−F (1−45) 3%
5−BEB(F)−C (5−14) 5%
V−HB−C (5−1) 11%
5−PyB−C (5−9) 6%
4−BB−3 (12−8) 11%
3−HH−2V (12−1) 10%
5−HH−V (13−1) 11%
V−HHB−1 (13−1) 7%
V2−HHB−1 (13−1) 11%
3−HHB−1 (13−1) 9%
1V2−HBB−2 (13−4) 10%
3−HHEBH−3 (14−6) 3%
NI=84.4℃;Δn=0.114;Δε=5.8;Vth=2.03V;η=19.4mPa・sec.
3−GdB(F)B(F,F)−F (1−55) 4%
3−HGdB(F,F)−F (1−115) 4%
1V2−BEB(F,F)−C (5−15) 6%
3−HB−C (5−1) 12%
2−BTB−1 (2) 10%
5−HH−VFF (12−1) 30%
3−HHB−1 (13−1) 2%
VFF−HHB−1 (13−1) 8%
VFF2−HHB−1 (13−1) 11%
3−H2BTB−2 (13−17) 5%
3−H2BTB−3 (13−17) 4%
3−H2BTB−4 (13−17) 4%
NI=81.4℃;Δn=0.128;Δε=7.3;Vth=1.95V;η=17.2mPa・sec.
3−GdB(F)−OCF3 (1−17) 4%
5−GdHB(F,F)−F (1−35) 4%
5−HB−CL (2−2) 16%
3−HH−4 (12−1) 12%
3−HH−5 (12−1) 4%
3−HHB−F (3−1) 4%
3−HHB−CL (3−1) 3%
4−HHB−CL (3−1) 4%
3−HHB(F)−F (3−2) 10%
4−HHB(F)−F (3−2) 9%
5−HHB(F)−F (3−2) 5%
7−HHB(F)−F (3−2) 4%
5−HBB(F)−F (3−23) 4%
1O1−HBBH−5 (14−1) 3%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 2%
4−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
5−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (4−15) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (4−15) 3%
1V2−GdBB−F (1−47) 4%
3−HGdB(F)−OCF3 (1−127) 3%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 9%
3−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
4−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
5−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 21%
5−HBB(F,F)−F (3−24) 20%
3−H2BB(F,F)−F (3−27) 4%
5−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
5−HHEBB−F (4−17) 2%
3−HH2BB(F,F)−F (4−15) 3%
1O1−HBBH−4 (14−4) 3%
1O1−HBBH−5 (14−4) 4%
3−GdB(F,F)−F (1−15) 4%
3−GdHB(F,F)−F (1−31) 4%
5−HB−F (2−2) 12%
6−HB−F (2−2) 9%
7−HB−F (2−2) 7%
2−HHB−OCF3 (3−1) 7%
3−HHB−OCF3 (3−1) 7%
4−HHB−OCF3 (3−1) 7%
5−HHB−OCF3 (3−1) 5%
3−HH2B−OCF3 (3−4) 4%
5−HH2B−OCF3 (3−4) 4%
3−HHB(F,F)−OCF2H (3−3) 4%
3−HHB(F,F)−OCF3 (3−3) 5%
3−HH2B(F)−F (3−5) 3%
3−HBB(F)−F (3−23) 6%
5−HBB(F)−F (3−23) 6%
5−HBBH−3 (14−1) 3%
3−HB(F)BH−3 (14−2) 3%
NI=78.4℃;Δn=0.084;Δε=5.3;Vth=2.01V;η=17.8mPa・sec.
3−GdB(F,F)−F (1−15) 3%
3−GdBB(F,F)−F (1−45) 3%
5−HB−CL (2−2) 7%
3−HH−4 (12−1) 8%
3−HHB−1 (13−1) 5%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 8%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 20%
5−HBB(F,F)−F (3−24) 15%
3−HHEB(F,F)−F (3−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (3−12) 3%
5−HHEB(F,F)−F (3−12) 3%
2−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
3−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
5−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 6%
NI=79.3℃;Δn=0.101;Δε=8.9;Vth=1.48V;η=26.2mPa・sec.
3−GdHB(F,F)−F (1−31) 3%
3−GdB(F)B(F,F)−F (1−55) 3%
3−HB−CL (2−2) 2%
5−HB−CL (2−2) 4%
3−HHB−OCF3 (3−1) 5%
3−H2HB−OCF3 (3−13) 5%
5−H4HB−OCF3 (3−19) 15%
V−HHB(F)−F (3−2) 5%
3−HHB(F)−F (3−2) 5%
5−HHB(F)−F (3−2) 5%
3−H4HB(F,F)−CF3 (3−21) 8%
5−H4HB(F,F)−CF3 (3−21) 10%
5−H2HB(F,F)−F (3−15) 5%
5−H4HB(F,F)−F (3−21) 7%
2−H2BB(F)−F (3−26) 5%
3−H2BB(F)−F (3−26) 8%
3−HBEB(F,F)−F (3−39) 5%
NI=72.1℃;Δn=0.097;Δε=9.3;Vth=1.70V;η=30.9mPa・sec.
3−HGdB(F,F)−F (1−115) 3%
3−GdB(F)−OCF3 (1−17) 2%
5−HB−CL (2−2) 15%
7−HB(F,F)−F (2−4) 3%
3−HH−4 (12−1) 10%
3−HH−5 (12−1) 5%
3−HB−O2 (12−5) 15%
3−HHB−1 (13−1) 8%
3−HHB−O1 (13−1) 5%
2−HHB(F)−F (3−2) 7%
3−HHB(F)−F (3−2) 7%
5−HHB(F)−F (3−2) 7%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 6%
3−H2HB(F,F)−F (3−15) 5%
4−H2HB(F,F)−F (3−15) 2%
5−GdHB(F,F)−F (1−35) 3%
1V2−GdBB−F (1−47) 3%
5−HB−CL (2−2) 3%
7−HB(F)−F (2−3) 7%
3−HH−4 (12−1) 9%
3−HH−EMe (−) 20%
3−HHEB−F (3−10) 8%
5−HHEB−F (3−10) 8%
3−HHEB(F,F)−F (3−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (3−12) 5%
4−HGB(F,F)−F (3−103) 5%
5−HGB(F,F)−F (3−103) 6%
2−H2GB(F,F)−F (3−106) 4%
3−H2GB(F,F)−F (3−106) 5%
5−GHB(F,F)−F (3−109) 4%
3−GdHB(F,F)−F (1−31) 3%
3−HGdB(F)−OCF3 (1−127) 3%
3−HB−O2 (12−5) 10%
5−HB―CL (2−2) 13%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 7%
3−PyB(F)−F (2−15) 10%
5−PyB(F)−F (2−15) 10%
3−PyBB−F (3−80) 10%
4−PyBB−F (3−80) 7%
5−PyBB−F (3−80) 10%
5−HBB(F)B−2 (14−5) 10%
5−HBB(F)B−3 (14−5) 7%
また、本発明は、この液晶化合物を成分として、この化合物を構成する環、置換基、結合基などを適当に選択することにより、所望の物性を有する上記の特徴を備えた新たな液晶組成物を提供し、さらにこの液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子を提供する。
Claims (19)
- 式(1)で表される化合物。
式中、R1およびR2は独立して、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数2〜10のアルキニル、ハロゲン、または−C≡Nであり、これらにおいて任意の−CH2−は、−O−、−S−、または−CO−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
環W1、環W2および環W3は独立して、次の1)または2)であり:
1)1,4−シクロへキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の1つの−CH2−または隣接していない2つ以上の−CH2−は、−O−で置き換えられてもよく;
2)1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6、−ジイルであり、この1,4−フェニレンにおいて任意の1つまたは2つの−CH=は−N=で置き換えられてもよく;
そして、この1)または2)に記載の基において、任意の水素は、ハロゲン、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Y1、Y2、およびY3は独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、−(CH2)4−、−OCH2−、−OCF2−、−CH2CH2CF2O−、−OCF2CH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2O−、−OCH2CH=CH−、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH2−CH=CH−、−CH2CO−、−COCH2−、−COO−、−OCO−、−(CF2)2−、−CF=CF−、または−C≡C−であり;
s、uおよびvは独立して、0または1であり、s、uおよびvの和は、1、2または3であり;
そして、sが0であり、uとvの和が1であり、R2が、アルキル、アルコキシ、エステル、または−C≡Nであるとき、環W2および環W3の存在する方は、1)または2)に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられていて;
sが0であり、uおよびvが共に1であり、かつY3が−COO−であるときは、環W2および環W3の少なくとも一方は、1)または2)に記載の基において、任意の水素が、ハロゲン、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられている。 - R1およびR2が独立して、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜11のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、またはフッ素であり、これらの基において、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
環W1、環W2および環W3が独立して、次の1)または2)であり;
1)1,4−シクロへキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、これらの基において任意の1つの−CH2−または隣接していない2つ以上の−CH2−は−O−により置き換えられていてもよく;
2)1,4−フェニレンまたはナフタレン−2,6−ジイルであり、1,4−フェニレンにおいて任意の1つまたは2つの−CH=は−N=により置き換えられていてもよく;
1)または2)に記載の基において任意の水素はフッ素で置き換えられていてもよく;
Y1、Y2およびY3が独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2O−、−OCH2CH=CH−、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH2CH=CH−、−COO−、または−OCO−である、請求項1に記載の化合物。 - 環W1、環W2および環W3が独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリダジン−2,5−ジイルであり;Y1、Y2およびY3が独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−CH=CHCH2O−、−CH=CH−CH2CH2−、−COO−、または−OCO−である、請求項1に記載の化合物。
- 環W1、環W2および環W3が独立して、1,4−シクロへキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Y1、Y2およびY3が独立して、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CF2O−、または−COO−である、
請求項1に記載の化合物。 - 請求項5に記載の式(1−1)〜(1−14)において、R1は、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、または炭素数1〜9のアルコキシであり;
R2は、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、またはフッ素であり、これらにおいて任意の水素はハロゲンで置き換えられていてもよく
Y1、Y2およびY3は独立して、単結合または−(CH2)2−である請求項5に記載の化合物 - 請求項5に記載の式(1−1)〜(1−14)において、R1は独立して、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、または炭素数1〜9のアルコキシであり;
R2はフッ素または−OCF3である請求項6に記載の化合物。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。
- 式(2)、(3)および(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項8に記載の液晶組成物。
式中、R3は独立して炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
X1は独立して、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環A1、環A2および環A3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1−ピラン−2,5−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレンであり;
Z1およびZ2は独立して、−(CH2)2−、−(CH2)4−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2O−、または単結合であり;
L1およびL2は独立して水素またはフッ素である。 - 式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項8に記載の液晶組成物。
式中、R4は炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
X2は−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
環B1、環B2および環B3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1−ピラン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z3は、−(CH2)2−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−C≡C−、−CH2O−、または単結合であり;
L3およびL4は独立して水素またはフッ素であり;
qは0、1または2であり、rは0または1である。 - 式(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、および(11)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項8に記載の液晶組成物。
式中、R5およびR6は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
環C1、環C2、環C3、および環C4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、6−ピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロ−2,6−ナフタレンであり;
Z4、Z5、Z6およびZ7は独立して、−(CH2)2−、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、−OCF2(CH2)2−、または単結合であり;
L5およびL6は独立してフッ素または塩素であり;
j、k、l、m、n、およびpは独立して0または1であり、k、l、m、およびnの和は、1または2である。 - 式(12)、(13)および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項8に記載の液晶組成物。
式中、R7およびR8は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてこれらの基において任意の−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
環D1、環D2および環D3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ1,4−フェニレンであり;
Z8およびZ9は独立して、−C≡C−、−COO−、−(CH2)2−、−CH=CH−、または単結合である。 - 請求項10に記載の式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項9に記載の液晶組成物。
- 請求項12に記載の式(12)、(13)および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項9に記載の液晶組成物。
- 請求項12に記載の式(12)、(13)および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項10に記載の液晶組成物。
- 請求項12に記載の式(12)、(13)および(14)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項11に記載の液晶組成物。
- 少なくとも1つの光学活性化合物および/または重合可能な化合物をさらに含有する、請求項8〜16のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 少なくとも1つの酸化防止剤および/または紫外線吸収剤をさらに含有する請求項8〜17のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 請求項8〜18のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010126204A JP5736670B2 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | 二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010126204A JP5736670B2 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | 二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011251931A JP2011251931A (ja) | 2011-12-15 |
JP5736670B2 true JP5736670B2 (ja) | 2015-06-17 |
Family
ID=45416189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010126204A Expired - Fee Related JP5736670B2 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | 二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5736670B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2703472B1 (de) * | 2012-08-31 | 2018-07-04 | Merck Patent GmbH | Flüssigkristallines Medium |
CN102898413B (zh) * | 2012-10-13 | 2015-04-08 | 江苏和成显示科技股份有限公司 | 含二氧杂饱和茚环类的液晶化合物及其组合物 |
CN102898414B (zh) * | 2012-10-13 | 2015-04-08 | 江苏和成显示科技股份有限公司 | 二氧杂饱和萘环类液晶化合物及其组合物和应用 |
TWI599640B (zh) * | 2016-11-24 | 2017-09-21 | Daxin Mat Corp | Compound, liquid crystal medium containing the compound and display unit |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD227720A1 (de) * | 1984-10-16 | 1985-09-25 | Univ Halle Wittenberg | Verfahren zur herstellung von kristallin-fluessigen 2,5-disubstituierten-trans-1,3-dioxadecalinen |
DD263784A1 (de) * | 1987-06-16 | 1989-01-11 | Univ Halle Wittenberg | Kristallin-fluessige gemische |
JP2728762B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1998-03-18 | 三井東圧化学株式会社 | 強誘電性液晶組成物および強誘電性液晶素子 |
CN101326174B (zh) * | 2005-12-08 | 2012-07-25 | Jnc株式会社 | 具二氢香豆素骨架的化合物、液晶组合物和液晶显示装置 |
JP5163018B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2013-03-13 | Jnc株式会社 | クロロフルオロベンゼン系液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
KR20110015605A (ko) * | 2008-06-09 | 2011-02-16 | 짓쏘 가부시끼가이샤 | 시클로헥산 고리를 갖는 5 고리 액정 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자 |
-
2010
- 2010-06-01 JP JP2010126204A patent/JP5736670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011251931A (ja) | 2011-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5582035B2 (ja) | 含窒素複素環を有する5環液晶化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP5817734B2 (ja) | シクロヘキセン−3,6−ジイル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP6627515B2 (ja) | 3,6−ジヒドロ−2h−ピランを有する誘電率異方性が負の液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP5145753B2 (ja) | フルオロイソプロピル基を側鎖として有する化合物およびこれを用いた液晶組成物 | |
JP5488628B2 (ja) | テトラヒドロピラン化合物、液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP5880832B2 (ja) | 液晶化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
WO2010095506A1 (ja) | テトラヒドロピランおよび2,2',3,3'-テトラフルオロビフェニルを有する4環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
EP1762605B1 (en) | Naphthalene compound with terminal hydrogen, liquid crystal composition including the compound, and LCD device including the liquid crystal composition | |
JP5736670B2 (ja) | 二つの酸素を有する縮合環からなる液晶化合物およびこれを用いた液晶組成物 | |
JP4492206B2 (ja) | パーフルオロプロペニルを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4442179B2 (ja) | アリルエーテル化合物、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP5887713B2 (ja) | フルオロビニル誘導体、液晶組成物及び液晶表示素子 | |
JP5422898B2 (ja) | ハロゲン化アルキル基と結合した2,2,2−ビシクロオクタンを有する新規な化合物およびこれを用いた液晶組成物 | |
JP2004262933A (ja) | 結合基にフッ素化されたアルキル基を有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP5544940B2 (ja) | インドール環を有する化合物、液晶組成物、及び液晶表示素子 | |
JP5929781B2 (ja) | ジフルオロエチレンオキシ化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP2006232727A (ja) | クマリン誘導体、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP4892853B2 (ja) | カーボネート結合基を有する液晶性化合物、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
WO2010146992A1 (ja) | 5環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4978017B2 (ja) | ベンゾジオキシン誘導体、これを含む液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP6677122B2 (ja) | 両端にアルケニルを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP5365131B2 (ja) | ピペリドン環を有する化合物およびこれを用いた液晶組成物 | |
JP4419457B2 (ja) | ジヒドロピラン化合物、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP4774963B2 (ja) | クマリン誘導体、この化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子 | |
JP5637135B6 (ja) | 5環液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130417 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140715 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150324 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150406 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5736670 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |