JP5763938B2 - 液晶化合物、その製造方法、液晶組成物および液晶電気光学素子 - Google Patents
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Description
このような液晶素子には液晶相を示す材料が使用されているが、現在のところ、これら全ての特性を単独の化合物で満たすわけではなく、1つまたは2つ以上の特性の優れた複数の液晶化合物や非液晶性化合物を混合して液晶組成物として要求性能を満たしている。
液晶素子の分野において、液晶組成物に使用される化合物に要求される種々の特性の中でも、他の液晶材料または非液晶材料との相溶性に優れ、化学的にも安定であり、かつ液晶素子に用いた場合に広い温度範囲で高速応答性に優れ低電圧駆動できる性質を有する化合物または液晶組成物を提供することは重要な課題である。
また、本発明は、該液晶化合物を含有し、低電圧で駆動できる液晶電気光学素子を得るのに好適な液晶組成物およびその液晶組成物を用いた液晶電気光学素子を提供することを目的とする。
下記式(1)で表される液晶化合物。
R1-(A1)a-Z1-(A2)b-Z2-(A3)c-Z3-A4-C≡CCF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e-R2 (1)
式中の記号は、以下の意味を示す。
R1およびR2:相互に独立して、水素原子、ハロゲン原子、−CN、−NCS、−SF5または炭素数1〜18の1価の脂肪族炭化水素基であり、前記脂肪族炭化水素基中の1つ以上の−CH2 −は、エーテル性酸素原子(−O−)またはチオエーテル性硫黄原子(−S−)で置換されていてもよく、該基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
A1、A2、A3、A5、A6およびA7:相互に独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,3−シクロブチレン基、1,2−シクロプロピレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、または1,4−フェニレン基。
A4:トランス−1,4−シクロへキシレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,3−シクロブチレン基、1,2−シクロプロピレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基または1,4−シクロヘキセニレン基。ただし、後方2基の−C≡CCF2O−基への結合手は、前者が2−位、後者が4−位の飽和結合部位の炭素である。
上記A1、A2、A3、A4、A5、A6およびA7の基中の1つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、該基中に存在する1つまたは2つの=CH−基は窒素原子で置換されていてもよく、1つまたは2つの−CH2−基は−O−または−S−に置換されていてもよい。
Z1、Z2、Z3、Z4およびZ5:相互に独立して、単結合、または炭素数1〜4の2価の脂肪族炭化水素基であり、該基中の1つ以上の−CH2−は、−O−、−S−に置換されていてもよく、基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
a、b、c、dおよびe:相互に独立して0または1。ただし、0≦a+b+c+d+e≦3。
R11-(A11)a-Z11-(A21)b-Z21-(A31)c-Z31-A41-C≡CCF2O-A51-Z41-(A61)d-Z51-(A71)e-R21 (1−1)
式中の記号は、以下の意味を示す。
R11およびR21:相互に独立して、水素原子、フッ素原子、−SF5、炭素数1〜18のアルキル基、または炭素数2〜18のアルケニル基。アルキル基およびアルケニル基の基中の1つ以上の−CH2−は−O−または−S−に置換されていてもよく、基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
A11、A21、A31、A51、A61およびA71:相互に独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基、または1,4−フェニレン基。
A41:トランス−1,4−シクロへキシレン基。
A11、A21、A31、A41、A51、A61およびA71の基中の1つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、基中に存在する1つまたは2つの=CH−基は窒素原子で置換されていてもよく、1つまたは2つの−CH2−基は−O−または−S−で置換されていてもよい。
Z11、Z21、Z31、Z41およびZ51:相互に独立して、単結合、炭素数1〜4のアルキレン基であり、基中の1つ以上の−CH2−は−O−に置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
a、b、c、dおよびeは前記と同じ意味である。
R12-(A12)a-Z12-(A22)b-Z22-(A32)c-Z32-A42-C≡CCF2O-A52-Z42-(A62)d-Z52-(A72)e-R22 (1−2)
式中の記号は、以下の意味を示す。
R12:水素原子または炭素数1〜10のアルキル基。該基中の1つ以上の−CH2−は−O−で置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
R22:水素原子、フッ素原子、−SF5、または炭素数1〜10のアルキル基。該基中の1つ以上の−CH2−は−O−で置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素で置換されていてもよい。
A12、A22、A32、A52、A62およびA72:相互に独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基または1つもしくは2つのフッ素原子で置換された1,4−フェニレン基。
A42 :トランス−1,4−シクロへキシレン基。
Z12、Z22、Z32、Z42およびZ52:相互に独立して、単結合、または炭素数1〜4のアルキレン基。
a、b、c、dおよびeは前記と同じ意味である。
R1-(A1)a-Z1-(A2)b-Z2-(A3)c-Z3-A4-CH=C(X1)-CF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e -R2 (4)
式中、X1は塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、R1、R2、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、a、b、c、dおよびeは式(1)と同じ意味である。
二重結合は(Z)または(E)である。
式(4)で表される化合物は、下記式(2)で表される化合物と下記式(3)で表される化合物とを反応させて製造するのが好ましい。
HC≡CCF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e-R2 (2)
R1-(A1)a-Z1-(A2)b-Z2-(A3)c-Z3-A4-X1 (3)
式中、R1、R2、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、a、b、c、d、eおよびX1は、式(4)と同じ意味である。
本発明の製造方法に従えば、−C≡CCF2O−連結基を有する化合物を汎用性が高く工業的にも容易に簡便かつ効率的に製造することができる。また、本発明はこのような製造方法において有用な中間体を提供することができる。
本明細書において、式(1)で表される液晶化合物を化合物(1)と記し、他の式で表される化合物も同様に記す。
置換アルキル基としては、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルキルチオ基、アルキルチオアルキル基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基等が挙げられる。
置換アルケニル基としては、アルケニルオキシ基、アルケニルオキシアルキル基、アルケニルチオ基、アルケニルチオアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロアルケニルオキシ基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられる。
アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、プロポキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基等が挙げられる。
アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基等が挙げられる。
アルキルチオアルキル基としては、メチルチオメチル基、エチルチオメチル基、プロピルチオメチル基、ブチルチオメチル基、メチルチオエチル基、エチルチオエチル基、プロピルチオエチル基、メチルチオプロピル基、エチルチオプロピル基、プロピルチオプロピル基等が挙げられる。
アルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、3−ブテニル基、3−ペンテニル基等が挙げられる。
アルケニルオキシ基としては、アリルオキシ基等が挙げられる。
フルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、フルオロメチル基、2−フルオロエチル基、ジフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、2−フルオロエチル基、3−フルオロプロピル基、4−フルオロブチル基、5−フルオロペンチル基等が挙げられる。
フルオロアルコキシ基としては、フルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ基、ヘプタフルオロプロポキシ基、1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシ基等が挙げられる。
フルオロアルコキシアルキル基としては、トリフルオロメトキシメチル基等が挙げられる。
フルオロアルケニル基としては、2−フルオロエテニル基、2,2−ジフルオロエテニル基、1,2,2−トリフルオロエテニル基、3−フルオロ−1−ブテニル基、4−フルオロ−1−ブテニル基等が挙げられる。
フルオロアルキルチオ基としては、トリフルオロメチルチオ基、ジフルオロメチルチオ基、1,1,2,2−テトラフルオロエチルチオ基、2,2,2−トリフルオロエチルチオ基等が挙げられる。
R2としては、フッ素原子、−SF5、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10の置換アルキル基が特に好ましい。
また、A4:トランス−1,4−シクロへキシレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,3−シクロブチレン基、1,2−シクロプロピレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基または1,4−シクロヘキセニレン基。ただし、後方2基の−C≡CCF2O−基への結合手は、前者が2−位、後者が4−位の飽和結合部位の炭素である。
これらA1〜A7の環を構成する=CH−基の1つまたは2つは窒素原子で置換されていてもよく、1つまたは2つの−CH2−基は−O−、−S−に置換されていてもよく、また各基中の1つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、これら基および水素原子の置換のいずれも含んでいてもよい。このような置換を有する基を、各環基名の前に「置換」の語を付して、たとえば「置換1,4−フェニレン基」、「置換トランス−1、4−シクロヘキシレン基」などと称することがある。ここでのハロゲン原子としては、塩素原子およびフッ素原子が好ましい。
窒素原子による置換1,4−フェニレン基としては、2,5−ピリミジニレン基または2,5−ピリジニレン基等が挙げられる。
−O−、−S−による置換トランス−1,4−シクロへキシレン基としては、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、1,3−ジチアン−2,5−ジイル基等が挙げられる。
A4としては、反応性や原料入手の関係から、トランス−1,4−シクロへキシレン基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基が挙げられ、中でもアルキレン基が好ましい。
置換アルキレン基としては、−CF2CF2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CHFCH2−、−CH2CHF−、−CF2CHF−、−CHFCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2S−、−SCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2CF2CF2−、−OCF2CF2O−、−C2H4CF2O−、等が挙げられる。
また、Z1、Z2、Z3、Z4またはZ5が単結合である場合には、それぞれの基の両側に存在する基は直接結合することを意味する。例えば、Z1が単結合でありaおよびbが1の場合はA1とA2とは直接結合する。また、Z1、Z2およびZ3が単結合でありa、bおよびcが0である場合は、R1とA4とは直接結合する。
中でも、単結合および炭素数1〜4のアルキレン基が特に好ましい。
a、b、c、dおよびeは化合物に要求される特性に応じて適宜選択することができる。
たとえば化合物(1)が低粘性であること、あるいは該化合物が他の液晶材料または非液晶材料との相溶性に優れている点を重視する場合、0≦a+b+c+d+e≦1であることが好ましい。一方、化合物の高い液晶温度範囲を重視する場合、1≦a+b+c+d+e≦3であることが好ましい。
A5、A6、A7:相互に独立して、1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、または2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン基。
Z4、Z5:単結合
d、e:相互に独立して0または1
また、A5、A6およびA7における置換型環基の置換位置は、R1に近いほうを4位、R2に近い方を1位とする。
R11-(A11)a-Z11-(A21)b-Z21-(A31)c-Z31-A41-C≡CCF2O-A51-Z41-(A61)d-Z51-(A71)e-R21 (1−1)
式中の記号は、以下の意味を示す。
R11およびR21:相互に独立して、水素原子、フッ素原子、−SF5、炭素数1〜18のアルキル基、または炭素数2〜18のアルケニル基。アルキル基およびアルケニル基の基中の1つ以上の−CH2−は−O−または−S−に置換されていてもよく、基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
A11、A21、A31、A51、A61およびA71:相互に独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基、または1,4−フェニレン基。
A41 :トランス−1,4−シクロへキシレン基。
A11、A21、A31、A41、A51、A61およびA71の基中の1つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよく、基中に存在する1つまたは2つの=CH−基は窒素原子で置換されていてもよく、1つまたは2つの−CH2−基は−O−または−S−で置換されていてもよい。
Z11、Z21、Z31、Z41およびZ51:相互に独立して、単結合、炭素数1〜4のアルキレン基であり、基中の1つ以上の−CH2−は−O−に置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
a、b、c、dおよびeは前記と同じ意味である。
R12-(A12)a-Z12-(A22)b-Z22-(A32)c-Z32-A42-C≡CCF2O-A52-Z42-(A62)d-Z52-(A72)e-R22 (1−2)
式中の記号は以下の意味を示す。
R12:水素原子または炭素数1〜10のアルキル基。該基中の1つ以上の−CH2−は−O−で置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
R22:水素原子、フッ素原子、−SF5、または炭素数1〜10のアルキル基。該基中の1つ以上の−CH2−は−O−で置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素で置換されていてもよい。
A12、A22、A32、A52、A62およびA72:相互に独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、1つまたは2つのフッ素原子で置換された1,4−フェニレン基。
A42 :トランス−1,4−シクロへキシレン基。
Z12、Z22、Z32、Z42およびZ52:相互に独立して、単結合、または炭素数1〜4のアルキレン基。
a、b、c、dおよびeは前記と同じ意味である。
HC≡CCF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e-R2 (2)
R1-(A1)a-Z1-(A2)b-Z2-(A3)c-Z3-A4-X1 (3)
R1-(A1)a-Z1-(A2)b-Z2-(A3)c-Z3-A4-CH=C(X1)-CF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e -R2 (4)
式中、R1、R2、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、a、b、c、dおよびeは前述の式(1)と同じ意味である。X1は塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、なかでもヨウ素原子が好ましい。
Y-C≡C-H (a)
↓ CF2Br2
Y-C≡C-CF2Br (b)
↓ HO-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e-R2 (c)
Y-C≡C-CF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e-R2 (d)
↓
HC≡C-CF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e-R2 (2)
ただし、式中のYは保護基を意味し、A5、A6、A7、Z4、Z5およびR2は前記と同じ意味を示す。
反応溶媒としては、反応に不活性なものであれば使用でき、特に制限されない。中でも飽和炭化水素系溶媒とエーテル系溶媒が好ましく、THF、ジメチルエーテルおよびメチル−tert−ブチルエーテルが特に好ましい。溶媒の使用量は、化合物(a)の質量([g])に対して、1〜20倍の体積(mL)使用するのが好ましい。ただし、これは合成の規模により大きく異なり、適宜変更することが可能である。
反応温度は、−90〜30℃が好ましく、−90〜−60℃が特に好ましい。
反応溶媒としては、反応に不活性なものであれば使用でき、特に制限されない。中でも、芳香族系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、非プロトン性極性溶媒および水が好ましい。
反応温度は、0〜150℃が好ましく、90〜130℃が特に好ましい。
塩基の使用量は、化合物(4)1モルに対して、0.8〜1.5モルが好ましい。
R3−Cy−Ph−R4
R3−Cy−PhFF−CN
R3−Ph−Ph−R4
R3−Ph−C≡C−Ph−R4
R3−Cy−COO−Ph−R4
R3−Cy−COO−PhFF−CN
R3−Ph−COO−Ph−R4
R3−Ph−COO−PhFF−CN
R3−Cy−CH=CH−Ph−R4
R3−Ph−CH=CH−Ph−R4
R3−Ph−CF=CF−Ph−R4
R3−Cy−CF=CF−Ph−R4
R3−Cy−CF=CF−Cy−R4
R3−Cy−Ph−CF=CF−Ph−R4
R3−Cy−Ph−CF=CF−Cy−R4
R3−Cy−Cy−CF=CF−Ph−R4
R3−Ph−Ph−CF=CF−Ph−R4
R3−Cy−CH2 CH2 −Ph−R4
R3−Cy−Ph−CH2 CH2−Ph−R4
R3−Cy−Ph−CH2 CH2−Cy−R4
R3−Cy−Cy−CH2 CH2−Ph−R4
R3−Ph−CH2 CH2−Ph−R4
R3−Ph−Ph−CH2 CH2−Ph−R4
R3−Ph−Ph−CH2 CH2−Cy−R4
R3−Cy−Ph−Ph−R4
R3−Cy−Ph−PhFF−CN
R3−Cy−Ph−C≡C−Ph−R4
R3−Cy−Ph−C≡C−PhFF−CN
R3−Cy−Ph−C≡C−Ph−Cy−R4
R3−Cy−CH2 CH2−Ph−C≡C−Ph−R4
R3−Cy−Ph−Ph−Cy−R4
R3−Ph−Ph−Ph−R4
R3−Ph−Ph−C≡C−Ph−R4
R3−Ph−CH2 CH2−Ph−C≡C−Ph−R4
R3−Ph−CH2 CH2−Ph−C≡C−Ph−Cy−R4
R3−Cy−COO−Ph−Ph−R4
R3−Cy−COO−Ph−PhFF−CN
R3−Cy−Ph−COO−Ph−R4
R3−Cy−Ph−COO−PhFF−CN
R3−Cy−COO−Ph−COO−Ph−R
R3−Cy−COO−Ph−COO−PhF2−CN
R3−Ph−COO−Ph−COO−Ph−R4
R3−Ph−COO−Ph−OCO−Ph−R4
R3−Ph−CF2 O−Ph−R4
R3−Ph−CF2 O−Cy−R4
R3−Cy−Ph−CF2 O−Ph−R4
R3−Cy−Ph−CF2 O−Cy−R4
R3−Cy−Cy−CF2 O−Ph−R4
R3−Cy−Cy−CF2 O−PhFF−R4
R3−Ph−Ph−CF2 O−Ph−R4
R3−Ph−Ph−CF2 O−Cy−R4
R3−Cy−Ph−CF2 O−PhFF−R4
R3−Cy−PhFF−CF2 O−PhFF−R4
R3−Ph−Ph−CF2 O−PhFF−R4
R3−Ph−PhFF−CF2 O−PhFF−R4
R3−Ph−CF2 CF2 −Ph−R4
R3−Cy−CF2 CF2−Cy−R4
R3−Cy−Ph−CF2 CF2−Ph−R4
R3−Cy−Ph−CF2 CF2−Cy−R4
R3−Cy−Cy−CF2 CF2−Ph−R4
R3−Ph−Ph−CF2 CF2−Ph−R4
R3−Ph−Ph−CF2 CF2−Cy−R4
るインプレーンスイッチング(IPS)型液晶電気光学素子、液晶分子を基板に対して垂直配向させるVA型液晶電気光学素子、強誘電性液晶電気光学素子等、種々の方式で使用することができる。また、電気的に書き込みをする方式ではなく、熱により書き込みをする方式に用いることもできる。
公知の方法で合成した化合物(a1)180g(1.07mol)をテトラヒドロフラン(THF)2Lを撹拌、−80℃まで冷却し、nBuLi(関東化学社製)1.57mol/Lヘキサン溶液715mL(1.12mol)を徐々に滴下し、30分撹拌した。その後、公知の方法を参考に合成したCF2Br2100mL(1.12mol)を150mLで稀釈した溶液を滴下し、一晩放置した。5%NaCO3水溶液500mLを用いてクエンチした後、水洗、濃縮乾燥することで、化合物(b1)329.75gを得た。
1H−NMR(282.6MHz、溶媒:CDCl3、基準:Si(CH3)4)δ(ppm):6.89(m,2H),2.83(t,1H)。
19F−NMR(282.6MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm):−53.93(d,2F),−132.42(m,2F),−163.01(m,1F)。
GC−MS M+=222
合成例1で得られた化合物(2A)10.00gと公知の方法で合成した化合物(3A)15.05gにヘキサン30mLを加え撹拌した。トリエチルボラン(関東化学社製)1.0 mol/L ヘキサン溶液を、 毎日2.3 mLずつ5日間追加した。水を加えクエンチをし、ヘキサンを加えて分液ロートで中性になるまで油層を水洗浄し、濃縮を行い、化合物(4A)23.51gを得た。
合成例2で得られた化合物(4A)18.16gと炭酸カリウム(日本曹達社製)9.02gをN,N−ジメチルホルムアミド100mL中120℃で3時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水を滴下してクエンチを行った後、ヘキサンで抽出し、5%NH4Cl水溶液および水で中性になるまで洗浄した後、濃縮をした後、シリカクロマトグラフィーおよび再結晶により精製することで化合物(1A)4.10gを得た。
相系列:Cr 34 Iso (Cr:結晶、Iso:等方相)
1H−NMR(282.6MHz、溶媒 CDCl3、基準:Si(CH3)4)δ(ppm): 6.70(m、2H)、1.75−0.12(br、27H).
19F−NMR(282.6MHz、溶媒 CDCl3、基準:CFCl3)δ(ppm): −53.50(s、2F)、−135.05(m、2F)、−165.85(m,1F).
GC−MS M+=428
下記式中、−Cy−、−Ph−は上記と同様であり、他の記号は以下の意味を示す。
−Ph(2F)−:2−フルオロ−1,4−フェニレン基
−Ph(2F,6F)−:2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン基
−Ph(2F,3F)−:2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基
また、式(1)中のA1〜A7に相当する置換型環基の置換位置は、環員炭素がR1に近いほうを常に4位、R2に近い方を常に1位とする場合に相当する。
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph-C2H5
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-CN
C3H7O-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-OCF3
C2H5-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,3F)-OCH3
CH3CH=CH-C2H4-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
CH2=CH-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C5H11-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-OCF2H
CH2=CH-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-F
C3H7-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-OCF3
C3H7-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-CN
C5H11-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,3F)-OC2H5
C5H11-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-OCF2H
C5H11-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-Ph(2F)-OCF3
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-Ph(2F,6F)-F
C5H11-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-Ph(2F,6F)-CN
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,3F)-OC2H5
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph-Ph(2F,6F)-F
C2H5-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,3F)-Ph(2F,3F)-OC2H5
C5H11-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-Ph(2F)-Ph(2F)-CN
C5H11-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-Ph(2F,6F)-Ph(2F)-OCF3
C3H7-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-Ph(2F,6F)-Ph(2F,6F)-F
C2H5-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,6F)-Ph(2F)-CN
C5H11-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-Ph(2F,6F)-CN
C5H11-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,3F)-Ph(2F,3F)-OC2H5
C5H11-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-Cy-C3H7
C3H7-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-Cy-OC2H5
C3H7-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,3F)-Cy-OCH3
C3H7-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,3F)-OC2H5
C3H7-Cy-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Cy-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,3F)-OC2H5
C2H5O-Ph-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-OCF3
C3H7-Ph-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Ph-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-CN
C3H7-Ph-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,3F)-OC2H5
C3H7-Ph-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-OCF3
C3H7-Ph-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Ph-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-CN
C2H5-Ph-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-CN
C3H7-Ph-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
CH2=CH-Ph-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-F
C3H7-Ph-Ph-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-F
C3H7-Ph-Ph-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Ph-Ph-Ph(2F)-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F,6F)-CN
C2H5-Ph-Ph-Ph(2F,6F)-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-CN
CH3-CH=CH-C2H4-Ph-Ph-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph(2F)-F
C3H7-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Cy-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,3F)-OC2H5
C3H7-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F)-F
C3H7-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Ph-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,6F)-CN
C3H7-Ph-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F)-F
C3H7-Ph-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Ph-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F,6F)-CN
C3H7-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Cy-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Cy-Ph(2F,3F)-OC2H5
C2H5O-Cy-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph-Ph(2F)-OCF3
C3H7-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph-Ph(2F,6F)-F
C3H7-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph(2F)-Ph(2F,6F)-CN
C3H7-Ph-Cy-C≡CCF2O-Ph-Ph-Ph(2F,3F)-OC2H5
[誘電率異方性(Δε)の測定]
合成例3で得られた化合物(1A)10モル%を、メルク社の液晶組成物「ZLI−1565」90モル%と混合した組成物を2枚のガラスセル(間隔8μm)の間に封入した。このセルに100mVの電圧を印加して液晶分子の短軸方向の誘電率(ε⊥)を測定した。88Vの電圧を印加して液晶分子の長軸方向の誘電率(ε‖)を測定した。
化合物の誘電率異方性(Δε)は式Δε=ε‖−ε⊥から組成物のΔεを求めて、外挿することで求めた。
化合物(1A)の0.85TcでのΔεの値を表1に示す。
なお、0.85Tcは、それぞれの液晶組成物のTc(透明点 絶対温度(K)に換算)に、0.85を乗じた温度(K)である。
合成例3で得られた化合物(1A)20質量%と、メルク社製液晶組成物「ZLI−1565」80質量%とを混合して得られた組成物を用いて、25℃における屈折率異方性(Δn)を外挿により求めた。結果を表1に示す。
公知の下記化合物(1B)について、実施例1と同様にしてΔεおよびΔnを測定した。化合物(1B)のΔεおよびΔnを表1に示す。Δεの測定は化合物(1B)20モル%を「ZLI−1565」80モル%と混合した組成物を用いた。Δnの測定は、化合物(1B)20質量%と、メルク社製液晶組成物「ZLI−1565」80質量%とを混合した組成物を用いた。
化合物(1B)は下記の構造の化合物である。特許文献2や、Angewandte Chemie International Edition 2001,40(8), 1480.を参考に合成することができる。
Claims (5)
- 下記式(1)で表される液晶化合物。
R1-(A1)a-Z1-(A2)b-Z2-(A3)c-Z3-A4-C≡CCF2O-A5-Z4-(A6)d-Z5-(A7)e-R2 (1)
式中の記号は、以下の意味を示す。
R1 :水素原子または炭素数1〜10のアルキル基。該基中の1つ以上の−CH 2 −はエーテル性酸素原子で置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
R 2 :フッ素原子。
A1、A2、A3、A5、A6およびA7:相互に独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基または1つもしくは2つのフッ素原子で置換された1,4−フェニレン基。
A4:トランス−1,4−シクロへキシレン基。
Z1、Z2、Z3、Z4およびZ5:相互に独立して、単結合、または炭素数1〜4のアルキレン基。
a、b、c、dおよびe:相互に独立して0または1。ただし、0≦a+b+c+d+e≦3。 - 下記式(4)で表される化合物。
R 1 -(A 1 ) a -Z 1 -(A 2 ) b -Z 2 -(A 3 ) c -Z 3 -A 4 -CH=C(X 1 )-CF 2 O-A 5 -Z 4 -(A 6 ) d -Z 5 -(A 7 ) e -R 2 (4)
式中の記号は、以下の意味を示す。
R 1 水素原子または炭素数1〜10のアルキル基。該基中の1つ以上の−CH 2 −はエーテル性酸素原子で置換されていてもよく、また基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。
R 2 :フッ素原子。
A 1 、A 2 、A 3 、A 5 、A 6 およびA 7 :1,4−フェニレン基または1つもしくは2つのフッ素原子で置換された1,4−フェニレン基。
A 4 :トランス−1,4−シクロへキシレン基。
Z 1 、Z 2 、Z 3 、Z 4 およびZ 5 :相互に独立して、単結合、または炭素数1〜4のアルキレン基。
a、b、c、dおよびe:相互に独立して0または1。ただし、0≦a+b+c+d+e≦3。
X 1 :塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子。 - 下記式(2)で表される化合物と下記式(3)で表される化合物とを反応させて請求項2に記載の式(4)で表わされる化合物を製造する工程と、得られた式(4)で表わされる化合物を脱ハロゲン化水素する工程とを含む、請求項1に記載の式(1)で表わされる液晶化合物の製造方法。
HC≡CCF 2 O-A 5 -Z 4 -(A 6 ) d -Z 5 -(A 7 ) e -R 2 (2)
R 1 -(A 1 ) a -Z 1 -(A 2 ) b -Z 2 -(A 3 ) c -Z 3 -A 4 -X 1 (3)
式中、R 1 、R 2 、A 1 〜A 7 、Z 1 〜Z 5 、X 1 およびa〜eは、請求項2における定義と同様である。 - 請求項1に記載の液晶化合物を含む液晶組成物。
- 請求項4に記載の液晶組成物が、電極が配設された2枚の基板間に封入されてなる液晶電気光学素子。
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