JP5929781B2 - 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 - Google Patents
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Description
2)室温を中心とした広い温度範囲で液晶相を示すこと。
3)低粘度であること。
4)表示素子を駆動させた場合にその駆動電圧を低くなし得ること。
5)最適な誘電率異方性値(△ε)を有すること。
6)最適な光学異方性値(△n)を有すること。
Vth=π(K/ε0△ε)1/2
上記式において、Kは液晶材料の弾性定数、ε0は真空中の誘電率である。
[3]後述する式(1−1)〜(1−10)の何れかで表される前記[1]または[2]に記載の化合物。
[後述する式(1−1−1)〜(1−1−2)、式(1−2−1)〜(1−2−3)、式(1−3−1)〜(1−3−4)、式(1−4−1)〜(1−4−4)、式(1−5−1)〜(1−5−6)、および式(1−6−1)〜(1−6−6)において、RaおよびRbは、それぞれ独立に、フッ素、炭素数1〜7のアルキル、炭素数2〜7のアルケニル、炭素数1〜6のアルコキシ、炭素数1〜7のポリフルオロアルキル、または炭素数1〜6のポリフルオロアルコキシであり、ただしRaおよびRbが同一であることはなく;Z1、Z2、Z4およびZ5は、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−CH=CH−であり;Y1、Y2、Y3およびY4は、それぞれ独立に、水素またはフッ素であり;Y11〜Y14、Y21〜Y24、Y31〜Y34、Y41〜Y44およびY51〜Y54は、それぞれ独立に、水素またはフッ素である。]
[14]後述する式(2)、式(3)および式(4)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物を更に含有する前記[13]に記載の液晶組成物。
[15]後述する式(5)で表される化合物を更に含有する前記[13]または[14]に記載の液晶組成物。
[16]後述する式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)および式(11)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物を更に含有する前記[13]〜[15]の何れか1項に記載の液晶組成物。
[17]後述する式(12)、式(13)および式(14)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物を更に含有する前記[13]〜[16]の何れか1項に記載の液晶組成物。
[18]光学活性化合物および重合可能な化合物から選択される少なくとも一つを更に含有する前記[13]〜[17]の何れか1項に記載の液晶組成物。
[19]酸化防止剤および紫外線吸収剤から選択される少なくとも一つを更に含有する前記[13]〜[18]の何れか1項に記載の液晶組成物。
[20]前記[13]〜[19]の何れか1項に記載の液晶組成物を含む液晶表示素子。
「液晶性化合物」は、ネマチック相またはスメクチック相等の液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。
「液晶表示素子」は、液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。
「液晶表示素子」を「素子」と略すことがある。
「Aおよび/またはB」という表現は、「AおよびB」という選択と、「AまたはB」という選択とを任意に行うことができることを意味する。例えば、「Raおよび/またはRbがアルケニルであるとき」とは、「Raがアルケニルであるとき」、「Rbがアルケニルであるとき」、「RaおよびRbがアルケニルであるとき」、を総称している。
本発明のジフルオロエチレンオキシ化合物は、式(1)で表される。
RaおよびRbは、それぞれ独立に、フッ素、塩素または炭素数1〜10のアルキルであり、前記アルキルにおいて、少なくとも一つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH2)2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。
炭素数1〜10のアルキル(前記アルキルにおいて、炭素数の上限値は好ましくは7、より好ましくは5であり、炭素数の下限値は好ましくは2である。);または
炭素数2〜10のアルケニル(好ましくは炭素数2〜7、より好ましくは炭素数2〜5のアルケニル)、炭素数1〜9のアルコキシ(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ)、炭素数2〜9のアルコキシアルキル(好ましくは炭素数2〜6、より好ましくは炭素数2〜4のアルコキシアルキル)、炭素数2〜9のアルケニルオキシ(好ましくは炭素数3〜9のアルケニルオキシ)、炭素数1〜10のフルオロアルキル(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜7のポリフルオロアルキル)、炭素数1〜9のフルオロアルコキシ(好ましくは炭素数1〜9、より好ましくは炭素数1〜6のポリフルオロアルコキシ)、炭素数2〜10のフルオロアルケニル(好ましくは炭素数2〜10、より好ましくは炭素数2〜7のポリフルオロアルケニル)等の上記アルキルの置換体;である。
A1、A2、A3、A4およびA5は、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、シクロヘキセン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの基において、一つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2または−OCH2Fで置き換えられてもよい。特に、一つ以上の1,4−フェニレンにおいて、一つ以上の水素がフッ素、塩素(好ましくはフッ素)で置き換えられていることが好ましい。
Z1、Z2、Z4およびZ5は、それぞれ独立に、単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、前記アルキレンにおいて、少なくとも一つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH2)2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。−CH=CH−等の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。
より好ましくは、単結合;−(CH2)2−、−(CH2)4−等の炭素数1〜4のアルキレン;−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−(CH2)2COO−、−OCO(CH2)2−、−(CH2)2CF2O−、−OCF2(CH2)2−、−(CH2)3O−または−O(CH2)3−である。
Y1、Y2、Y3およびY4は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、−CF3または−CHF2であり、好ましくは水素またはフッ素である。
本発明の化合物(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することができる。出発物質に目的の末端基、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)等の成書に記載されている。
アリールホウ酸(21)と公知の方法で合成される化合物(22)とを、炭酸塩水溶液およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム等の触媒の存在下で反応させて、化合物(1A)を合成する。
化合物(23)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(24)を得る。カルボン酸(24)と、公知の方法で合成されるフェノール(25)とを、DDC(1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド)および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。この方法によって、−OCO−を有する化合物を合成することもできる。
化合物(1B)をローソン試薬等の硫黄化剤で処理して化合物(26)を得る。化合物(26)をフッ化水素ピリジン錯体およびNBS(N−ブロモスクシンイミド)でフッ素化して、−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(26)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することができる。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−OCF2−を有する化合物を合成することもできる。Peer. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.に記載の方法によって、これらの結合基を生成させることも可能である。
化合物(23)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)等のホルムアミドと反応させてアルデヒド(28)を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩(27)をカリウムtert−ブトキシド等の塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド(28)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)をパラジウム炭素等の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(27)の代わりにホスホニウム塩(29)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。
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、化合物(23)に2−メチル−3−ブチン−2−オールを反応させた後、塩基性条件下で脱保護して化合物(30)を得る。ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物(30)を化合物(22)と反応させて、化合物(1G)を合成する。
化合物(23)をn−ブチルリチウムで処理した後、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物(31)を得る。化合物(22)をn−ブチルリチウムで処理した後、化合物(31)と反応させて化合物(1H)を合成する。
化合物(28)を水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤で還元して化合物(32)を得る。これを臭化水素酸等でハロゲン化して化合物(33)を得る。炭酸カリウム等の存在下で、化合物(33)を化合物(25)と反応させて化合物(1J)を合成する。
化合物(32)の代わりに化合物(35)を用いて、項(IX)の方法に従って化合物(1K)を合成する。
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414.に記載された方法に従い、ジケトン(−COCO−)をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−(CF2)2−を有する化合物を得る。
〈1〉塩基(例:水素化ナトリウム、炭酸カリウム)存在下、ブロモジフルオロ酢酸エステル(例:ブロモジフルオロ酢酸エチル)を化合物(37)と反応させて、化合物(38)を合成する第1工程(第1工程は、例えば、窒素雰囲気下、DMF等の非プロトン性極性溶媒中、通常50〜180℃、好ましくは60〜150℃で行う。);
〈2〉エステルをアルコールまで還元させる還元剤(例:水素化アルミニウムリチウム)を化合物(38)に作用させて、化合物(39)を合成する第2工程(第2工程は、例えば、窒素雰囲気下、テトラヒドロフラン等の溶媒中、通常0〜30℃、好ましくは0〜25℃で行う。);
〈3〉塩基(例:ピリジン、DABCO(ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン))存在下、p−トルエンスルホニルクロリドを化合物(39)と反応させて、化合物(40)を合成する第3工程(第3工程は、例えば、窒素雰囲気下、ジクロロメタン等の溶媒中、通常0〜30℃、好ましくは10〜25℃で行う。);および
〈4〉塩基(例:水素化ナトリウム、炭酸カリウム)存在下、化合物(40)と化合物(41)とを反応させて、化合物(1)を合成する第4工程(第4工程は、例えば、窒素雰囲気下、DMF等の非プロトン性極性溶媒中、通常50〜180℃、好ましくは60〜150℃で行う。)有する。
本発明の液晶組成物は、上述した化合物(1)を成分Aとして含有する。本発明の液晶組成物は、化合物(1)を一種のみ含有してもよく、化合物(1)を二種以上含有してもよい。
本発明の液晶組成物は、式(2)〜(4)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物(成分B)を含有してもよい。
成分Bを用いる場合における成分Bの含有量は、液晶組成物の全質量に対して、通常1〜99質量%、好ましくは10〜97質量%、より好ましくは40〜95質量%である。また、成分Bとともに成分Eを更に含有させることにより、粘度の調整をすることができる。この場合の成分Eの含有量は、液晶組成物の全質量に対して、通常1〜99質量%、好ましくは10〜97質量%、より好ましくは30〜95質量%である。
本発明の液晶組成物は、式(5)で表される化合物(成分C)を含有してもよい。
oおよびpの和は、0、1、2または3である。
本発明の液晶組成物は、式(6)〜(11)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物(成分D)を含有してもよい。
r、s、tおよびuの和は、1または2である。
本発明の液晶組成物は、式(12)〜(14)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物(成分E)を含有してもよい。
本発明の液晶組成物は、光学活性化合物を一種または二種以上含有してもよい。光学活性化合物として、公知のキラルド−プ剤が挙げられる。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−プ剤として、例えば、式(Op−1)〜(Op−13)で表される光学活性化合物が挙げられる。
本発明の液晶組成物は、重合可能な化合物を一種または二種以上添加して、PSA用の液晶組成物として使用することもできる。また、重合可能な化合物を添加する場合、重合開始剤を用いることが好ましい。これらの場合、重合可能な化合物の含有量は、液晶組成物の全質量に対して、0.1〜2質量%であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系、テトラジン系等の二色性色素などの染料を添加して、ゲスト・ホスト(GH)型用の液晶組成物として使用することもできる。
本発明の液晶組成物は、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することにより、また各成分を構成する化合物のうち一種または二種以上が固体の場合には、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、本発明の液晶組成物は、その他の公知の方法により調製することもできる。
なお、上記物性の測定方法は、実施例に記載したとおりである。
本発明の液晶表示素子は、上述した液晶組成物を含む。本発明の液晶表示素子は、応答時間が速く、消費電力および駆動電圧が小さく、コントラスト比が大きく、広い温度範囲で使用可能であり、よって液晶プロジェクター、液晶テレビ等に用いることができる。
実施例等で得られた液晶性化合物は、1H−NMR分析で得られるスペクトルグラム等により同定した。測定装置として、DRX−500(ブルカーバイオスピン(株)製)を用いた。測定は、実施例等で製造したサンプルを、CDCl3等のサンプルが可溶な重水素化溶媒に溶解させ、室温で、500MHz、積算回数32回の条件で行った。なお、核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、sexはセクステット、mはマルチプレット、brはブロードであることを意味する。また、化学シフトδ値のゼロ点の基準物質としては、テトラメチルシラン(TMS)を用いた。
実施例等で得られた液晶性化合物の物性値を測定する試料としては、液晶性化合物そのものを試料とする場合、液晶性化合物を母液晶と混合して試料とする場合、の2つの方法を用いた。
母液晶として、誘電率異方性値が正である液晶性化合物のとき、母液晶iを用い、誘電率異方性値が負である液晶性化合物のとき、母液晶iiを用いた。母液晶iおよび母液晶iiの組成は、次のとおりである。
実施例等で得られた液晶性化合物および液晶組成物の物性値の測定は、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素子またはVA素子には、TFTを取り付けなかった。
相構造および転移温度は、下記(1)および(2)の方法で測定した。
(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)に試料を置き、3℃/分の速度で加熱しながら相状態およびその変化を偏光顕微鏡で観察し、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法により求め(on set)、転移温度を決定した。
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−82型ホットステージ)に試料(液晶組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物)を置き、1℃/分の速度で加熱しながら偏光顕微鏡で観察した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を、ネマチック相の上限温度とした。上述したように、ネマチック相の上限温度を、単に「上限温度」と略すことがある。
ネマチック相を有する試料を0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管した後、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、TCを≦−20℃と記載した。上述したように、ネマチック相の下限温度を、単に「下限温度」と略すことがある。
バルク粘度(η)の測定は、E型回転粘度計を用いた。
誘電率異方性値は、以下の方法によって測定した。
よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させた後、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板から、間隔(セルギャップ)が20μmであるVA素子を組み立てた。
光学異方性値の測定は、25℃の温度下で、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行った。主プリズムの表面を一方向にラビングした後、試料(液晶組成物、または液晶性化合物と母液晶との混合物)を主プリズムに滴下した。屈折率(n‖)は、偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率(n⊥)は、偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性値(Δn)は、Δn=n‖−n⊥の式から計算した。
弾性定数の測定には、EC−1型弾性定数測定器((株)東陽テクニカ製)を用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである垂直配向セルに、試料を入れた。このセルに20ボルトから0ボルトの電圧を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量(C)と印加電圧(V)との値を『液晶デバイスハンドブック』(日刊工業新聞社)の75頁に記載されている式(2.98)および式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.100)から、弾性定数の値を得た。
液晶性化合物の実施例等を以下に示す。
窒素雰囲気下、15gの4−(4−プロピルシクロヘキシル)フェノール[化合物(r−1)]を200mLのDMFに溶解させ、氷冷下2.75gの水素化ナトリウム(60%)を加え、50℃にて1時間撹拌した。そこへ、50mLのDMFへ溶解させた13.9gのブロモジフルオロ酢酸エチルを加え、加熱還流下2時間撹拌した。反応液を水中へ注ぎ込み、トルエンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン/酢酸エチル=7/3(容量比))により精製し、18.4gの2−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ−2,2−ジフルオロ酢酸エチル[化合物(r−2)]を得た。
窒素雰囲気下、50mLのテトラヒドロフラン(THF)へ分散させた0.67gの水素化アルミニウムリチウムへ、氷冷下50mLのTHFへ溶解させた6.0gの化合物(r−2)を滴下し、室温で3時間撹拌した。反応溶液に100mLのトルエンを加え、さらに飽和硫酸ナトリウム水溶液をガム状沈殿物が出来るまで滴下した。有機層とガム状物質とをデカンテーションにて分離し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、5.2gの2−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ−2,2−ジフルオロエタノール[化合物(r−3)]を得た。
窒素雰囲気下、15mLのジクロロメタンへ溶解させた4.0gの化合物(r−3)へ、氷冷下2.8gのp−トルエンスルホニルクロリドを加え、続いて15mLのジクロロメタンへ溶解させた6.0gのジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を加え、室温にて終夜撹拌した。氷冷下6M塩酸を滴下し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水および1M塩酸にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン)による分取操作で精製し、6.4gの4−メチルベンゼンスルホン酸2−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ−2,2−ジフルオロエチル[化合物(r−4)]を得た。
窒素雰囲気下、50mLのDMFへ溶解させた2.1gの4−エトキシ−2,3−ジフルオロフェノール[化合物(r−5)]へ、1.64gの炭酸カリウム、0.38gのテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)を加え、そこへ20mLのDMFに溶解させた4.5gの化合物(r−4)を加え、加熱還流下4時間撹拌した。水を滴下して反応を停止し、トルエンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン/トルエン=1/1(容量比))による分取操作で精製し、さらにヘプタン/ソルミックス(登録商標)A−11=1/2(容量比)からの再結晶により精製し、1.25gのトランス−4−(2−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,2−ジフルオロエトキシ)−2,3−ジフルオロエトキシベンゼン[化合物(1−3−3−3)]を得た。
TNI=47.9℃,Δε=−6.67,Δn=0.106.
TNI=114.6℃,Δε=−9.49,Δn=0.166.
窒素雰囲気下、200mLのDMFに溶解させた18gの3,4,5−トリフルオロフェノール(r−7)へ、17gの炭酸カリウム、および4.0gのTBABを加え、そこへ50mLのDMFへ溶解させた25.0gのブロモジフルオロ酢酸エチルを加え、90℃で3時間撹拌した。反応液を水中へ注ぎ込み、ジエチルエーテルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、22.8gの2−(3,4,5−トリフルオロフェノキシ)−2,2−ジフルオロ酢酸エチル[化合物(r−8)]を得た。
窒素雰囲気下、150mLのTHFへ分散させた3.21gの水素化アルミニウムリチウムへ、氷冷下100mLのTHFを溶解させた22.8gの化合物(r−8)を滴下し、室温で3時間撹拌した。反応溶液に200mLのトルエンを加え、さらに飽和硫酸ナトリウム水溶液をガム状沈殿物が出来るまで滴下した。有機層とガム状物質とをデカンテーションにて分離し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、14.6gの2−(3,4,5−トリフルオロフェノキシ)−2,2−ジフルオロエタノール[化合物(r−9)]を得た。
窒素雰囲気下、100mLのジクロロメタンへ溶解させた14.6gの化合物(r−9)へ、氷冷下13.4gのp−トルエンスルホニルクロリドを加え、続いて100mLのジクロロメタンへ溶解させた28.7gのDABCOを加え、室温にて終夜撹拌した。氷冷下6M塩酸を滴下し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水、1M塩酸にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン)による分取操作で精製し、11.0gの4−メチルベンゼンスルホン酸2−(3,4,5−トリフルオロフェノキシ)−2,2−ジフルオロエチル[化合物(r−10)]を得た。
窒素雰囲気下、50mLのDMFへ溶解させた3.0gの4−(4−(4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2,6−ジフルオロフェノール[化合物(r−11)]へ、0.43gの水素化ナトリウム(60%)を加え、50℃にて1時間撹拌した。そこへ20mLのDMFに溶解させた4.09gの化合物(r−10)を加え、加熱還流下6時間撹拌した。水を滴下して反応を停止し、トルエンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン/トルエン=4/1(容量比))による分取操作で精製し、さらにヘプタン/ソルミックス(登録商標)A−11=1/3(容量比)からの再結晶により精製し、0.72gのトランス−4−(2−(4−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2,6−ジフルオロフェノキシ)−ジフルオロエトキシ)−3,4,5−トリフルオロベンゼン[化合物(1−4−2−2)]を得た。
TNI=91.0℃,Δε=16.8,Δn=0.097.
SmB 64.9 SmA 89.9 N 131.8 Iso.
TNI=108.4℃,Δε=13.5,Δn=0.144.
窒素雰囲気下、100mLのDMFに溶解させた11.93gの4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)−3−フルオロフェノール(r−12)へ、1.97gの水素化ナトリウム(60wt%)を加え、室温で1時間撹拌した。そこへ50mLのDMFへ溶解させた10gのブロモジフルオロ酢酸エチルを加え、60℃で2時間撹拌した。反応液を水中へ注ぎ込み、ジエチルエーテルで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/トルエン=1/1[容量比])による分取操作で精製し、9.2gの2−(4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)−3−フルオロフェニルオキシ)−2,2−ジフルオロ酢酸エチル[化合物(r−13)]を得た。
窒素雰囲気下、50mLのTHFへ分散させた0.96gの水素化アルミニウムリチウムへ、氷冷下40mLのTHFを溶解させた9.2gの化合物(r−13)を滴下し、室温で3時間撹拌した。反応溶液に70mLのトルエンを加え、さらに飽和硫酸ナトリウム水溶液をガム状沈殿物が出来るまで滴下した。有機層とガム状物質とをデカンテーションにて分離し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、7.08gの2−(4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)−3−フルオロフェニルオキシ)−2,2−ジフルオロエタノール[化合物(r−14)]を得た。
窒素雰囲気下、50mLのジクロロメタンへ溶解させた7.08gの化合物(r−14)へ、氷冷下4.19gのp−トルエンスルホニルクロリドを加え、続いて50mLのジクロロメタンへ溶解させた9.86gのDABCOを加え、室温にて終夜撹拌した。氷冷下6M塩酸を滴下し、ジクロロメタンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水、1M塩酸にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン)による分取操作で精製し、11.0gの4−メチルベンゼンスルホン酸2−(4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)−3−フルオロフェニルオキシ)−2,2−ジフルオロエチル[化合物(r−15)]を得た。
窒素雰囲気下、25mLのDMFへ溶解させた3.0gの4−(4−ペンチルフェニル)−2−フルオロフェノール[化合物(r−16)]へ、1.16gの炭酸カリウムおよび0.27gのTBABを加え、その懸濁液に3.33gの化合物(r−15)を加え、加熱還流下6時間撹拌した。反応液を水に注ぎ反応を停止し、トルエンで抽出後有機層を合わせ、有機層を飽和食塩水にて洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧流去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘプタン/トルエン=7/3(容量比))による分取操作で精製し、さらにヘプタン/ソルミックス(登録商標)A−11=1/3(容量比)からの再結晶により精製し、0.85gの(2−(4−(4−ペンチルフェニル)−2−フルオロフェニルオキシ)1,1−ジフルオロエトキシ)−4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)−3−フルオロベンゼン[化合物(1−5−6−1)]を得た。
TNI=52.4℃,Δε=21.8,Δn=0.164.
TNI=46.4℃,Δε=19.4,Δn=0.117.
特開2003−2858号公報に開示の化合物201であるトランス−4−(3−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−3,3−ジフルオロプロピル)−2,3−ジフルオロエトキシベンゼン(Ex−1)を合成した。化合物(Ex−1)は、実施例1にて合成した化合物(1−3−3−3)と類似の構造を有しており、これらの誘電率異方性値(Δε)の比較を行うことを目的とする。
転移温度 :Cr 51.2 N 98.1 Iso.
実施例1〜6に記載された合成方法と同様の方法により、以下に示す、化合物(1−1−1−1)〜(1−1−1−24)、(1−1−2−1)〜(1−1−2−24)、(1−2−1−1)〜(1−2−1−24)、(1−2−2−1)〜(1−2−2−24)、(1−2−3−1)〜(1−2−3−24)、(1−3−1−1)〜(1−3−1−12)、(1−3−2−1)〜(1−3−2−24)、(1−3−3−1)〜(1−3−3−12)、(1−3−4−1)〜(1−3−4−24)、(1−4−1−1)〜(1−4−1−12)、(1−4−2−1)〜(1−4−2−12)、(1−4−3−1)〜(1−4−3−12)、(1−4−4−1)〜(1−4−4−12)、(1−5−1−1)〜(1−5−1−12)、(1−5−2−1)〜(1−5−2−12)、(1−5−3−1)〜(1−5−3−12)、(1−5−4−1)〜(1−5−4−12)、(1−5−5−1)〜(1−5−5−12)、(1−5−6−1)〜(1−5−6−12)、(1−6−1−1)〜(1−6−1−12)、(1−6−2−1)〜(1−6−2−12)、(1−6−3−1)〜(1−6−3−12)、(1−6−4−1)〜(1−6−4−12)、(1−6−5−1)〜(1−6−5−12)、および(1−6−6−1)〜(1−6−6−12)を合成することができる。なお、実施例1〜6で合成した液晶性化合物も例示している。
液晶組成物の実施例等を以下に示す。
なお、各実施例で使用する液晶性化合物の部分に記載した番号は、上述した成分A〜Eの化合物番号に対応している。化合物番号を記載せずに、単に「−」と記載した場合には、この化合物は、これら成分には対応をしていないその他の化合物であることを意味している。
実施例7の液晶組成物の組成は、以下のとおりであった。
3−HBx1OB(2F,3F)−O2 (1−3−3−3) 3%
3−HBx1OB(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (1−5−4−6) 3%
3−HB−O1 (12−5) 15%
3−HH−4 (12−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 10%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 13%
5−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 11%
3−HHB−1 (13−1) 6%
TNI=87.7℃,Δε=−3.6,Δn=0.093,η=39.0mPa・s.
実施例8の液晶組成物の組成は、以下のとおりであった。
3−HHB(F,F)O1XB(F,F)−F (1−4−2−2) 6%
3−HBB(F)O1XB(F,F)−F (1−4−3−2) 5%
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) 16%
5−HBB(F,F)−F (3−24) 15%
3−H2BB(F,F)−F (3−27) 10%
5−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
5−HHEBB−F (4−17) 2%
3−HH2BB(F,F)−F (4−15) 2%
1O1−HBBH−4 (14−1) 4%
1O1−HBBH−5 (14−1) 4%
TNI=101.5℃,Δε=9.4,Δn=0.116,
Vth=1.79V,η=38.3mPa・s.
液晶組成物の組成として、以下の使用例を挙げることができる。
3−HBx1OB(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (1−5−4−6) 4%
3−BBBx1OB(2F,3F)−O2 (1−6−6−7) 4%
3−HB−O1 (12−5) 15%
3−HH−4 (12−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 13%
5−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 12%
6−HEB(2F,3F)−O2 (6−6) 5%
3−BBBx1OB(2F,3F)−O2 (1−6−6−7) 4%
3−HBBx1OB(2F,3F)−O2 (1−6−5−6) 4%
3−HB−O1 (12−5) 15%
3−HH−4 (12−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
2−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 7%
5−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 13%
3−HHB−1 (13−1) 6%
3−HBx1OB(2F,3F)−O2 (1−3−3−3) 3%
3−HBBx1OB(2F,3F)−O2 (1−6−5−6) 3%
3−HB−O1 (12−5) 15%
3−HH−4 (12−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
2−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 9%
5−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 13%
6−HEB(2F,3F)−O2 (6−6) 6%
3−HHB(F,F)O1XB(F,F)−F (1−4−2−2) 5%
5−HBB(F)O1XB(F,F)−CF3 (1−4−3−3) 5%
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%
5−HHB(F)−F (3−2) 8%
7−HHB(F)−F (3−2) 8%
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%
3−HBB(F)O1XB(F,F)−F (1−4−3−2) 5%
3−B(F,F)B(F)O1XB(F)B(F,F)−F (1−5−6−4) 5%
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%
3−HHB(F,F)−OCHF2 (3−3) 4%
3−HHB(F,F)−OCF3 (3−3) 5%
3−HH2B(F)−F (3−5) 3%
3−HBB(F)−F (3−23) 7%
5−HBB(F)−F (3−23) 7%
5−HBBH−3 (14−1) 3%
3−HB(F)BH−3 (14−2) 3%
5−HBB(F)O1XB(F,F)−CF3 (1−4−3−3) 4%
3−B(F,F)B(F)O1XB(F)B(F,F)−F (1−5−6−4) 4%
5−HB−CL (2−2) 8%
3−HH−4 (12−1) 8%
3−HHB−1 (13−1) 2%
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) 8%
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) 5%
5−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 6%
3−HBB(F)O1XB(F,F)−F (1−4−3−2) 5%
3−HHB(F)O1XB(F,F)−F (1−4−2−5) 5%
3−HB−CL (2−2) 3%
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) 5%
2−H2BB(F)−F (3−26) 5%
3−H2BB(F)−F (3−26) 5%
3−HBEB(F,F)−F (3−39) 5%
3−HHB(F)O1XB(F,F)−F (1−4−2−5) 5%
3−HBB(F)O1XB(F)−F (1−4−3−4) 5%
5−HB−CL (2−2) 7%
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) 5%
Claims (20)
- 式(1)で表される化合物。
RaおよびRbは、それぞれ独立に、フッ素、塩素または炭素数1〜10のアルキルであり、前記アルキルにおいて、少なくとも一つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH2)2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、ただしRaおよびRbが同一であることはなく;
A1、A2、A3、A4およびA5は、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、シクロヘキセン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、これらの基において、一つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH2)2−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1、Z2、Z4およびZ5は、それぞれ独立に、単結合または炭素数1〜4のアルキレンであり、前記アルキレンにおいて、少なくとも一つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−(CH2)2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
Y1、Y2、Y3およびY4は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、−CF3または−CHF2であり;
m、n、qおよびrは、それぞれ独立に、0、1または2であり、
m、n、qおよびrの和は、0、1、2、3または4である。] - 式(1)において、m、n、qおよびrの和が0、1、2または3である、請求項1に記載の化合物。
- 式(1−1)〜(1−10)において、
RaおよびRbが、それぞれ独立に、フッ素、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、炭素数2〜9のアルコキシアルキル、炭素数3〜9のアルケニルオキシ、炭素数1〜10のポリフルオロアルキル、炭素数1〜9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2〜10のポリフルオロアルケニルであり;
A1、A2、A3、A4およびA5が、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、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、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、シクロヘキセン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり;
Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CO−、−COCH2−、−CH2SiH2−、−SiH2CH2−、−(CH2)2COO−、−OCO(CH2)2−、−(CH2)2CF2O−、−OCF2(CH2)2−、−(CH2)3O−または−O(CH2)3−である
請求項3に記載の化合物。 - 式(1−1)〜(1−6)の何れかで表される化合物であり、これらの式中、
RaおよびRbが、それぞれ独立に、フッ素、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、炭素数2〜9のアルコキシアルキル、炭素数3〜9のアルケニルオキシ、炭素数1〜10のポリフルオロアルキル、炭素数1〜9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2〜10のポリフルオロアルケニルであり;
A1、A2、A3、A4およびA5が、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、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、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはシクロヘキセン−1,4−ジイルであり;
Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−(CH2)4−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−(CH2)2CF2O−、−OCF2(CH2)2−、−(CH2)3O−または−O(CH2)3−であり;
Y1、Y2、Y3およびY4が、それぞれ独立に、水素またはフッ素である
請求項3に記載の化合物。 - 式(1−1)〜(1−6)の何れかで表される化合物であり、これらの式中、
RaおよびRbが、それぞれ独立に、フッ素、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、炭素数2〜9のアルコキシアルキル、炭素数3〜9のアルケニルオキシ、炭素数1〜10のポリフルオロアルキル、炭素数1〜9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2〜10のポリフルオロアルケニルであり;
A1、A2、A3、A4およびA5が、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−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、またはシクロヘキセン−1,4−ジイルであり;
Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−であり;
Y1およびY2が、共に水素である
請求項3に記載の化合物。 - 式(1−1)〜(1−6)の何れかで表される化合物であり、これらの式中、
RaおよびRbが、それぞれ独立に、フッ素、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、炭素数2〜9のアルコキシアルキル、炭素数3〜9のアルケニルオキシ、炭素数1〜10のポリフルオロアルキル、炭素数1〜9のポリフルオロアルコキシ、または炭素数2〜10のポリフルオロアルケニルであり;
A1、A2、A3、A4およびA5が、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、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、またはシクロヘキセン−1,4−ジイルであり;
Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−であり;
Y2およびY4が、共に水素である
請求項3に記載の化合物。 - 式(1−1−1)〜(1−1−2)、式(1−2−1)〜(1−2−3)、式(1−3−1)〜(1−3−4)、式(1−4−1)〜(1−4−4)、式(1−5−1)〜(1−5−6)、および式(1−6−1)〜(1−6−6)から選択される式で表される請求項3に記載の化合物。
RaおよびRbは、それぞれ独立に、フッ素、炭素数1〜7のアルキル、炭素数2〜7のアルケニル、炭素数1〜6のアルコキシ、炭素数1〜7のポリフルオロアルキル、または炭素数1〜6のポリフルオロアルコキシであり、ただしRaおよびRbが同一であることはなく;
Z1、Z2、Z4およびZ5は、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−CH=CH−であり;
Y1、Y2、Y3およびY4は、それぞれ独立に、水素またはフッ素であり;
Y11〜Y14、Y21〜Y24、Y31〜Y34、Y41〜Y44およびY51〜Y54は、それぞれ独立に、水素またはフッ素である。] - 式(1−1−1)〜(1−1−2)、式(1−2−1)〜(1−2−3)、式(1−3−1)〜(1−3−4)、式(1−4−1)〜(1−4−4)、式(1−5−1)〜(1−5−6)、および式(1−6−1)〜(1−6−6)において、
RaおよびRbが、それぞれ独立に、フッ素、炭素数1〜7のアルキル、炭素数2〜7のアルケニル、−CF3または−OCF3であり;Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−CF2O−、−OCF2−または−CH=CH−であり;Y1およびY2が、共に水素であり;Y11、Y12、Y21、Y22、Y31、Y32、Y41、Y42、Y51およびY52が、水素である
請求項8に記載の化合物。 - 式(1−1−1)〜(1−1−2)、式(1−2−1)〜(1−2−3)、式(1−3−2)、式(1−3−4)、式(1−4−1)〜(1−4−4)、式(1−5−2)、式(1−5−5)〜(1−5−6)、式(1−6−3)、または式(1−6−6)の何れかで表される化合物であり、これらの式中、
Raが、フッ素、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数2〜5のアルケニルであり;Rbが、フッ素、−CF3または−OCF3であり;Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−CF2O−、−OCF2−または−CH=CH−であり;Y1およびY2が、共に水素であり;Y11、Y12、Y21、Y22、Y31、Y32、Y41、Y42、Y51およびY52が、水素である
請求項8に記載の化合物。 - 式(1−1−1)〜(1−1−2)、式(1−2−1)〜(1−2−3)、式(1−3−1)〜(1−3−4)、式(1−4−1)〜(1−4−4)、式(1−5−1)〜(1−5−6)、および式(1−6−1)〜(1−6−6)において、
RaおよびRbが、それぞれ独立に、炭素数1〜7のアルキル、炭素数2〜7のアルケニルまたは炭素数1〜6のアルコキシであり;Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−OCH2−または−CH=CH−であり;Y2およびY4が、それぞれ独立に、水素またはフッ素であり;Y12、Y14、Y22、Y24、Y32、Y34、Y42、Y44、Y52およびY54が、水素である
請求項8に記載の化合物。 - 式(1−1−2)、式(1−2−2)、式(1−2−3)、式(1−3−3)〜(1−3−4)、式(1−4−2)〜(1−4−4)、式(1−5−3)〜(1−5−6)、または式(1−6−4)〜(1−6−6)の何れかで表される化合物であり、これらの式中、
RaおよびRbが、それぞれ独立に、炭素数1〜5のアルキル、炭素数2〜5のアルケニルまたは炭素数1〜4のアルコキシであり;Z1、Z2、Z4およびZ5が、それぞれ独立に、単結合、−(CH2)2−、−CH2O−、−OCH2−または−CH=CH−であり;Y2およびY4が、それぞれ独立に、水素またはフッ素であり;Y12、Y14、Y22、Y24、Y32、Y34、Y42、Y44、Y52およびY54が、水素である
請求項8に記載の化合物。 - 請求項1〜12の何れか1項に記載の化合物を含有する液晶組成物。
- 式(2)、式(3)および式(4)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物を更に含有する請求項13に記載の液晶組成物。
R1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、前記アルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
X1は、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環B1、環B2および環B3は、それぞれ独立に、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−テトラヒドロピラン−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3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;
Z11およびZ12は、それぞれ独立に、−(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、それぞれ独立に、水素またはフッ素である。] - 式(5)で表される化合物を更に含有する請求項13または14に記載の液晶組成物。
R2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、前記アルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−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C1、環C2および環C3は、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1−テトラヒドロピラン−2,5−ジイルまたはピリミジン−2,5−ジイルであり、前記1,4−フェニレンにおいて、少なくとも一つの水素がフッ素で置き換えられてもよく;
Z13は、−(CH2)2−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−C≡C−、−CH2O−または単結合であり;
L3およびL4は、それぞれ独立に、水素またはフッ素であり;
oは、0、1または2であり、pは、0または1であり、
oおよびpの和は、0、1、2または3である。] - 式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)および式(11)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物を更に含有する請求項13〜15の何れか1項に記載の液晶組成物。
R3およびR4は、それぞれ独立に、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、前記アルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
環D1、環D2、環D3および環D4は、それぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、6−テトラヒドロピラン−2,5−ジイルまたはデカヒドロ−2,6−ナフタレンであり、前記1,4−フェニレンにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
Z14、Z15、Z16およびZ17は、それぞれ独立に、−(CH2)2−、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、−OCF2(CH2)2−または単結合であり;
L5およびL6は、それぞれ独立に、フッ素または塩素であり;
q、r、s、t、uおよびvは、それぞれ独立に、0または1であり、
r、s、tおよびuの和は、1または2である。] - 式(12)、式(13)および式(14)で表される化合物から選択される少なくとも一つの化合物を更に含有する請求項13〜16の何れか1項に記載の液晶組成物。
R5およびR6は、それぞれ独立に、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、前記アルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも一つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
環E1、環E2および環E3は、それぞれ独立に、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;
Z18およびZ19は、それぞれ独立に、−C≡C−、−COO−、−(CH2)2−、−CH=CH−または単結合である。] - 光学活性化合物および重合可能な化合物から選択される少なくとも一つを更に含有する請求項13〜17の何れか1項に記載の液晶組成物。
- 酸化防止剤および紫外線吸収剤から選択される少なくとも一つを更に含有する請求項13〜18の何れか1項に記載の液晶組成物。
- 請求項13〜19の何れか1項に記載の液晶組成物を含む液晶表示素子。
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