JP6303895B2 - フッ素化ナフタレン化合物及びその液晶組成物 - Google Patents

フッ素化ナフタレン化合物及びその液晶組成物 Download PDF

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Description

本発明は有機電子材料や医農薬、特に液晶表示素子用材料として有用なフッ素化ナフタレン構造を持つ化合物及びそれを含む液晶組成物に関する。
液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられている。液晶表示方式としては、その代表的なものにTN(ツイステッド・ネマチック)型、STN(スーパー・ツイステッド・ネマチック)型、TFT(薄膜トランジスタ)を用いた垂直配向型やIPS(イン・プレーン・スイッチング)型等がある。これらの液晶表示素子に用いられる液晶組成物は水分、空気、熱、光などの外的要因に対して安定であること、また、室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相(ネマチック相、スメクチック相及びブルー相等)を示し、低粘性であり、かつ駆動電圧が低いことが求められる。さらに液晶組成物は個々の表示素子にあわせて誘電率異方性(Δε)及び屈折率異方性(Δn)等を最適な値とするために、数種類から数十種類の化合物を選択し、構成されている。
TN型、STN型又はIPS型等の水平配向型ディスプレイではΔεが正の液晶組成物が用いられている。また、Δεが正の液晶組成物を電圧無印加時に垂直に配向させ、横電界を印加する事で表示する駆動方式も報告されており、Δεが正の液晶組成物の必要性はさらに高まっている。一方、全ての駆動方式において応答速度の改善が求められており、この課題を解決するために現行よりも低粘度な液晶組成物が必要とされている。このためには、大きなΔεを示す化合物を使用する事で粘度の低い非極性化合物の配合割合を高くする事ができ、結果として低粘性な液晶組成物を得る事が出来る。また、液晶組成物を表示素子等として使用する際には、広い温度範囲において安定なネマチック相を示すことが求められる。広い温度範囲にてネマチック相を維持するためには、液晶組成物を構成する個々の成分が他の成分との高い混和性を持つ事が求められる。
一般的に、大きなΔεを持つ化合物を得る為には、フッ素原子及び酸素原子等の極性原子を分子内に多く導入する事が効果的である。しかしながら、これらの極性原子の導入数が多くなると液晶組成物への混和性が低くなる事が知られている。以下に示すような比較的大きなΔεを示す化合物が報告されているが、そのΔεは十分に大きいものではなかった(特許文献1)。
Figure 0006303895
特願2012−224114
本発明が解決しようとする課題は、大きなΔε及び他の液晶化合物との高い混和性を併せ持つ化合物を提供し、併せて当該化合物を構成部材とする液晶組成物及び液晶表示素子を提供することである。
前記課題を解決するため、本願発明者らは種々の化合物の検討を行った結果、フッ素化ナフタレン構造及び1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を併せ持つ化合物が効果的に課題を解決できることを見出し本願発明の完成に至った。
本願発明は、一般式(1)
Figure 0006303895
(式中、Rは炭素原子数1から15のアルキル基又は炭素原子数2から15のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
、A、A及びAは各々独立して
(a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良く、この基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
(c)ナフタレン−2,6−ジイル基(この基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
からなる群より選ばれる基であるが、少なくとも一つは1,3−ジオキサン−2,6−ジイル基であり、
、Z及びZは各々独立して−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−CHCH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
、X、及びXは各々独立して、水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
Wはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、−CF,−OCF,−OCHF又は−OCHFを表し、
m、n及びpは各々独立して0又は1を表す。)で表される化合物を提供し、併せて当該化合物を含有する液晶組成物及び当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
本発明により提供される、一般式(1)で表される新規液晶化合物は工業的にも容易に製造することができ、得られた一般式(1)で表される化合物は、大きなΔε及び液晶組成物への高い混和性を併せ持つ。
従って、一般式(1)で表される化合物を液晶組成物の成分として用いる事により、低粘度、広い温度範囲で液晶相を示す液晶組成物を得ることができる。このため、高速応答が求められる液晶表示素子用の液晶組成物の構成成分として非常に有用である。
一般式(1)において、Rは粘度を低下させる為には、炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基又は炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基であることが更に好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基であることが特に好ましい。また、直鎖状であることが好ましい。
、A及びAは各々独立して、粘度を低下させるためにはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、無置換のナフタレン−2,6−ジイル基又は無置換の1,4−フェニレン基であることが好ましく、トランス−1,4−シクロヘキシレン基であることが更に好ましく、Δεを大きくするためには
Figure 0006303895
が好ましく、
Figure 0006303895
が更に好ましく、他の液晶成分との混和性を高くする為には、トランス−1,4−シクロヘキシレン基又は無置換の1,4−フェニレン基である事が好ましい。
は粘度を低下させるためには、トランス−1,4−シクロヘキシレン基が好ましく、大きなΔεを示す為には2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン基又は5,7−ジフルオロナフタレン−2,6−ジイル基が好ましく、他の液晶との混和性を高くする為にはトランス−1,4−シクロへキシレン基又は無置換の1,4−フェニレン基である事が好ましい。
、X及びXは各々独立して、粘度を低下させる為には水素原子である事が好ましく、大きなΔεを示す為にはフッ素原子である事が好ましく、他の液晶成分との混和性を高くする為には水素原子である事が好ましい。従って粘性及び他の液晶成分との混和性を重視する場合には、Xがフッ素原子を表しX及びXが水素原子である事が好ましく、Δεを重視する場合にはX及びXがフッ素原子を表しXはフッ素原子又は水素原子を表す事が好ましい。
Wは、Δεを大きくするためにはフッ素原子、シアノ基、−CF又は−OCFであることが好ましく、粘度を低下させるためにはフッ素原子又は−OCFであることが好ましい。
、Z、及びZは各々独立して、粘度の低下及び他の液晶成分との混和性を高くするためには−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合であることが好ましく、−CFO−、−OCF−、−CHCH−又は単結合であることが更に好ましく、単結合である事が特に好ましく、大きなΔεを示す為には単結合又は−CFO−である事が好ましい。
m、n及びpは、粘度を重視する場合にはm+n+pが0又は1であることが好ましく、Δεを重視する場合にはm+n+pが1又は2であることが好ましく、他の液晶化合物との混和性を高くするためには、m+n+pが0又は1であることが好ましい。
液晶表示素子とした際の長期信頼性を向上させるには窒素原子を含有しないことが好ましい。なお、一般式(1)で表される化合物において、ヘテロ原子同士が直接結合する構造となることはない。
好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。一般式(1)の中では以下の一般式(1a)〜一般式(1h)で表される各化合物が好ましい。
Figure 0006303895
(式中、R、W、X、X、X、A、A及びAは各々独立して前記一般式(1)におけるR、W、X、X、X、A、A及びAと同じ意味を表す。)
一般式(1a)で表される化合物としては、下記一般式(1a−1)〜一般式(1a−6)がより好ましく、一般式(1a−2)で表される化合物が更に好ましい。
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
一般式(1b)で表される化合物としては、下記一般式(1b−1)〜一般式(1b−6)がより好ましい。
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
一般式(1c)で表される化合物としては、一般式(1c)で表される化合物としては、下記一般式(1c−1)〜一般式(1c−6)がより好ましい。
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
一般式(1d)で表される化合物としては、下記一般式(1d−1)〜一般式(1d−12)がより好ましい。
Figure 0006303895
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
一般式(1e)で表される化合物としては、下記一般式(1e−1)〜一般式(1e−24)がより好ましい。
Figure 0006303895
Figure 0006303895
Figure 0006303895
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
一般式(1f)で表される化合物としては、下記一般式(1f−1)〜一般式(1f−7)がより好ましい。
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
一般式(1g)で表される化合物としては、下記一般式(1g−1)〜一般式(1g−7)がより好ましい。
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
一般式(1h)で表される化合物としては、下記一般式(1h−1)〜一般式(1h−7)がより好ましい。
Figure 0006303895
(式中、Rは前記一般式(1)におけるR及びXと同じ意味を表す。)
本発明の液晶組成物において一般式(1)で表される化合物の含有量が少ないとその効果が現れないため、組成物中に下限値として、1質量%(以下組成物中の%は質量%を表す。)以上含有することが好ましく、2%以上含有することが好ましく、5%以上含有することが更に好ましい。又、含有量が多いと析出等の問題を引き起こすため、上限値としては、50%以下含有することが好ましく、30%以下含有することがより好ましく、20%以下含有することが更に好ましく、10%以下含有することが特に好ましい。一般式(1)で表される化合物は1種のみで使用することもできるが、2種以上の化合物を同時に使用してもよい。
液晶組成物の物性値を調整するために一般式(1)で表される化合物以外の化合物を使用してもよく、液晶相を持つ化合物以外にも必要に応じて液晶相を持たない化合物を添加することもできる。
このように、一般式(1)で表される化合物と混合して使用することのできる化合物の好ましい代表例としては、本発明の提供する組成物においては、その第一成分として一般式(1)で表される化合物を少なくとも1種含有するが、その他の成分として特に以下の第二から第四成分から少なくとも1種含有することが好ましいが、液晶組成物に高い信頼性が要求される場合には、第3成分の含有量は少ない方が好ましく、実質的に含有しないことが好ましい。
即ち、第二成分はいわゆるフッ素系(ハロゲン系)のp型液晶化合物であって、以下の一般式(A1)〜(A3)で示される化合物を挙げることができる。
Figure 0006303895
上式中、Rは炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、これらは直鎖状であっても分岐を有していてもよく、3〜6員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−CH−は−O−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−により置換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2〜7の直鎖状1−アルケニル基、炭素原子数4〜7の直鎖状3−アルケニル基、末端が炭素原子数1〜3のアルコキシ基により置換された炭素原子数1〜5のアルキル基が好ましい。また、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよい。
環A、環B及び環Cは各々独立してトランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は酸素原子で置換されていてもよい。)、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基、1個以上のフッ素原子により置換されていてもよい1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,3−ジオキサン−トランス−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基またはピリジン−2,5−ジイル基を表すが、これらの基に含まれる1つ又は2つ以上の水素原子はそれぞれ、F、Cl、CF又はOCFで置換されていてもよい。
これらの中でも、環A、環B及び環Cは各々独立してトランス−1,4−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−2,6−ジイル基又は1〜2個のフッ素原子により置換されていてもよい1,4−フェニレン基が好ましい。特に環Bがトランス−1,4−シクロへキシレン基またはトランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基である場合に、環Aはトランス−1,4−シクロへキシレン基であることが好ましく、環Cがトランス−1,4−シクロへキシレン基またはトランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基である場合に環B及び環Aはトランス−1,4−シクロへキシレン基であることが好ましい。また、(A3)において環Aはトランス−1,4−シクロへキシレン基であることが好ましい。
、L及びLは連結基であって、各々独立して単結合、エチレン基(−CHCH−)、1,2−プロピレン基(−CH(CH)CH−及び−CHCH(CH)−)、1,4−ブチレン基、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−又は−CH=NN=CH−を表すが、単結合、エチレン基、1,4−ブチレン基、−COO−、−OCF−、−CFO−、−CF=CF−又は−C≡C−が好ましく、単結合又はエチレン基が特に好ましい。また、(A2)においてはその少なくとも1個が、(A3)においてはその少なくとも2個が単結合を表すことが好ましい。
環Zは芳香環であり以下の一般式(La)〜(Lc)のいずれかひとつを表す。
Figure 0006303895
式中、Y〜Yは各々独立して水素原子あるいはフッ素原子を表すが、(La)において、Y及びYの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、(Lb)において、Y〜Yの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、特にYはフッ素原子であることがさらに好ましく、(Lc)において、Y及びYの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、特にYはフッ素原子であることがさらに好ましい。
末端基Pはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基又はジフルオロメチル基、2個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数2又は3のアルコキシ基、2個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数2又は3のアルキル基、2個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数2又は3のアルケニル基又は2個以上のフッ素原子により置換された炭素原子数2又は3のアルケニルオキシ基を表すが、フッ素原子、トリフルオロメトキシ基又はジフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
第三成分はいわゆるシアノ系のp型液晶化合物であって、以下の一般式(B1)〜(B3)で示される化合物を挙げることができる。
Figure 0006303895
上式中、Rは炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、これらは直鎖状であっても分岐を有していてもよく、3〜6員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−CH−は−O−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−により置換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2〜7の直鎖状1−アルケニル基、炭素原子数4〜7の直鎖状3−アルケニル基、末端が炭素原子数1〜3のアルコキシ基により置換された炭素原子数1〜5のアルキル基が好ましい。又、分岐により不斉炭素が生じる場合には、化合物として光学活性であってもラセミ体であってもよい。
環D、環E及び環Fは各々独立してトランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は酸素原子で置換されていてもよい。)、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,3−ジオキサン−トランス−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又はピリジン−2,5−ジイル基を表すが、これらの基に含まれる1つ又は2つ以上の水素原子はそれぞれ、F、Cl、CF又はOCFで置換されていてもよい。
これらの中でも、環D、環E及び環Fは各々独立してトランス−1,4−シクロへキシレン基、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−2,6−ジイル基又は1〜2個のフッ素原子により置換されていてもよい1,4−フェニレン基が好ましい。特に環Eがトランス−1,4−シクロへキシレン基又はトランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基である場合に、環Dはトランス−1,4−シクロへキシレン基であることが好ましく、環Fがトランス−1,4−シクロへキシレン基又はトランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基である場合に環D及び環Eはトランス−1,4−シクロへキシレン基であることが好ましい。又、(B3)において環Dはトランス−1,4−シクロへキシレン基であることが好ましい。
、L及びLは連結基であって、各々独立して単結合、エチレン基(−CHCH−)、1,2−プロピレン基(−CH(CH)CH−及び)−CHCH(CH)−)、1,4−ブチレン基、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−又は−CH=NN=CH−を表すが、単結合、エチレン基、−COO−、−OCF−、−CFO−、−CF=CF−又は−C≡C−が好ましく、単結合、エチレン基又は−COO−が特に好ましい。又、一般式(B2)においてはその少なくとも1個が、一般式(B3)においてはその少なくとも2個が単結合を表すことが好ましい。
はシアノ基を表す。
環Yは芳香環であり以下の一般式(Ld)〜(Lf)のいずれかひとつを表す。
Figure 0006303895
式中、Y〜Yは各々独立的して水素原子あるいはフッ素原子を表すが、(Ld)において、Y及びYの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、(Le)において、Y〜Yの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、特にYはフッ素原子であることがさらに好ましく、(Lf)において、Y及びYの少なくとも1個はフッ素原子であることが好ましく、特にYはフッ素原子であることがさらに好ましい。
第四成分は誘電率異方性が0程度である、いわゆる非極性液晶化合物であり、以下の一般式(C1)〜(C3)で示される化合物を挙げることができる。
Figure 0006303895
上式中、R及びPは各々独立して炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、これらは直鎖状であっても分岐を有していてもよく、3〜6員環の環状構造を有していてもよく、基内に存在する任意の−CH−は−O−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−により置換されていてもよく、基内に存在する任意の水素原子はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基により置換されていてもよいが、炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2〜7の直鎖状1−アルケニル基、炭素原子数4〜7の直鎖状3−アルケニル基、炭素原子数1〜3の直鎖状アルコキシ基又は末端が炭素原子数1〜3アルコキシ基により置換された炭素原子数1〜5の直鎖状アルキル基が好ましく、更に少なくとも一方は炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2〜7の直鎖状1−アルケニル基又は炭素原子数4〜7の直鎖状3−アルケニル基であることが特に好ましい。
環G、環H、環I及び環Jは各々独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は酸素原子で置換されていてもよい。)、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基、1〜2個のフッ素原子あるいはメチル基により置換されていてもよい1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個のCH基又は隣接していない2個以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)、1個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−2,6−ジイル基、1〜2個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1〜2個のフッ素原子により置換されていてもよい1,4−シクロヘキセニレン基、1,3−ジオキサン−トランス−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又はピリジン−2,5−ジイル基を表すが、各化合物において、トランスデカヒドロナフタレン−トランス−2,6−ジイル基、1個以上のフッ素原子により置換されていてもよいナフタレン−2,6−ジイル基、1〜2個のフッ素原子により置換されていてもよいテトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよい1,4−シクロヘキセニレン基、1,3−ジオキサン−トランス−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基又はピリジン−2,5−ジイル基は1個以内であることが好ましく、他の環はトランス−1,4−シクロへキシレン基あるいは1〜2個のフッ素原子又はメチル基により置換されていてもよい1,4−フェニレン基であることが好ましい。環G、環H、環I及び環Jに存在するフッ素原子数の合計は2個以下が好ましく、0又は1個が好ましい。
、L及びLは連結基であって、各々独立して単結合、エチレン基(−CHCH−)、1,2−プロピレン基(−CH(CH)CH−及び)−CHCH(CH)−)、1,4−ブチレン基、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は−CH=NN=CH−を表すが、単結合、エチレン基、1,4−ブチレン基、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CF=CF−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−又は−CH=NN=CH−が好ましく、一般式(C2)においてはその少なくとも1個が、一般式(C3)においてはその少なくとも2個が単結合を表すことが好ましい。
なお、一般式(C1)〜(C3)で示される化合物は一般式(A1)〜(A3)で示される化合物及び一般式(B1)〜(B3)で示される化合物を除く。
一般式(A1)〜(A3)で示される化合物、一般式(B1)〜(B3)及び一般式(C1)〜(C3)で示される化合物で示される化合物において、ヘテロ原子同士が直接結合する構造となることはない。
本発明において、一般式(1)で表される化合物は、以下のようにして製造することができる。勿論本発明の趣旨及び適用範囲は、これら製造例により制限されるものではない。
(製法1)
一般式(2)
Figure 0006303895
(式中X、X、X、W及びAは、各々独立して一般式(1)におけるX、X、X、W及びAと同じ意味を表す。)で表される化合物を酸触媒存在下、一般式(3)
Figure 0006303895
(式中R、A、A、Z、Z、m及びnは、各々独立して一般式(1)におけるR、A、A、Z、Z、m及びnと同じ意味を表す。)で表される化合物と脱水縮合させる事で、一般式(1)で表される化合物を得る事が出来る。
使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族系溶媒、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒が好ましく、ベンゼン、トルエン又はジクロロメタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジイソプロピルエーテルが更に好ましい。また、必要に応じて混合溶媒を用いても良い。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましく、使用している溶媒が水と共沸するものである場合には還流下反応により生成した水をディーンスターク装置等を用いて分離、除去する事が特に好ましい。
使用する酸触媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、p−トルエンスルホン酸、クロロトリメチルシラン、硫酸等が好ましく、p−トルエンスルホン酸又は硫酸が更に好ましい。
(製法2)
一般式(4)
Figure 0006303895
(式中A、A、Z、Z、n及びpは、各々独立して一般式(1)におけるA、A、Z、Z、n及びpと同じ意味を表すが、n及びpの少なくとも一つは1を表す。式中、Yはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)
で表される化合物を酸触媒存在下で一般式(5)
Figure 0006303895
(式中Rは、一般式(1)におけるRと同じ意味を表す。)
と反応させることにより、一般式(6)
Figure 0006303895
(式中A、A、Z、Z、R、n及びpは、各々独立して一般式(1)におけるA、A、Z、Z、R、n及びpと同じ意味を表すが、n及びpの少なくとも一つは1を表す。式中、Yは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)
で表される化合物を得る。
使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族系溶媒、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒が好ましく、ベンゼン、トルエン又はジクロロメタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジイソプロピルエーテルが更に好ましい。また、必要に応じて混合溶媒を用いても良い。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましく、使用している溶媒が水と共沸するものである場合には還流下反応により生成した水をディーンスターク装置等を用いて分離、除去する事が特に好ましい。
使用する酸触媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、p−トルエンスルホン酸、クロロトリメチルシラン、硫酸等が好ましく、p−トルエンスルホン酸又は硫酸が更に好ましい。
また、一般式(7)
Figure 0006303895
(式中A、W、X、X及びXは、各々独立して一般式(1)におけるA、X、X及びXと同じ意味を表し、Yは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)
で表される化合物を、遷移金属触媒存在下、ジボロン酸エステルと反応させることにより、一般式(8)
Figure 0006303895
(式中A、W、X、X及びXは、各々独立して一般式(1)におけるA、X、X及びXと同じ意味を表す。)
で表される化合物を得る。
使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、DMF、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒が好ましく、THF、DMF又はトルエンが好ましく、これらの溶媒は必要に応じて単独で用いても混合して用いても良く、更に反応を好適に進行させるために水を加えても良い。
使用するジボロン酸エステルとしては、ビス(ピナコラート)ジボロンが好ましい。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から溶媒が還流するまでの温度が好ましく、40℃から溶媒が還流するまでの温度が更に好ましい。
使用する遷移金属触媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)、二塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、二塩化[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)、二塩化ビス[ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)等のパラジウム系遷移金属触媒又はニッケル系遷移金属触媒が好ましく、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)、二塩化ビス[ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)又は二塩化[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)が更に好ましい。また、反応の進行を促進するため、必要に応じてホスフィン系配位子を加えても良い。
続いて、一般式(6)で表される化合物で表される化合物を、遷移金属触媒存在下、一般式(8)で表される化合物と反応させることにより、一般式(9)
Figure 0006303895
(式中A、A、A、Z、Z、R、W、X、X及びXは、各々独立して一般式(1)におけるA、A、A、Z、Z、R、W、X、X及びXと同じ意味を表す。)
で表される化合物を得ることができる。
使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、DMF、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒が好ましく、THF、DMF又はトルエンが好ましく、これらの溶媒は必要に応じて単独で用いても混合して用いても良く、更に反応を好適に進行させるために水を加えても良い。
反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から溶媒が還流するまでの温度が好ましく、40℃から溶媒が還流するまでの温度が更に好ましい。
使用する遷移金属触媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)、二塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、二塩化[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)、二塩化ビス[ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)等のパラジウム系遷移金属触媒又はニッケル系遷移金属触媒が好ましく、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)、二塩化ビス[ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)又は二塩化[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)が更に好ましい。また、反応の進行を促進するため、必要に応じてホスフィン系配位子を加えても良い。
本発明の化合物を含有する液晶組成物を用いた液晶表示素子は高速応答と表示不良の抑制を両立させた有用なものであり、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、VAモード、PSVAモード、PSAモード、IPSモード又はECBモード用液晶表示素子に適用できる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、相転移温度の測定は温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(DSC)を併用して行った。
以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。
n−iはネマチック相−等方相の転移温度を表す。
化合物記載に下記の略号を使用する。
THF:テトラヒドロフラン
Pr:n−プロピル基
(実施例1)トランス−2−[3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン(1c−2)の製造
Figure 0006303895
(1−1) 窒素雰囲気下、4−ブロモ−2,6−ジフルオロ安息香酸(82.5g)、1,3−プロパンジチオール(41.4g)及びトリフルオロメタンスルホン酸(150g)を混合し、120℃にて30分間撹拌した。40℃まで冷却し、t−ブチルメチルエーテル(300mL)を加え、氷冷下にて更に1時間撹拌した。析出物を濾過する事で、粗製2−(4−ブロモ−2,6−ジフルオロフェニル)−1,3−ジチニアリウム・トリフルオロメタンスルホン酸塩(112.7g)を得た。
(1−2) 窒素雰囲気下、5,6,7−トリフルオロ−2−ナフトール(97.2g、特開2004−91361号公報に記載の方法にて合成した)、トリエチルアミン(54.6g)をジクロロメタン(560mL)に溶解させ、−67℃に冷却した。冷却下、(1−1)にて得られた2−(4−ブロモ−2,6−ジフルオロフェニル)−1,3−ジチニアリウム・トリフルオロメタンスルホン酸塩(112.7g)をジクロロメタン(560mL)に溶解させた溶液をゆっくりと加えた。続いて、トリエチルアミン・三フッ化水素塩(197.8g)をゆっくりと加えた後、臭素(205.8g)をゆっくりと加え、10℃までゆっくりと昇温させた。反応液を水酸化ナトリウム(200g)及び炭酸水素ナトリウム(100g)を水(1L)に溶解させた溶液に加え、30分間撹拌した。分液し、得られた有機層を水(1L)及び飽和食塩水(1L)で洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した後、メタノールから再結晶する事で5,6,7−トリフルオロ−2−[(4−ブロモ−2,6−ジフルオロフェニル)ジフルオロメトキシ]ナフタレン(83.4g)を得た。
(1−3) 窒素雰囲気下、(1−2)で得られた5,6,7−トリフルオロ−2−[(4−ブロモ−2,6−ジフルオロフェニル)ジフルオロメトキシ]ナフタレン(26.3g)をTHF(130mL)に溶解させた溶液を氷冷し、ゆっくりと1mol/L イソプロピルマグネシウムクロリド・塩化リチウム/THF溶液(78mL)を加えた。氷冷下更に30分間撹拌した後、DMF(6.6g)をTHF(25mL)に溶解させた溶液をゆっくりと加えた。室温にて2時間撹拌した後、氷冷下10%塩酸(100mL)をゆっくりと加えた。トルエン(50mL)を加えて分液し、有機層を水(200mL)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(200mL)及び飽和食塩水(200mL)にて洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、有機溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製する事で、3,5−ジフルオロ−4−[(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメタン]ベンズアルデヒド(20.0g)を得た。
(1−4) 窒素雰囲気下、(1−3)で得られた3,5−ジフルオロ−4−[(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメタン]ベンズアルデヒド(20.0g)、2−プロピル−1,3−プロパンジオール(6.1g)及びp−トルエンスルホン酸・一水和物(0.5g)をトルエン(100mL)に溶解させ、還流させた。生成した水をディーンスターク装置を用いて除去しながら、30分間撹拌した後、室温まで放冷した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mL)を加えて分液し、有機層を飽和炭酸ナトリウム水溶液(100mL)及び飽和食塩水(100mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、アセトン・メタノール混合溶媒から再結晶する事で、トランス−2−[3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン(0.81g)を得た。
MS m/z:488[M
相転移温度(℃):Cr 76 (N 61) Iso
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=8.03(1H,d,J=9.2Hz),7.65(1H,s),7.47−7.34(2H,m),7.13(2H,d,J=10Hz),5.36(1H,s),4.23(2H,dd,J1=4.4Hz,J2=11.6Hz),3.52(2H,J=11.2Hz),2.18−2.09(1H,m),1.37−1.31(2H,m),1.12−1.06(2H,m),0.93(3H,t,J=8.0Hz)
(実施例2) トランス−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン(1e−14)の製造
Figure 0006303895
(2−1) 窒素雰囲気下、4−クロロ−3−フルオロベンズアルデヒド(25g)、2−プロピル−1,3−プロパンジオール(18.6g)、及びp−トルエンスルホン酸・一水和物(0.90g)をトルエン(500mL)に溶解し、還流させた。生成する水をディーンスターク装置を用いて除去し、更に30分間撹拌した。室温まで放冷し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(200mL)を加えて分液し、有機層を飽和食塩水(200mL)にて洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥し、有機溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、メタノールから再結晶する事で、2−(4−クロロ−3−フルオロフェニル)−5−プロピル−1,3−ジオキサン(30.9g)を得た。
(2−2) 窒素雰囲気下、(1−2)で得られた5,6,7−トリフルオロ−2−[(4−ブロモ−2,6−ジフルオロフェニル)ジフルオロメトキシ]ナフタレン(55.0g)、ビス(ピナコラート)ジボロン(35.0g)、酢酸カリウム(37.0g)及び[1,1’−ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド(1.6g)をジメチルスルホキシド(300mL)に溶解させ、80℃にて4時間撹拌した。放冷した後、水(1.5L)及びトルエン(500mL)を加えて分液し、水層にトルエン(350mL)を加えて抽出し、併せた有機層を水(750mL)及び飽和食塩水(750mL)にて洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、有機溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製する事で、2−[3,5−ジフルオロ−4−(5,6,7−トリフルオロ−2−ナフチルオキシジフルオロメチル)フェニル]−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(61.5g)を得た。
(2−3) 窒素雰囲気下、(2−1)で得られた2−(4−クロロ−3−フルオロフェニル)−5−プロピル−1,3−ジオキサン(30.9g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(4.1g)、2mol/L炭酸カリウム水溶液(220mL)及びTHF(150mL)を混合した溶液を60℃に加熱した。加熱下、(2−2)で得られた2−[3,5−ジフルオロ−4−(5,6,7−トリフルオロ−2−ナフチルオキシジフルオロメチル)フェニル]−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン(58.1g)をTHF(120mL)に溶解させた溶液をゆっくりと加えた後、還流下5時間撹拌した。室温まで放冷した後、トルエン(200mL)及び水(300mL)を加えて分液し、有機層を飽和食塩水(300mL)にて洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。有機溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、更にアセトン、メタノール混合溶媒から再結晶する事で、トランス−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン(17.9g)を得た。
MS m/z:582[M
相転移温度(℃):Cr 115 N 196 Iso
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=8.06(1H,d,J=9.2Hz),7.70(1H,s),7.49(1H,d,J=8.8Hz),7.42−7.34(4H,m),7.20(2H,d,J=10.8Hz),5.44(1H,s),4.76(2H,dd,J1=4.4Hz,J2=11.4Hz),3.55(2H,J=11.2Hz),2.18−2.10(1H,m),1.38−1.32(2H,m),1.13−1.08(2H,m),0.94(3H,t,J=7.6Hz)
(実施例3) トランス−5−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン(1g−3)の製造
Figure 0006303895
実施例2記載の方法と同様にして行う事で、トランス−5−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサンを得た。
MS m/z:664[M
HNMR(CDCl、TMS内部標準)δ(ppm)=8.05(1H,d,J=9.2Hz),7.70(1H,s),7.49(1H,d,J=8.8Hz),7.45−7.35(4H,m),7.20(2H,d,J=10.7Hz),5.43(1H,s),4.76(2H,dd,J1=4.4Hz,J2=11.4Hz),3.55(2H,J=11.2Hz),2.41−2.35(1H,m),2.18−2.10(1H,m),1.87−1.84(4H,m),1.38−1.17(7H,m),1.06−0.97(2H,m),0.90(3H,t,J=7.3Hz)
(実施例4) 液晶組成物の調製−1
以下の組成からなるホスト液晶組成物(H)
Figure 0006303895
を調製した。ここで、(H)の物性値は以下の通りである。
ネマチック相上限温度(Tn−i):117.2℃
誘電率異方性(Δε):4.76
屈折率異方性(Δn):0.0873
粘度(η20):20.5mPa・s
この母体液晶(H)80%と、実施例1で得られたトランス−2−[3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン20%からなる液晶組成物(M−A)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:103.2℃
Δε:11.11
Δn:0.0968
η20:29.3mPa・s
トランス−2−[3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン添加の効果として、Δεを正に大きくし(外挿Δε=36.5)、比較的粘度上昇を抑える事が出来る(外挿η20=64.7mPa・s)事が分かる。また、調製した液晶組成物(M−A)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。さらに、液晶組成物(M−A)を用いて作製した液晶表示装置は、優れた表示特性を示し、長期にわたり安定な表示特性を保った。
(実施例5)液晶組成物の調製−2
母体液晶(H)90%と実施例2で得られたトランス−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン10%からなる液晶組成物(M−B)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:121.3℃
Δε:8.38
Δn:0.1029
η20:26.0mPa・s
トランス−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン添加の効果として、Δεを正に大きくし(外挿Δε=41.0)、比較的粘度上昇を抑える事ができ(外挿η20=71.9mPa・s)、Tniを大きく上昇させる(外挿Tni=158.5℃)事が分かる。また、調製した液晶組成物(M−B)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。さらに、液晶組成物(M−B)を用いて作製した液晶表示装置は、優れた表示特性を示し、長期にわたり安定な表示特性を保った。
(実施例6)液晶組成物の調製−3
母体液晶(H)95%と実施例3で得られたトランス−5−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン5%からなる液晶組成物(M−C)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:124.6℃
Δε:6.18
Δn:0.0926
η20:25.6mPa・s
トランス−5−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−[3−フルオロ−4−(3,5−ジフルオロ(4−(5,6,7−トリフルオロナフタレン−2−オキシ)ジフルオロメチル)フェニル)フェニル]−5−プロピル−1,3−ジオキサン添加の効果として、Δεを正に大きくし(外挿Δε=33.1)、Tniを大きく上昇させる(外挿Tni=264.3℃)事ができ、粘度上昇を比較的抑える事が出来る(外挿η20=123.1mPa・s)事が分かる。また、調製した液晶組成物(M−C)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。さらに、液晶組成物(M−C)を用いて作製した液晶表示装置は、優れた表示特性を示し、長期にわたり安定な表示特性を保った。
(比較例1)液晶組成物の調製−4
母体液晶(H)80%と[3,5−ジフルオロ−4−(2−フルオロ−4−(trans−4−プロピルシクロヘキシル)フェニル)フェニル]−(5,6,7−トリフルオロ−2−ナフチルオキシ)ジフルオロメタン(特願2012−224114に記載の方法により得た。)20%からなる液晶組成物(M−D)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
ni:124.5℃
Δε:10.88
Δn:0.1135
η20:34.3mPa・s
[3,5−ジフルオロ−4−(2−フルオロ−4−(trans−4−プロピルシクロヘキシル)フェニル)フェニル]−(5,6,7−トリフルオロ−2−ナフチルオキシ)ジフルオロメタンを添加した際の各物性値の外挿値はそれぞれ、Δε=36.9、Tni=153.6℃、η20=89.5mPa・sであった。
実施例5と比較例1を比較する事により、本願化合物は大きなΔεを示しつつ、粘度を悪化させにくい事が判明した。

Claims (9)

  1. 一般式(1)
    Figure 0006303895
    (式中、Rは炭素原子数1から15のアルキル基又は炭素原子数2から15のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
    、A、A及びAは各々独立して
    (a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
    (b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良く、この基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
    (c)ナフタレン−2,6−ジイル基(この基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
    からなる群より選ばれる基であるが、少なくとも一つは1,3−ジオキサン−2,6−ジイル基であり、
    、Z及びZは各々独立して−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−CHCH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
    、X、及びXは各々独立して、水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
    Wはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、−CF,−OCF,−OCHF又は−OCHFを表し、
    m、n及びpは各々独立して0又は1を表す。)で表される化合物。
  2. 一般式(1)において、A、A、及びAが各々独立に
    Figure 0006303895
    から選ばれる基を表す、請求項1に記載の化合物。
  3. 一般式(1)において、Z、Z及びZが各々独立して−OCH−、−CFO−、−CHCH−、−C≡C−又は単結合を表す、請求項1又は2に記載の化合物。
  4. 一般式(1)において、Wがフッ素原子、シアノ基又は−OCFを表す、請求項1から3いずれか一項に記載の化合物。
  5. 一般式(1)において、A
    Figure 0006303895
    から選ばれる基を表す、請求項1から4いずれか一項に記載の化合物。
  6. 一般式(1)において、X、X及びXが各々独立して水素原子又はフッ素原子を表す、一般式1から5いずれか一項に記載の化合物。
  7. 一般式(1)で表される化合物は、一般式(1a)〜一般式(1h)
    Figure 0006303895
    (式中、R、W、X、X及びXは各々独立して前記一般式(1)におけるR、W、X、X及びXと同じ意味を表し、A及びAは各々独立して
    (a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
    (b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良く、この基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
    を表す。)
    で表される、請求項1に記載の化合物。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物を一種又は二種以上含有する液晶組成物。
  9. 請求項8記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
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