JPH0640966A - フルオロブタジエン誘導体化合物およびそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

フルオロブタジエン誘導体化合物およびそれを含有する液晶組成物

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JPH0640966A
JPH0640966A JP21818892A JP21818892A JPH0640966A JP H0640966 A JPH0640966 A JP H0640966A JP 21818892 A JP21818892 A JP 21818892A JP 21818892 A JP21818892 A JP 21818892A JP H0640966 A JPH0640966 A JP H0640966A
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修 横小路
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潤 入澤
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Abstract

(57)【要約】 【構成】一般式R1-(A1)m-Y1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-Y2-
(A4)n-R2 (A1〜A4はトランス-1,4- ジ置換シクロヘキシレン基、
1,4-ジ置換シクロヘキセニレン基、1,4-ジ置換フェニレ
ン基等、m 、n は 0または 1を示し、R1、R2は炭素数 1
〜10のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基等を示す)
で表されるフルオロブタジエン誘導体化合物。 【効果】この化合物は、低粘性であり、光に対しても安
定であるので、液晶組成物に使用することにより、高速
応答が期待できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フルオロブタジエン誘
導体化合物およびそれを含有する液晶組成物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、時計,電卓をはじめ、
近年では測定器、自動車用計器、複写器、カメラ、OA
機器用表示装置、家電製品用表示装置等種々の用途に使
用され始めており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高
速応答性、高コントラスト比、広視角、化学的安定性等
の種々の性能要求がなされている。
【0003】しかし、現在のところ、これらの特性を単
独の材料ですべて満たす材料はなく、複数の液晶、およ
び非液晶の材料を混合して液晶組成物として要求性能を
満たしている状態である。このため、各種特性のすべて
ではなく、一または二以上の特性に優れた液晶または非
液晶の材料開発が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】液晶を用いた表示素子
分野においては、その性能向上が望まれており、低電圧
駆動、高精細表示、高コントラスト比、広視角特性、低
温応答特性、広動作温度範囲等が望まれており、これら
はいずれかを向上させると他のいずれかが犠牲になると
いう傾向がある。
【0005】特に、最近、電池駆動においては低電圧駆
動と高速応答、OA機器等においては高精細表示と高速
応答、自動車用表示等においては低温応答もしくは広動
作温度範囲で高速応答というように、その応答速度の向
上が望まれている。
【0006】このためには、いくつかの改善方法が考え
られるが、その一つとして低粘性の液晶組成物の採用が
ある。即ち、液晶組成物の粘性が低下すれば、応答速度
は向上し、低温でも実用的な速度での表示が可能にな
る。また、従来と同じ応答速度でよければ、より低電圧
で駆動できたり、より高いデューティ駆動が可能、即
ち、高精細駆動が可能になる。
【0007】このような目的のため、第16回液晶討論会
で講演されたようなp,p'- ジ置換ジフルオロスチルベン
化合物が提案されている。この化合物は以下の一般式
(3) で示されるような化学構造を有している。
【0008】
【化1】
【0009】ただし、一般式(3) のRA、RBはn-アルキル
基、n-アルコキシ基、n-アルコキシカルボニル基を意味
する。
【0010】この一般式(3) の化合物は、低粘性でフッ
素置換されていないスチルベン化合物よりも光に対する
安定性が向上しているものであった。しかし、通常使用
されている一般の液晶化合物に比しては、光に対する安
定性がまだ劣っており、使用環境が限定されたり、紫外
線カットフィルターを併用せざるを得ないことが多かっ
た。
【0011】従って、低粘性で光に対する安定性が高い
液晶材料が望まれていた。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべく、新規な材料を提供するものであり、一般式
(1) R1-(A1)m-Y1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-Y2-(A4)n-R2 (1) (式中、A1、A2、A3、A4は相互に独立してトランス-1,4
- ジ置換シクロヘキシレン基、1,4-ジ置換シクロヘキセ
ニレン基または1,4-ジ置換フェニレン基であり、これら
の基は夫々非置換であるかあるいは置換基として1個も
しくは2個以上のハロゲン原子、シアノ基を有していて
もよく、これらの基中に存在する1個もしくは2個以上
のCH基は窒素原子または酸素原子または硫黄原子に置換
されていてもよく、Y1、Y2は相互に独立して-COO-,-OCO
-,-C≡C-,-CH2CH2-,-CH=CH-,-OCH2-,-CH2O- または単結
合を示し、m 、n は 0または 1を示し、R1、R2は相互に
独立して炭素数 1〜10のアルキル基、ハロゲン原子、シ
アノ基を示し、アルキル基の場合には、炭素−炭素結合
間あるいはこの基と環との間の炭素−炭素結合間に酸素
原子が挿入されてもよく、また、その炭素−炭素結合の
一部が二重結合にされていてもよく、また、その1個の
-CH2- 基がカルボニル基に置換されていてもよく、ま
た、その基中の水素原子の一部もしくはすべてがフッ素
原子で置換されていてもよい)で表されることを特徴と
するフルオロブタジエン誘導体化合物を提供するもので
ある。
【0013】また、一般式 (2) R1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-R2 (2) (式中、A2、A3、R1、R2については、前記と同じものを
示す)で表されることを特徴とする請求項1のフルオロ
ブタジエン誘導体化合物、および、一般式 (1)または一
般式 (2)のフルオロブタジエン誘導体化合物を含有する
ことを特徴とする液晶組成物を提供するものである。
【0014】本発明の一般式(1) の化合物は、低粘性で
あり、かつ、他の液晶または非液晶との相溶性に優れ、
化学的にも安定な、特に光に対して安定な材料である。
【0015】本発明の化合物の具体的構造としては、以
下のような化合物がある。その代表的化合物として、環
の数が2個の化合物として以下のような化合物がある。 R1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-R2 (2)
【0016】一般式(2) の化合物としては、より具体的
には、以下のような化合物がある。なお、以下の説明に
おいては、一般式(2) の化合物に限らず、「-Ph-」は1,
4-ジ置換フェニレン基を表し、「-Cy-」はトランス-1,4
- ジ置換シクロヘキシレン基を表し、「-Ch-」は1,4-ジ
置換シクロヘキセニレン基、好ましくは4-置換シクロヘ
キセン-1- イル基を表す。 R1-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (2A)
【0017】
【化2】
【0018】その1,4-ジ置換フェニレン基の1つまたは
2つをトランス-1,4- ジ置換シクロヘキシレン基や1,4-
ジ置換シクロヘキセニレン基に置換した化合物として以
下のような化合物がある。 R1-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (2B)
【0019】
【化3】
【0020】 R1-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (2C)
【0021】
【化4】
【0022】 R1-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (2D) R1-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (2E) R1-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (2F)
【0023】また、その1,4-ジ置換フェニレン基を一部
の水素原子がフッ素原子に置換されたフェニレン基とし
た化合物として以下のような化合物がある。 R1-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-R2 (2G)
【0024】
【化5】
【0025】また、環の数が3個の化合物として、以下
のような化合物がある。 R1-A1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-R2 (4)
【0026】一般式(4) の化合物としては、より具体的
には以下のような化合物がある。 R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4A)
【0027】
【化6】
【0028】 R1-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4B) R1-Ch-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4C) R1-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4D) R1-Ch-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4E) R1-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4F) R1-Ch-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4G) R1-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4H) R1-Cy-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4I) R1-Ph-PhF-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4J) R1-Cy-PhF-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4K) R1-Ch-PhF-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4L)
【0029】このほか、3環の化合物の場合、環と環と
の間のY1を単結合以外に変更した以下のような化合物も
ある。
【0030】 R1-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5A) R1-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5B) R1-Ph-OCH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (5C) R1-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5D) R1-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (5E) R1-Ph-OCO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5F)
【0031】また、環の数が4個の化合物として、以下
のような化合物がある。 R1-A1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-A4-R2 (6)
【0032】一般式(6) の化合物としては、より具体的
には以下のような化合物がある。 R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ph-R2 (6A)
【0033】
【化7】
【0034】 R1-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-R2 (6B) R1-Ch-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-R2 (6C) R1-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (6D) R1-Ch-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-R2 (6E) R1-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-R2 (6F) R1-Ch-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ch-R2 (6G) R1-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ph-R2 (6H) R1-Cy-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Cy-R2 (6I) R1-Ph-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-Ph-R2 (6J) R1-Cy-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-Cy-R2 (6K) R1-Ch-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-Ch-R2 (6L) R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-R2 (6M) R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-R2 (6N) R1-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-R2 (6O) R1-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-R2 (6P)
【0035】このほか、4環の化合物の場合、環と環と
の間のY1、Y2を単結合以外に変更した以下のような化合
物もある。
【0036】 R1-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C ≡C-Ph-R2 (7A) R1-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2CH2-Ph-R2 (7B) R1-Ph-OCH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2O-Ph-R2 (7C) R1-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH2-Ph-R2 (7D) R1-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-R2 (7E) R1-Ph-OCO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-COO-Ph-R2 (7F) R1-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7G) R1-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7H) R1-Ph-OCH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7I) R1-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7J) R1-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7K) R1-Ph-OCO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-R2 (7L)
【0037】また、A1〜A4の1,4-ジ置換フェニレン基、
トランス-1,4- ジ置換シクロヘキシレン基、1,4-ジ置換
シクロヘキセニレン基の水素原子の一部をハロゲン原子
もしくはシアノ基に置換した基にしたり、その一部のCH
基を窒素原子または酸素原子または硫黄原子に置換して
もよい。この例として以下のような化合物もある。
【0038】
【化8】
【0039】本発明の上記のような化合物は、他の液晶
材料または非液晶材料と混合して液晶組成物にすること
により、その液晶組成物を低粘性とすることができ、液
晶表示素子とした場合に高速応答が可能になる。
【0040】本発明の一般式(1) の化合物は、他の液
晶、非液晶に、少なくとも1種を混合することにより液
晶組成物として使用される。
【0041】本発明の化合物と混合させる物質として
は、例えば以下のようなものがある。なお、以下の式で
のRC、RDはアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、
シアノ基等の基を表す。
【0042】RC-Cy-Cy-RD RC-Cy-Ph-RD RC-Ph-Ph-RD
【0043】RC-Cy-COO-Ph-RD RC-Ph-COO-Ph-RD RC-Cy-CH=CH-Ph-RD RC-Ph-CH=CH-Ph-RD RC-Cy-CH2CH2-Ph-RD RC-Ph-CH2CH2-Ph-RD RC-Ph-N=N-Ph-RD RC-Ph-NON-Ph-RD RC-Cy-COS-Ph-RD
【0044】RC-Cy-Ph-Ph-RD RC-Cy-Ph-Ph-Cy-RD RC-Ph-Ph-Ph-RD RC-Cy-COO-Ph-Ph-RD RC-Cy-Ph-COO-Ph-RD RC-Cy-COO-Ph-COO-Ph-RD RC-Ph-COO-Ph-COO-Ph-RD RC-Ph-COO-Ph-OCO-Ph-RD
【0045】
【化9】
【0046】なお、これらの化合物は単なる例示にすぎ
なく、環構造もしくは末端基の水素原子のハロゲン原
子、シアノ基、メチル基等への置換、シクロヘキサン
環、ベンゼン環の他の六員環、五員環等への置換、環の
間の結合基の変更等が可能であり、所望の性能に合わせ
て種々の材料が選択使用されればよい。
【0047】本発明の組成物は、液晶組成物として、電
極付の基板間に配され、ツイストネマチック方式、ゲス
ト・ホスト方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方
式、DAP方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表示方
式等種々のモードで使用することができる。
【0048】具体的には、次のようなものが代表的であ
る。プラスチック、ガラス等の基板上に、必要に応じて
SiO2、Al2O3 等のアンダーコート層やカラーフィルター
層を形成し、In2O3-SnO2(ITO)、SnO2等の電極を設
け、パターニングした後、必要に応じてポリイミド、ポ
リアミド、SiO2、Al2O3 等のオーバーコート層を形成
し、配向処理し、これにシール材を印刷し、電極面が相
対向するように配して周辺をシールし、シール材を硬化
して空セルを形成する。
【0049】この空セルに、本発明の化合物を含む組成
物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成
する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー偏光
板、光源、カラーフィルター、半透過反射板、反射板、
導光板、紫外線カットフィルター等を積層する、文字,
図形等を印刷する、ノングレア加工する等して液晶表示
素子とする。
【0050】なお、上述の説明は、液晶表示素子の基本
的な構成および製法を示したにすぎなく、例えば2層電
極を用いた基板、2層の液晶層を形成した2層液晶セ
ル、TFT、MIM等の能動素子を形成したアクティブ
マトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、
種々の構成のものが使用できる。
【0051】本発明の化合物を液晶組成物に用いること
により、高デューティ駆動を行っても、高速応答が期待
できる。このため、近年注目されている高ツイスト角の
スーパーツイスト(STN)型液晶表示素子にも好適で
ある。
【0052】本発明の一般式(1) の化合物は、例えば、
次の方法に従って製造される。
【0053】なお、上記のA1〜A4は相互に独立してトラ
ンス-1,4- ジ置換シクロヘキシレン基、1,4-ジ置換シク
ロヘキセレン基または1,4-ジ置換フェニレン基であり、
これらの基はそれぞれ非置換であるかあるいは置換基と
して1個もしくは2個以上のハロゲン原子、メチル基を
有していてもよく、これらの基中に存在する1個もしく
は2個以上のCH基は窒素原子または酸素原子または硫黄
原子に置換されていてもよい。Y1、Y2は-C≡C-,-CH2CH2
-,-CH=CH-,-OCH2-,-CH2O- または単結合を示す。また、
m は0 または 1を示し、R1、R2は炭素数 1〜10のアルキ
ル基、ハロゲン原子を示し、アルキル基の場合には、炭
素−炭素結合間あるいはこの基と環との間の炭素−炭素
結合間に酸素原子が導入されてもよく、R1、R2がアルキ
ル基の場合には、その基中の水素原子の一部またはすべ
てがフッ素原子で置換されていてもよい。
【0054】式(8) のクロロトリフルオロエチレンをn-
ブチルリチウムによってリチオ化し、次いで式(9) のク
ロロトリメチルシランと反応させることによって、式(1
0)の1,1,2-トリフルオロ-2- トリメチルシリルエチレン
とする。次に、この化合物(10)を単離することなく、さ
らに式(11)のリチウム化合物と反応させることによっ
て、式(12)のジフルオロエチレン化合物を得る。
【0055】そして、得られた化合物(12)をフッ化カリ
ウムと水にて加水分解して、一般式(13)のジフルオロエ
チレン化合物とする。これと同様にして一般式(14)のジ
フルオロエチレン化合物を得る。これらの2つの化合物
(13)、(14)を、n-ブチルリチウムにてリチオ化した後、
シアン化銅(CuCN)を添加し、高級銅アート錯体としてカ
ップリング反応させることによって一般式(1) のフルオ
ロブタジエン誘導体化合物を得ることができる。
【0056】また、本法にて対称型の一般式(1) のフル
オロブタジエン誘導体化合物を得るためには、最終工程
にて化合物(13)のみを用いてカップリング反応させれば
よい。また、一般式(1) の化合物のR1、R2にアシル基を
導入する方法は、R1、R2が水素原子である一般式(1) の
化合物とアシルハライドとのフリーデル・クラフツ反応
を用いればよい。また、シアノ基を導入する方法は、R
1、R2が臭素原子またはヨウ素原子である一般式(1) の
化合物をCuCNと反応させればよい。
【0057】
【実施例】
実施例1 [第1ステップ]冷却管およびガス吹き込み管付きの50
0ml の三ツ口フラスコにテトラヒドロフラン(THF) を 1
00ml入れ、−100 ℃に冷却した。ここにクロロトリフル
オロエチレンを11.7g(0.1mol) 吹き込んだ。次いで、n-
ブチルリチウムのn-ヘキサン溶液(1.61M) 62.1ml(0.1mo
l)を30分かけて滴下した。さらに30分撹拌後、クロロト
リメチルシラン10.9g(0.1mol) を滴下した。
【0058】滴下後、さらに 1時間撹拌後、4-n-プロピ
ルヨードベンゼン24.6g(0.1mol) とn-ブチルリチウムの
n-ヘキサン溶液(1.61M) 62.1ml(0.1mol)によって別途合
成した4-n-プロピルフェニルリチウムの THF溶液を−10
0 ℃にて滴下した。さらに 0℃にて 2時間撹拌後、希塩
酸水溶液を加え、有機層を分離した。水層を塩化メチレ
ンで抽出し、有機層を合わせて乾燥後、溶媒を留去し、
(Z)-1,2-ジフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル)-2-トリ
メチルシリルエチレンを19.1g (収率75%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CF-Si(CH3)3
【0059】[第2ステップ]次に、得られた(Z)-1,2-
ジフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル)-2-トリメチルシ
リルエチレン19.1g(0.075mol) を50mlのアセトニトリル
に溶解し、フッ化カリウム8.70g(0.15mol)および水4.05
g(0.225mol) を加え、70℃にて 1時間反応させた。冷却
後、水 200mlを注ぎ、塩化メチレンで抽出し、有機層を
飽和食塩水で洗浄し、CaCl2 で乾燥した。濾過後、溶媒
および低沸物を留去し、さらに減圧蒸留して(E)-1,2-ジ
フルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル) エチレンを11.3g
(収率83%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CFH
【0060】[第3ステップ]次に、得られた(E)-1,2-
ジフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル) エチレン11.3g
(0.062mol) を50mlの THFに溶解し、−78℃に冷却し
た。ここにn-ブチルリチウムのn-ヘキサン溶液(1.61M)
38.5ml(0.062mol)を30分かけて滴下した。さらに30分撹
拌後、−78℃にてシアン化銅(CuCN)を2.77g(0.031mol)
添加した。
【0061】さらに、室温まで昇温し、1昼夜撹拌後、
希アンモニア水溶液を加え、有機層を分離した。水層を
塩化メチレンで抽出し、有機層を合わせて乾燥後、溶媒
を留去し、得られた粗油をシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーにて精製して、トランス-1,2,3,4- テトラフル
オロ-1,4- ビス( 4-n-プロピルフェニル)-1,3-ブタジエ
ンを3.4g(収率30%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C3H7(n)
【0062】
【化10】
【0063】本化合物の分析結果を以下に示す。 19F NMR(CDCl3) δppm from CFCl3 -145.3ppm(d,JF-F=131Hz) -149.0ppm(d,JF-F=131Hz) MS m/e 362(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0064】実施例1と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH3 n-C5H11-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C5H11(n) CF3-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CF3 F-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-F CH3O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH3 n-C3H7O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OC3H7(n) CH2=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH=CH2
【0065】実施例2 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-n-プロピルシクロヘキシルブロミ
ドを20.5g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と同様に反応
を行い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス
( トランス-4-n- プロピルシクロヘキシル)-1,3-ブタジ
エンを4.67g (収率25%)得た。n-C3H7-Cy-CF=CF-CF=C
F-Cy-C3H7(n)
【0066】
【化11】
【0067】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 374(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0068】実施例2と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH3 n-C5H11-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-C5H11(n) CF3-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CF3 F-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-F CH3O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OCH3 n-C3H7O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OC3H7(n) CH2=CH-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH=CH2
【0069】実施例3 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-n-プロピルシクロヘキセン-1- ヨ
ード-1- イルを25.0g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と
同様に反応を行い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ
-1,4- ビス(2-n- プロピルシクロヘキセン-1- イル)-1,
3-ブタジエンを4.44g (収率24%)得た。 n-C3H7-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C3H7(n)
【0070】
【化12】
【0071】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 370(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0072】実施例3と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH3 n-C5H11-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C5H11(n) CF3-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CF3 F-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-F CH3O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCH3 n-C3H7O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OC3H7(n) CH2=CH-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH=CH2
【0073】実施例4 実施例1の第3ステップにおいて、4-n-プロピルシクロ
ヘキシルリチウム(0.062mol)から合成した(E)-1,2-ジフ
ルオロ-1-(4-n-プロピルシクロヘキシル)エチレンを併
用することを除いて実施例1と同様に反応を行い、トラ
ンス-1,2,3,4-テトラフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニ
ル)-4-( トランス-4-n- プロピルシクロヘキシル)-1,3-
ブタジエンを2.94g (収率 8%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-C3H7(n)
【0074】
【化13】
【0075】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 368(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0076】実施例4と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CH3 n-C5H11-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CH3 CH3O-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-OCH3 CH2=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CH=CH2 CF3-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CF3 F-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-F CH3-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-CH3 CH3-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-CH3
【0077】実施例5 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに1,4-ジブロモベンゼンを23.6g(0.1m
ol) 用いる以外は実施例1と同様に反応を行い、トラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(2- ブロモフェ
ニル) ブタジエンを4.80g (収率22%)得た。 Br-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Br
【0078】
【化14】
【0079】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 436(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0080】実施例5と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 Br-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Br Br-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Br
【0081】実施例6 冷却管付きの 300mlの三ツ口フラスコに、CuCN 0.90g
(0.01mol) および無水ジメチルスルホキシド(DMSO)50ml
を入れ、90℃に加熱し溶解させた。次いで、撹拌下、実
施例4にて得られたトランス-1,2,3,4- テトラフルオロ
-1,2- ビス(2- ブロモフェニル)-1,3-ブタジエン2.18g
(0.005mol) のDMSO溶液を滴下する。その後さらに 150
℃にて 1時間撹拌後、室温まで冷却した。
【0082】水 200mlを注ぎ、塩化メチレンで抽出し、
有機層を飽和食塩水で洗浄し、塩化カルシウムで乾燥し
た。濾過後、溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲル
カラムクロマトグラフィーにて精製して、トランス-1,
2,3,4- テトラフルオロ-1,4-ビス(2- アノフェニル)-1,
3-ブタジエンを1.31g (収率80%)得た。 NC-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CN
【0083】
【化15】
【0084】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 328(M+) IR 1230cm-1(C-F),2230cm-1(C≡N)
【0085】実施例5と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 NC-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CN NC-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CN
【0086】実施例7 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに5-メチルピリミジルブロミドを17.5
g(0.1mol) 用いて実施例1と同様に反応を行い、トラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(4- メチルピリ
ミジニル)-1,3-ブタジエンを3.6g(収率23%)得た。 CH3-Py-CF=CF-CF=CF-Py-CH3
【0087】
【化16】
【0088】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 310(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0089】実施例7と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。なお、-Py-は1,4-ジ置換-5- ピリミジ
ニル基を表す。 n-C3H7-Py-CF=CF-CF=CF-Py-C3H7(n) CH3O-Py-CF=CF-CF=CF-Py-OCH3 n-C3H7O-Py-CF=CF-CF=CF-Py-OC3H7(n)
【0090】実施例8 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに2-メチル-5- ブロモ-1,3- ジオキサ
ンを18.1g(0.1mol) 用いて実施例1と同様に反応を行
い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス( 4-
メチル-3,5- ジオキサジイル)-1,3-ブタジエンを3.4g
(収率21%)得た。 CH3-Do-CF=CF-CF=CF-Do-CH3
【0091】
【化17】
【0092】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 326(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0093】実施例7と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。なお、-Do-は2,5-ジ置換-1,3- ジオキ
サン環を表す。 n-C3H7-Do-CF=CF-CF=CF-Do-C3H7(n) CH3O-Do-CF=CF-CF=CF-Do-OCH3 n-C3H7O-Do-CF=CF-CF=CF-Do-OC3H7(n)
【0094】実施例9 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-( トランス-4-n- プロピルシクロ
ヘキシル) ヨードベンゼンを32.8g(0.1mol) 用いて反応
を行い、実施例1と同様にしてトランス-1,2,3,4- テト
ラフルオロ-1,4- ビス[4-(トランス-4- プロピルシクロ
ヘキシル) フェニル]-1,3-ブタジエンを6.6g(収率25
%)得た。 n-C3H7-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-C3H7(n)
【0095】
【化18】
【0096】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 526(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0097】実施例9と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 n-C3H7-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ph-C3H7(n) n-C3H7-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-C3H7(n) n-C3H7-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-C3H7(n) n-C3H7-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ph-C3H7(n) n-C3H7-Ch-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-C3H7(n) n-C3H7-Ch-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-C3H7(n)
【0098】実施例10 アルゴン雰囲気下、還流管付きの 100ml三ツ口フラスコ
にマグネシウム0.13g(0.0055mol)及び乾燥THF 10mlを入
れた。次いで、1-ブロモプロパンを数滴加え、さらに4-
メチルフェネチルブロミド1.01g(0.0055mol)を発熱が続
く速度で滴下した。滴下終了後、さらに 1時間還流を続
けた後、室温まで放冷した。
【0099】別途、アルゴン雰囲気下、還流管付きの 1
00ml三ツ口フラスコ中に、実施例4にて得られたトラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(4- ブロモフェ
ニル)-1,3-ブタジエン1.09g(0.0025mol)および1,3-ビス
( ジフェニルホスフィノ) プロパンジクロロニッケル
[NiCl2(dppp)]0.1gを含む乾燥THF 溶液20mlを入れ、こ
の中に上記溶液を滴下漏斗を用いて滴下した。
【0100】滴下後さらに室温にて24時間撹拌した後、
水20mlを加えた。さらに20%塩酸20mlを加えて有機層を
分離し、水洗、乾燥後、溶媒を留去した。得られた粗生
成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し
て、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-
(4-メチルフェネチル) フェニル])-1,3- ブタジエンを
0.58g (収率45%)得た。 CH3-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2CH2-Ph-CH3
【0101】
【化19】
【0102】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 514(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0103】実施例10と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-CH2CH2-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH2CH2-Ph-CH3 CH3-Ph-CH2CH2-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH2CH2-Ph-CH3 CH3O-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2CH2-Ph-OCH3
【0104】実施例11 実施例10において、4-メチルフェネチルブロミドのか
わりに1-ブロモ-2-(4-メチルフェニル) エテンを1.08g
(0.0055mol)用いる以外は、実施例10と同様に反応を
行い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4
-(2-p-メチルフェニルエテニル) フェニル]-1,3-ブタジ
エンを0.64g (収率50%)得た。 CH3-Ph-CH=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH=CH-Ph-CH3
【0105】
【化20】
【0106】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 510(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0107】実施例11と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-CH=CH-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH=CH-Ph-CH3 CH3-Ph-CH=CH-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH=CH-Ph-CH3 CH3O-Ph-CH=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH=CH-Ph-OCH3
【0108】実施例12 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルシヨー
ドベンゼンのかわりに、4-ブロモ-4'-メチルトランを2
7.1g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と同様に反応を行
い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-
(2-p-トルイルエチニル) フェニル]-1,3-ブタジエンを
5.1g(収率20%)得た。 CH3-Ph-C≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C ≡C-Ph-CH3
【0109】
【化21】
【0110】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 506(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0111】実施例12と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-C≡C-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-C ≡C-Ph-CH3 CH3-Ph-C≡C-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C ≡C-Ph-CH3 CH3O-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C ≡C-OCH3
【0112】実施例13 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-ヨードフェニルテトラヒドロピラ
ニルエーテルを30.4g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と
同様に反応を行い、最後に酸で処理することによって、
トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(4- ヒド
ロキシフェニル)-1,3-ブタジエンを3.41g (収率22%)
得た。
【0113】次いで、得られたトランス-1,2,3,4- テト
ラフルオロ-1,2- ビス(4- ヒドロキシフェニル)-1,3-ブ
タジエン1.55g(0.005mol) 、炭酸カリウム1.52g および
アセトンを30ml加え、さらに室温下でα- ブロモ-p- キ
シレンを2.79g 滴下した。 4時間還流させた後、冷却
し、濾過後、溶媒を留去し、得られた粗結晶をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーにて精製して、トランス-
1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-(4-メチルベン
ジルオキシ) フェニル] ブタジエンを2.28g (収率88
%)得た。 CH3-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH2-Ph-CH3
【0114】
【化22】
【0115】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 518(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0116】実施例13と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-CH2O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OCH2-Ph-CH3 CH3-Ph-CH2O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCH2-Ph-CH3 CH3O-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH2-Ph-OCH3
【0117】実施例14 実施例13で得られたトランス-1,2,3,4- テトラフルオ
ロ-1,4- ビス(4- ヒドロキシフェニル)-1,3-ブタジエン
1.55g(0.005mol) を20mlの塩化メチレンに溶解し、 室温
下ピリジンを0.87g 加え、 0℃に冷却後、さらにp-トル
イル酸クロリドを1.70g 滴下した。
【0118】室温下にて 1時間撹拌し、冷却後、希塩酸
を加え、濾過後、溶媒を留去して得られた粗結晶をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、トラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-(4-メチルベ
ンゾイルオキシ)-1,3-ブタジエンを2.46g (収率90%)
得た。 CH3-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-CH3
【0119】
【化23】
【0120】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 546(M+) IR 1230cm-1(C-F),1720cm-1(C=O)
【0121】実施例14と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-COO-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OCO-Ph-CH3 CH3-Ph-COO-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCO-Ph-CH3 CH3O-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-OCH3
【0122】その他、上記の実施例と同様にして以下の
ような化合物も合成できる。 n-C3H7-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-C3H7(n) n-C3H7-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-C3H7(n) n-C3H7-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-C3H7(n) CH3-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Cy-C3H7(n) CH3O-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-CH3
【0123】CH3-Ph-C≡C-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-CH3 CH3-Ph-C≡C-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C ≡C-Cy-CH3 CH3-Ph-CH2O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-CH3 CH3-Ph-CH2O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCH2-Cy-CH3 CH3-Ph-COO-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-CH3 CH3-Ph-COO-Ch-CF=CF-CF=CF-Cy-OCO-Ph-CH3 CH3O-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-C3H7(n)
【0124】実施例15 メルク社製液晶組成物「ZLI-1565」80wt%に、本発明の
実施例1の化合物を20wt%加えて液晶組成物とした。比
較例として、メルク社製液晶組成物「ZLI-1565」のみの
液晶組成物(比較例1)およびメルク社製液晶組成物
「ZLI-1565」80wt%にトランス-4,4'-ビス-(n-プロピ
ル) ジフルオロスチルベンを20wt%加えた液晶組成物
(比較例2)を作成した。これらを偏光板付きの液晶セ
ルに封入して、STN型液晶表示素子を作成した。
【0125】この実施例15および比較例1の液晶表示
素子の素子の表示特性はほぼ同程度であり、比較例2の
素子に比べて高速応答が得られた。次いで、実施例15
および比較例2の液晶表示素子を紫外線カーボンアーク
ランプで 200時間照射した。照射後、各素子内の液晶組
成物を分析した。
【0126】その結果、実施例14の液晶組成物の場合
には、ほとんど新たな化合物の生成は認められなかっ
た。一方、比較例2の液晶組成物の場合には、シス-4,
4'-ビス-(n-プロピル) ジフルオロスチルベンの発生が
確認された。
【0127】
【発明の効果】本発明の一般式(1) R1-(A1)m-Y1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-Y2-(A4)n-R2 (1) (A1〜A4、R1、R2、Y1、Y2、m 、n については前記の意
味を持つ)で表される化合物は、粘性が低く、液晶組成
物として用いることにより、少量の添加でも応答速度が
向上するものであり、低電圧駆動、高デューティ駆動、
広温度域動作等が可能になる。
【0128】また、紫外線等に対する耐久性もジフルオ
ロスチルベンタイプの液晶よりも高く、その低粘性の特
徴を充分活かすことができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】フルオロブタジエン誘導体化合物および
それを含有する液晶組成物
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フルオロブタジエン誘
導体化合物およびそれを含有する液晶組成物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、時計,電卓をはじめ、
近年では測定器、自動車用計器、複写器、カメラ、OA
機器用表示装置、家電製品用表示装置等種々の用途に使
用され始めており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高
速応答性、高コントラスト比、広視角、化学的安定性等
の種々の性能要求がなされている。
【0003】しかし、現在のところ、これらの特性を単
独の材料ですべて満たす材料はなく、複数の液晶、およ
び非液晶の材料を混合して液晶組成物として要求性能を
満たしている状態である。このため、各種特性のすべて
ではなく、一または二以上の特性に優れた液晶または非
液晶の材料開発が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】液晶を用いた表示素子
分野においては、その性能向上が望まれており、低電圧
駆動、高精細表示、高コントラスト比、広視角特性、低
温応答特性、広動作温度範囲等が望まれており、これら
はいずれかを向上させると他のいずれかが犠牲になると
いう傾向がある。
【0005】特に、最近、電池駆動においては低電圧駆
動と高速応答、OA機器等においては高精細表示と高速
応答、自動車用表示等においては低温応答もしくは広動
作温度範囲で高速応答というように、その応答速度の向
上が望まれている。
【0006】このためには、いくつかの改善方法が考え
られるが、その一つとして低粘性の液晶組成物の採用が
ある。即ち、液晶組成物の粘性が低下すれば、応答速度
は向上し、低温でも実用的な速度での表示が可能にな
る。また、従来と同じ応答速度でよければ、より低電圧
で駆動できたり、より高いデューティ駆動が可能、即
ち、高精細駆動が可能になる。
【0007】このような目的のため、第16回液晶討論会
で講演されたようなp,p'- ジ置換ジフルオロスチルベン
化合物が提案されている。この化合物は以下の一般式
(3) で示されるような化学構造を有している。
【0008】
【化1】
【0009】ただし、一般式(3) のRA、RBはn-アルキル
基、n-アルコキシ基、n-アルコキシカルボニル基を意味
する。
【0010】この一般式(3) の化合物は、低粘性でフッ
素置換されていないスチルベン化合物よりも光に対する
安定性が向上しているものであった。しかし、通常使用
されている一般の液晶化合物に比しては、光に対する安
定性がまだ劣っており、使用環境が限定されたり、紫外
線カットフィルターを併用せざるを得ないことが多かっ
た。
【0011】従って、低粘性で光に対する安定性が高い
液晶材料が望まれていた。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべく、新規な材料を提供するものであり、一般式
(1) R1-(A1)m-Y1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-Y2-(A4)n-R2 (1) (式中、A1、A2、A3、A4は相互に独立してトランス-1,4
- ジ置換シクロヘキシレン基、1,4-ジ置換シクロヘキセ
ニレン基または1,4-ジ置換フェニレン基であり、これら
の基は夫々非置換であるかあるいは置換基として1個も
しくは2個以上のハロゲン原子、シアノ基を有していて
もよく、これらの基中に存在する1個もしくは2個以上
のCH基は窒素原子または酸素原子または硫黄原子に置換
されていてもよく、Y1、Y2は相互に独立して-COO-,-OCO
-,-C≡C-,-CH2CH2-,-CH=CH-,-OCH2-,-CH2O- または単結
合を示し、m 、n は 0または 1を示し、R1、R2は相互に
独立して炭素数 1〜10のアルキル基、ハロゲン原子、シ
アノ基を示し、アルキル基の場合には、炭素−炭素結合
間あるいはこの基と環との間の炭素−炭素結合間に酸素
原子が挿入されてもよく、また、その炭素−炭素結合の
一部が二重結合にされていてもよく、また、その1個の
-CH2- 基がカルボニル基に置換されていてもよく、ま
た、その基中の水素原子の一部もしくはすべてがフッ素
原子で置換されていてもよい)で表されることを特徴と
するフルオロブタジエン誘導体化合物を提供するもので
ある。
【0013】また、一般式 (2) R1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-R2 (2) (式中、A2、A3、R1、R2については、前記と同じものを
示す)で表されることを特徴とする請求項1のフルオロ
ブタジエン誘導体化合物、および、一般式 (1)または一
般式 (2)のフルオロブタジエン誘導体化合物を含有する
ことを特徴とする液晶組成物を提供するものである。
【0014】本発明の一般式(1) の化合物は、低粘性で
あり、かつ、他の液晶または非液晶との相溶性に優れ、
化学的にも安定な、特に光に対して安定な材料である。
【0015】本発明の化合物の具体的構造としては、以
下のような化合物がある。その代表的化合物として、環
の数が2個の化合物として以下のような化合物がある。 R1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-R2 (2)
【0016】一般式(2) の化合物としては、より具体的
には、以下のような化合物がある。なお、以下の説明に
おいては、一般式(2) の化合物に限らず、「-Ph-」は1,
4-ジ置換フェニレン基を表し、「-Cy-」はトランス-1,4
- ジ置換シクロヘキシレン基を表し、「-Ch-」は1,4-ジ
置換シクロヘキセニレン基、好ましくは4-置換シクロヘ
キセン-1- イル基を表す。 R1-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (2A)
【0017】
【化2】
【0018】その1,4-ジ置換フェニレン基の1つまたは
2つをトランス-1,4- ジ置換シクロヘキシレン基や1,4-
ジ置換シクロヘキセニレン基に置換した化合物として以
下のような化合物がある。 R1-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (2B)
【0019】
【化3】
【0020】 R1-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (2C)
【0021】
【化4】
【0022】 R1-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (2D) R1-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (2E) R1-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (2F)
【0023】また、その1,4-ジ置換フェニレン基を一部
の水素原子がフッ素原子に置換されたフェニレン基とし
た化合物として以下のような化合物がある。 R1-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-R2 (2G)
【0024】
【化5】
【0025】また、環の数が3個の化合物として、以下
のような化合物がある。 R1-A1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-R2 (4)
【0026】一般式(4) の化合物としては、より具体的
には以下のような化合物がある。 R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4A)
【0027】
【化6】
【0028】 R1-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4B) R1-Ch-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4C) R1-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4D) R1-Ch-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4E) R1-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4F) R1-Ch-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4G) R1-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4H) R1-Cy-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4I) R1-Ph-PhF-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (4J) R1-Cy-PhF-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (4K) R1-Ch-PhF-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (4L)
【0029】このほか、3環の化合物の場合、環と環と
の間のY1を単結合以外に変更した以下のような化合物も
ある。
【0030】 R1-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5A) R1-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5B) R1-Ph-OCH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-R2 (5C) R1-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5D) R1-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-R2 (5E) R1-Ph-OCO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-R2 (5F)
【0031】また、環の数が4個の化合物として、以下
のような化合物がある。 R1-A1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-A4-R2 (6)
【0032】一般式(6) の化合物としては、より具体的
には以下のような化合物がある。 R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ph-R2 (6A)
【0033】
【化7】
【0034】 R1-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-R2 (6B) R1-Ch-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-R2 (6C) R1-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (6D) R1-Ch-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-R2 (6E) R1-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-R2 (6F) R1-Ch-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ch-R2 (6G) R1-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ph-R2 (6H) R1-Cy-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Cy-R2 (6I) R1-Ph-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-Ph-R2 (6J) R1-Cy-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-Cy-R2 (6K) R1-Ch-PhF-CF=CF-CF=CF-PhF-Ch-R2 (6L) R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-R2 (6M) R1-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-R2 (6N) R1-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-R2 (6O) R1-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-R2 (6P)
【0035】このほか、4環の化合物の場合、環と環と
の間のY1、Y2を単結合以外に変更した以下のような化合
物もある。
【0036】 R1-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C ≡C-Ph-R2 (7A) R1-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2CH2-Ph-R2 (7B) R1-Ph-OCH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2O-Ph-R2 (7C) R1-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH2-Ph-R2 (7D) R1-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-R2 (7E) R1-Ph-OCO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-COO-Ph-R2 (7F) R1-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7G) R1-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7H) R1-Ph-OCH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7I) R1-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7J) R1-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-R2 (7K) R1-Ph-OCO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-R2 (7L)
【0037】また、A1〜A4の1,4-ジ置換フェニレン基、
トランス-1,4- ジ置換シクロヘキシレン基、1,4-ジ置換
シクロヘキセニレン基の水素原子の一部をハロゲン原子
もしくはシアノ基に置換した基にしたり、その一部のCH
基を窒素原子または酸素原子または硫黄原子に置換して
もよい。この例として以下のような化合物もある。
【0038】
【化8】
【0039】本発明の上記のような化合物は、他の液晶
材料または非液晶材料と混合して液晶組成物にすること
により、その液晶組成物を低粘性とすることができ、液
晶表示素子とした場合に高速応答が可能になる。
【0040】本発明の一般式(1) の化合物は、他の液
晶、非液晶に、少なくとも1種を混合することにより液
晶組成物として使用される。
【0041】本発明の化合物と混合させる物質として
は、例えば以下のようなものがある。なお、以下の式で
のRC、RDはアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、
シアノ基等の基を表す。
【0042】RC-Cy-Cy-RD RC-Cy-Ph-RD RC-Ph-Ph-RD
【0043】RC-Cy-COO-Ph-RD RC-Ph-COO-Ph-RD RC-Cy-CH=CH-Ph-RD RC-Ph-CH=CH-Ph-RD RC-Cy-CH2CH2-Ph-RD RC-Ph-CH2CH2-Ph-RD RC-Ph-N=N-Ph-RD RC-Ph-NON-Ph-RD RC-Cy-COS-Ph-RD
【0044】RC-Cy-Ph-Ph-RD RC-Cy-Ph-Ph-Cy-RD RC-Ph-Ph-Ph-RD RC-Cy-COO-Ph-Ph-RD RC-Cy-Ph-COO-Ph-RD RC-Cy-COO-Ph-COO-Ph-RD RC-Ph-COO-Ph-COO-Ph-RD RC-Ph-COO-Ph-OCO-Ph-RD
【0045】
【化9】
【0046】なお、これらの化合物は単なる例示にすぎ
なく、環構造もしくは末端基の水素原子のハロゲン原
子、シアノ基、メチル基等への置換、シクロヘキサン
環、ベンゼン環の他の六員環、五員環等への置換、環の
間の結合基の変更等が可能であり、所望の性能に合わせ
て種々の材料が選択使用されればよい。
【0047】本発明の組成物は、液晶組成物として、電
極付の基板間に配され、ツイストネマチック方式、ゲス
ト・ホスト方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方
式、DAP方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表示方
式等種々のモードで使用することができる。
【0048】具体的には、次のようなものが代表的であ
る。プラスチック、ガラス等の基板上に、必要に応じて
SiO2、Al2O3 等のアンダーコート層やカラーフィルター
層を形成し、In2O3-SnO2(ITO)、SnO2等の電極を設
け、パターニングした後、必要に応じてポリイミド、ポ
リアミド、SiO2、Al2O3 等のオーバーコート層を形成
し、配向処理し、これにシール材を印刷し、電極面が相
対向するように配して周辺をシールし、シール材を硬化
して空セルを形成する。
【0049】この空セルに、本発明の化合物を含む組成
物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶セルを構成
する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カラー偏光
板、光源、カラーフィルター、半透過反射板、反射板、
導光板、紫外線カットフィルター等を積層する、文字,
図形等を印刷する、ノングレア加工する等して液晶表示
素子とする。
【0050】なお、上述の説明は、液晶表示素子の基本
的な構成および製法を示したにすぎなく、例えば2層電
極を用いた基板、2層の液晶層を形成した2層液晶セ
ル、TFT、MIM等の能動素子を形成したアクティブ
マトリクス基板を用いたアクティブマトリクス素子等、
種々の構成のものが使用できる。
【0051】本発明の化合物を液晶組成物に用いること
により、高デューティ駆動を行っても、高速応答が期待
できる。このため、近年注目されている高ツイスト角の
スーパーツイスト(STN)型液晶表示素子にも好適で
ある。
【0052】本発明の一般式(1) の化合物は、例えば、
次の方法に従って製造される。
【0053】なお、上記のA1〜A4は相互に独立してトラ
ンス-1,4- ジ置換シクロヘキシレン基、1,4-ジ置換シク
ロヘキセレン基または1,4-ジ置換フェニレン基であり、
これらの基はそれぞれ非置換であるかあるいは置換基と
して1個もしくは2個以上のハロゲン原子、メチル基を
有していてもよく、これらの基中に存在する1個もしく
は2個以上のCH基は窒素原子または酸素原子または硫黄
原子に置換されていてもよい。Y1、Y2は-C≡C-,-CH2CH2
-,-CH=CH-,-OCH2-,-CH2O- または単結合を示す。また、
m は0 または 1を示し、R1、R2は炭素数 1〜10のアルキ
ル基、ハロゲン原子を示し、アルキル基の場合には、炭
素−炭素結合間あるいはこの基と環との間の炭素−炭素
結合間に酸素原子が導入されてもよく、R1、R2がアルキ
ル基の場合には、その基中の水素原子の一部またはすべ
てがフッ素原子で置換されていてもよい。
【0054】式(8) のクロロトリフルオロエチレンをn-
ブチルリチウムによってリチオ化し、次いで式(9) のク
ロロトリメチルシランと反応させることによって、式(1
0)の1,1,2-トリフルオロ-2- トリメチルシリルエチレン
とする。次に、この化合物(10)を単離することなく、さ
らに式(11)のリチウム化合物と反応させることによっ
て、式(12)のジフルオロエチレン化合物を得る。
【0055】そして、得られた化合物(12)をフッ化カリ
ウムと水にて加水分解して、一般式(13)のジフルオロエ
チレン化合物とする。これと同様にして一般式(14)のジ
フルオロエチレン化合物を得る。これらの2つの化合物
(13)、(14)を、n-ブチルリチウムにてリチオ化した後、
シアン化銅(CuCN)を添加し、高級銅アート錯体としてカ
ップリング反応させることによって一般式(1) のフルオ
ロブタジエン誘導体化合物を得ることができる。
【0056】また、本法にて対称型の一般式(1) のフル
オロブタジエン誘導体化合物を得るためには、最終工程
にて化合物(13)のみを用いてカップリング反応させれば
よい。また、一般式(1) の化合物のR1、R2にアシル基を
導入する方法は、R1、R2が水素原子である一般式(1) の
化合物とアシルハライドとのフリーデル・クラフツ反応
を用いればよい。また、シアノ基を導入する方法は、
R1、R2が臭素原子またはヨウ素原子である一般式(1) の
化合物をCuCNと反応させればよい。
【0057】
【実施例】 実施例1 [第1ステップ]冷却管およびガス吹き込み管付きの50
0ml の三ツ口フラスコにテトラヒドロフラン(THF) を 1
00ml入れ、−100 ℃に冷却した。ここにクロロトリフル
オロエチレンを11.7g(0.1mol) 吹き込んだ。次いで、n-
ブチルリチウムのn-ヘキサン溶液(1.61M) 62.1ml(0.1mo
l)を30分かけて滴下した。さらに30分撹拌後、クロロト
リメチルシラン10.9g(0.1mol) を滴下した。
【0058】滴下後、さらに 1時間撹拌後、4-n-プロピ
ルヨードベンゼン24.6g(0.1mol) とn-ブチルリチウムの
n-ヘキサン溶液(1.61M) 62.1ml(0.1mol)によって別途合
成した4-n-プロピルフェニルリチウムの THF溶液を−10
0 ℃にて滴下した。さらに 0℃にて 2時間撹拌後、希塩
酸水溶液を加え、有機層を分離した。水層を塩化メチレ
ンで抽出し、有機層を合わせて乾燥後、溶媒を留去し、
(Z)-1,2-ジフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル)-2-トリ
メチルシリルエチレンを19.1g (収率75%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CF-Si(CH3)3
【0059】[第2ステップ]次に、得られた(Z)-1,2-
ジフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル)-2-トリメチルシ
リルエチレン19.1g(0.075mol) を50mlのアセトニトリル
に溶解し、フッ化カリウム8.70g(0.15mol)および水4.05
g(0.225mol) を加え、70℃にて 1時間反応させた。冷却
後、水 200mlを注ぎ、塩化メチレンで抽出し、有機層を
飽和食塩水で洗浄し、CaCl2 で乾燥した。濾過後、溶媒
および低沸物を留去し、さらに減圧蒸留して(E)-1,2-ジ
フルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル) エチレンを11.3g
(収率83%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CFH
【0060】[第3ステップ]次に、得られた(E)-1,2-
ジフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニル) エチレン11.3g
(0.062mol) を50mlの THFに溶解し、−78℃に冷却し
た。ここにn-ブチルリチウムのn-ヘキサン溶液(1.61M)
38.5ml(0.062mol)を30分かけて滴下した。さらに30分撹
拌後、−78℃にてシアン化銅(CuCN)を2.77g(0.031mol)
添加した。
【0061】さらに、室温まで昇温し、1昼夜撹拌後、
希アンモニア水溶液を加え、有機層を分離した。水層を
塩化メチレンで抽出し、有機層を合わせて乾燥後、溶媒
を留去し、得られた粗油をシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーにて精製して、トランス-1,2,3,4- テトラフル
オロ-1,4- ビス( 4-n-プロピルフェニル)-1,3-ブタジエ
ンを3.4g(収率30%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C3H7(n)
【0062】
【化10】
【0063】本化合物の分析結果を以下に示す。19 F NMR(CDCl3) δppm from CFCl3 -145.3ppm(d,JF-F=131Hz) -149.0ppm(d,JF-F=131Hz) MS m/e 362(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0064】実施例1と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH3 n-C5H11-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C5H11(n) CF3-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CF3 F-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-F CH3O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH3 n-C3H7O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OC3H7(n) CH2=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH=CH2
【0065】実施例2 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-n-プロピルシクロヘキシルブロミ
ドを20.5g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と同様に反応
を行い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス
( トランス-4-n- プロピルシクロヘキシル)-1,3-ブタジ
エンを4.67g (収率25%)得た。 n-C3H7-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-C3H7(n)
【0066】
【化11】
【0067】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 374(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0068】実施例2と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH3 n-C5H11-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-C5H11(n) CF3-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CF3 F-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-F CH3O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OCH3 n-C3H7O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OC3H7(n) CH2=CH-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH=CH2
【0069】実施例3 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-n-プロピルシクロヘキセン-1- ヨ
ード-1- イルを25.0g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と
同様に反応を行い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ
-1,4- ビス(2-n- プロピルシクロヘキセン-1- イル)-1,
3-ブタジエンを4.44g (収率24%)得た。 n-C3H7-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C3H7(n)
【0070】
【化12】
【0071】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 370(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0072】実施例3と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH3 n-C5H11-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C5H11(n) CF3-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CF3 F-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-F CH3O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCH3 n-C3H7O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OC3H7(n) CH2=CH-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH=CH2
【0073】実施例4 実施例1の第3ステップにおいて、4-n-プロピルシクロ
ヘキシルリチウム(0.062mol)から合成した(E)-1,2-ジフ
ルオロ-1-(4-n-プロピルシクロヘキシル)エチレンを併
用することを除いて実施例1と同様に反応を行い、トラ
ンス-1,2,3,4-テトラフルオロ-1-(4-n-プロピルフェニ
ル)-4-( トランス-4-n- プロピルシクロヘキシル)-1,3-
ブタジエンを2.94g (収率 8%)得た。 n-C3H7-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-C3H7(n)
【0074】
【化13】
【0075】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 368(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0076】実施例4と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 CH3-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CH3 n-C5H11-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CH3 CH3O-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-OCH3 CH2=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CH=CH2 CF3-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-CF3 F-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-F CH3-Ph-CF=CF-CF=CF-Ch-CH3 CH3-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-CH3
【0077】実施例5 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに1,4-ジブロモベンゼンを23.6g(0.1m
ol) 用いる以外は実施例1と同様に反応を行い、トラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(2- ブロモフェ
ニル) ブタジエンを4.80g (収率22%)得た。 Br-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Br
【0078】
【化14】
【0079】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 436(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0080】実施例5と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 Br-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Br Br-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Br
【0081】実施例6 冷却管付きの 300mlの三ツ口フラスコに、CuCN 0.90g
(0.01mol) および無水ジメチルスルホキシド(DMSO)50ml
を入れ、90℃に加熱し溶解させた。次いで、撹拌下、実
施例4にて得られたトランス-1,2,3,4- テトラフルオロ
-1,2- ビス(2- ブロモフェニル)-1,3-ブタジエン2.18g
(0.005mol) のDMSO溶液を滴下する。その後さらに 150
℃にて 1時間撹拌後、室温まで冷却した。
【0082】水 200mlを注ぎ、塩化メチレンで抽出し、
有機層を飽和食塩水で洗浄し、塩化カルシウムで乾燥し
た。濾過後、溶媒を留去し、得られた固体をシリカゲル
カラムクロマトグラフィーにて精製して、トランス-1,
2,3,4- テトラフルオロ-1,4-ビス(2- アノフェニル)-1,
3-ブタジエンを1.31g (収率80%)得た。 NC-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CN
【0083】
【化15】
【0084】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 328(M+) IR 1230cm-1(C-F),2230cm-1(C≡N)
【0085】実施例5と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 NC-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CN NC-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CN
【0086】実施例7 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに5-メチルピリミジルブロミドを17.5
g(0.1mol) 用いて実施例1と同様に反応を行い、トラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(4- メチルピリ
ミジニル)-1,3-ブタジエンを3.6g(収率23%)得た。 CH3-Py-CF=CF-CF=CF-Py-CH3
【0087】
【化16】
【0088】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 310(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0089】実施例7と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。なお、-Py-は1,4-ジ置換-5- ピリミジ
ニル基を表す。 n-C3H7-Py-CF=CF-CF=CF-Py-C3H7(n) CH3O-Py-CF=CF-CF=CF-Py-OCH3 n-C3H7O-Py-CF=CF-CF=CF-Py-OC3H7(n)
【0090】実施例8 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに2-メチル-5- ブロモ-1,3- ジオキサ
ンを18.1g(0.1mol) 用いて実施例1と同様に反応を行
い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス( 4-
メチル-3,5- ジオキサジイル)-1,3-ブタジエンを3.4g
(収率21%)得た。 CH3-Do-CF=CF-CF=CF-Do-CH3
【0091】
【化17】
【0092】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 326(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0093】実施例7と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。なお、-Do-は2,5-ジ置換-1,3- ジオキ
サン環を表す。 n-C3H7-Do-CF=CF-CF=CF-Do-C3H7(n) CH3O-Do-CF=CF-CF=CF-Do-OCH3 n-C3H7O-Do-CF=CF-CF=CF-Do-OC3H7(n)
【0094】実施例9 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-( トランス-4-n- プロピルシクロ
ヘキシル) ヨードベンゼンを32.8g(0.1mol) 用いて反応
を行い、実施例1と同様にしてトランス-1,2,3,4- テト
ラフルオロ-1,4- ビス[4-(トランス-4- プロピルシクロ
ヘキシル) フェニル]-1,3-ブタジエンを6.6g(収率25
%)得た。 n-C3H7-Cy-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-C3H7(n)
【0095】
【化18】
【0096】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 526(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0097】実施例9と同様にして、以下の化合物を得
ることができる。 n-C3H7-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ph-C3H7(n) n-C3H7-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-C3H7(n) n-C3H7-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-C3H7(n) n-C3H7-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ph-C3H7(n) n-C3H7-Ch-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-C3H7(n) n-C3H7-Ch-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-C3H7(n)
【0098】実施例10 アルゴン雰囲気下、還流管付きの 100ml三ツ口フラスコ
にマグネシウム0.13g(0.0055mol)及び乾燥THF 10mlを入
れた。次いで、1-ブロモプロパンを数滴加え、さらに4-
メチルフェネチルブロミド1.01g(0.0055mol)を発熱が続
く速度で滴下した。滴下終了後、さらに 1時間還流を続
けた後、室温まで放冷した。
【0099】別途、アルゴン雰囲気下、還流管付きの 1
00ml三ツ口フラスコ中に、実施例4にて得られたトラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(4- ブロモフェ
ニル)-1,3-ブタジエン1.09g(0.0025mol)および1,3-ビス
( ジフェニルホスフィノ) プロパンジクロロニッケル
[NiCl2(dppp)]0.1gを含む乾燥THF 溶液20mlを入れ、こ
の中に上記溶液を滴下漏斗を用いて滴下した。
【0100】滴下後さらに室温にて24時間撹拌した後、
水20mlを加えた。さらに20%塩酸20mlを加えて有機層を
分離し、水洗、乾燥後、溶媒を留去した。得られた粗生
成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し
て、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-
(4-メチルフェネチル) フェニル])-1,3- ブタジエンを
0.58g (収率45%)得た。 CH3-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2CH2-Ph-CH3
【0101】
【化19】
【0102】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 514(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0103】実施例10と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-CH2CH2-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH2CH2-Ph-CH3 CH3-Ph-CH2CH2-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH2CH2-Ph-CH3 CH3O-Ph-CH2CH2-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH2CH2-Ph-OCH3
【0104】実施例11 実施例10において、4-メチルフェネチルブロミドのか
わりに1-ブロモ-2-(4-メチルフェニル) エテンを1.08g
(0.0055mol)用いる以外は、実施例10と同様に反応を
行い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4
-(2-p-メチルフェニルエテニル) フェニル]-1,3-ブタジ
エンを0.64g (収率50%)得た。 CH3-Ph-CH=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH=CH-Ph-CH3
【0105】
【化20】
【0106】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 510(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0107】実施例11と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-CH=CH-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-CH=CH-Ph-CH3 CH3-Ph-CH=CH-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-CH=CH-Ph-CH3 CH3O-Ph-CH=CH-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-CH=CH-Ph-OCH3
【0108】実施例12 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルシヨー
ドベンゼンのかわりに、4-ブロモ-4'-メチルトランを2
7.1g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と同様に反応を行
い、トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-
(2-p-トルイルエチニル) フェニル]-1,3-ブタジエンを
5.1g(収率20%)得た。 CH3-Ph-C≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C ≡C-Ph-CH3
【0109】
【化21】
【0110】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 506(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0111】実施例12と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-C≡C-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-C ≡C-Ph-CH3 CH3-Ph-C≡C-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C ≡C-Ph-CH3 CH3O-Ph-C ≡C-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-C ≡C-OCH3
【0112】実施例13 実施例1の第1ステップにおいて、4-n-プロピルヨード
ベンゼンのかわりに4-ヨードフェニルテトラヒドロピラ
ニルエーテルを30.4g(0.1mol) 用いる以外は実施例1と
同様に反応を行い、最後に酸で処理することによって、
トランス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス(4- ヒド
ロキシフェニル)-1,3-ブタジエンを3.41g (収率22%)
得た。
【0113】次いで、得られたトランス-1,2,3,4- テト
ラフルオロ-1,2- ビス(4- ヒドロキシフェニル)-1,3-ブ
タジエン1.55g(0.005mol) 、炭酸カリウム1.52g および
アセトンを30ml加え、さらに室温下でα- ブロモ-p- キ
シレンを2.79g 滴下した。 4時間還流させた後、冷却
し、濾過後、溶媒を留去し、得られた粗結晶をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーにて精製して、トランス-
1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-(4-メチルベン
ジルオキシ) フェニル] ブタジエンを2.28g (収率88
%)得た。 CH3-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH2-Ph-CH3
【0114】
【化22】
【0115】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 518(M+) IR 1230cm-1(C-F)
【0116】実施例13と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-CH2O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OCH2-Ph-CH3 CH3-Ph-CH2O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCH2-Ph-CH3 CH3O-Ph-CH2O-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCH2-Ph-OCH3
【0117】実施例14 実施例13で得られたトランス-1,2,3,4- テトラフルオ
ロ-1,4- ビス(4- ヒドロキシフェニル)-1,3-ブタジエン
1.55g(0.005mol) を20mlの塩化メチレンに溶解し、 室温
下ピリジンを0.87g 加え、 0℃に冷却後、さらにp-トル
イル酸クロリドを1.70g 滴下した。
【0118】室温下にて 1時間撹拌し、冷却後、希塩酸
を加え、濾過後、溶媒を留去して得られた粗結晶をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、トラン
ス-1,2,3,4- テトラフルオロ-1,4- ビス[4-(4-メチルベ
ンゾイルオキシ)-1,3-ブタジエンを2.46g (収率90%)
得た。 CH3-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-CH3
【0119】
【化23】
【0120】本化合物の分析結果を以下に示す。 MS m/e 546(M+) IR 1230cm-1(C-F),1720cm-1(C=O)
【0121】実施例14と同様にして、以下の化合物を
得ることができる。 CH3-Ph-COO-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-OCO-Ph-CH3 CH3-Ph-COO-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCO-Ph-CH3 CH3O-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-OCH3
【0122】その他、上記の実施例と同様にして以下の
ような化合物も合成できる。 n-C3H7-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Cy-Cy-C3H7(n) n-C3H7-Ph-Cy-CF=CF-CF=CF-Ph-Cy-C3H7(n) n-C3H7-Cy-Cy-CF=CF-CF=CF-Ch-Ch-C3H7(n) CH3-Ph-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-Cy-C3H7(n) CH3O-Ph-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-Ch-CH3
【0123】 CH3-Ph-C≡C-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-CH3 CH3-Ph-C≡C-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-C ≡C-Cy-CH3 CH3-Ph-CH2O-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-CH3 CH3-Ph-CH2O-Ch-CF=CF-CF=CF-Ch-OCH2-Cy-CH3 CH3-Ph-COO-Cy-CF=CF-CF=CF-Cy-Ph-CH3 CH3-Ph-COO-Ch-CF=CF-CF=CF-Cy-OCO-Ph-CH3 CH3O-Ph-COO-Ph-CF=CF-CF=CF-Ph-OCO-Ph-C3H7(n)
【0124】実施例15 メルク社製液晶組成物「ZLI-1565」80wt%に、本発明の
実施例1の化合物を20wt%加えて液晶組成物とした。比
較例として、メルク社製液晶組成物「ZLI-1565」のみの
液晶組成物(比較例1)およびメルク社製液晶組成物
「ZLI-1565」80wt%にトランス-4,4'-ビス-(n-プロピ
ル) ジフルオロスチルベンを20wt%加えた液晶組成物
(比較例2)を作成した。これらを偏光板付きの液晶セ
ルに封入して、STN型液晶表示素子を作成した。
【0125】この実施例15および比較例1の液晶表示
素子の素子の表示特性はほぼ同程度であり、比較例2の
素子に比べて高速応答が得られた。次いで、実施例15
および比較例2の液晶表示素子を紫外線カーボンアーク
ランプで 200時間照射した。照射後、各素子内の液晶組
成物を分析した。
【0126】その結果、実施例14の液晶組成物の場合
には、ほとんど新たな化合物の生成は認められなかっ
た。一方、比較例2の液晶組成物の場合には、シス-4,
4'-ビス-(n-プロピル) ジフルオロスチルベンの発生が
確認された。
【0127】
【発明の効果】本発明の一般式(1) R1-(A1)m-Y1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-Y2-(A4)n-R2 (1) (A1〜A4、R1、R2、Y1、Y2、m 、n については前記の意
味を持つ)で表される化合物は、粘性が低く、液晶組成
物として用いることにより、少量の添加でも応答速度が
向上するものであり、低電圧駆動、高デューティ駆動、
広温度域動作等が可能になる。
【0128】また、紫外線等に対する耐久性もジフルオ
ロスチルベンタイプの液晶よりも高く、その低粘性の特
徴を充分活かすことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 43/225 C 8619−4H 69/65 9279−4H 69/734 Z 9279−4H 69/75 A 9279−4H D 9279−4H 69/753 D 9279−4H 69/757 C 9279−4H 69/76 A 9279−4H Z 9279−4H 69/767 9279−4H 69/773 9279−4H 69/78 9279−4H 69/86 9279−4H 69/92 9279−4H 69/94 9279−4H 255/46 9357−4H 255/51 9357−4H C07D 211/14 9165−4C 211/38 9165−4C 211/62 9165−4C 239/26 8615−4C 239/30 8615−4C 319/06 C09K 19/16 7457−4H 19/20 7457−4H 19/30 7457−4H 19/34 7457−4H (72)発明者 入澤 潤 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 相原 徹人 神奈川県横浜市泉区新橋町16−2

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (1) R1-(A1)m-Y1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-Y2-(A4)n-R2 (1) (式中、A1、A2、A3、A4は相互に独立してトランス-1,4
    - ジ置換シクロヘキシレン基、1,4-ジ置換シクロヘキセ
    ニレン基または1,4-ジ置換フェニレン基であり、これら
    の基は夫々非置換であるかあるいは置換基として1個も
    しくは2個以上のハロゲン原子、シアノ基を有していて
    もよく、これらの基中に存在する1個もしくは2個以上
    のCH基は窒素原子または酸素原子または硫黄原子に置換
    されていてもよく、Y1、Y2は相互に独立して-COO-,-OCO
    -,-C≡C-,-CH2CH2-,-CH=CH-,-OCH2-,-CH2O- または単結
    合を示し、m 、n は 0または 1を示し、R1、R2は相互に
    独立して炭素数 1〜10のアルキル基、ハロゲン原子、シ
    アノ基を示し、アルキル基の場合には、炭素−炭素結合
    間あるいはこの基と環との間の炭素−炭素結合間に酸素
    原子が挿入されてもよく、また、その炭素−炭素結合の
    一部が二重結合にされていてもよく、また、その1個の
    -CH2- 基がカルボニル基に置換されていてもよく、ま
    た、その基中の水素原子の一部もしくはすべてがフッ素
    原子で置換されていてもよい)で表されることを特徴と
    するフルオロブタジエン誘導体化合物。
  2. 【請求項2】一般式 (2) R1-A2-CF=CF-CF=CF-A3-R2 (2) (式中、A2、A3、R1、R2については、前記と同じものを
    示す)で表されることを特徴とする請求項1のフルオロ
    ブタジエン誘導体化合物。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2のフルオロブタジ
    エン誘導体化合物を含有することを特徴とする液晶組成
    物。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5866035A (en) * 1995-12-27 1999-02-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Liquid crystal mixture and liquid crystal device comprising the same
JP2009263238A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Agc Seimi Chemical Co Ltd 含フッ素液晶化合物、その製造方法および合成中間体、該含フッ素液晶化合物を含有する液晶組成物ならびに液晶電気光学素子
JP2011037728A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Agc Seimi Chemical Co Ltd フルオロブタジエン化合物の製造方法
JP2012106968A (ja) * 2010-11-19 2012-06-07 Agc Seimi Chemical Co Ltd フルオロブタジエン化合物の製造方法
JP2012171942A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Agc Seimi Chemical Co Ltd 非対称型フルオロブタジエン化合物の製造方法および非対称型フルオロブタジエン化合物
DE10102630B4 (de) * 2000-03-07 2014-06-26 Merck Patent Gmbh Diarylfluorbutadien-Derivate

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