JPH07179374A - フルオロビフェニル誘導体の製造方法 - Google Patents

フルオロビフェニル誘導体の製造方法

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JPH07179374A
JPH07179374A JP5322047A JP32204793A JPH07179374A JP H07179374 A JPH07179374 A JP H07179374A JP 5322047 A JP5322047 A JP 5322047A JP 32204793 A JP32204793 A JP 32204793A JP H07179374 A JPH07179374 A JP H07179374A
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JP
Japan
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formula
group
trans
compound
carbon atoms
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JP5322047A
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English (en)
Inventor
Masashi Osawa
政志 大澤
Sadao Takehara
貞夫 竹原
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07179374A publication Critical patent/JPH07179374A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I) 【化1】 (R:C1〜16のアルキル、C2〜16のアルケニル
又はC2〜16のアルコキシアルキル、J及びK:−C
2CH2−又は単結合、n:0又は1、X及びY:H又
はF、Z:F、CF3、OCF3又はOCF2H)で表わ
される化合物の製造方法。 【効果】 この製造方法を用いて、一般式(I)の化合
物を容易に且つ高収率に製造することができる。この一
般式(I)の化合物は誘電率異方性が大きく、しきい値
電圧を低下効果が大きく、高い電圧保持率を得ることも
可能である。従って、本発明の製造方法は、ワープロや
ノートパソコン、液晶テレビなど低電圧駆動を重視する
アクティブマトリックス駆動用の液晶材料の製造方法と
して極めて有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気光学的表示材料とし
て有用な、新規なフルオロビフェニル誘導体である液晶
性化合物の製造方法、その製造方法によって得られる新
規なフルオロビフェニル誘導体に関し、更にその化合物
を含有する液晶組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、時計、電卓をはじめと
して、最近では、ワープロ、コンピュータ端末ディスプ
レイ等、情報表示素子として用いられ、電子装置と人と
のインターフェースとして重要なものとなっている。
【0003】液晶を用いた表示方式は、(1)電界効果
(FEM)型、(2)動的散乱(DSM)型、及び
(3)熱効果(TEM)型の3つに大別される。このう
ち、現在までのところ実用化されているのは、電界効果
型に基づく表示方式である。電界効果型には、ねじれネ
マチック(TN)型、超ねじれネマチック(STN)
型、ゲスト−ホスト(GH)型、電界制御複屈折(EC
B)型、コレステリック−ネマチック相転移(CN−P
T)型、表面安定化強誘電性液晶(SSFLC)型等が
あるが、現在のところ、TN型及びSTN型が主流であ
る。また、表示容量の増加要求に対応するため、駆動方
式においても、従来のスタティック駆動からマルチプレ
ックス駆動、単純マトリックス駆動が実用化されてき
た。これらの駆動方式を用いてもTN型では大容量化は
困難であったが、STN型を改良することより、ある程
度までは容量の増加が可能であった。
【0004】しかし、このSTN型も近年の大表示容量
要求に対してはもはや限界となった。そこで、表示画素
ごとに、しきい特性をもつ非線形素子を用いたMIM
(Metal Insurator Metal)方式、能動素子を用いたT
FT(Thin Film Transistor)方式等のアクティブマト
リックス方式が開発され、これによるとCRTに匹敵す
る大容量化や高精細化が可能であるので、液晶テレビや
高精細ディスプレイとして実用化され、現在急速に発展
しつつある。
【0005】これらの液晶表示方式に用いられる液晶材
料には、各々の表示方式の特徴に応じて種々の特性が要
求されているが、低電圧駆動が可能であることと、広い
温度範囲で駆動が可能であることは共通して重要な特性
である。更に、アクティブマトリックス方式には、高い
電圧保持率が要求される。
【0006】低電圧駆動を可能とするためには、低いし
きい値電圧(Vth)を示す化合物あるいは、添加により
組成物のしきい値電圧を低下させる化合物が必要であ
る。しきい値電圧の比較的低い化合物としては、誘電率
異方性(Δε)が大きいシアノ基を有する化合物が知ら
れているが、そのような化合物では、アクティブマトリ
ックス駆動方式において、高い電圧保持率を得ることは
困難である。そこで、シアノ基が存在せず、且つしきい
値電圧を低下させる化合物が必要である。
【0007】現在、シアノ基は存在しないが誘電率異方
性が大きく、且つしきい値電圧の低減が可能であって、
アクティブマトリックス駆動にも使用可能な化合物とし
ては、例えば、式(A)
【0008】
【化5】
【0009】で表わされる、3,4,5−トリフルオロ
ベンゼン誘導体が知られている。(特開平2−2336
26号公報に記載)しかしながら、上記の式(A)の化
合物は、アクティブマトリックス用組成物に混合するこ
とにより、そのしきい値電圧をある程度改善はできる
が、決して充分とはいえず、現在要求されているしきい
値電圧の低減化には対応できていないのが現状である。
【0010】最近、4−置換−2,6,3’,4’,
5’−ペンタフルオロビフェニル骨格を有する式(B)
【0011】
【化6】
【0012】の化合物が、非常に大きな誘電率異方性を
示すことが報告されている。(第14回国際液晶学会、
A−P32)また、本発明者らは、一般式(C)
【0013】
【化7】
【0014】(式中、Rは炭素原子数1から6のアルキ
ル基、炭素原子数2から16のアルケニル基又は炭素原
子数2から16のアルコキシアルキル基を表わし、J及
びKはそれぞれ独立的に、−CH2CH2−又は単結合を
表わし、nは0又は1を表わし、シクロヘキサン環はト
ランス配置を表わす。)の化合物を短工程で容易に製造
する方法を報告するとともに、この一般式(C)の化合
物が、やはり大きな誘電率異方性を有し、しきい値電圧
低減効果が大きいことを示した。(特願平5−4694
0号)しかしながら、この方法によると、製造中間体と
して、
【0015】
【化8】
【0016】で表わされる4−ブロモ−2,6,3’,
4’,5’−ペンタフルオロビフェニルを用いるため、
フッ素原子の位置はビフェニル環の特定の位置に限定さ
れてしまう。従って、その目的によって、例えばフッ素
置換数の少ない化合物や、あるいは4’位がフッ素原子
の代わりにトリフルオロメチル基やトリフルオロメトキ
シ基であるような化合物を必要としても、それらを得る
ことはできなかった。
【0017】更に一般式(C)の化合物を製造するうえ
においても、特にKが単結合を表わす場合に、そのビフ
ェニル環に直結するシクロヘキサン環はシス体からトラ
ンス体に異性化しにくいという問題点があった。そのた
め、最終工程における精製に手間がかかり、収率が制限
されていた。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、アクティブマトリックス用液晶組成物に混
合した際に、しきい値電圧を効果的に低下させることの
できるフルオロビフェニル誘導体類の製造方法であっ
て、応用範囲が広く、有利な製造方法を提供することに
ある。
【0019】更に、その製造方法により得られる新規な
液晶性化合物、及びその液晶性化合物を含有し、特に低
電圧駆動が可能なアクティブマトリックス駆動に適した
液晶組成物を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、一般式(II)
【0021】
【化9】
【0022】(式中、Rは炭素原子数1から16の直鎖
状アルキル基、炭素原子数2から16のアルケニル基又
は炭素原子数2から16のアルコキシアルキル基を表わ
し、J及びKはそれぞれ独立的に、−CH2CH2−又は
単結合を表わし、nは0又は1を表わし、シクロヘキサ
ン環はトランス配置を表わす。)で表わされる化合物と
一般式(III)
【0023】
【化10】
【0024】(式中、MはMgBr、MgCl、MgI
又はLiを表わし、X及びYはそれぞれ独立的に水素又
はフッ素原子を表わし、Zはフッ素原子、トリフルオロ
メチル基、トリフルオロメトキシ基又はジフルオロメト
キシ基を表わす。)で表わされる化合物とを、触媒の存
在下に反応させることを特徴とする一般式(I)
【0025】
【化11】
【0026】(式中、Rは炭素原子数1から16のアル
キル基、炭素原子数2から16のアルケニル基又は炭素
原子数2から16のアルコキシアルキル基を表わし、J
及びKはそれぞれ独立的に、−CH2CH2−又は単結合
を表わし、nは0又は1を表わし、X及びYはそれぞれ
独立的に、水素原子又はフッ素原子を表わし、Zはフッ
素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ
基又はジフルオロメトキシ基を表わし、シクロヘキサン
環はトランス配置を表わす。)で表わされる化合物の製
造方法を提供する。
【0027】通常、本発明の製造方法において、反応は
調製した一般式(III)の化合物の溶液を一般式(I
I)の化合物の溶液に滴下して行うが、一般式(II)
の化合物の溶液中にあらかじめ触媒を加えておくことが
好ましい。
【0028】反応触媒としては、例えば、Ni錯体やP
d錯体等を用いることができるが、ジクロロビス(トリ
フェニルフォスフィン)ニッケル(II)、トランス−
クロロ(フェニル)ビス(トリフェニルフォスフィン)
ニッケル(II)、ジ−μ−ブロモ−ビス(アリル)ニ
ッケル(II)、ビス(シクロペンタジエニル)ニッケ
ル(II)、アリル(シクロペンタジエニル)ニッケル
(II)、クロロ(シクロペンタジエニル)(トリフェ
ニルフォスフィン)ニッケル(II)、ジクロロ[1,
2−ビス(ジフェニルフォスフィノ)エタン]ニッケル
(II)、ジクロロ[1,3−ビス(ジフェニルフォス
フィノ)プロパン]ニッケル(II)等のNi(II)
錯体が好ましく、特にジクロロ[1,2−ビス(ジフェ
ニルホスフィノ)エタン]ニッケル(II)、ジクロロ
[1,3−ビス(ジフェニルフォスフィノ)プロパン]
ニッケル(II)が好ましい。
【0029】また、本発明の製造方法において、反応は
通常溶媒中で行われるが、溶媒としてはテトラヒドロフ
ラン(THF)、エチルエーテルあるいはジオキサン等
のエーテル系溶媒が望ましい。本発明の製造方法におけ
る反応剤に、不活性な炭化水素系溶媒も混合して用いる
ことが可能である。
【0030】反応は室温あるいは加熱下に行われるが、
室温付近では進行が遅い場合が多く、またあまり高温で
は反応の選択性がなくなり、あるいは反応の急激な進行
による危険が増加するので、40℃〜100℃で溶媒の
還流温度以下で行うことが好ましい。
【0031】原料として用いる、一般式(II)で表わ
される化合物はKの意味するところに従い、例えば、以
下の製造工程に従って製造することができる。 (イ)一般式(II)において、K=単結合の化合物の
場合
【0032】
【化12】
【0033】(式中、R、J、nは前述の意味を表わ
し、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。) 第1工程:1−ブロモ−3,5−ジフルオロベンゼンを
マグネシウムと反応させグリニヤール試剤とし、一般式
(IVa)で表わされるシクロヘキサノン誘導体と反応
させ、得られたシクロヘキサノール誘導体を酸触媒の存
在下、脱水することにより、一般式(Va)で表わされ
る3,5−ジフルオロベンゼン誘導体を得る。 第2工程:一般式(Va)の化合物をパラジウム炭素等
の触媒の存在下に水素添加し、得られたシス−トランス
混合物を、t−ブトキシカリウム等の強塩基の存在下に
トランス体に異性化させることにより、一般式(VI
a)の化合物を得る。 第3工程:一般式(VIa)の化合物をn−ブチルリチ
ウム等のアルキルリチウムでリチオ化した後、ヨウ素と
反応させることにより、一般式(I)において、Kが単
結合である一般式(IIa)の化合物を得る。 (ロ)一般式(II)において、K=−CH2CH2−の
化合物の場合
【0034】
【化13】
【0035】(式中、R、J、nは前述の意味を表わ
し、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。)上記
(イ)の製造方法において、一般式(IVa)のシクロ
ヘキサノン誘導体に代えて、一般式(IVb)で表わさ
れるシクロヘキサンエタナール誘導体を用いることによ
り、(イ)と同様にして製造できる。但し、前記(イ)
の第2工程における異性化は必要でない。
【0036】ここで、本発明の製造方法を用いて製造さ
れる一般式(I)で表わされる化合物の代表的なものの
例とその収率を第1表に示す。
【0037】
【表1】
【0038】(表中、Crは結晶相を、Nはネマチック
相を、Iは等方性液体相を表わし、相転移温度は数字の
左側と右側の相との間の転移温度を表わし、例えば、C
r151 Nは結晶相とネマチック相の転移温度が15
1℃であることを表わす。)本発明者らの先の発明(特
願平5−46940号)による製造方法では、例えば以
下に示す工程
【0039】
【化14】
【0040】において、シス体からトランス体への異性
化が比較的困難なので、収率は30%程度と低い。しか
しながら、本発明の製造方法によれば、中間体におい
て、トランス体への異性化が容易であるうえに、上記第
1表から明らかなように、最終工程の収率も非常に高く
なっている。
【0041】また、本発明はこの製造方法によって得ら
れる新規な一般式(I’)
【0042】
【化15】
【0043】(式中、R’は炭素原子数1から16のア
ルキル基又は炭素原子数2から16のアルケニル基を表
わし、J及びKはそれぞれ独立的に、−CH2CH2−又
は単結合を表わし、nは0又は1を表わし、X及びYは
それぞれ独立的に、水素原子又はフッ素原子を表わし、
Z’はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ
基を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置を表わ
す。)で表わされる新規液晶性化合物、及びそれを含有
し、特に低電圧駆動が可能なアクティブマトリックス駆
動に適した液晶組成物をも提供する。
【0044】本発明に係わる一般式(I’)の化合物を
含有する液晶組成物は、後述の実施例にも示したが、以
下に示すように優れた特徴を有する。粘性が低く、高速
応答性に優れたアクティブマトリックス用組成物である
液晶組成物(a)
【0045】
【化16】
【0046】のTN-I(ネマチック相上限温度)は11
6℃であり、誘電異方性は+4.8である。また、この
組成物をセル厚4.5μmのTNセルに封入して液晶表
示素子を作製し、そのしきい値電圧を測定したところ、
1.88Vであった。
【0047】次に、この液晶組成物(a)70重量%及
び第1表中の(No.4)
【0048】
【化17】
【0049】の化合物30重量%からなる液晶組成物を
調製したところ、TN-Iは106.0℃とやや低下した
が、誘電異方性は+6.6と大きくなり、同様にして液
晶表示素子を作製し、しきい値電圧を測定したところ、
1.61Vと大きく低下した。また、この液晶組成物の
比抵抗値は1012Ωcm以上であり、電圧保持率も99
%と高いものであった。
【0050】また、比較のために、トリフルオロメトキ
シ基を有する式(D)
【0051】
【化18】
【0052】の化合物30重量%及び液晶組成物(a)
70重量%からなる液晶組成物を調製したところ、T
N-Iは125.7℃と上昇し、誘電率異方性は+5.5
とやや大きくなった。しかしながら、同様にして液晶表
示素子を作製し、しきい値電圧を測定したところ、1.
95Vと上昇してしまった。
【0053】このように、本発明に係わる一般式
(I’)の化合物を用いることにより、しきい値電圧の
低いアクティブマトリックス用液晶組成物を、容易に調
製できることが理解できる。
【0054】さて、このように本発明に係わる一般式
(I’)で表わされる化合物と混合することにより、液
晶組成物として使用することのできるネマチック液晶化
合物の好ましい代表例としては、例えば、4−置換安息
香酸4−置換フェニルエステル、4−置換シクロヘキサ
ンカルボン酸4−置換フェニルエステル、4−置換シク
ロヘキサンカルボン酸4’−置換ビフェニリルエステ
ル、4−(4−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)
安息香酸4−置換フェニルエステル、4−(4−置換シ
クロヘキシル)安息香酸4−置換フェニルエステル、4
−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4−置換シクロ
ヘキシルエステル、4,4’−置換ビフェニル、1−
(4−置換フェニル)−4−置換シクロヘキサン、4,
4”−置換ターフェニル、1−(4’−置換ビフェニリ
ル)−4−置換シクロヘキサン、1−(4−置換シクロ
ヘキシル)−4−(4−置換フェニル)シクロヘキサ
ン、2−(4−置換フェニル)−5−置換ピリミジン、
2−(4−置換ビフェニリル)−5−置換ピリミジン、
1−(4−置換シクロヘキシル)−2−(4−置換シク
ロヘキシル)エタン、1−(4−置換シクロヘキシル)
−2−(4−置換フェニル)エタン、1−[4−(4−
置換シクロヘキシル)シクロヘキシル]−2−(4−置
換フェニル)エタン、1−[4−(4−置換フェニル)
シクロヘキシル]−2−(4−置換シクロヘキシル)エ
タン、1−(4−置換フェニル)−2−(4−置換フェ
ニル)エチン、1−[4−(4−置換シクロヘキシ
ル)]−2−(4−置換フェニル)エチン等を挙げるこ
とができる。
【0055】特に、アクティブマトリックス用として
は、4,4’−置換ビフェニル、1−(4−置換フェニ
ル)−4−置換シクロヘキサン、4,4”−置換ターフ
ェニル、1−(4’−置換ビフェニリル)−4−置換シ
クロヘキサン、1−(4−置換シクロヘキシル)−4−
(4−置換フェニル)シクロヘキサン、1−(4−置換
シクロヘキシル)−2−(4−置換シクロヘキシル)エ
タン、1−(4−置換シクロヘキシル)−2−(4−置
換フェニル)エタン、1−[4−(4−置換シクロヘキ
シル)シクロヘキシル]−2−(4−置換フェニル)エ
タン、1−[4−(4−置換フェニル)シクロヘキシ
ル]−2−(4−置換シクロヘキシル)エタン、1−
(4−置換フェニル)−2−(4−置換フェニル)エチ
ン、1−[4−(4−置換シクロヘキシル)]−2−
(4−置換フェニル)エチン等が好ましい。
【0056】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。
【0057】(実施例1) 2,6,3’,4’,5’
−ペンタフルオロ−4−[トランス−4−(トランス−
4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル]ビフェ
ニルの合成 (1) 1−[4−(トランス−4−プロピルシクロヘ
キシル)シクロヘキセン−1−イル]−3,5−ジフル
オロベンゼンの合成
【0058】
【化19】
【0059】マグネシウム2.2gをTHF10mlに
懸濁し、3,5−ジフルオロ−1−ブロモベンゼン1
5.9gのTHF70ml溶液をTHFが穏やかに還流
を続ける速度で滴下した。滴下終了後、更に1時間室温
で攪拌した。この溶液に、4−(トランス−4−プロピ
ルシクロヘキシル)シクロヘキサノン15.2gのTH
F70ml溶液を室温で30分間で滴下し、更に室温で
1時間攪拌した。10%塩酸を弱酸性になるまで加え、
反応生成物をトルエン150mlで抽出し、有機層を飽
和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒
を留去した。得られた油状物をトルエン100mlに溶
解し、p−トルエンスルホン酸1水和物1.5gを加
え、3時間加熱還流させた。室温まで放冷し、飽和炭酸
水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で順次洗浄し、
無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を溜去して、1−
[4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シク
ロヘキセン−1−イル]−3,5−ジフルオロベンゼン
18.8gを得た。
【0060】(2) 1−[トランス−4−(トランス
−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−
3,5−ジフルオロベンゼンの合成
【0061】
【化20】
【0062】上記(1)で得た1−[4−(トランス−
4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イ
ル]−3,5−ジフルオロベンゼン18.8gを酢酸エ
チル200mlに溶解し、5%パラジウム炭素2gを加
え、水素圧3気圧で、3時間反応させた。触媒を濾別
し、溶媒を溜去したシス体とトランス体の混合物(シス
/トランス比:1/3)19.0gを得た。これをN,
N−ジメチルホルムアミド85mlに溶解し、t−ブト
キシカリウム6.2gを加え、室温で3時間攪拌してト
ランス体に異性化した。水100mlを加え、反応生成
物をヘキサン100mlで抽出し、有機相を水、飽和食
塩水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶
媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘ
キサン)を用いて精製して、1−[トランス−4−(ト
ランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシ
ル]−3,5−ジフルオロベンゼン13.1gを得た。
【0063】(3) 1−[トランス−4−(トランス
−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−
3,5−ジフルオロ−4−ヨードベンゼンの合成
【0064】
【化21】
【0065】上記(2)で得た1−[トランス−4−
(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキ
シル]−3,5−ジフルオロベンゼン5.0gをTHF
25mlに溶解し、−55℃に冷却し、−50℃以下を
保つ速度でn−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.68
mol/l)11mlを滴下した。次に、ヨウ素4.8
gのTHF50ml溶液を−50℃以下を保つ速度で滴
下し、更に−50℃以下で30分間攪拌した。水20m
lを加えて室温に戻し、反応生成物をヘキサン100m
lで抽出した。有機相を10%亜硫酸ナトリウム水溶
液、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウム
で乾燥し、溶媒を溜去した後、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィー(ヘキサン)を用いて精製して、1−[ト
ランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)シクロヘキシル]−3,5−ジフルオロ−4−ヨー
ドベンゼン6.5gを得た。
【0066】(4) 2,6,3’,4’,5’−ペン
タフルオロ−4−[トランス−4−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル]ビフェニルの
合成
【0067】
【化22】
【0068】マグネシウム0.6gをTHF5mlに懸
濁し、3,4,5−トリフルオロ−1−ブロモベンゼン
4.6gのTHF30ml溶液を、THFが穏やかに還
流を続ける速度で滴下した。滴下終了後、更に1時間室
温で攪拌した。過剰のマグネシウムを濾別し、前述の
(3)で得た1−[トランス−4−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−3,5−ジ
フルオロ−4−ヨードベンゼン6.5g及びジクロロ
[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ニッ
ケル(II)0.1gのTHF35ml溶液に30分で
滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた後、室温
まで放冷した。10%塩酸50mlを加え、反応生成物
をヘキサン100mlで抽出し、抽出液を水、飽和食塩
水で順次洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒
を溜去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー
(ヘキサン)を用いて精製して、2,6,3’,4’,
5’−ペンタフルオロ−4−(トランス−4−プロピル
シクロヘキシル)ビフェニルの白色結晶7.2gを得
た。更にエタノールから再結晶させて精製し、その相転
移温度を測定したところ、融点は151℃であり、15
1℃から234℃でネマチック相を示した。
【0069】(実施例2) 2,6,3’,4’,5’
−ペンタフルオロ−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)ビフェニルの合成
【0070】
【化23】
【0071】実施例1において、1−[トランス−4−
(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキ
シル]−3,5−ジフルオロ−4−ヨードベンゼンに代
えて、1−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)
−3,5−ジフルオロ−4−ヨードベンゼンを用いた以
外は実施例1と同様にして、2,6,3’,4’,5’
−ペンタフルオロ−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)ビフェニルを得た。その相転移温度等は第
1表にまとめて示した。
【0072】(実施例3)2,6,3’,4’,5’−
ペンタフルオロ−4−[2−(トランス−4−プロピル
シクロヘキシル)エチル]ビフェニルの合成
【0073】
【化24】
【0074】実施例1において、1−[トランス−4−
(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキ
シル]−3,5−ジフルオロ−4−ヨードベンゼンに代
えて、1−[2−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)エチル]−3,5−ジフルオロ−4−ヨードベン
ゼンを用いた以外は実施例1と同様にして、2,6,
3’,4’,5’−ペンタフルオロ−4−[2−(トラ
ンス−4−プロピルシクロヘキシル)エチル]ビフェニ
ルを得た。その相転移温度等は第1表にまとめて示し
た。
【0075】(実施例4) 2,6−ジフルオロ−4’
−トリフルオロメトキシ−4−(トランス−4−プロピ
ルシクロヘキシル)ビフェニルの合成
【0076】
【化25】
【0077】実施例2において、3,4,5−トリフル
オロ−1−ブロモベンゼンに代えて、1−ブロモ−4−
トリフルオロメトキシベンゼンを用いた以外は実施例2
と同様にして、2,6−ジフルオロ−4’−トリフルオ
ロメトキシ−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)ビフェニルを得た。その相転移温度等は第1表に
まとめて示した。
【0078】(実施例5) 2,6−ジフルオロ−4’
−トリフルオロメチル−4−(トランス−4−プロピル
シクロヘキシル)ビフェニルの合成
【0079】
【化26】
【0080】実施例2において、3,4,5−トリフル
オロ−1−ブロモベンゼンに代えて、1−ブロモ−4−
トリフルオロメチルベンゼンを用いた以外は実施例2と
同様にして、2,6−ジフルオロ−4’−トリフルオロ
メチル−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)ビフェニルを得た。その相転移温度等は第1表にま
とめて示した。
【0081】(実施例6) 液晶組成物の調製 低粘性で、高速応答性に優れたアクティブマトリックス
用液晶組成物(a)
【0082】
【化27】
【0083】を調製した。この組成物(a)のTN-I
誘電異方性(Δε)及びセル厚4.5mのTNセルに封
入して作製した液晶素子の20℃におけるしきい値電圧
(Vth)を測定したところ以下の通りであった。
【0084】TN-I: 116℃ Δε: +4.8 Vth: 1.88V この組成物(a)70重量%及び実施例4(第1表中の
No.4)
【0085】
【化28】
【0086】の化合物30重量%からなる液晶組成物を
調製し、同様にしてそのTN-I、Δε及びVthを測定し
たところ以下の通りであった。 TN-I: 106.0℃ Δε: +6.6 Vth: 1.61V 従って、(No.4)の化合物を添加することにより、
誘電率異方性を増大し、ネマチック相の上限温度は若干
低下するものの、そのしきい値電圧が大きく低下した液
晶組成物が得られることが理解できる。また、この組成
物の比抵抗値は1012Ωcm以上であり、電圧保持率も
99%と高いものであった。
【0087】(比較例)トリフルオロメトキシ基を有す
る式(D)
【0088】
【化29】
【0089】の化合物30重量%及び液晶組成物(a)
70重量%からなる液晶組成物を調製し、同様にしてそ
のTN-I、Δε及びVthを測定したところ以下の通りで
あった。
【0090】TN-I: 125.7℃ Δε: +5.5 Vth: 1.95V 従って、式(D)の化合物はネマチック相上限温度を上
昇させることはできるが、しきい値電圧を低下させるこ
とはできないことが理解できる。
【0091】
【発明の効果】本発明の製造方法は、一般式(I)で表
わされる化合物を容易に且つ高収率で製造することがで
きる。一般式(I)の化合物は誘電率異方性が大きく、
それを含有する液晶組成物のしきい値電圧を効果的に低
下させることができる。また、シアノ基が存在しないの
で、高い電圧保持率を得ることも可能であり、アクティ
ブマトリックス駆動用液晶材料として極めて優れてい
る。従って、本発明の製造方法は、ワープロやノートパ
ソコン、液晶テレビなど低電圧駆動を重視する液晶表示
に有用な液晶材料の製造方法として極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 19/30 9279−4H G02F 1/13 500 // C07B 61/00 300

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(II) 【化1】 (式中、Rは炭素原子数1から16のアルキル基、炭素
    原子数2から16のアルケニル基又は炭素原子数2から
    16のアルコキシアルキル基を表わし、J及びKはそれ
    ぞれ独立的に、−CH2CH2−又は単結合を表わし、n
    は0又は1を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置
    を表わす。)で表わされる化合物と、一般式(III) 【化2】 (式中、MはMgBr、MgCl、MgI又はLiを表
    わし、X及びYはそれぞれ独立的に、水素原子又はフッ
    素原子を表わし、Zはフッ素原子、トリフルオロメチル
    基、トリフルオロメトキシ基又はジフルオロメトキシ基
    を表わす。)で表わされる化合物とを、触媒の存在下に
    反応させることを特徴とする一般式(I) 【化3】 (式中、Rは炭素原子数1から16のアルキル基、炭素
    原子数2から16のアルケニル基又は炭素原子数2から
    16のアルコキシアルキル基を表わし、J及びKはそれ
    ぞれ独立的に、−CH2CH2−又は単結合を表わし、n
    は0又は1を表わし、X及びYはそれぞれ独立的に、水
    素原子又はフッ素原子を表わし、Zはフッ素原子、トリ
    フルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はジフル
    オロメトキシ基を表わし、シクロヘキサン環はトランス
    配置を表わす。)で表わされる化合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 触媒としてニッケル(II)錯体を用い
    ることを特徴とする請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 一般式(I’) 【化4】 (式中、R’は炭素原子数1から16のアルキル基又は
    炭素原子数2から16のアルケニル基を表わし、J及び
    Kはそれぞれ独立的に、−CH2CH2−又は単結合を表
    わし、nは0又は1を表わし、X及びYはそれぞれ独立
    的に、水素原子又はフッ素原子を表わし、Z’はトリフ
    ルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を表わし、
    シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。)で表わさ
    れる化合物。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の一般式(I’)で表わさ
    れる化合物を含有する液晶組成物。
JP5322047A 1993-12-21 1993-12-21 フルオロビフェニル誘導体の製造方法 Pending JPH07179374A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0739876A3 (de) * 1995-04-27 1997-09-03 Merck Patent Gmbh Fluorierte Biphenylcyclohexane und flüssigkristallines Medium
CN105038812A (zh) * 2015-07-13 2015-11-11 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物

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EP0739876A3 (de) * 1995-04-27 1997-09-03 Merck Patent Gmbh Fluorierte Biphenylcyclohexane und flüssigkristallines Medium
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