JPH07324089A - シラシクロヘキサン化合物、その製造方法及びこれを含有する液晶組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高いＴ_N1と大きなΔｎを持つシラシクロヘキ
サン化合物を提供する。 【構成】 一般式Ｉのシラシクロヘキサン化合物。 ＲはＣ１〜１０の直鎖状アルキル基、Ｃ１〜１０でその
うち１個又は２個の水素原子がフッ素原子で置換したフ
ロロアルキル基、Ｃ３〜８の分枝鎖状アルキル基、Ｃ２
〜７のアルコキシアルキル基又はＣ２〜８のアルケニル
基を、 は１又は４位のケイ素がＨ、Ｆ、Ｃ１又はＣＨ₃の置換
基を持つトランス−１−シラ−１，４−シクロヘキシレ
ン又はトランス−４−シラ−１，４−シクロヘキシレン
基を、Ｌ₁及びＬ₂は独立してＨ又はＦを、Ｌ₃及びＬ₄は
独立してＨ、Ｆ又はＣｌを、ｎは０、１又は２を、Ｘは
Ｈ、ＣＮ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＣＦ₂Ｃｌ、ＣＨＦＣｌ、
ＯＣＦ₃、ＯＣＦ₂Ｃｌ、ＯＣＨＦＣｌ、ＯＣＨＦ₂又は
Ｃ１〜１０の直鎖状アルキル基もしくはアルコキシ基を
表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規なシラシクロヘキ
サン化合物及びその製造方法、並びにこれを含有する液
晶組成物及び該液晶組成物を含有する液晶表示素子に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、液晶物質が持つ光学異
方性及び誘電異電性を利用したものであり、その表示様
式によって、ＴＮ型（ねじれネマチック型）、ＳＴＮ型
（超ねじれネマチック型）、ＳＢＥ型（超複屈折型）、
ＤＳ型（動的散乱型）、ゲスト・ホスト型、ＤＡＰ型
（整列相の変形型）、ＯＭＩ型（光学的にモード干渉
型）など各種の方式がある。最も一般的なディスプレイ
デバイスはシャット−ヘルフリッヒ効果に基づき、ねじ
れネマチック構造を有するものである。

【０００３】これらの液晶表示に用いられる液晶物質に
要求される性質は、その表示方式によって若干異なる
が、液晶温度範囲が広いこと、水分、空気、光、熱、電
界等に対して安定であること等は、いずれの表示方式に
おいても共通して要求される。さらに、液晶材料は、低
粘度であり、かつセル中において短いアドレス時間、低
い閾値電圧及び高いコントラストを与えることが望まれ
る。

【０００４】現在、単一の化合物でこれらの要求をすべ
て満たす物質はなく、実際には数種〜１０数種の液晶化
合物・潜在液晶化合物を混合して得られる液晶性混合物
が使用されている。それ故、構成成分が互いに容易に混
和できることが重要ともなる。

【０００５】これらの構成成分のうち、高いＴ_NI（ネマ
チック−アイソトロピック転移温度）と高いΔｎ（屈折
率異方性）とを同時に備えた液晶物質として、以下の化
合物が知られている。

【０００６】

【化１５】 （特開昭５８−２０３９２２号公報参照）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、液晶ディスプレ
イの用途が拡大するにつれて、液晶材料に要求される特
性も益々高度なものになりつつあり、また、駆動方式、
動作モードに関しても多様化が進みつつある。

【０００８】特に車載用には、その使用環境から、高温
部にまで拡大したネマチック相を持つ液晶材料が必要と
なる。ネマチック相を高温部にまで拡大するには、高い
Ｔ_N1（ネマチック−アイソトロピック転移温度）を持つ
液晶化合物を構成成分に加えればよい。

【０００９】一方、従来から知られている動作モードと
してＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）モード
があるが、最近その欠点であった低応答速度を改良する
アクティブアドレシング駆動方式が開発され、実用化さ
れつつある。これに使用される液晶材料としては、セル
ギャップを狭くしたことに対応する高いΔｎ（屈折率異
方性）を持った液晶材料が必要となる。

【００１０】他方、新規な表示方式としてＰＤＬＣ（ポ
リマー分散液晶）方式あるいはＰＮＬＣ（ポリマーネッ
トワーク液晶）方式が提案され、実用化に向け開発が進
んでいる。これらの表示モードはいずれも散乱モードで
あるため、コントラストを上げるにはΔｎの大きな液晶
材料を必要とする。

【００１１】この様な観点から、本発明は、高いＴ_NIと
同時に大きなΔｎを持ち、かつ従来知られていなかった
分子構造中にケイ素原子を含んだシラシクロヘキサン環
を有する全く新規な液晶化合物を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
（Ｉ）で表されるシラシクロヘキサン化合物である。

【化１６】 但し、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、炭素数
１〜１０でそのうち１個又は２個の水素原子がフッ素原
子で置換したフロロアルキル基、炭素数３〜８の分枝鎖
状アルキル基、炭素数２〜７のアルコキシアルキル基又
は炭素数２〜８のアルケニル基を表す。

【化１７】 は１又は４位のケイ素がＨ、Ｆ、Ｃ１又はＣＨ_３の置換
基を持つトランス−１−シラ−１，４−シクロヘキシレ
ン又はトランス−４−シラ−１，４−シクロヘキシレン
基を表す。Ｌ₁及びＬ₂はそれぞれ相互に独立してＨ又は
Ｆを表す。Ｌ₃及びＬ₄はそれぞれ相互に独立してＨ、Ｆ
又はＣｌを表す。ｎは０、１又は２を表す。ＸはＨ、Ｃ
Ｎ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ_３、ＣＦ₂Ｃｌ、ＣＨＦＣｌ、ＯＣ
Ｆ₃、ＯＣＦ₂Ｃｌ、ＯＣＨＦＣｌ、ＯＣＨＦ₂又は炭素
数１〜１０の直鎖状アルキル基もしくはアルコキシ基を
表す。

【００１３】また本発明は、有機金属試薬

【化１８】Ｒ−Ｍ （式中、ＭはＭｇＰ（Ｐはハロゲンを表す。）、ＺｎＰ
又はＬｉを表す。）と、シラシクロヘキサン化合物

【化１９】 （ＷはＨ、Ｆ、Ｃｌ又はＣＨ₃基、Ｑはハロゲン又はア
ルコキシ基を表す。）との脱ＭＱ反応を含む炭素−ケイ
素結合形成反応によることを特徴とする前記一般式
（Ｉ）で表されるシラシクロヘキサン化合物の製造方法
である。

【００１４】また本発明は、有機金属試薬

【化２０】 と、シラシクロヘキサン化合物

【化２１】 との脱ＭＱ反応を含む炭素−ケイ素結合形成反応による
ことを特徴とする前記一般式（Ｉ）で表されるシラシク
ロヘキサン化合物の製造方法である。

【００１５】また本発明は、有機金属試薬

【化２２】 （式中、Ｍ’はＭｇＰ（Ｐはハロゲンを表す。）、Ｚｎ
Ｐ又はＢ（ＯＹ）_２（ＹはＨ又はアルキル基を表す。）
を表す。）と、

【化２３】 （式中、Ｑ’はハロゲン又はパーフルオロアルカンスル
ホニルオキシ基を表す。）との遷移金属触媒存在下にお
ける脱Ｍ’Ｑ’反応を含む炭素−炭素結合形成反応によ
ることを特徴とする前記一般式（Ｉ）で表されるシラシ
クロヘキサン化合物の製造方法である。

【００１６】また本発明は、有機金属試薬

【化２４】 と

【化２５】 との遷移金属触媒存在下における脱Ｍ’Ｑ’反応を含む
炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする前記一
般式（Ｉ）で表されるシラシクロヘキサン化合物の製造
方法である。

【００１７】また本発明は、有機金属試薬

【化２６】 と

【化２７】 との遷移金属触媒存在下における脱Ｍ’Ｑ’反応を含む
炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする前記一
般式（Ｉ）で表されるシラシクロヘキサン化合物の製造
方法である。

【００１８】また本発明は、有機金属試薬

【化２８】 と

【化２９】 との遷移金属触媒存在下における脱Ｍ’Ｑ’反応を含む
炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする前記一
般式（Ｉ）で表されるシラシクロヘキサン化合物の製造
方法である。

【００１９】さらに本発明は、前記一般式（Ｉ）で表さ
れるシラシクロヘキサン化合物を含有することを特徴と
する液晶組成物及びこの液晶組成物を含有することを特
徴とする液晶表示素子である。

【００２０】次に、本発明の前記一般式（Ｉ）で表され
る化合物の具体例を示してさらに詳細に説明する。

【００２１】本発明の新規性なシラシクロヘキサン化合
物としては、以下に示すトランス−１−又はトランス−
４−シラシクロヘキサン環構造で表されるシラシクロヘ
キサン化合物が挙げられる。

【００２２】

【化３０】

【化３１】

【００２３】なお、Ｒは以下のいずれかを表す。 （ａ）炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、即ち、メチ
ル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−
ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オ
クチル基、ｎ−ノニル基又はｎ−デシル基。 （ｂ）炭素数１〜１０のモノ又はジフロロアルキル基、
即ち、フロロメチル基、１−フロロエチル基、１−フロ
ロプロピル基、１−フロロブチル基、１−フロロペンチ
ル基、１−フロロヘキシル基、１−フロロヘプチル基、
１−フロロオクチル基、１−フロロノニル基、１−フロ
ロデシル基、２−フロロエチル基、２−フロロプロピル
基、２−フロロブチル基、２−フロロペンチル基、２−
フロロヘキシル基、２−フロロヘプチル基、２−フロロ
オクチル基、２−フロロノニル基、２−フロロデシル
基、３−フロロプロピル基、３−フロロブチル基、３−
フロロペンチル基、３−フロロヘキシル基、３−フロロ
ヘプチル基、３−フロロオクチル基、３−フロロノニル
基、３−フロロデシル基、４−フロロブチル基、４−フ
ロロペンチル基、４−フロロヘキシル基、４−フロロヘ
プチル基、４−フロロオクチル基、４−フロロノニル
基、４−フロロデシル基、５−フロロペンチル基、５−
フロロヘキシル基、５−フロロヘプチル基、５−フロロ
オクチル基、５−フロロノニル基、５−フロロデシル
基、６−フロロヘキシル基、６−フロロヘプチル基、６
−フロロオクチル基、６−フロロノニル基、６−フロロ
デシル基、７−フロロヘプチル基、７−フロロオクチル
基、７−フロロノニル基、７−フロロデシル基、８−フ
ロロオクチル基、８−フロロノニル基、８−フロロデシ
ル基、９−フロロノニル基、９−フロロデシル基、１０
−フロロデシル基、ジフロロメチル基、１，１−ジフロ
ロエチル基、１，１−ジフロロプロピル基、１，１−ジ
フロロブチル基、１，１−ジフロロペンチル基、１，１
−ジフロロヘキシル基、１，１−ジフロロヘプチル基、
１，１−ジフロロオクチル基、１，１−ジフロロノニル
基、１，１−ジフロロデシル基、２，２−ジフロロエチ
ル基、２，２−ジフロロプロピル基、２，２−ジフロロ
ブチル基、２，２−ジフロロペンチル基、２，２−ジフ
ロロヘキシル基、２，２−ジフロロヘプチル基、２，２
−ジフロロオクチル基、２，２−ジフロロノニル基、
２，２−ジフロロデシル基、３，３−ジフロロプロピル
基、３，３−ジフロロブチル基、３，３−ジフロロペン
チル基、３，３−ジフロロヘキシル基、３，３−ジフロ
ロヘプチル基、３，３−ジフロロオクチル基、３，３−
ジフロロノニル基、３，３−ジフロロデシル基、４，４
−ジフロロブチル基、４，４−ジフロロペンチル基、
４，４−ジフロロヘキシル基、４，４−ジフロロヘプチ
ル基、４，４−ジフロロオクチル基、４，４−ジフロロ
ノニル基、４，４−ジフロロデシル基、５，５−ジフロ
ロペンチル基、５，５−ジフロロヘキシル基、５，５−
ジフロロヘプチル基、５，５−ジフロロオクチル基、
５，５−ジフロロノニル基、５，５−ジフロロデシル
基、６，６−ジフロロヘキシル基、６，６−ジフロロヘ
プチル基、６，６−ジフロロオクチル基、６，６−ジフ
ロロノニル基、６，６−ジフロロデシル基、７，７−ジ
フロロヘプチル基、７，７−ジフロロオクチル基、７，
７−ジフロロノニル基、７，７−ジフロロデシル基、
８，８−ジフロロオクチル基、８，８−ジフロロノニル
基、８，８−ジフロロデシル基、９，９−ジフロロノニ
ル基、９，９−ジフロロデシル基又は１０，１０−ジフ
ロロデシル基。 （ｃ）炭素数３〜８の分枝鎖状アルキル基、即ち、イソ
プロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、１−メ
チルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル
基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、３
−メチルペンチル基、１−エチルペンチル基、１−メチ
ルヘキシル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキ
シル基、２−エチルヘキシル基、３−エチルヘキシル
基、１−メチルヘプチル基、２−メチルヘプチル基又は
３−メチルヘプチル基。 （ｄ）炭素数２〜７のアルコキシアルキル基、即ち、メ
トキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシルメチ
ル基、ブトキシメチル基、ペントキシメチル基、ヘキシ
ロキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル
基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、メチキシ
プロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル
基、ブトキシプロピル基、メトキシブチル基、エトキシ
ブチル基、プロポキシブチル基、メトキシペンチル基又
はエトキシペンチル基。 （ｅ）炭素類２〜８のアルケニル基、即ち、ビニル基、
１−プロペニル基、アリル基、１−ブテニル基、３−ブ
テニル基、イソプレニル基、１−ペンテニル基、３−ペ
ンテニル基、４−ペンテニル基、ジメチルアリル基、１
−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、５−ヘキセニル
基、１−ヘプテニル基、３−ヘプテニル基、６−ヘプテ
ニル基又は７−オクテニル基。

【００２４】ＷはＨ、Ｆ、Ｃｌ又はＣＨ₃を表す。

【００２５】Ｌ₁及びＬ₂はそれぞれ相互に独立してＨ又
はＦを表し、Ｌ₃及びＬ₄はそれぞれ相互に独立してＨ、
Ｆ又はＣｌを表す。

【００２６】ＸはＨ、ＣＮ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＣＦ₂Ｃ
ｌ、ＣＨＦＣｌ、ＯＣＦ₃、ＯＣＦ₂Ｃｌ、ＯＣＨＦＣ
ｌ、ＯＣＨＦ₂又は以下のいずれかを表す。 （ｆ）炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、即ち、メチ
ル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−
ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オ
クチル基、ｎ−ノニル基又はｎ−デシル基。 （ｇ）炭素数１〜１０の直鎖状アルコキシ基、即ち、メ
トキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキ
シ基、ｎ−ペントキシ基、ｎ−ヘキシロキシ基、ｎ−ヘ
プチロキシ基、ｎ−オクチロキシ基、ｎ−ノニロキシ基
又はｎ−デシロキシ基を表す。

【００２７】次に、前記一般式（Ｉ）で表されるシラシ
クロヘキサン化合物の部分骨格である

【化３２】 及び

【化３３】 について、更に具体例を以下に示す。

【００２８】まず、部分骨格

【化３４】 としては、以下のものが挙げられる。

【００２９】

【化３５】

【００３０】

【化３６】

【００３１】

【化３７】

【００３２】

【化３８】

【００３３】

【化３９】

【００３４】

【化４０】

【００３５】

【化４１】

【００３６】

【化４２】

【００３７】

【化４３】

【００３８】

【化４４】

【００３９】次に、部分骨格

【化４５】 としては、以下のものが挙げられる。

【００４０】

【化４６】

【００４１】

【化４７】

【００４２】

【化４８】

【００４３】

【化４９】

【００４４】

【化５０】

【００４５】

【化５１】

【００４６】

【化５２】

【００４７】

【化５３】

【００４８】

【化５４】

【００４９】

【化５５】

【００５０】

【化５６】

【００５１】

【化５７】

【００５２】

【化５８】

【００５３】

【化５９】

【００５４】

【化６０】

【００５５】

【化６１】

【００５６】

【化６２】

【００５７】

【化６３】

【００５８】

【化６４】

【００５９】

【化６５】

【００６０】

【化６６】

【００６１】

【化６７】

【００６２】

【化６８】

【００６３】

【化６９】

【００６４】

【化７０】

【００６５】

【化７１】

【００６６】

【化７２】

【００６７】

【化７３】

【００６８】

【化７４】

【００６９】

【化７５】

【００７０】

【化７６】

【００７１】

【化７７】

【００７２】

【化７８】

【００７３】これらのうち、液晶温度領域の広さから、
以下のものが特に好ましい。

【００７４】環構造については、

【化７９】 で表されるものが好ましい。

【００７５】Ｒについては、以下のいずれかが好まし
い。 （ｈ）炭素数２〜７の直鎖状アルキル基、即ち、エチル
基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル基、ｎ
−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基又は分枝鎖状アルキル基
の内、イソプロピル基、１−メチルプロピル基、２−メ
チルプロピル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチ
ル基、３−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、２
−メチルペンチル基又は２−エチルヘキシル基。 （ｉ）炭素数１〜１０のモノ又はジフロロアルキル基の
うち、２−フロロエチル基、２−フロロプロピル基、２
−フロロブチル基、２−フロロペンチル基、２−フロロ
ヘキシル基、２−フロロヘプチル基、４−フロロブチル
基、４−フロロペンチル基、４−フロロヘキシル基、４
−フロロヘプチル基、５−フロロペンチル基、５−フロ
ロヘキシル基、５−フロロヘプチル基、６−フロロヘキ
シル基、６−フロロヘプチル基、７−フロロヘプチル
基、２，２−ジフロロエチル基、２，２−ジフロロプロ
ピル基、２，２−ジフロロブチル基、２，２−ジフロロ
ペンチル基、２，２−ジフロロヘキシル基、２，２−ジ
フロロヘプチル基、４，４−ジフロロブチル基、４，４
−ジフロロペンチル基、４，４−ジフロロヘキシル基、
４，４−ジフロロヘプチル基、５，５−ジフロロペンチ
ル基、５，５−ジフロロヘキシル基、５，５−ジフロロ
ヘプチル基、６，６−ジフロロヘキシル基、６，６−ジ
フロロヘプチル基又は７，７−ジフロロヘプチル基、 （ｊ）炭素数２〜６のアルコキシアル基、即ち、メトキ
シメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、
メトキシペンチル基、エトキシメチル基、エトキシエチ
ル基、プロポキシメチル基又はペントキシメチル基 （ｋ）アルケニル基のうち、ビニル基、１−プロペニル
基、３−ブテニル基、１−ペンテニル基、３−ペンテニ
ル基、４−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、５−ヘキ
セニル基、６−ヘプテニル基又は７−オクテニル基

【００７６】ＷについてはＨ、Ｆ又はＣＨ₃基が好まし
い。

【００７７】部分骨格

【化８０】 については、以下のものが好ましい。

【００７８】

【化８１】

【００７９】

【化８２】

【００８０】

【化８３】

【００８１】

【化８４】

【００８２】

【化８５】

【００８３】

【化８６】

【００８４】次に、部分骨格

【化８７】 については、以下のものが好ましい。

【００８５】

【化８８】

【００８６】

【化８９】

【００８７】

【化９０】

【００８８】

【化９１】

【００８９】

【化９２】

【００９０】

【化９３】

【００９１】

【化９４】

【００９２】

【化９５】

【００９３】

【化９６】

【００９４】

【化９７】

【００９５】

【化９８】

【００９６】

【化９９】

【００９７】

【化１００】

【００９８】

【化１０１】

【００９９】

【化１０２】

【０１００】

【化１０３】

【０１０１】

【化１０４】

【０１０２】

【化１０５】

【０１０３】

【化１０６】

【０１０４】

【化１０７】

【０１０５】

【化１０８】

【０１０６】これらの化合物は、有機金属試薬とハロゲ
ン、アルコキシ基、パ−フルオロアルカンスルホニルオ
キシ基等の脱離基を有する化合物との炭素−ケイ素結合
形成反応又は炭素−炭素結合形成反応により製造され
る。以下にこれらの化合物の製造方法について詳しく説
明する。

【０１０７】まず、有機金属試薬

【化１０９】Ｒ−Ｍ （式中、ＭはＭｇＰ（Ｐはハロゲンを表す。）、ＺｎＰ
又はＬｉを表す。）と、シラシクロヘキサン化合物

【化１１０】 （ＷはＨ、Ｆ、Ｃｌ、又はＣＨ_３基、Ｑはハロゲン又は
アルコキシ基を表す。）との脱ＭＱ反応を含む炭素−ケ
イ素結合形成反応、または、有機金属試薬

【化１１１】 と、シラシクロヘキサン化合物

【化１１２】 との脱ＭＱ反応を含む炭素−ケイ素結合形成反応におい
て、反応は通常無触媒でよいが、塩化銅（Ｉ）、臭化銅
（Ｉ）、ヨウ化銅（Ｉ）、シアン化銅（Ｉ）等の１価の
銅化合物を触媒として添加してもよい。

【０１０８】Ｑとしてはハロゲン原子又はアルコキシ基
が挙げられ、特にＣｌ、Ｂｒ、ＯＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₃
基であれば、高い収率で目的物を与えるので好ましい。

【０１０９】次に、有機金属試薬

【化１１３】 （式中、Ｍ’はＭｇＰ（Ｐはハロゲンを表す。）、Ｚｎ
Ｐ又はＢ（ＯＹ）₂（ＹはＨ又はアルキル基を表す。）
を表す。）と、

【化１１４】 （式中、Ｑ’はハロゲン又はパーフルオロアルカンスル
ホニルオキシ基を表す。）との脱Ｍ’Ｑ’反応を含む炭
素−炭素結合形成反応、または、有機金属試薬

【化１１５】 と

【化１１６】 との脱Ｍ’Ｑ’反応を含む炭素−炭素結合形成反応、ま
たは、有機金属試薬

【化１１７】 と

【化１１８】 との脱Ｍ’Ｑ’反応を含む炭素−炭素結合形成反応、ま
たは、有機金属試薬

【化１１９】 と

【化１２０】 との脱Ｍ’Ｑ’反応を含む炭素−炭素結合形成反応にお
いて、反応は遷移金属化合物の触媒下に行われる。触媒
として特にパラジウム又はニッケル化合物が好ましく、
高い収率で目的物を与える。

【０１１０】パラジウム触媒としては、例えばテトラキ
ス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０），ジ
［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］パラ
ジウム（０）などの（０）価のパラジウム化合物、ある
いは、酢酸パラジウム、塩化パラジウム等の２価のパラ
ジウム化合物と配位子から成る化合物、またはこれらと
還元剤の組み合わせなどを用いることができる。

【０１１１】ニッケル触媒としては、例えば１，３−ビ
ス（ジフェニルホスフィノ）プロパンニッケル（ＩＩ）
クロリド、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタ
ンニッケル（ＩＩ）クロリド、ビス（トリフェニルホス
フィン）ニッケル（ＩＩ）クロリドなどの２価のニッケ
ル化合物や、テトラキス（トリフェニルホスフィン）ニ
ッケル（０）などの０価のニッケル化合物を挙げること
ができる。

【０１１２】脱離基Ｑ’がパ−フルオロアルカンスルホ
ニルオキシ基の場合、塩化リチウム、臭化リチウムなど
のリチウム塩の添加が収率の向上をもたらす。

【０１１３】有機金属試薬がホウ酸誘導体である場合、
即ちＭがＢ（ＯＹ）₂である場合には、反応は塩基の存
在下で行うのが望ましい。塩基としては、例えば炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基や、トリエ
チルアミン、トリブチルアミン、ジメチルアニリンなど
の有機塩基を用いることができる。この場合、Ｑとして
はハロゲン原子が好ましい。

【０１１４】以上のような反応で得られた生成物を、通
常の後処理の後、精製することにより、本発明のシラシ
クロヘキサン化合物が得られる。シラシクロヘキサン環
の立体配置がトランス体とシス体の混合物である場合
は、クロマトグラフィーや再結晶等の常法の精製方法に
よりトランス体を分離することができる。

【０１１５】本発明のシラシクロヘキサン化合物と混合
して液晶相を形成するために用いられる既知の化合物
は、以下のものから選ばれる。

【化１２１】

【化１２２】

【０１１６】［化１２１］及び［化１２２］において、
（Ｍ）及び（Ｎ）は以下の〜のいずれかを表す。 無置換又は置換基として１個または２個以上のＦ、Ｃ
ｌ、Ｂｒ、ＣＮ、アルキル基を有するトランス−１，４
−シクロヘキシレン基 シクロヘキサン環中の１個又は隣接していない２個の
ＣＨ_２基がＯ、Ｓに置き換えられているトランス−１，
４−シクロヘキシレン基 １，４−シクロヘキセニレン基 無置換又は置換基として１個又は２個のＦ、Ｃｌ、Ｃ
Ｈ₃又はＣＮ基を有する１，４−フェニレン基 環中の１個又は２個のＣＨ基がＮ原子により置き換え
られている１，４−フェニレン基

【０１１７】Ｚ¹及びＺ²は、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝
ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ₂−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ₂
Ｏ−、−ＯＣＨ₂−又は単結合を表す。

【０１１８】ｌ（エル）及びｍは０、１、２（但し、ｌ
＋ｍ＝１、２、３）、ｎは０、１、２である。

【０１１９】Ｒは、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル
基、アルコキシ基、炭素数３〜８の分枝鎖状アルキル
基、炭素数２〜７のアルコキシルアルキル基又は炭素数
２〜８のアルケニル基を表す。

【０１２０】Ｘは、Ｈ、ＣＮ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＣＦ₂
Ｃｌ、ＣＨＦＣｌ、ＯＣＦ₃、ＯＣＦ₂Ｃｌ、ＯＣＨＦＣ
ｌ、ＯＣＨＦ₂又は炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基
もしくはアルコキシ基を表す。

【０１２１】Ｙ及びＺはそれぞれ相互に独立してＨ、
Ｆ、Ｃｌ又はＣＨ₃を表す。

【０１２２】なお、ｌ（エル）及びｎが２の場合には
（Ｍ）中に、ｍが２の場合には（Ｎ）中に、それぞれ異
種環を含んでもよい。

【０１２３】液晶相中における本発明のシラシクロヘキ
サン化合物の割合は、その１種又は２種以上を１〜５０
％、好ましくは５〜３０％含有される。また、液晶相に
は着色ゲスト−ホスト系を生成するための多色性染料或
いは誘電異方性、粘度、ネマチック相の配向を変えるた
めの添加剤を含むことができる。

【０１２４】このようにして形成された液晶相は、所望
形状の電極を有する透明基板間に封入して液晶表示素子
として使用される。この素子は、必要において各種アン
ダーコート、配向制御用オーバーコート、偏光板、フィ
ルター、反射層等を有しても良い。また、多層セルとし
たり、他の表示素子と組み合わせたり、半導体基板を用
いたり、或いは光源を用いたりする種々のものが使用で
きる。

【０１２５】また、液晶表示素子の駆動方法としては、
ダイナミックスキャタリング（ＤＳＭ）方式、ツイステ
ッドネマチック（ＴＮ）方式、スーパーツイステッドネ
マチック（ＳＴＮ）方式、ゲストホスト（ＧＨ）方式、
ポリマー分散（ＰＤＬＣ）方式、ポリマーネットワーク
（ＰＮＬＣ）方式等、液晶表示素子の業界で公知の方式
を採用することができる。

【０１２６】

【実施例】以下に具体的な実施例を挙げて本発明をさら
に詳しく説明する。

【０１２７】［実施例１］ ４−（トランス−４−ｎ−ペンチル−４−シラシクロヘ
キシル）−４”−フルオロターフェニルの製造 ４−（４−クロロ−４−シラシクロヘキシル）−４”−
フルオロターフェニル３．８１ｇとテトラヒドロフラン
２０ｍｌの混合物に、２．０Ｍのｎ−ペンチルマグネシ
ウムクロリドのテトラヒドロフラン溶液６ｍｌを滴下し
た。生成物を通常の後処理の後、クロマトグラフィーで
精製してトランス体の目的物４．０１ｇ（収率９６％）
を得た。 Ｃ−Ｓ₁転移温度：１７９℃、Ｓ₁−Ｓ₂転移温度：２２
５℃、Ｓ₂−Ｎ転移温度：２３４℃、Ｎ−Ｉ転移温度：
２５６℃ ＩＲ（ＫＢｒ ｄｉｓｃ）νｍａｘ：２９１６，２８５
２，２０９８，１４９３，１２４０，１１６１，８１１
ｃｍ^-1

【０１２８】実施例１と同様な方法で以下の実施例２〜
６の化合物を得た。

【０１２９】［実施例２］４−（トランス−４−ｎ−ペ
ンチル−４−シラシクロヘキシル）−３”−フルオロ−
４”−トリフルオロメトキシターフェニル

【０１３０】［実施例３］４−（トランス−４−ｎ−ペ
ンチル−４−シラシクロヘキシル）−４”−シアノ−
３”，５”−ジフルオロターフェニル

【０１３１】［実施例４］４−（トランス−４−ｎ−ペ
ンチル−４−シラシクロヘキシル）−２”，３”−ジフ
ルオロ−４”−ｎ−プロピルターフェニル

【０１３２】［実施例５］４−（トランス−４−（４−
メチルペンチル）−４−シラシクロヘキシル）−４”−
トリフルオロメチルターフェニル

【０１３３】［実施例６］４−（トランス−４−（４−
メチルペンチル）−４−シラシクロヘキシル）−３”，
４”−ジフルオロターフェニル

【０１３４】［実施例７］ ４−（トランス−４−ｎ−プロピル−１−シラシクロヘ
キシル）−２，４”−ジフルオロターフェニルの製造 １−クロロ−４−ｎ−プロピル−１−シラシクロヘキサ
ン１．７７ｇとイソオクタン１５ｍｌとシアン化銅
（Ｉ）２０ｍｇの混合物に、０．８Ｍの３−フルオロ−
４−（４−（ｐ−フルオロフェニル）フェニル）フェニ
ルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液２０
ｍｌを滴下した。生成物を通常の後処理の後、クロマト
グラフィーで精製してトランス体の目的物３．２１ｇ
（収率７９％）を得た。

【０１３５】［実施例８］ ４−（トランス−４−ｎ−ペンチル−４−シラシクロヘ
キシル）−２，４”−ジフルオロターフェニルの製造 ４−ブロモ−４’−フルオロビフェニル２．５１ｇとビ
ス（１，３−ジフェニルホスフィノプロパン）ニッケル
（II）クロリド５０ｍｇとテトラヒドロフラン３０ｍｌ
の混合物に、１．０Ｍの２−フルオロ−４−（トランス
−４−ｎ−ペンチル−４−シラシクロヘキシル）フェニ
ルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液１０
ｍｌを滴下した。生成物を通常の後処理の後、クロマト
グラフィーで精製して目的物３．８５ｇ（収率８９％）
を得た。 Ｃ−Ｓ 転移温度：８８℃、Ｓ −Ｎ転移温度：１３５℃、
Ｎ−Ｉ転移温度：２５０℃ ＩＲ（ＫＢｒ ｄｉｓｃ）νｍａｘ：２９１８，２８４
６，２１０６，１４８７，１２２３，８８７，８１６ｃ
ｍ^-1

【０１３６】実施例８と同様な方法で以下の実施例９〜
１１の化合物を得た。

【０１３７】［実施例９］４−（トランス−４−ｎ−ペ
ンチル−４−シラシクロヘキシル）−２−フルオロ−
４”−クロロターフェニル

【０１３８】［実施例１０］４−（トランス−４−ｎ−
ペンチル−４−シラシクロヘキシル）−２−フルオロ−
４”−トリフルオロメトキシターフェニル

【０１３９】［実施例１１］４−（トランス−４−ｎ−
ペンチル−４−シラシクロヘキシル）−２，３”，
４”，５”−テトラフルオロターフェニル

【０１４０】［実施例１２］ ４−（トランス−４−ｎ−ブチル−１−メチル−１−シ
ラシクロヘキシル）−４”−シアノターフェニルの製造 ｐ−ヨードベンゾニトリル３．５０ｇとテトラキス（ト
リフェニルホスフィン）パラジウム（０）７０ｍｇとテ
トラヒドロフラン２０ｍｌの混合物に、０．５Ｍのトラ
ンス−４−（４−（１−メチル−４−ｎ−ブチル−４−
シラシクロヘキシル）フェニル）フェニル亜鉛クロリド
のテトラヒドロフラン溶液２０ｍｌを滴下した。生成物
を通常の後処理の後、クロマトグラフィーで精製して目
的物３．３３ｇ（収率７９％）を得た。 Ｃ−Ｓ 転移温度：１１７℃、Ｓ −Ｎ転移温度：１７５
℃、Ｎ−Ｉ転移温度：１９２℃ ＩＲ（ＫＢｒ ｄｉｓｃ）νｍａｘ：２９２２，２８４
５，１４８７，１４０２，１２５０，８３７，８１０ｃ
ｍ^-1

【０１４１】実施例１２と同様な方法で以下の実施例１
３〜１６の化合物を得た。

【０１４２】［実施例１３］４−（トランス−４−ｎ−
ペンチル−４−シラシクロヘキシル）−２−フルオロ−
４”−ｎ−プロピルターフェニル

【０１４３】［実施例１４］４−（トランス−４−（３
−メトキシプロピル）−４−シラシクロヘキシル）−
２，３”，４”−トリフルオロターフェニル

【０１４４】［実施例１５］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−シラシクロヘキシル）−３−フルオロ−
４”−シアノターフェニル

【０１４５】［実施例１６］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−シラシクロヘキシル）−３，３”−ジフ
ルオロ−４”−クロロターフェニル

【０１４６】［実施例１７］ ４−（トランス−４−ｎ−ペンチル−４−シラシクロヘ
キシル）−３”，４”−ジフルオロターフェニルの製造 ４−（トランス−４−ｎ−ペンチル−４−シラシクロヘ
キシル）フェニルトリフルオロメタンスルホネート３．
９５ｇとテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジ
ウム（０）５０ｍｇと塩化リチウム１．５０ｇとＮ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド５０ｍｌの混合物に、０．５Ｍ
の４−（３，４−ジフルオロフェニル）フェニル亜鉛ク
ロリドのテトラヒドロフラン溶液３０ｍｌを滴下した。
生成物を通常の後処理の後、クロマトグラフィーで精製
して目的物４．２０ｇ（収率９７％）を得た。 Ｃ−Ｓ 転移温度：１２０℃、Ｓ −Ｎ転移温度：１９５
℃、Ｎ−Ｉ転移温度：２４０℃ ＩＲ（ＫＢｒ ｄｉｓｃ）νｍａｘ：２９１６，２８５
４，２１１０，１４９５，９８５，８８７，８１０ｃｍ
^-1

【０１４７】実施例１７と同様な方法で以下の実施例１
８〜２０化合物を得た。

【０１４８】［実施例１８］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−シラシクロヘキシル）−３−フルオロ−
４”−ｎ−ペンチルオキシターフェニル

【０１４９】［実施例１９］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−シラシクロヘキシル）−３，２”，３”
−トリフルオロ−４”−ｎ−ペンチルオキシターフェニ
ル

【０１５０】［実施例２０］４−（トランス−４−（３
−ペンテニル−４−シラシクロヘキシル）−３”，４”
−ジフルオロターフェニル

【０１５１】［実施例２１］ ４−（トランス−４−ｎ−ペンチル−４−シラシクロヘ
キシル）−２，３”，４”−トリフルオロターフェニル
の製造 ３，４−ジフルオロフェニルホウ酸２．００ｇとテトラ
キス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）３５
ｍｇと２Ｍの炭酸ナトリウム水溶液２０ｍｌの混合物
に、４−（トランス−４−ｎ−ペンチル−４−シラシク
ロヘキシル）−４”−ヨードビフェニル４．４８ｇをベ
ンゼン２０ｍｌに溶かした溶液を滴下した。生成物を通
常の後処理の後、クロマトグラフィーで精製して目的物
３．９８（収率８８％）を得た。 Ｃ−Ｓ 転移温度：６６℃、Ｓ −Ｎ転移温度：９３℃、Ｎ
−Ｉ転移温度：１６６℃ ＩＲ（ＫＢｒ ｄｉｓｃ）νｍａｘ：２９１２，２８４
８，２０９６，１４９１，１３９６，１３１３，１１８
０，９８９，８７３，８１２ｃｍ^-1

【０１５２】実施例２１と同様な方法で以下の実施例２
２〜２８の化合物を得た。

【０１５３】［実施例２２］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−シラシクロヘキシル）−２’，３”−ジ
フルオロ−４”−シアノターフェニル

【０１５４】［実施例２３］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−シラシクロヘキシル）−２’，３”，
５”−トリフルオロ−４”−ジフルオロメトキシターフ
ェニル

【０１５５】［実施例２４］４−（トランス−４−メチ
ル−ｎ−ペンチル−４−シラシクロヘキシル）−２’−
フルオロ−４”−クロロターフェニル

【０１５６】［実施例２５］４−（トランス−４−ｎ−
ペンチル−４−シラシクロヘキシル）−３’，４”−ジ
フルオロターフェニル

【０１５７】［実施例２６］４−（トランス−４−ｎ−
ペンチル−４−シラシクロヘキシル）−３’−フルオロ
−４”−トリフルオロメトキシターフェニル

【０１５８】［実施例２７］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−シラシクロヘキシル）−３’，４”−ジ
フルオロターフェニル

【０１５９】［実施例２８］４−（トランス−４−ｎ−
プロピル−４−フルオロ−４−シラシクロヘキシル）−
４”−クロロターフェニル

【０１６０】［実施例２９］トランス−４−（２−（ト
ランス−４−（３，４−ジフルオロフェニル）シクロヘ
キシル）エチル）−１−ｎ−エチル−１−シクロヘキサ
ン４５モル％、トランス−４−（２−（トランス−４−
（３，４−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）エチ
ル）−１−ｎ−プロピル−１−シクロヘキサン１５モル
％及びトランス−４−（２−（トランス−４−（３，４
−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル）エチル）−１
−ｎ−ペンチル−１−シクロヘキサン４０モル％からな
る混合物Ａは、以下の性質を示す。 Ｔ_N1（ネマチック−アイソトロピック転移温度）＝９６
℃ Δｎ（屈折率異方性、２５℃）＝０．０７１８

【０１６１】この混合物Ａ８５モル％と実施例８で得ら
れた４−（トランス−４−ｎ−ペンチル−４−シラシク
ロヘキシル）−２，４”−ジフルオロタ−フェニル１５
モル％からなる混合物は、以下に示す様に、Ｔ_N1とΔｎ
が同時に上昇する結果を得た。 Ｔ_N1＝１１９℃ Δｎ＝０．０９５５

【０１６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、高いＴ_N1
と同時に大きなΔｎを持ち、且つ、従来知られていなか
った分子構造中にケイ素原子を含んだシラシクロヘキサ
ン環を有する全く新規な液晶化合物を提供することがで
きた。高いＴ_N1により、高温域まで液晶範囲が拡大され
るので、例えば車載用液晶パネル組成物として良好であ
る。また、大きなΔｎにより、例えばＳＴＮ（スーパー
ツイステッドネマチック）モードでは反応速度の高速化
が可能となり、ＰＤＬＣ（高分子分散液晶）やＰＮＬＣ
（ポリマーネットワーク液晶）方式ではコントラストの
向上が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻原 勤 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の １ 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 金子 達志 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の １ 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 中島 睦雄 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の １ 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 栗原 英志 神奈川県川崎市高津区坂戸３丁目２番１号 信越化学工業株式会社コ−ポレ−トリサ −チセンタ−内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ）で表されるシラシクロ
   ヘキサン化合物。 【化１】 但し、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、炭素数
   １〜１０でそのうち１個又は２個の水素原子がフッ素原
   子で置換したフロロアルキル基、炭素数３〜８の分枝鎖
   状アルキル基、炭素数２〜７のアルコキシアルキル基又
   は炭素数２〜８のアルケニル基を表す。 【化２】 は１又は４位のケイ素がＨ、Ｆ、Ｃ１又はＣＨ₃の置換
   基を持つトランス−１−シラ−１，４−シクロヘキシレ
   ン又はトランス−４−シラ−１，４−シクロヘキシレン
   基を表す。Ｌ₁及びＬ₂はそれぞれ相互に独立してＨ又は
   Ｆを表す。Ｌ₃及びＬ₄はそれぞれ相互に独立してＨ、Ｆ
   又はＣｌを表す。ｎは０、１又は２を表す。ＸはＨ、Ｃ
   Ｎ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＣＦ₂Ｃｌ、ＣＨＦＣｌ、ＯＣＦ
   ₃、ＯＣＦ₂Ｃｌ、ＯＣＨＦＣｌ、ＯＣＨＦ₂又は炭素数
   １〜１０の直鎖状アルキル基もしくはアルコキシ基を表
   す。
2. 【請求項２】 有機金属試薬 【化３】Ｒ−Ｍ （式中、ＭはＭｇＰ（Ｐはハロゲンを表す。）、ＺｎＰ
   又はＬｉを表す。）と、シラシクロヘキサン化合物 【化４】 （ＷはＨ、Ｆ、Ｃｌ又はＣＨ₃基、Ｑはハロゲン又はア
   ルコキシ基を表す。）との脱ＭＱ反応を含む炭素−ケイ
   素結合形成反応によることを特徴とする請求項１記載の
   シラシクロヘキサン化合物の製造方法。
3. 【請求項３】 有機金属試薬 【化５】 と、シラシクロヘキサン化合物 【化６】 との脱ＭＱ反応を含む炭素−ケイ素結合形成反応による
   ことを特徴とする請求項１記載のシラシクロヘキサン化
   合物の製造方法。
4. 【請求項４】 有機金属試薬 【化７】 （式中、Ｍ’はＭｇＰ（Ｐはハロゲンを表す。）、Ｚｎ
   Ｐ又はＢ（ＯＹ）₂（ＹはＨ又はアルキル基を表す。）
   を表す。）と、 【化８】 （式中、Ｑ’はハロゲン又はパーフルオロアルカンスル
   ホニルオキシ基を表す。）との遷移金属触媒存在下にお
   ける脱Ｍ’Ｑ’反応を含む炭素−炭素結合形成反応によ
   ることを特徴とする請求項１記載のシラシクロヘキサン
   化合物の製造方法。
5. 【請求項５】 有機金属試薬 【化９】 と 【化１０】 との遷移金属触媒存在下における脱Ｍ’Ｑ’反応を含む
   炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする請求項
   １記載のシラシクロヘキサン化合物の製造方法。
6. 【請求項６】 有機金属試薬 【化１１】 と 【化１２】 との遷移金属触媒存在下における脱Ｍ’Ｑ’反応を含む
   炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする請求項
   １記載のシラシクロヘキサン化合物の製造方法。
7. 【請求項７】 有機金属試薬 【化１３】 と 【化１４】 との遷移金属触媒存在下における脱Ｍ’Ｑ’反応を含む
   炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする請求項
   １記載のシラシクロヘキサン化合物の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１記載のシラシクロヘキサン化合
   物を含有することを特徴とする液晶組成物。
9. 【請求項９】 請求項８記載の液晶組成物を含有するこ
   とを特徴とする液晶表示素子。