JPH07331243A - 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

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

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JPH07331243A
JPH07331243A JP6154220A JP15422094A JPH07331243A JP H07331243 A JPH07331243 A JP H07331243A JP 6154220 A JP6154220 A JP 6154220A JP 15422094 A JP15422094 A JP 15422094A JP H07331243 A JPH07331243 A JP H07331243A
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chemical
liquid crystal
carbon
trans
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JP6154220A
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English (en)
Inventor
Takaaki Shimizu
孝明 清水
Tsutomu Ogiwara
勤 荻原
Takeshi Kanou
剛 金生
Tatsushi Kaneko
達志 金子
Mutsuo Nakajima
睦雄 中島
Hideshi Kurihara
英志 栗原
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シラシクロヘキサン環を有する液晶化合物を
提供する。 【構成】 下記一般式(I)で表されるシラシクロヘキ
サン化合物。 但し、Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、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。 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl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
ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基を表す。L1及びL2はそれぞれH又はFを表す。L
3及びL4はそれぞれH、F又はClを表す。XはCN、
F、Cl、CF3、CF2Cl、CHFCl、OCF3
OCF2Cl、OCHFCl、OCHF2、炭素数1〜1
0の直鎖状アルキル基又はアルコキシ基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、新規なシラシクロヘキサン化合
物、その製造方法、これを含有する液晶組成物及びこの
液晶組成物を含有する液晶表示素子に関する。
【産業上の利用分野】
【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)及びOMI型(光学的モード干渉
型)等、各種の方式がある。最も一般的なディスプレー
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TNI(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17】 (特公平2−25894号公報参照)
【0007】
【化18】 (特公平2−25894号公報参照)
【0008】
【化19】 (特公平2−25894号公報参照)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】近年、液晶ディスプレ
イー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。
【0010】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
NI(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。
【0011】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。
【0012】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、実用化に向けて開発が
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。
【0013】この様な観点から、本発明は、高いTNI
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。
【0014】
【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20】 但し、Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、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21】 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl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
ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基を表す。L1及びL2はそれぞれH又はFを表す。L
3及びL4はそれぞれH、F又はClを表す。i及びjは
それぞれ0、1又は2から選択された数を表す。XはC
N、F、Cl、CF3、CF2Cl、CHFCl、OCF
3、OCF2Cl、OCHFCl、OCHF2、炭素数1
〜10の直鎖状アルキル基又はアルコキシ基を表す。
【0015】また本発明は、有機金属試薬
【化22】R−M (MはMgP(Pはハロゲンを表す。)、ZnP又はL
iを表す。)と
【化23】 (Qはハロゲン、アルコキシ基、メタンスルホニル基、
p−トルエンスルホニル基又はパーフルオロアルカンス
ルホニル基を表す。)との脱MQ型のケイ素−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】
【化25】 との脱MQ型のケイ素−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】
【化27】 との脱MQ型の炭素−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】 (M’はMgP、ZnP又はB(OY)(YはH又は
アルキル基を表す。)を表す。)と
【化29】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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】また本発明は、有機金属試薬
【化30】
【化31】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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。
【0020】また本発明は、有機金属試薬
【化32】
【化33】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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。
【0021】また本発明は、有機金属試薬
【化34】
【化35】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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。
【0022】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。
【0023】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具体例を示して本発明をさらに詳
細に説明する。
【0024】本発明の新規な環構造としては、以下のト
ランス−1−又はトランス−4−シラシクロヘキサン環
を含む還構造が挙げられる。
【0025】
【化36】
【0026】
【化37】
【0027】なお、Rは以下のいずれかの基を表す。 (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。 (c)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、メトキシプロ
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。 (d)炭素数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。
【0028】Wは各々相互に独立してH、F、Cl又は
CH3基を表す。
【0029】L1及びL2はそれぞれH又はFを表し、L
3及びL4はそれぞれH、F又はClを表す。
【0030】XはCN、F、Cl、CF3、CF2Cl、
CHFCl、OCF3、OCF2Cl、OCHFCl、O
CHF2又は以下のいずれかの基を表す。 (e)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。 (f)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。
【0031】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構造
【化38】 の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【0032】
【化39】
【0033】
【化40】
【0034】
【化41】
【0035】
【化42】
【0036】
【化43】
【0037】
【化44】
【0038】
【化45】
【0039】
【化46】
【0040】
【化47】
【0041】
【化48】
【0042】
【化49】
【0043】次に、部分骨格
【化50】 としては、以下のものが挙げられる。
【0044】
【化51】
【0045】
【化52】
【0046】
【化53】
【0047】
【化54】
【0048】
【化55】
【0049】
【化56】
【0050】
【化57】
【0051】
【化58】
【0052】
【化59】
【0053】
【化60】
【0054】
【化61】
【0055】
【化62】
【0056】
【化63】
【0057】
【化64】
【0058】
【化65】
【0059】
【化66】
【0060】
【化67】
【0061】
【化68】
【0062】
【化69】
【0063】
【化70】
【0064】
【化71】
【0065】
【化72】
【0066】
【化73】
【0067】
【化74】
【0068】
【化75】
【0069】
【化76】
【0070】
【化77】
【0071】
【化78】
【0072】
【化79】
【0073】
【化80】
【0074】
【化81】
【0075】これらの具体例のうち、液晶温度領域の広
さから、特に以下のものが好ましい。
【0076】環構造については、
【化82】 で表されるものが好ましい。
【0077】Rについては、以下のいずれかの基が好ま
しい。 (g)炭素数3〜7の直鎖状アルキル基、即ち、n−プ
ロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシ
ル基又はn−ヘプチル基。 (h)分枝鎖状アルキル基のうち、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2〜6のアルコキシアルキル基、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。 (j)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。
【0078】WについてはH、F又はCH3基が好まし
い。
【0079】部分骨格構造
【化83】 については、以下のものが好ましい。
【0080】
【化84】
【0081】
【化85】
【0082】
【化86】
【0083】
【化87】
【0084】
【化88】
【0085】部分骨格構造
【化89】 については、以下のものが好ましい。
【0086】
【化90】
【0087】
【化91】
【0088】
【化92】
【0089】
【化93】
【0090】
【化94】
【0091】
【化95】
【0092】
【化96】
【0093】
【化97】
【0094】
【化98】
【0095】
【化99】
【0096】
【化100】
【0097】
【化101】
【0098】
【化102】
【0099】
【化103】
【0100】
【化104】
【0101】
【化105】
【0102】
【化106】
【0103】
【化107】
【0104】次に、本発明の前記一般式(I)で表され
るシラシクロヘキサン化合物の製造方法について説明す
る。
【0105】本発明の前記一般式(I)で表されるシラ
シクロヘキサン化合物は、ハロゲン、アルコキシ基、メ
タンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基又はパー
フルオロアルカンスルホニル基等の脱離基を有する化合
物と有機金属試薬との炭素−炭素結合形成反応又はケイ
素−炭素結合形成反応によって製造される。以下、詳し
く説明する。
【0106】
【化108】R−M (MはMgP(Pはハロゲンを表す。)、ZnP又はL
iを表す。)と、
【化109】 (Qはハロゲン、アルコキシ基、メタンスルホニル基、
p−トルエンスルホニル基又はパーフルオロアルカンス
ルホニル基を表す。)との反応において、
【化110】
【化111】 (WはH、F、Cl又はCH3基を表す。)である場
合、Qとしてはハロゲン又はアルコキシ基が挙げられ、
特にF、Cl、Br、OCH3又はOCH2CH3基であ
れば、この炭素−ケイ素結合形成反応が容易に進行し、
高い収率で目的物を与える。
【0107】また、
【化112】
【化113】 である場合、この炭素−炭素結合形成反応は触媒量の銅
化合物の存在下に行われる。
【0108】銅化合物として、塩化銅(I)、臭化銅
(I)、ヨウ化銅(I)、シアン化銅(I)等の1価の
銅塩、塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)、
酢酸銅(II)等の2価の銅塩、ジリチウムテトラクロロ
キュープレート等の銅錯体等が挙げられる。また、Qと
しては、ハロゲンやメタンスルホニル基、p−トルエン
スルホニル基又はパーフルオロアルカンスルホニル基が
挙げられ、特にBr又はIが高い収率で目的物を与える
ため好しい。
【0109】次に、有機金属試薬
【化114】
【化115】 との反応、または、有機金属試薬
【化116】
【化117】 との反応である場合、この炭素−炭素結合形成反応は触
媒量の銅化合物の存在下に行われる。
【0110】銅化合物として、塩化銅(I)、臭化銅
(I)、ヨウ化銅(I)、シアン化銅(I)等の1価の
銅塩、塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)、
酢酸銅(II)等の2価の銅塩、ジリチウムテトラクロロ
キュープレート等の銅錯体等が挙げられる。Qとして
は、ハロゲン基やメタンスルホニル基、p−トリエンス
ルホニル基又はパーフルオロアルカンスルホニル基が挙
げられ、特にBr、Iが高い収率で目的物を与えるため
好しい。
【0111】次に、有機金属試薬
【化118】 (M’はMgP、ZnP又はB(OY)2(YはH又は
アルキル基を表す。)を表す。)と
【化119】 との反応、または、有機金属試薬
【化120】
【化121】 との反応、または、有機金属試薬
【化122】
【化123】 との反応、または、有機金属試薬
【化124】
【化125】 との反応の場合には、これらの反応は遷移金属触媒の存
在下に行われる。
【0112】遷移金属触媒としては、特にパラジウムあ
るいはニッケル化合物が好ましい。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)等の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。
【0113】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)クロリド等の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)等の0価のニッケル化合物を挙げることができ
る。
【0114】Qとしては、ハロゲンやメタンスルホニル
基、p−トルエンスルホニル基又はパーフルオロアルカ
ンスルホニル基が挙げられ、特にCl、Br、I又はト
リフルオロメタンスルホニル基が高い収率で目的物を与
えるため好ましい。
【0115】脱離基Qがパーフルオロアルカンスルホニ
ル基の場合、塩化リチウム、臭化リチウム等のリチウム
塩の添加が収率の向上をもたらす。
【0116】有機金属試薬がホウ酸誘導体である場合、
すなわち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、炭酸カリウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基や、トリ
エチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルアニリン等
の有機塩基を用いることができる。
【0117】以上の反応で得られた生成物は、通常の後
処理操作の後、再結晶、クロマトグラフィー等の方法に
より精製し、本発明の一般式(I)で表されるシラシク
ロヘキサン化合物を得る。
【0118】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、以下のものから選択される。
【0119】
【化126】
【0120】
【化127】
【0121】なお、[化126〕及び[化127]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個又は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基がO又は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
3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。
【0122】Z1及びZ2は、−CH2CH2−、−CH=
CH−、−C≡C−、−CO2−、−OCO−、−CH2
O−、−OCH2−又は単結合を表す。
【0123】l(エル)及びmは0、1又は2(但し、
l+m=1、2、3)、nは0、1又は2である。
【0124】Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、
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。
【0125】XはCN、F、Cl、CF3、CF2Cl、
CHFCl、OCF3、OCF2Cl、OCHFCl、O
CHF2、炭素数1〜10の直鎖状アルキル基又はアル
コキシ基を表す。
【0126】Y及びZはそれぞれH又はFを表す。
【0127】なお、上記においてl(エル)及びnがい
ずれも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いてもよい。
【0128】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。
【0129】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。
【0130】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、ゲスト−ホスト(GH)
方式、スーパーツイステッドネマチック(STN)方
式、ポリマー分散(PDLC)方式、ポリマーネットワ
ーク(PNLC)方式、電界制御複屈折(ECB)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。
【0131】
【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。
【0132】[実施例1] 4−(2−(トランス−(4−n−ペンチル−4−シラ
シクロヘキシル))エチル)−4’−(4−フルオロフ
ェニル)ビフェニルの製造 マグネシウム2.4g(100mmol)及びテトラヒ
ドロフラン(以下「THF」と称す。)60mlの混合
物にn−ペンチルブロマイド15.1g(100mmo
l)を滴下してグリニヤール試薬を得た。続いて、この
溶液を4−(2−(4−クロロ−4−シラシクロヘキシ
ル)エチル)−4’−(4−フルオロフェニル)ビフェ
ニル40.9gのTHF300ml溶液中に滴下した。
得られた反応混合物は、シラシクロヘキサン環に関しト
ランス体とシス体の混合物であるので、通常の後処理の
後、クロマトグラフィーで分離して目的物38.1g
(収率93%)を得た。
【0133】実施例1と同様にして以下の化合物を得
た。
【0134】[実施例2] 4−(2−(トランス−(4−n−ペンチル−4−シラ
シクロヘキシル))エチル)−4’−(3−フルオロ−
4−クロロフェニル)ビフェニル S −N転移温度:208℃、N−I転移温度:223℃ IR(KBr disc)νmax:2914,285
0,2092,1481,1394,1205,107
6,889,833 808cm-1
【0135】[実施例3]4−(2−(トランス−(4
−n−ペンチル−4−フルオロ−4−シラシクロヘキシ
ル))エチル)−2’−フルオロ−4’−(4−シアノ
フェニル)ビフェニル
【0136】[実施例4] 4−(2−(トランス−(4−n−ペンチル−4−シラ
シクロヘキシル))エチル)−4’−(3,4−ジフル
オロフェニル)ビフェニルの製造 マグネシウム2.4g(100mmol)及びTHF6
0mlの混合物に4−n−ペンチル−4−シラシクロヘ
キシルブロマイド24.9g(100mmol)を滴下
してグリニヤール試薬を得た。続いて、この溶液を2−
(3”,4”−ジフルオロテルフェニル)エチルトシレ
ート46.4g及び触媒量のジリチウムテトラクロロキ
ュープレートのTHF300ml溶液中に滴下した。得
られた反応混合物はシラシクロヘキサン環に関しトラン
ス体とシス体の混合物であるので、通常の後処理の後、
クロマトグラフィーで分離して目的物39.4g(収率
85%)を得た。 S −N転移温度:178℃、N−I転移温度:185℃ IR(KBr disc)νmax:2914,285
4,2094,1495,1184,966,887,
810cm-1
【0137】実施例4と同様にして以下の化合物を得
た。
【0138】[実施例5]4−(2−(トランス−(4
−メチル−4−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシ
ル))エチル)−4’−(4−シアノフェニル)ビフェ
ニル
【0139】[実施例6]4−(2−(トランス−(4
−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシル))エチル)
−3−フルオロ−4’−(3,5−ジフルオロ−4−ジ
フルオロメトキシフェニル)ビフェニル
【0140】[実施例7] 4−(2−(トランス−(4−n−ペンチル−4−シラ
シクロヘキシル))エチル)−3’−フルオロ−4’−
(4−n−プロピルフェニル)ビフェニルの製造 マグネシウム2.4g(100mmol)及びTHF6
0mlの混合物にトランス−1−ブロモメチル−4−n
−ペンチル−4−シラシクロヘキサン26.3g(10
0mmol)を滴下してグリニヤール試薬を得た。続い
て、この溶液を、4−ヨードメチル−3’−フルオロ−
4”−n−プロピルテルフェニル44.9g、トリエチ
ルフォスフェート0.5g及びヨウ化第一銅1gのTH
F300ml溶液中に滴下した。得られた反応混合物を
通常の後処理の後、クロマトグラフィーで分離して目的
物43.8g(収率90%)を得た。 C−S転移温度:66℃、S −N転移温度:180℃、
N−I転移温度:210℃ IR(KBr disc)νmax:2916,284
8,2087,1487,1298,1184,89
1,804cm-1
【0141】実施例7と同様にして以下の化合物を得
た。
【0142】[実施例8]4−(2−(トランス−(4
−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシル))エチル)
−3−フルオロ−4’−(4−シアノ−3−フルオロフ
ェニル)ビフェニル
【0143】[実施例9]4−(2−(トランス−(4
−n−プロピル−1−メチル−4−シラシクロヘキシ
ル))エチル)−2,3’−ジフルオロ−4’−(4−
クロロフェニル)ビフェニル
【0144】[実施例10] 4−(2−(トランス−(4−(3−ヘキセニル)−4
−シラシクロヘキシル))エチル)−4’−(3,4−
ジフルオロフェニル)ビフェニルの製造 マグネシウム2.4g(100mmol)及びTHF6
0mlの混合物にトランス−1−(2−クロロエチル)
−4−(3−ヘキセニル)−4−シラシクロヘキサン2
4.5g(100mmol)を滴下してグリニヤール試
薬を得た。続いて、この溶液を4−ブロモ−3”,4”
−ジフルオロテルフェニル34.5g及び触媒量のテト
ラキストリフェニルホスフィンパラジウムのTHF30
0ml溶液中に滴下した。得られた反応混合物を通常の
後処理の後、クロマトグラフィーで分離して目的物3
9.6g(収率87%)を得た。
【0145】実施例10と同様にして以下の化合物を得
た。
【0146】[実施例11]4−(2−(トランス−
(4−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル))エチ
ル)−2−フルオロ−4’−(4−クロロフェニル)ビ
フェニル
【0147】[実施例12]4−(2−(トランス−
(4−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル))エチ
ル)−4’−(3−フルオロ−4−トリフルオロメトキ
イフェニル)ビフェニル
【0148】[実施例13] 4−(2−(トランス−(4−(3−メトキシプロピ
ル)−4−シラシクロヘキシル))エチル)−4’−
(3,4−ジフルオロフェニル)ビフェニルの製造 マグネシウム2.4g(100mmol)及びTHF6
0mlの混合物に4−(2−(トランス−(4−(3−
メトキシプロピル)−4−シラシクロヘキシル))エチ
ル)フェニルブロマイド35.5g(100mmol)
を滴下してグリニヤール試薬を得た。続いて、この溶液
を4−クロロ−3’,4’−ジフルオロビフェニル3
4.5g及び触媒量のビス(1,3−ジフェニルホスフ
ィノプロパン)ニッケル(II)クロライドのTHF30
0ml溶液中に滴下した。得られた反応混合物を通常の
後処理の後、クロマトグラフィーで分離して目的物3
6.3g(収率81%)を得た。
【0149】実施例13と同様にして以下の化合物を得
た。
【0150】[実施例14]4−(2−(トランス−
(4−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシル))エチ
ル)−2−フルオロ−4’−(4−クロロ−3−フルオ
ロフェニル)ビフェニル
【0151】[実施例15]4−(2−(トランス−
(4−(3−ヘキセニル)−4−シラシクロヘキシ
ル))エチル)−2−フルオロ−4’−(3,4’−ジ
フルオロフェニル)ビフェニル
【0152】[実施例16] 4−(2−(トランス−(4−(4−メチルペンチル)
−4−シラシクロヘキシル))エチル)−4’−(3,
4−ジフルオロフェニル)ビフェニルの製造 マグネシウム2.4g(100mmol)及びTHF6
0mlの混合物に4−ブロモ−3’,4’−ジフルオロ
ビフェニル26.9g(100mmol)を滴下してグ
リニヤール試薬を得た。続いて、この溶液を塩化亜鉛1
3.6g及びTHF50mlの溶液に加えて有機亜鉛試
薬を調製した。次に、この溶液を、4−(2−(トラン
ス−(4−(4−メチルペンチル)−4−シラシクロヘ
キシル))エチル)フェニルトリフルオロメタンスルフ
ォネート43.7g、触媒量のテトラキストリフェニル
ホスフィンパラジウム及び塩化リチウムのTHF300
ml溶液中に滴下した。得られた反応混合物を通常の後
処理の後、クロマトグラフィーで分離して目的物41.
0g(収率86%)を得た。
【0153】実施例16と同様にして以下の化合物を得
た。
【0154】[実施例17]4−(2−(トランス−
(4−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシル))エチ
ル)−2−フルオロ−4’−(3,4,5−トリフルオ
ロフェニル)ビフェニル
【0155】[実施例18]4−(2−(トランス−
(4−n−プロピル−1−シラシクロヘキシル))エチ
ル)−3’−フルオロ−4’−(4−フルオロフェニ
ル)ビフェニル
【0156】[実施例19] 4−(2−(トランス−(4−n−プロピル−4−シラ
シクロヘキシル))エチル)−2−フルオロ−4’−
(3,4−ジフルオロフェニル)ビフェニルの製造 マグネシウム2.4g(100mmol)及びTHF6
0mlの混合物に1−ブロモ−3,4−ジフルオロベン
ゼン19.3g(100mmol)を滴下してグリニヤ
ール試薬を得た。続いて、この溶液を塩化亜鉛13.6
g及びTHF50mlの溶液に加えて有機亜鉛試薬を調
製した。次に、この溶液を4−(2−(トランス−(4
−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル))エチル)
−2−フルオロ−3’,4’−ジフルオロビフェニル4
9.7g及び触媒量のテトラキストリフェニルホスフィ
ンパラジウムのTHF300ml溶液中に滴下した。得
られた反応混合物を通常の後処理の後、クロマトグラフ
ィーで分離して目的物43.3g(収率90%)を得
た。
【0157】実施例19と同様にして以下の化合物を得
た。
【0158】[実施例20]4−(2−(トランス−
(4−(3−メトキシプロピル)−4−シラシクロヘキ
シル))エチル)−2’−フルオロ−4’−(3,4−
ジフルオロフェニル)ビフェニル
【0159】[実施例21]4−(2−(トランス−
(4−n−プロピル−4−シラシクロヘキシル))エチ
ル)−4’−(2,3−ジフルオロ−4−n−プロポキ
シフェニル)ビフェニル
【0160】[実施例22]4−(2−(トランス−
(4−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシル))エチ
ル)−3’−フルオロ−4’−(3,4−ジフルオロフ
ェニル)ビフェニル
【0161】[実施例23]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)−1−n−エチル−1−シクロヘキサン45
%、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%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%からなる混合物Aは、以下
の性質を示す。 TNI(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
【0162】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、高いTNI
(ネマチック−アイソトロピック転移温度)と同時に大
きなΔn(屈折率異方性)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TNI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(ポリマー分散液晶)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 金生 剛 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 (10)

    【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
    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、Cl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
    ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
    ン基を表す。L1及びL2はそれぞれH又はFを表す。L
    3及びL4はそれぞれH、F又はClを表す。XはCN、
    F、Cl、CF3、CF2Cl、CHFCl、OCF3
    OCF2Cl、OCHFCl、OCHF2、炭素数1〜1
    0の直鎖状アルキル基又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 (MはMgP(Pはハロゲンを表す。)、ZnP又はL
    iを表す。)と 【化4】 (Qはハロゲン、アルコキシ基、メタンスルホニル基、
    p−トルエンスルホニル基又はパーフルオロアルカンス
    ルホニル基を表す。)との脱MQ型のケイ素−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。
  3. 【請求項3】 有機金属試薬 【化5】 と 【化6】 との脱MQ型のケイ素−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。
  4. 【請求項4】 有機金属試薬 【化7】 と 【化8】 との脱MQ型の炭素−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】 (M’はMgP、ZnP又はB(OY)2(YはH又は
    アルキル基を表す。)を表す。)と 【化10】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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】 有機金属試薬 【化15】 と 【化16】 との遷移金属触媒の存在下での脱M’Q型の炭素−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。
  9. 【請求項9】 請求項1に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。
  10. 【請求項10】 請求項9に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。
JP6154220A 1994-04-05 1994-06-13 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 Pending JPH07331243A (ja)

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KR1019950007962A KR100236728B1 (ko) 1994-04-05 1995-04-06 실라시클로헥산 화합물, 그 제조방법 및 이것을 함유하는 액정조성물

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