JPH09301896A - シクロヘキシルエチニルベンゼン誘導体、その製造法、それを含有する液晶組成物および液晶素子 - Google Patents

シクロヘキシルエチニルベンゼン誘導体、その製造法、それを含有する液晶組成物および液晶素子

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JPH09301896A
JPH09301896A JP8116286A JP11628696A JPH09301896A JP H09301896 A JPH09301896 A JP H09301896A JP 8116286 A JP8116286 A JP 8116286A JP 11628696 A JP11628696 A JP 11628696A JP H09301896 A JPH09301896 A JP H09301896A
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JP8116286A
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Yukari Fujimoto
ゆかり 藤本
Yasunobu Miyamoto
泰延 宮本
Masayoshi Minamii
正好 南井
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶組成物の配合成分として有用な化合物を提
供すること。 【解決手段】一般式(1)(R1 は水素、フッ素、C
N、R3 (O)m を示し、R3 はフッ素で置換されてい
てもよい炭素数1〜12のアルキル、アルケニル、アル
キニルを示し、A1 、A2 、A3 はそれぞれ を示し、Z1 、Z2 、Z3 は単結合、−(CH2
n −、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2 O−、−
OCH2 −、−COO−、−OCO−または−O−を示
し、nは1〜4、m、p、qは0または1であり、
1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X6 、X7 、X8 は、
CH、CF、Nを示し、R2 はフッ素で置換されていて
もよい炭素数1〜12のアルキルまたはアルコキシアル
キル)で示される化合物および用途。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶組成物の配合
成分として有用な化合物、その製造法、それを有効成分
とする液晶組成物およびそれを用いてなる液晶素子に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示素子は様々な用途に用い
られ、その高性能化は、情報化社会の到来にともない不
可欠となっている。液晶表示素子のさらなる高速化、高
性能化の為には、広い液晶相を持ち、粘性が低く、か
つ、用途に応じた適当な物性を持つ液晶材料が求められ
ている。 しかしながら、現在のところ充分に満足な物
性を持つ液晶材料単体は得られておらず、数種の化合物
を組成物として用いる方法が一般的であり、種々の特徴
を有する化合物が必要とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、屈折率異方
性が大きく、低粘性な液晶組成物成分として有用な液晶
化合物、その製造法、それを有効成分とする液晶組成物
およびそれを用いてなる液晶素子を提供することを目的
とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】このようなことから、本
発明者らは、かかる液晶化合物の開発について鋭意検討
を加えた結果、液晶化合物として優れた物性を有する化
合物を見いだし本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明は、 一般式(1) (式中、R1 は水素原子、フッ素原子、シアノ基、また
はR3 (O)m を示し、R3 はフッ素原子で置換されて
いてもよい炭素数1から12のアルキル基、アルケニル
基またはアルキニル基を示し、A1 、A2 はそれぞれ独
立して を示し、Z1 、Z2 は、それぞれ単結合、−(CH2
n −、,−C≡C−、−CH=CH−、−CH2 O−、
−OCH2 −、−COO−、−OCO−または−O−を
示し、nは1〜4の整数を示し、m、p、qはそれぞれ
0または1であり、X1 、X2 、X3 、X4 、X5 、X
6 、X7 およびX8 は、同一または相異なり、CH、C
FまたはNを示し、R2 はフッ素原子で置換されていて
もよい炭素数1から12のアルキル基またはフッ素原子
で置換されていてもよい炭素数2から12のアルコキシ
アルキル基を示す。)で示されるシクロヘキシルエチニ
ルベンゼン誘導体、その製造法、それを有効成分とする
液晶組成物およびそれを用いてなる液晶素子を提供する
ものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一般式(1)で示される化合物は、一般式
(2) (式中、R1 、A1 、A2 、Z1 、Z2 、X1 、X2
3 、X4 、pおよびqは、前記と同じ意味を表わし、
Dは、ハロゲン原子または−OSO2 R’を示す。ここ
で、R’はフッ素原子で置換されていてもよい低級アル
キル基、または置換基を有していてもよいフェニル基を
示す。)で示される化合物と一般式(3) (R4 ) 2 B−CH=CH−R2 (3) (トランス体) (式中、R2 は前記と同じ意味を表わし、R4 は水酸
基、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基または直鎖、
分岐もしくは環状のアルコキシ基を示す。このとき、R
4 同士は、相互に結合して環を形成していてもよい。)
で示されるホウ素類とをパラジウム触媒および塩基性物
質の存在下に反応させることにより得ることができる。
一般式(2)で示される化合物及び一般式(3)で示さ
れる化合物の合成法にはいくつかの合成法があるが、例
えば以下に示されるような方法で合成することができ
る。
【0007】まず、一般式(2)で示される化合物の合
成法を以下に示す。 上記反応式において、R1 −(A1 −Z1 p −(A2
−Z2 q −基の構造が上記の反応条件で安定でない場
合には、該基に変えてまず保護基を用いて反応させ、適
宜、R1 −(A1 −Z1 p −(A2 −Z2 q −基に
変換する。
【0008】また、一般式(3)で示されるホウ素化合
物は、例えば以下に示すような方法により合成すること
ができる。 HC≡C−R2 + (R4 ) 2 BH → ホウ素化合物(3) 上記(R4 ) 2 BHの具体例としては、例えば、ジシク
ロヘキシルボラン、ジシアミルボラン、ジイソピノカン
フェニルボラン、9−ボラビシクロ〔3.3.1〕ノナ
ン等のジアルキルボラン、またはカテコールボラン、ジ
イソプロピルオキシボラン、ジメトキシボラン等のジア
ルコキシボラン等を挙げることができる。また、ホウ素
化合物(3)は、HC≡C−R2 と(R4 ) 2 BHを反
応させた後、水を作用させ、R4 を水酸基に変化させて
用いることもできる。
【0009】化合物(2)とホウ素化合物(3)とから
シクロヘキシルエチニルベンゼン誘導体(1)を得る反
応に於いて、ホウ素化合物(3)の使用量は、化合物
(2)に対して、通常0.9から10倍当量であるが、
好ましくは、1から2倍当量である。また、場合によっ
ては、化合物(2)を過剰に用いてもよい。上記反応に
用いられる金属触媒としては、パラジウム系では塩化パ
ラジウム、酢酸パラジウム、パラジウム/炭素、トリフ
ェニルホスフィンパラジウム錯体(例えばテトラキスト
リフェニルホスフィンパラジウム、ジクロロビストリフ
ェニルホスフィンパラジウム)などが用いられ、ニッケ
ル系およびロジウム系についても前記と同様な触媒が用
いられる。また、これらの触媒と同時に、あるいは単独
で、銅塩を触媒として用いることもできる。 これらの
金属触媒の使用量は、原料化合物(2)に対して、通
常、0.0001〜0.1倍当量の範囲である。
【0010】またこの反応では上記金属触媒の他に、助
触媒として、3価のリン化合物または3価の砒素化合物
を用いると好ましい場合があり、それらとしては、一般
式(4) R5 −(R6 −)M−R7 (4) (式中、Mはリン原子または砒素原子を示し、R5 、R
6 およびR7 は同一または相異なりアルキル基、アリー
ル基、アルコキシ基、アリールオキシ基または、ハロゲ
ン原子を示す。)で示される化合物であって、具体的に
はトリ−n−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィ
ン、トリ−o−トリルホスフィン、トリフェニル砒素な
どが例示される。これらのリン化合物または砒素化合物
の使用量は、上記の金属触媒に対して通常、0.5〜5
0倍当量、好ましくは、2〜10倍当量である。
【0011】上記化合物(2)とホウ素化合物(3)と
の反応で用いられる塩基性物質としては、アルカリ金属
の炭酸塩、カルボン酸塩、アルコキシド、水酸化物やあ
るいはトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミ
ン、トリ−n−ブチルアミン、テトラメチルエチレンジ
アミン、ジメチルアニリン、N−メチルモルホリン、N
−メチルピペリジン、ピロリジン等の有機塩基があげら
れるが、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムなどの水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭
酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの炭酸塩、ナ
トリウムエチラート、ナトリウムメチラートなどのアル
コキシドが挙げられる。塩基性物質の使用量は、化合物
(2)に対して通常、1〜5倍当量であるが有機塩基を
溶媒として使用する場合には1〜10重量倍用いてもよ
い。 必要により、例えば、水、メタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、テトラ
ヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホ
スホリルアミド、N−メチルピロリドン、ベンゼン、ト
ルエン等を単独、あるいは混合溶媒として用いることも
できる。これら反応溶媒の使用量は特に制限されない。
上記反応の反応温度は、通常、−20〜190℃であ
り、好ましくは、40〜150℃である。 反応終了
後、抽出、蒸留、再結晶等の通常の手段により、シクロ
ヘキシルエチニルベンゼン誘導体(1)を得ることがで
きる。また、必要によりカラムクロマトグラフィーある
いは再結晶等により精製することもできる。
【0012】本発明で得られるシクロヘキシルエチニル
ベンゼン誘導体(1)、化合物(2)の具体例として
は、例えば一般式(1)において、R1 としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、
ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ド
デシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニ
ル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、
デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、プロピニル、ブ
チニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチ
ニル、ノニニル、デシニル、ドデシニル、メトキシ、エ
トキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキ
シルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニル
オキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオ
キシ、ビニルオキシ、プロペニルオキシ、ブテニルオキ
シ、ペンテニルオキシ、ヘキセニルオキシ、ヘプテニル
オキシ、オクテニルオキシ、ノネニルオキシ、デセニル
オキシ、プロピニルオキシ、ブチニルオキシ、ペンチニ
ルオキシ、ヘキシニルオキシ、ヘプチニルオキシ、オク
チニルオキシ、ノニニルオキシ、ドデシニルオキシ、ト
リフロロメチル基、トリフロロメトキシ基、ジフロロメ
チル基、トリフロロエチル基、テトラフロロエチル基、
ペンタフロロエチル基、ジフロロメトキシ基、トリフロ
ロエトキシ基、テトラフロロエトキシ基、ペンタフロロ
エトキシ基、シアノ基、水素原子、フッ素原子等があげ
られる。R2 としては、メチル、エチル、プロピル、ブ
チル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル、デシル、ウンデシル、ドデシル、エテニル、プロペ
ニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニ
ル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、
ドデセニル、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポ
キシメチル、ブトキシメチル、ペンチルオキシメチル、
ヘキシルオキシメチル、ヘプチルオキシメチル、オクチ
ルオキシメチル、ノニルオキシメチル、デシルオキシメ
チル、メトキシエチル、エトキシエチル、プロポキシエ
チル、ブトキシエチル、ペンチルオキシエチル、ヘキシ
ルオキシエチル、ヘプチルオキシエチル、オクチルオキ
シエチル、ノニルオキシエチル、デシルオキシエチルメ
トキシプロピル、エトキシプロピル、プロポキシプロピ
ル、ブトキシプロピル、ペンチルオキシプロピル、ヘキ
シルオキシプロピル、ヘプチルオキシプロピル、オクチ
ルオキシプロピル、ノニルオキシプロピル、デシルオキ
シプロピル、メトキシブチル、エトキシブチル、プロポ
キシブチル、ブトキシブチル、ペンチルオキシブチル、
ヘキシルオキシブチル、ヘプチルオキシブチル、オクチ
ルオキシブチル、ノニルオキシブチル、デシルオキシブ
チル、メトキシペンチル、エトキシペンチル、プロポキ
シペンチル、ブトキシペンチル、、ペンチルオキシペン
チル、ヘキシルオキシペンチル、ヘプチルオキシペンチ
ル、、オクチルオキシペンチル等が挙げられる。
【0013】また、シクロヘキシルエチニルベンゼン誘
導体(1)に含まれるシクロヘキシル基はトランス配置
あるいはシス配置のいずれでもよいが、好ましくはトラ
ンス配置であり、 で示される基の具体例としては、たとえば以下のような
基が示される。
【0014】
【発明の効果】本発明の化合物は、屈折率異方性が大き
く、低粘性な液晶組成物成分として有用であり、また、
本発明の製造法は特に工業的製造法として有利である。
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 〔参考例1〕窒素気流下、撹拌装置、温度計を装着した
4つ口フラスコに、4−プロピルシクロヘキシルカルボ
ン酸25.0g(146.9mmol)、トルエン25
ml、DMF1滴を加え、室温で塩化チオニル16.1
ml(220.3mmol)を滴下する。80℃まで昇
温し、2時間攪拌した後、塩化チオニル、トルエンを留
去する。メタノール250ml(6.17mol)、ピ
リジン11.9ml(146.9ml)の溶液に、前記
で調整した酸クロリドを滴下した後、室温で2時間攪拌
する。反応液を濃縮した後、トルエン抽出し、5%塩
酸、飽和炭酸水素ナトリウム水、飽和食塩水で洗浄し、
減圧で溶媒を留去する。得られた残渣を蒸留することに
より、4−プロピルシクロヘキサンカルボン酸メチルエ
ステル25.45g(収率93.9%)を得る。
【0016】〔参考例2〕窒素気流下、撹拌装置、温度
計を装着した4つ口フラスコに、リチウムアルミニウム
ヒドリド3.93g(103.6mmol)、テトラヒ
ドロフラン250mlを加え、氷冷したところに、参考
例1で得られた4−プロピルシクロヘキサンカルボン酸
メチルエステル25.45g(138.1mmol)、
テトラヒドロフラン250mlの溶液を、30分で滴下
する。2時間攪拌した後、5%塩酸を加え、トルエン抽
出し、水洗した後、減圧で溶媒を留去する。得られた残
渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製するこ
とにより、4−プロピルシクロヘキシルメタノール2
1.28g(収率98.5%)を得る。
【0017】〔参考例3〕窒素気流下、撹拌装置、温度
計を装着した4つ口フラスコに、ピリジニウムクロロク
ロメイト3.93g(103.6mmol)、ジクロロ
メタン250mlを加えた後、参考例2で得られた4−
プロピルシクロヘキシルメタノール2.58g(16.
51mmol)、ジクロロメタン5mlの溶液を加え
る。室温で3時間攪拌した後、デカンテーションするこ
とにより上澄を得、溶媒留去後、シリカゲルカラムクロ
マトグラフィーで精製することにより、4−プロピルシ
クロヘキサンカルボキシアルデヒド1.67g(65.
5%)を得る。
【0018】〔参考例4〕窒素気流下、撹拌装置、温度
計を装着した4つ口フラスコに、四臭化炭素50.08
g(151.0mmol)、ジクロロメタン377gを
加え、氷冷したところへ、トリフェニルホスフィン7
9.24g(302.1mmol)を加える。15分攪
拌した後、参考例3で得られた4−プロピルシクロヘキ
サンカルボキシアルデヒド11.65g(75.5mm
ol)を加える。1時間攪拌した後、ヘキサン中に注加
し、不溶物濾去後、減圧で溶媒留去し、得られた残渣を
シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することに
より、1−ジブロモ−2−(4−プロピルシクロヘキシ
ル)エチレン18.72g(収率80.0%)を得る。
【0019】〔参考例5〕窒素気流下、撹拌装置、温度
計を装着した4つ口フラスコに、参考例4で得られた1
−ジブロモ−2−(4−プロピルシクロヘキシル)エチ
レン2.52g(8.13mmol)、テトラヒドロフ
ラン45mlを加え、−78℃に冷却したところへ、n
−ブチルリチウムヘキサン溶液(1.68M)9.67
ml(16.25mmol)を加え、1時間攪拌する。
その後25℃まで昇温し、2時間攪拌する。氷水に注
加、トルエン抽出、水洗後、減圧で溶媒留去し、得られ
た残渣を蒸留することにより、4−プロピルシクロヘキ
シルアセチレン0.53g(収率43.4%)を得る。
【0020】〔参考例6〕窒素気流下、撹拌装置、温度
計を装着した4つ口フラスコに、1−ブロモ−4−ヨー
ドベンゼン1.88g(6.66mmol)、トリエチ
ルアミン22.3ml、ジフェニルビストリフェニルホ
スフィンパラジウム56.4mg、ヨウ化銅56.4m
g、トリフェニルホスフィン157.7mgを加えた
後、参考例5で得られた4−プロピルシクロヘキシルア
セチレン1g(6.66mmol)を加える。90℃で
3時間攪拌した後、室温まで冷却し、トルエン抽出、水
洗後、減圧で溶媒留去し、得られた残渣をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーで精製することにより、4−
{2−(4−プロピルシクロヘキシル)エチニル}−1
ーブロモベンゼン1.33g(収率66.2%)を得
る。
【0021】〔実施例1〕窒素気流下、撹拌装置、温度
計を装着した4つ口フラスコに4−{2−(4−プロピ
ルシクロヘキシル)エチニル}−1ーブロモベンゼン
0.72g(2.36mmol)、トルエン5.3m
l、トリフェニルホスフィンパラジウム0.0216
g、2M炭酸ナトリウム水溶液2.36mlを加えた
後、1−(E)−ペンテニルボロン酸0.296mg
(2.60mmol)のエタノール1.18ml溶液を
滴下する。80℃まで加熱し、攪拌しながら、5時間還
流する。室温まで冷却後、トルエンを加え、水洗後、溶
媒を減圧で留去する。得られた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、1−{2−(4−プ
ロピルシクロヘキシル)エチニル}−4−(1−(E)
−ペンテニル)ベンゼン0.5g(収率72%)を得
る。相系列:K 67 N 87 I 同様にして、下記に示すような化合物を得ることができ
る。1−{2−(4−メチルシクロヘキシル)エチニ
ル}−4−(1−(E)−ペンテニル)ベンゼン、1−
{2−(4−エチルシクロヘキシル)エチニル}−4−
(1−(E)−ペンテニル)ベンゼン、1−{2−(4
−ブチルシクロヘキシル)エチニル}−4−(1−
(E)−ペンテニル)ベンゼン、1−{2−(4−ペン
チルシクロヘキシル)エチニル}−4−(1−(E)−
ペンテニル)ベンゼン、1−{2−(4−プロピルシク
ロヘキシル)エチニル}−4−(1−(E)−ブテニ
ル)ベンゼン、1−{2−(4−プロピルシクロヘキシ
ル)エチニル}−4−(1−(E)−ヘキセニル)ベン
ゼン、1−{2−(4−プロピルシクロヘキシル)エチ
ニル}−4−(1−(E)−ヘプテニル)ベンゼン、1
−{2−(4−プロピルシクロヘキシル)エチニル}−
2−フルオロ−4−(1−(E)−ペンテニル)ベンゼ
ン、1−{2−(4−プロピルシクロヘキシル)エチニ
ル}−3−フルオロ−4−(1−(E)−ペンテニル)
ベンゼン、1−〔2−{4−(4−プロピルシクロヘキ
シル)シクロヘキシル}エチニル〕−4−(1−(E)
−ペンテニル)ベンゼン、1−〔2−{4−(4−ペン
チルシクロヘキシル)シクロヘキシル}エチニル〕−4
−(1−(E)−ペンテニル)ベンゼン、1−〔2−
{4−(4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシ
ル}エチニル〕−4−(1−(E)−ブテニル)ベンゼ
ン、1−〔2−{4−(4−プロピルシクロヘキシル)
シクロヘキシル}エチニル〕−4−(1−(E)−ヘキ
セニル)ベンゼン、1−〔2−{4−(4−プロピルシ
クロヘキシル)シクロヘキシル}エチニル〕−2−フル
オロ−4−(1−(E)−ペンテニル)ベンゼン、1−
〔2−{4−(4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘ
キシル}エチニル〕−3−フルオロ−4−(1−(E)
−ペンテニル)ベンゼン。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C07C 43/176 7419−4H C07C 43/176 43/188 7419−4H 43/188 43/192 7419−4H 43/192 43/215 7419−4H 43/215 43/225 7419−4H 43/225 C 69/75 69/75 D 255/46 9357−4H 255/46 255/49 9357−4H 255/49 C07D 239/26 C07D 239/26 C09K 19/30 C09K 19/30 19/34 19/34 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) (式中、R1 は水素原子、フッ素原子、シアノ基、また
    はR3 (O)m を示し、R3 はフッ素原子で置換されて
    いてもよい炭素数1から12のアルキル基、アルケニル
    基またはアルキニル基を示し、A1 、A2 はそれぞれ独
    立して を示し、Z1 、Z2 は、それぞれ単結合、−(CH2
    n −、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2 O−、−
    OCH2 −、−COO−、−OCO−または−O−を示
    し、nは1〜4の整数を示し、m、p、qはそれぞれ0
    または1であり、X1 、X2 、X3 、X4 、X5
    6 、X7 およびX8 は、同一または相異なり、CH、
    CFまたはNを示し、R2 はフッ素原子で置換されてい
    てもよい炭素数1から12のアルキル基またはフッ素原
    子で置換されていてもよい炭素数2から12のアルコキ
    シアルキル基を示す。)で示されるシクロヘキシルエチ
    ニルベンゼン誘導体。
  2. 【請求項2】一般式(2) (式中、R1 、A1 、A2 、Z1 、Z2 、X1 、X2
    3 、X4 、pおよびqは、前記と同じ意味を表わし、
    Dは、ハロゲン原子または−OSO2 R’を示す。ここ
    で、R’はフッ素原子で置換されていてもよい低級アル
    キル基、または置換基を有していてもよいフェニル基を
    示す。)で示される化合物。
  3. 【請求項3】前記一般式(2)で示される化合物と一般
    式(3) (R4 ) 2 B−CH=CH−R2 (3) (トランス体) (式中、R2 は前記と同じ意味を表わし、R4 は水酸
    基、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基または直鎖、
    分岐もしくは環状のアルコキシ基を示す。このとき、R
    4 同士は、相互に結合して環を形成していてもよい。)
    で示されるホウ素類とをパラジウム触媒および塩基性物
    質の存在下に反応させることを特徴とする前記一般式
    (1)で示されるシクロヘキシルエチニルベンゼン誘導
    体の製造法。
  4. 【請求項4】前記一般式(1)で示されるシクロヘキシ
    ルエチニルベンゼン誘導体を少なくとも1種類配合成分
    として含有することを特徴とする液晶組成物。
  5. 【請求項5】請求項4記載の液晶組成物を用いてなる液
    晶素子。
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