JPH10218825A - トリフルオロメトキシ基を含有する化合物とそれを含有する液晶組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トリフルオロメトキシ基がシクロヘキサン環
等の飽和環に直結した構造を有する、化学的に安定でか
つ粘性が低い液晶化合物、それを用いた実用的な液晶組
成物、更にその化合物の製造方法を提供する。 【解決手段】 【化１】 一般式（Ｉ） （環Ａ：トランス−１，４−シクロへキシレン、１，３
−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル、環Ｂ、環Ｃ
及び環Ｄ：独立に１〜２個のＦで置換可能な１，４−フ
ェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−
２，５−ジイル、ピラジン−２，５−ジイル等、Ｊ、
Ｋ、Ｌ：独立に単結合、ＣＨ₂ＣＨ₂、Ｃ≡Ｃ、ＣＨ
₂Ｏ、ＯＣＨ₂、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ｍ及びｎ：独立に０、
１、Ｒ：１〜２個以上のＦ、Ｃ１〜１２のアルコキシル
で置換可能なＣ１〜１６の直鎖、分岐状のアルキル、ア
ルコキシル、Ｃ２〜１６の直鎖、分岐状のアルケニル、
アルケニルオキシ等、不斉炭素が生じる場合：光学的に
活性であってもラセミ体であってもよい。環Ｄが芳香環
である場合：Ｒは水素原子あるいはハロゲン原子を表し
てもよい。）で表される化合物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気光学的液晶表示
材料として有用な、トリフルオロメチル基を含有する液
晶性化合物とそれを含む液晶組成物及びその製造方法に
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、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子
手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いら
れるようになっている。液晶表示方式としては、その代
表的なものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩
れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲス
ト・ホスト）型あるいは高速応答が可能なＦＬＣ（強誘
電性液晶）等を挙げることができる。また駆動方式とし
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
が一般的になり、さらに単純マトリックス方式、最近で
はアクティブマトリックス方式が実用化されている。

【０００３】これらに用いられる液晶材料としては、こ
れまでにも非常に多種類の化合物が合成されてきてお
り、その表示方式や駆動方式あるいはその用途に応じて
使用されている。液晶化合物は通常コアと呼ばれる中心
骨格部分と両側の側鎖部分から構成されている。通常、
側鎖部分の少なくとも一方は鎖状基であることが多い
が、誘電率異方性が正のいわゆるｐ型液晶の場合には、
他方の側鎖部分は極性基であることが多い。液晶化合物
に用いられる極性基としては、シアノ基が代表的であ
る。このシアノ基を有する液晶化合物は極性が強く液晶
性にも優れる反面、粘性が比較的大きく、また高い電圧
保持率が得られないため前述のアクティブマトリックス
駆動方式には使用することができないなど問題点も多
い。そのため、極性基としてフッ素原子が用いられるこ
とが多くなっている。この極性基としてフッ素原子を有
する液晶化合物は上記シアノ系の液晶化合物と比較する
と極性が弱く、誘電率異方性こそ小さいけれども、粘性
が小さくまた高い電圧保持率を得ることも容易であるた
め、特にアクティブマトリックス駆動方式に適してい
る。最近、極性基としてトリフルオロメトキシ基を有す
る液晶化合物も報告（特表平２−５０１３１１号公報
等）されている。これらは極性基がフッ素原子である場
合とほぼ同様の極性を有することに加えて、高い電圧保
持率を得ることも容易で、さらにより低粘性化が可能で
ある等の優れた特徴を有することから注目されている化
合物である。このトリフルオロメトキシ基を有する液晶
化合物で、現在既に報告されているものは非常に多岐に
およんでいる。しかしながら、これらはすべてトリフル
オロメトキシ基がベンゼン環等の芳香環に直結した化合
物であり、シクロヘキサン環等の飽和環に直結した化合
物は全く報告されていない。ところで、トリフルオロメ
トキシ基に限らず、こうした極性基は通常ベンゼン環等
の芳香環に直結した形で使用される。しかしながら、さ
らに粘性を低減させたり、屈折率異方性を小さく押さえ
たい時等のように、極性基がシクロヘキサン環に直結し
た構造を有するほうがより望ましいと考えられる場合も
存在する。トリフルオロメトキシ基以外の極性基、例え
ばフッ素原子がシクロヘキサン環に直結した構造を有す
る液晶化合物は既に知られており、報告例（ドイツ公開
特許；３３２８６３８号等）もある。しかしながら、こ
のような構造の化合物ではフッ素が容易に脱離してシク
ロヘキセン誘導体となりやすいことから全く実用性に欠
けるものであった。ところが、トリフルオロメトキシ基
は脱離基とはなり難いため、シクロヘキサン環等の飽和
環に直結した場合にも安定で、かつ低粘性等の特性も期
待できる。しかしながら、トリフルオロメトキシ基を有
する液晶化合物のこれまでの報告例中に記載された合成
方法では、それが飽和環に直結した構造を有する誘導体
の製造は全く困難であった。

【０００４】

【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、トリフルオロメトキシ基がシクロヘキサン
環等の飽和環に直結した構造を有する、化学的に安定で
かつ粘性が低い液晶化合物を提供することにあり、また
それを用いて、実用的な液晶組成物を提供することにあ
り、さらにその化合物の製造方法をも提供することにあ
る。

【０００５】

【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、 １．一般式（Ｉ）

【０００６】

【化３】

【０００７】（式中、環Ａはトランス−１，４−シクロ
へキシレン基または１，３−ジオキサン−トランス−
２，５−ジイル基を表し、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄはそれぞ
れ独立的に１〜２個のフッ素原子により置換されていて
もよい１，４−フェニレン基、ピリジン−２，５−ジイ
ル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，
５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基、トラン
ス−１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキ
セニレン基または１，３−ジオキサン−トランス−２，
５−ジイル基を表し、Ｊ、Ｋ及びＬはそれぞれ独立的に
単結合、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ₂Ｏ−、
−ＯＣＨ₂−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、ｍ
及びｎはそれぞれ独立的に０または１を表し、Ｒは１個
または２個以上のフッ素原子または炭素原子数１〜１２
のアルコキシル基により置換されていてもよい、炭素原
子数１〜１６の直鎖または分岐状のアルキル基またはア
ルコキシル基、または炭素原子数２〜１６の直鎖または
分岐状のアルケニル基またはアルケニルオキシ基、また
は炭素原子数２〜１６の直鎖または分岐状のアルカノイ
ルオキシ基、または炭素原子数１〜１６の直鎖または分
岐状のアルコキシカルボニル基を表し、これらは分岐に
より不斉炭素が生じる場合には光学的に活性であっても
ラセミ体であってもよい。また、特に環Ｄが芳香環であ
る場合にはＲは水素原子あるいはハロゲン原子を表して
もよい。）で表されるトリフルオロメトキシ基を含有す
る液晶化合物。 ２．一般式（Ｉ）において、環Ａがトランス−１，４−
シクロヘキシレン基を表すところの上記１記載の化合
物。 ３．一般式（Ｉ）において、Ｒが炭素原子数１〜１２の
直鎖状アルキル基、あるいは環Ｄが芳香環の場合にＲが
水素原子、塩素原子、臭素原子またはフッ素原子を表す
ところの上記２記載の化合物。 ４．一般式（Ｉ）において、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄがそれ
ぞれ独立的に１〜２個のフッ素原子により置換されてい
てもよい１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シ
クロヘキシレン基またはピリミジン−２，５−ジイル基
を表し、Ｊ、Ｋ及びＬはそれぞれ独立的に単結合または
−ＣＨ₂ＣＨ₂−を表すところの上記３記載の化合物。 ５．上記１記載の一般式（Ｉ）記載の化合物を含有する
液晶組成物。 ６．上記１記載の一般式（Ｉ）で表される化合物の製造
方法であって、一般式（ＩＩ）

【０００８】

【化４】

【０００９】（式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、
Ｋ、Ｌ、ｍ、ｎ及びＲは一般式（Ｉ）におけると同じ意
味を表し、Ｒは低級アルキル基を表す。）で表されるジ
チオ炭酸エステルをハロニウムイオン発生剤存在下に、
フッ化物イオンと反応させることを特徴とする製造方
法。 ７．一般式（ＩＩ）において、環Ａがトランス−１，４
−シクロヘキシレン基を表し、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄがそ
れぞれ独立的に１〜２個のフッ素原子により置換されて
いてもよい１，４−フェニレン基、トランス−１，４−
シクロヘキシレン基またはピリミジン−２，５−ジイル
基を表し、Ｊ、Ｋ及びＬはそれぞれ独立的に単結合また
は−ＣＨ₂ＣＨ₂−を表し、Ｒが炭素原子数１〜１２の直
鎖状アルキル基または環Ｄが芳香環の場合に、水素原
子、塩素原子、臭素原子またはフッ素原子を表すところ
の上記６記載の製造方法。を前記解決手段とした。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一例について説明
する。一般式（Ｉ）において、環Ａはトランス−１，４
−シクロへキシレン基または１，３−ジオキサン−トラ
ンス−２，５−ジイル基を表すが、トランス−１，４−
シクロへキシレン基が好ましい。環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは
それぞれ独立的に１〜２個のフッ素原子により置換され
ていてもよい１，４−フェニレン基、ピリジン−２，５
−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン
−２，５−ジイル基、ピリダジン−３，６−ジイル基、
トランス−１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シク
ロヘキセニレン基または１，３−ジオキサン−トランス
−２，５−ジイル基を表すが、１〜２個のフッ素原子に
より置換されていてもよい１，４−フェニレン基、ピリ
ミジン−２，５−ジイル基またはトランス−１，４−シ
クロヘキシレン基が好ましく、１〜２個のフッ素原子に
より置換されていてもよい１，４−フェニレン基または
トランス−１，４−シクロヘキシレン基が特に好まし
い。Ｊ、Ｋ及びＬはそれぞれ独立的に単結合、−ＣＨ₂
ＣＨ₂−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−
ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表すが、単結合または−Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂−が好ましい。ｍ及びｎはそれぞれ独立的に０
または１を表すが、ｍ＋ｎは０または１が好ましい。Ｒ
は１個または２個以上のフッ素原子または炭素原子数１
〜１２のアルコキシル基により置換されていてもよい、
炭素原子数１〜１６の直鎖または分岐状のアルキル基ま
たはアルコキシル基、または炭素原子数２〜１６の直鎖
または分岐状のアルケニル基またはアルケニルオキシ
基、または炭素原子数２〜１６の直鎖または分岐状のア
ルカノイルオキシ基、または炭素原子数１〜１６の直鎖
または分岐状のアルコキシカルボニル基を表し、これら
は分岐により不斉炭素が生じる場合には光学的に活性で
あってもラセミ体であってもよく、また、特に環Ｄが芳
香環である場合にはＲは水素原子あるいはハロゲン原子
であってもよいが、炭素原子数１〜１２の直鎖状アルキ
ル基またはアルコキシル基あるいは環Ｄが芳香環の場合
に水素原子、塩素原子、臭素原子あるいはフッ素原子で
あることがあることが好ましく、炭素原子数１〜１２の
直鎖状アルキル基が特に好ましい。

【００１１】本発明の（Ｉ）の化合物は前述の各種表示
方式のいずれにおいても使用可能であるが、特に単純マ
トリックス駆動あるいはアクティブマトリックス駆動の
ＴＮ型表示素子、及びＳＴＮ表示素子に用いることが適
している。

【００１２】本発明の（Ｉ）の化合物は以下のようにし
て製造することができるが、本発明はこの製造方法をも
提供するものである。即ち、一般式（ＩＩ）

【００１３】

【化５】

【００１４】（式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、
Ｋ、Ｌ、ｍ、ｎ及びＲは一般式（Ｉ）におけると同じ意
味を表し、Ｒは低級アルキル基を表す。）で表されるジ
チオ炭酸エステルをハロニウムイオン発生剤存在下に、
フッ化物イオンと反応させることにより一般式（Ｉ）の
化合物を得ることができる。Ｒ’は低級アルキル基を表
すが、好ましくは炭素原子数１〜４のアルキル基であ
り、より好ましくは炭素原子数１〜２のアルキル基であ
る。また、ハロニウムイオン発生剤としてはＮ−ヨード
こはく酸イミド（ＮＩＳ）、Ｎ−ブロモこはく酸イミド
（ＮＢＳ）、Ｎ−クロロこはく酸イミド（ＮＣＳ）ある
いは１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン
（ＤＢＨ）等を用いることができ、フッ素イオン源とし
ては（二水素三フッ化テトラブチルアンモニウム（ＴＢ
ＡＨ₂Ｆ₃）、フッ化水素−ピリジン錯体（ＨＦ−Ｐｙ）
あるいはフッ化水素−メラミン錯体（ＨＦ−ｍｅｌ）等
を用いることができる。

【００１５】ここで原料として用いた（ＩＩ）のジチオ
炭酸エステルは対応する一般式（ＩＩＩ）

【００１６】

【化６】

【００１７】（式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、
Ｋ、Ｌ、ｍ、ｎ及びＲは一般式（Ｉ）におけると同じ意
味を表す。）で表されるシクロアルカノールを強塩基存
在下に二硫化炭素と反応させ、次いでアルキル化剤と反
応させることにより容易に得ることができる。ここで強
塩基としては水素化ナトリウム等のアルカリ金属水素化
物、ブチルリチウム等のアルキルリチウム、ジイソプロ
ピルアミノリチウム等のリチウムアミド、ｔ−ブトキシ
カリウム等のアルコラートが好ましく、メチル化剤とし
てはヨウ化メチル、ヨウ化エチル、臭化メチル、臭化エ
チル、硫酸ジメチルまたはｐ−トルエンスルホン酸メチ
ル等が好ましい。一般式（Ｉ）または（ＩＩ）における
環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、Ｋ、ＬあるいはＲの選択
によっては、上記（ＩＩ）のトリフルオロメトキシ化で
は（Ｉ）が充分には得られにくい場合も存在する。例え
ば、環Ｂ、環Ｃあるいは環Ｄが芳香環である場合にはハ
ロニウムイオンによって、その芳香環がハロゲン化され
る場合がある。その場合には得られたハロゲン化物をブ
チルリチウム等のアルキルリチウムでリチオ化した後、
プロトン化することにより（Ｉ）の化合物を得ることが
できる。また、Ｒがアルケニル基またはアルケニルオキ
シ基の場合にはやはり、ハロニウムイオンにより二重結
合がハロゲン化される可能性がある。その場合にはあら
かじめ、その二重結合をジオール等に変換して保護して
おくか、生成したハロゲン化物を脱ハロゲン化して二重
結合を再生成させる必要がある。また、Ｊが−ＣＯＯ−
の場合には以下のようにして、即ち縮合剤存在下に、一
般式（ＶＩ）

【００１８】

【化７】

【００１９】（式中、環Ａは一般式（Ｉ）におけると同
じ意味を表す。）で表されるカルボン酸と一般式（Ｖ）

【００２０】

【化８】

【００２１】（式中、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、
ｍ、ｎ及びＲは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表
す。）で表されるヒドロキシ化合物を縮合させることに
よっても得ることができる。あるいは（ＶＩ）を塩化チ
オニル等の塩素化剤と反応させて酸塩化物とした後に塩
基存在下に（Ｖ）と反応させてもよい。ここで、（Ｖ
Ｉ）のカルボン酸はカルボキシル基を保護したシクロア
ルカノール（ＶＩＩ）

【００２２】

【化９】

【００２３】（式中、環Ａは一般式（Ｉ）におけると同
じ意味を表し、Ｚはベンジルエステル等の保護されたカ
ルボキシル基を表す。）を同様にしてトリフルオロメト
キシ化して次いで脱保護基することにより得ることがで
きる。また、Ｊが−ＯＣＯ−を表す場合には、一般式
（ＶＩＩＩ）

【００２４】

【化１０】

【００２５】（式中、環Ａは一般式（Ｉ）におけると同
じ意味を表す。）で表されるシクロアルカノールと一般
式（ＩＸ）

【００２６】

【化１１】

【００２７】（式中、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、
ｍ、ｎ及びＲは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表
す。）で表されるカルボン酸とを縮合剤存在下に縮合さ
せることによっても得ることができる。あるいは（Ｉ
Ｘ）を塩化チオニル等の塩素化剤と反応させて酸塩化物
とした後に塩基存在下に（ＶＩＩＩ）と反応させてもよ
い。ここで、（ＶＩＩＩ）のシクロアルカノールは一方
の水酸基を保護したシクロアルカノール（Ｘ）

【００２８】

【化１２】

【００２９】（式中、環Ａは一般式（Ｉ）におけると同
じ意味を表し、Ｚ’はベンジルエーテル等の保護された
水酸基を表す。）を同様にしてトリフルオロメトキシ化
して次いで脱保護基することにより得ることができる。

【００３０】また、一般式（Ｉ）において、Ｋあるいは
Ｌが−ＣＯＯ−あるいは−ＯＣＯ−を表す場合にも同様
にして、製造することができる。また、Ｊが−ＯＣＨ₂
−の場合には（ＶＩＩＩ）のシクロヘキサノールを塩基
存在下に、一般式（ＸＩ）

【００３１】

【化１３】

【００３２】（式中、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、
ｍ、ｎ及びＲは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表
し、Ｗは塩素、臭素、ヨウ素あるいはｐ−トルエンスル
ホニル基等の脱離基を表す。）で表される化合物と反応
させることにより得ることができる。また、Ｊが−ＣＨ
₂Ｏ−の場合には（Ｖ）の化合物を塩基存在下に、一般
式（ＸＩＩ）

【００３３】

【化１４】

【００３４】（式中、環Ａは一般式（Ｉ）におけると同
じ意味を表し、Ｗは塩素、臭素、ヨウ素あるいはｐ−ト
ルエンスルホニル基等の脱離基を表す。）で表される化
合物と反応させることにより得ることができる。

【００３５】また、一般式（Ｉ）において、Ｋあるいは
Ｌが−ＯＣＨ₂−あるいは−ＣＨ₂Ｏ−を表す場合にも同
様にして、製造することができる。斯くして製造された
一般式（Ｉ）で表される化合物の代表例を第１表に掲げ
る。

【００３６】

【表１】

【００３７】（表中、Ｃｒは結晶相を、Ｎはネマチック
相を、ＳＡはスメクチックＡ相を、ＳＸは帰属不明のス
メクチック相を、Ｉは等方性液体相をそれぞれ表す。ま
た、１，４−シクロへキシレン基はトランス配置であ
る。相転移温度は「℃」である。） 本発明の一般式（Ｉ）の化合物の構造的に最も大きい特
徴は、側鎖としてシクロヘキサン環等の飽和環に直結し
たトリフルオロメトキシ基を有することである。前述の
ように側鎖としてベンゼン環に直結したトリフルオロメ
トキシ基を有する液晶化合物は既に報告されており、ま
た、シクロヘキサン環にフッ素原子等の他の極性基が直
結した液晶化合物も報告例がある。しかしながら、本化
合物においてはこの特徴によって、前者における粘性を
さらに低減し、後者における化学的安定性を増大させ
て、液晶組成物としての使用時の問題を解消し、その実
用性を大きく高めることを可能としたものである。第１
表からわかるように一般式（Ｉ）で表される化合物は３
環型以上の場合にはその多くは液晶性を示し、また２環
型の場合には液晶性は示しにくいが、他の汎用の液晶組
成物に添加した場合における液晶上限温度の降下度合い
は比較的小さい。従って、他の液晶化合物との混合物の
状態で、特にＴＮ型やＳＴＮ型といった電界効果型表示
セルの材料として、好適に用いることができる。本発明
の（Ｉ）の化合物を液晶組成物の成分として用いること
による効果を以下に示す。第１表に示された（Ｉ−１）

【００３８】

【化１５】

【００３９】を８０℃に保ち１０時間放置した後、室温
に戻してガスクロマトグラフィー（ＧＣ）でその化学純
度を測定したが、不純物の生成は観察できなかった。こ
れに対して、（Ｉ−１）と類似の構造を有するが、極性
基がフッ素原子であるトランス−４’−プロピル−トラ
ンス−４−フルオロビシクロヘキサン（Ａ−１）

【００４０】

【化１６】

【００４１】を同様に８０℃に保ち１０時間放置した
後、ＧＣ測定を行ったところ、（Ａ−１）はほとんど消
失していた。従って、（Ｉ−１）は（Ａ−１）と比較し
て高い化学的安定性を有していることがわかる。次に、
この（Ｉ−１）２０重量％及び温度範囲が広く低粘性ホ
スト液晶として特にアクティブマトリックス駆動に好適
なホスト液晶（Ｈ）

【００４２】

【化１７】

【００４３】８０重量％からなるネマチック液晶組成物
（Ｍ−１）を調製したところ、液晶相上限温度
（Ｔ_N-I）は９０．１℃であった。この（Ｍ−１）を同
様に８０℃で１０時間放置した後にその転移温度を測定
したが、９０．０℃で加熱前とほとんど変化がなかっ
た。また、この組成物の電圧保持率は調製時も加熱後も
ホスト液晶（Ｈ）と同様に充分高い値を示した。

【００４４】次に、セル厚４．５μｍのＴＮセルに充填
して液晶素子を作成し、その電気光学特性を測定したと
ころ、以下の通りであった。 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I） ９０．１℃ 誘電率異方性（Δε） ５．１７ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０７８ 閾値電圧（Ｖｔｈ） １．７１Ｖ 応答時間（τ） １７．３ｍ秒 一方、ホスト液晶（Ｈ）単独での物性値並びに電気光学
特性は以下の通りである。

【００４５】 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I） １１６．７℃ 誘電率異方性（Δε） ４．８０ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０９０ 閾値電圧（Ｖｔｈ） １．８８Ｖ 応答時間（τ） ２１．５ｍ秒 ここで、応答時間は立ち上がり時間（τｒ）と立ち下が
り時間（τｄ）が等しくなる電圧印加時の応答時間であ
る。（Ｍ−１）の応答時間はホスト液晶（Ｈ）と比較す
ると２０％も低減されており、（Ｉ−１）の化合物の粘
性が非常に小さいことがわかる。また、誘電率異方性は
ホスト液晶（Ｈ）よりもむしろ大きく、そのため閾値電
圧も低減されている。また、屈折率異方性は（Ｉ−１）
がｐ型の液晶化合物であるにもかかわらず、（Ｍ−１）
ではかなり低減されていることもわかる。これに対し
て、（Ｉ−１）と類似の化学構造を有するが、トリフル
オロメトキシ基がメトキシ基に置換した化合物（Ｂ−
１）

【００４６】

【化１８】

【００４７】２０重量％及び（Ｈ）８０重量％からなる
液晶組成物（ＲＢ−１）を調製した。この（ＲＢ−１）
の物性値並びに電気光学特性は以下の通りであった。 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I） ９３．６℃ 誘電率異方性（Δε） ３．６１ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０７７ 閾値電圧（Ｖｔｈ） １．９８Ｖ 応答時間（τ） ２６．８ｍ秒 以上から明らかなように、ネマチック相上限温度はわず
かに高くなっているものの、応答時間は全く改善できて
おらず、むしろホスト液晶（Ｈ）よりもかなり遅くなっ
ていることがわかる。また、（Ｂ−１）は極性基を有し
ないｎ型の液晶であるので、誘電率異方性は小さくなり
そのため閾値電圧も１５％以上も高くなっていることが
わかる。

【００４８】以上のように一般式（Ｉ）の化合物は、
イ）粘性が低く高速応答が可能で、かつロ）閾値電圧が
低く低電圧駆動が可能であり、ハ）屈折率異方性が小さ
くさらに、ニ）電圧保持率が高くアクティブマトリック
ス駆動も充分可能であるような液晶組成物の調製するう
えにおいて非常に有用であることがわかる。

【００４９】このように、一般式（Ｉ）で表される化合
物と混合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、安息香酸フェニ
ル誘導体、シクロヘキサンカルボン酸フェニル誘導体、
シクロヘキサンカルボン酸ビフェニル−４−イル誘導
体、シクロヘキサンカルボニルオキシ安息香酸フェニル
誘導体、シクロヘキシル安息香酸フェニル誘導体、シク
ロヘキシル安息香酸シクロヘキシル誘導体、ビフェニル
誘導体、シクロヘキシルベンゼン誘導体、テルフェニル
誘導体、ビシクロヘキサン誘導体、４−シクロヘキシル
ビフェニル誘導体、４−フェニルビシクロヘキサン誘導
体、テルシクロヘキサン誘導体、１，２−ジシクロヘキ
シルエタン誘導体、１，２−ジフェニルエタン誘導体、
１，２−ジフェニルエチン誘導体、（２−シクロヘキシ
ルエチル）ベンゼン誘導体、４−フェネチルビシクロヘ
キサン誘導体、４−（２−シクロヘキシルエチル）ビフ
ェニル誘導体、１−（４−フェニル）シクロヘキシル−
２−シクロヘキシルエタン誘導体、１−（４−シクロヘ
キシルフェニル）−２−フェニルエチン誘導体、フェニ
ルピリミジン誘導体、（４−ビフェニル−４−イル）ピ
リミジン誘導体、フェニルピリジン誘導体、（４−ビフ
ェニル−４−イル）ピリジン誘導体、などを挙げること
ができる。

【００５０】これらのうち、特にアクティブマトリック
ス駆動用としてはビフェニル誘導体、シクロヘキシルベ
ンゼン誘導体、テルフェニル誘導体、ビシクロヘキサン
誘導体、４−シクロヘキシルビフェニル誘導体、４−フ
ェニルビシクロヘキサン誘導体、テルシクロヘキサン誘
導体、１，２−ジシクロヘキシルエタン誘導体、１，２
−ジフェニルエタン誘導体、１，２−ジフェニルエチン
誘導体、（２−シクロヘキシルエチル）ベンゼン誘導
体、４−フェネチルビシクロヘキサン誘導体、４−（２
−シクロヘキシルエチル）ビフェニル誘導体、１−（４
−フェニル）シクロヘキシル−２−シクロヘキシルエタ
ン誘導体、１−（４−シクロヘキシルフェニル）−２−
フェニルエチン誘導体が好ましい。

【００５１】

【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、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。なお、相転移温度の測定は温度調節ス
テージを備えた偏光顕微鏡および示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）を併用して行った。また、化合物の構造は核磁気共
鳴スペクトル（¹Ｈ−ＮＭＲ、¹³Ｃ−ＮＭＲ、¹⁹Ｆ−Ｎ
ＭＲ）、赤外共鳴スペクトル（ＩＲ）、質量スペクトル
（ＭＳ）等により確認した。ＮＭＲにおけるＣＤＣｌ₃
は溶媒を表し、Ｍｅ₄Ｓｉは内部標準を表し、ｓは１重
線、ｄは２重線、ｔは３重線、ｍは多重線をそれぞれ表
し、例えばｔｔは３重の３重線を表し、Ｊはカップリン
グ定数を表す。 （実施例１） トランス−４−（３，４−ジフルオロ
フェニル）−トランス−４’−トリフルオロメトキシビ
シクロヘキサン（第１表中Ｎｏ．（Ｉ−４）の化合物）
の合成 （１−１） トランス−４’−（３，４−ジフルオロフ
ェニル）ビシクロヘキサン−トランス−４−オールの合
成

【００５２】

【化１９】

【００５３】水素化アルミニウムリチウム（１．７０
ｇ，４５．０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）（６０ｍＬ）懸濁液を氷浴で冷却し、反応溶液を激
しくかき混ぜながらトランス−４’−（３，４−ジフル
オロフェニル）ビシクロヘキサン−４−オン（８．７７
ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（４０ｍＬ）溶液を徐
々に滴下した。滴下後，同温で１５分間かき混ぜた後、
水（１．７ｍＬ）次いで３０％水酸化ナトリウム水溶液
（１．７ｍＬ）をゆっくり加えて反応を停止した。室温
で３０分間激しくかき混ぜた後、水（５．１ｍＬ）を加
えてさらに３０分間室温で激しくかき混ぜた。ついで、
白色懸濁液にセライト、無水硫酸マグネシウムおよびジ
エチルエーテルを加えてスラリーにし、さらに１時間激
しくかき混ぜた。ついで、懸濁液を吸引ろ過し、濾液を
減圧下濃縮した。得られた白色固体をヘキサン／酢酸エ
チルから再結晶することにより白色針状結晶として表記
化合物（７．５７ｇ，２５．７ｍｍｏｌ）を収率８６％
で得た。

【００５４】トランス−４’−（３，４−ジフルオロフ
ェニル）ビシクロヘキサン−トランス−４−オール¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．９８−１．４９（ｍ，１０Ｈ），１．６６−２．１
１（ｍ，８Ｈ），２．４１（ｔｔ，Ｊ＝３，１２Ｈｚ，
１Ｈ），３．５４（ｔｔ，Ｊ＝４，１０Ｈｚ，１Ｈ），
６．８２−７．１１（ｍ，３Ｈ）¹⁹ Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃） −１３９．２（ｄｄｄ，Ｊ＝８，１２，２１Ｈｚ，１
Ｆ），−１４３．０（ｄｄｄｄ，Ｊ＝５，８，１０，２
１Ｈｚ，１Ｆ） （１−２） Ｏ−［トランス−４’−（３，４−ジフル
オロフェニル）ビシクロヘキサン−トランス−４−イ
ル］ジチオ炭酸−Ｓ−メチルの合成

【００５５】

【化２０】

【００５６】上記（１−１）で得たトランス−４’−
（３，４−ジフルオロフェニル）ビシクロヘキサン−ト
ランス−４−オール（２３．６ｇ，８０．０ｍｍｏｌ）
のＴＨＦ（１６０ｍＬ）溶液を氷浴で冷却し、反応溶液
を激しくかき混ぜながら水素化ナトリウム（６０％，
３．８４ｇ，９６．０ｍｍｏｌ）を徐々に加えた。反応
溶液を室温で１時間かき混ぜた後、反応溶液に二硫化炭
素（９．６ｍＬ，１６０ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で１
０時間かき混ぜた。ついで，反応懸濁液にヨウ化メチル
（６．０ｍＬ，９６．０ｍｍｏｌ）を徐々に滴下した。
滴下後、室温で１時間かき混ぜた後、飽和塩化アンモニ
ウム水溶液を加えて反応を停止し、ジエチルエーテルで
３回抽出した。有機層を併せ、飽和塩化ナトリウム水溶
液で洗った後、無水硫酸ナトリウムを加えて有機層を乾
燥した。有機層をセライトろ過、ついで濾液を減圧濃縮
し、得られた黄色固体をヘキサン／エタノールから再結
晶させて淡黄色結晶として表記化合物（２６．５ｇ，６
８．８ｍｍｏｌ）を収率８６％で得た。

【００５７】Ｏ−［トランス−４’−（３，４−ジフル
オロフェニル）ビシクロヘキサン−トランス−４−イ
ル］ジチオ炭酸−Ｓ−メチル¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） １．００−１．３０（ｍ，６Ｈ），１．３１−１．６１
（ｍ，４Ｈ），１．７６−１．９８（ｍ，６Ｈ），２．
１４−２．３０（ｍ，２Ｈ），２．４１（ｔｔ，Ｊ＝
３，１２Ｈｚ，１Ｈ），２．５５（ｓ，３Ｈ），５．４
５（ｔｔ，Ｊ＝４，１１Ｈｚ，１Ｈ），６．８４−７．
０７（ｍ，３Ｈ）¹⁹ Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃） −１３９．１（ｄｄｄ，Ｊ＝８，１２，２１Ｈｚ，１
Ｆ），−１４３．０（ｄｄｄｄ，Ｊ＝４，８，１０，２
１Ｈｚ，１Ｆ） （１−３） トランス−４−（３，４−ジフルオロフェ
ニル）−トランス−４’−トリフルオロメトキシビシク
ロヘキサンの合成（Ａ）

【００５８】

【化２１】

【００５９】Ｎ−ブロモこはく酸イミド（ＮＢＳ）（８
９０ｍｇ，５．０ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（２．０
ｍＬ）溶液をドライアイス／アセトニトリル浴で−４２
℃に冷却し、これにピリジン（０．４６ｍＬ）、ついで
７０％フッ化水素ピリジン錯体（ＨＦ／Ｐｙ）（１．０
ｍＬ）を滴下した。滴下後、反応溶液を氷浴中で５分間
激しくかき混ぜた。ついで同温で反応溶液中にＯ−［ト
ランス−４’−（３，４−ジフルオロフェニル）ビシク
ロヘキサン−トランス−４−イル］ジチオ炭酸−Ｓ−メ
チル（３８４ｍｇ，１．００ｍｍｏｌ）のジクロロメタ
ン（２．０ｍＬ）溶液を徐々に滴下した。滴下後、反応
混合液を同温で１時間かき混ぜ、炭酸水素ナトリウム／
亜硫酸水素ナトリウム／水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ
＝１０）を加えて反応を停止し、ジエチルエーテルで３
回抽出した。有機層を併せ、飽和塩化ナトリウム水溶液
で洗った後、無水硫酸ナトリウムを加えて有機層を乾燥
した。有機層をセライトろ過した後、濾液を減圧濃縮
し、残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィー（展開
溶媒：シクロヘキサン）で精製することにより表記化合
物（１５４ｍｇ，０．４２ｍｍｏｌ）を収率４２％で得
た。 （１−４） トランス−４−（３，４−ジフルオロフェ
ニル）−トランス−４’−トリフルオロメトキシビシク
ロヘキサンの合成（Ｂ）

【００６０】

【化２２】

【００６１】フッ化水素カリウム（ＫＨＦ₂，１．１７
ｇ，１５．０ｍｍｏｌ）及び１，３−ジブロモ−５，５
−ジメチルヒダントイン（ＤＢＨ，１．４３ｇ，５．０
ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（２．５ｍＬ）懸濁液をド
ライアイス／アセトニトリル浴で−４２℃に冷却し、そ
こへ７０％フッ化水素ピリジン錯体（ＨＦ／Ｐｙ）
（１．０ｍＬ）を滴下した。滴下後、反応溶液の温度を
室温に戻し、５分間激しくかき混ぜた。ついで反応溶液
を−４２℃に冷却し、Ｏ−［トランス−４’−（３，４
−ジフルオロフェニル）ビシクロヘキサン−トランス−
４−イル］ジチオ炭酸−Ｓ−メチル（３８４ｍｇ，１．
００ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（１．５ｍＬ）溶液を
徐々に滴下した。滴下後、反応混合液を同温で１時間か
き混ぜ、炭酸水素ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム及
び水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ＝１０）を順次加えて
反応を停止し、ジエチルエーテルで３回抽出した。有機
層を併せ、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗った後、無水
硫酸ナトリウムを加えて有機層を乾燥した。有機層をセ
ライトろ過した後、濾液を減圧濃縮し、残渣をフラッシ
ュカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：シクロヘキサ
ン）で精製することにより表記化合物（１１２ｍｇ，
０．３１ｍｍｏｌ）を収率３１％で得た。 トランス−４−（３，４−ジフルオロフェニル）−トラ
ンス−４’−トリフルオロメトキシビシクロヘキサン 融点：４３℃¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．９６−１．２６（ｍ，６Ｈ），１．３０−１．６２
（ｍ，４Ｈ），１．７２−１．８６（ｍ，６Ｈ），２．
０６−２．２０（ｍ，２Ｈ），２．４１（ｔｔ，Ｊ＝
３，１２Ｈｚ，１Ｈ），４．０９（ｔｔ，Ｊ＝５，１１
Ｈｚ，１Ｈ），６．８２−７．１８（ｍ，３Ｈ）¹⁹ Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃） −５８．１（ｓ，３Ｆ），−１３９．１（ｄｄｄｄ，Ｊ
＝１，８，１２，２１Ｈｚ，１Ｆ），−１４２．９（ｄ
ｄｄｄ，Ｊ＝３，７，１２，２１Ｈｚ，１Ｆ） （実施例２） トランス−４’−プロピル−トランス
−４−トリフルオロメトキシビシクロヘキサン（第１表
中Ｎｏ．（Ｉ−１）の化合物）の合成 （２−１） トランス−４’−プロピルビシクロヘキサ
ン−トランス−４−オールの合成 トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン−４−オン
（２．２４１ｇ，１０．０ｍｍｏｌ）から，実施例（１
−１）と同様にして、表記化合物（１．４１ｇ，６．３
０ｍｍｏｌ）および、トランス−４’−プロピルビシク
ロヘキサン−シス−４−オール（３４９ｍｇ，１．５６
ｍｍｏｌ）をそれぞれ収率６３％、１６％で得た。

【００６２】トランス−４’−プロピルビシクロヘキサ
ン−トランス−４−オール¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．７９−１．３８（ｍ，１８Ｈ），１．６１−１．８
４（ｍ，７Ｈ），１．９１−２．０８（ｍ，２Ｈ），
３．５１（ｔｔ，Ｊ＝５，１０Ｈｚ，１Ｈ） （２−２） Ｏ−［トランス−４’−プロピルビシクロ
ヘキサン−トランス−４−イル］ジチオ炭酸−Ｓ−メチ
ルの合成 実施例（１−２）と同様にして、トランス−４’−プロ
ピルビシクロヘキサン−トランス−４−オール（６．７
８ｇ，３０．２ｍｍｏｌ）から表記化合物（７．４９
ｇ，２３．８ｍｍｏｌ）を収率７９％で得た。

【００６３】Ｏ−［トランス−４’−プロピルビシクロ
ヘキサン−トランス−４−イル］ジチオ炭酸−Ｓ−メチ
ル¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．７３−１．５５（ｍ，１５Ｈ），１．６２−１．９
３（ｍ，６Ｈ），２．２０−２．３５（ｍ，２Ｈ），
２．５３（ｓ，３Ｈ），５．４３（ｔｔ，Ｊ＝４．５，
１１．０Ｈｚ，１Ｈ）¹³ Ｃ−ＮＭＲ（５０．３ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃） １４．４，１８．７，２０．０，２７．８，３０．１，
３１．２，３３．４，３７．５，３９．７，４２．１，
４２．６，８３．５，２１５．１ （２−３） トランス−４’−プロピル−トランス−４
−トリフルオロメトキシビシクロヘキサンの合成 実施例（１−３）と同様の操作により、Ｏ−［トランス
−４’−プロピルビシクロヘキサン−トランス−４−イ
ル］ジチオ炭酸−Ｓ−メチル（３１５ｍｇ，１．００ｍ
ｍｏｌ）から表記化合物（１１８ｍｇ，０．４０４ｍｍ
ｏｌ）を収率４０％で得た。

【００６４】トランス−４’−プロピル−トランス−４
−トリフルオロメトキシビシクロヘキサン¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．８７（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，３Ｈ），０．７５−１．９
２（ｍ，１９Ｈ），２．００−２．２８（ｍ，４Ｈ），
４．０７（ｔｔ，Ｊ＝５，１１Ｈｚ，１Ｈ）¹⁹ Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃） −５８．０（ｓ，３Ｆ） （実施例３） トランス−４”−プロピル―トランス―
４−トリフルオロメトキシ−トランス−１，１’：
４’，１”−テルシクロヘキサンの合成 （３−１） トランス−４”−プロピル−トランス−
１，１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トランス
−４−オールの合成（Ａ） トランス−４”−プロピル−トランス−１，１’：
４’，１”−テルシクロヘキサン−４−オン（６．８３
ｇ，２２．４ｍｍｏｌ）から実施例（１−１）と同様に
して、ただし精製はおこない、表記化合物２．４７ｇ
（８．０４ｍｍｏｌ，収率３６％）及びトランス−４”
−プロピル−トランス−１，１’：４’，１”−テルシ
クロヘキサン−シス−４−オール０．７５ｇ（２．４３
ｍｍｏｌ，収率１１％）を得た。 （３−２）トランス−４”−プロピル−トランス−１，
１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トランス−４
−オールの合成（Ｂ） ４−（トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン−ト
ランス−４−イル）フェノール（４．１９ｇ，１３．９
ｍｍｏｌ）及び１０％Ｐｄ／Ｃ（１．８７ｇ）の酢酸エ
チル１００ｍＬ懸濁液を水素雰囲気下（２０ａｔｍ）に
７０℃で１日間激しく攪拌した。不溶のＰｄ／Ｃをセラ
イト濾過によりのぞき、１Ｌのジクロロメタンで洗って
濾液とあわせ、減圧下に濃縮した。残渣をフラッシュシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサ
ン／酢酸エチル／酢酸エチル＝５／１／１）で精製し
て、表記化合物１．２９ｇ（４．２５ｍｍｏｌ，収率３
１％）及びトランス−４”−プロピル−トランス−１，
１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−シス−４−オ
ール２．０１ｇ（６．６３ｍｍｏｌ，収率４８％）を得
た。

【００６５】トランス−４”−プロピル−トランス−
１，１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トランス
−４−オール¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．７９−１．４１（ｍ，２３Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ
＝７．１Ｈｚ，３Ｈ），１．５７−１．８５（ｍ，９
Ｈ），１．８７−２．０５（ｍ，２Ｈ），３．４６−
３．５４（ｍ，１Ｈ） （３−３） Ｏ−（トランス−４”−プロピル−トラン
ス−１，１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トラ
ンス−４−イル）ジチオ炭酸−Ｓ−メチルの合成 トランス−４”−プロピル−トランス−１，１’：
４’，１”−テルシクロヘキサン−トランス−４−オー
ル（３０５ｍｇ，１．００ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（５．０
ｍＬ）懸濁液を０℃で激しくかき混ぜながら、ブチルリ
チウム（１．５Ｍ，１．０ｍＬ，１．５ｍｍｏｌ）を徐
々に加えた。反応液を室温で１時間かき混ぜた後、二硫
化炭素（０．１２ｍＬ，２．０ｍｍｏｌ）を滴下し、室
温で１６時間かき混ぜた。次いで反応懸濁液にヨウ化メ
チル（０．０９ｍＬ，１．５ｍｍｏｌ）を徐々に滴下し
た。滴下終了後、室温で４時間かき混ぜた後、飽和塩化
アンモニウム水溶液を加えて、反応を停止し、ジエチル
エーテルで３回抽出した。有機層を併せ、飽和食塩水で
洗滌し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。セライ
ト濾過後、濾液を減圧下に濃縮し、フラッシュシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン）で
精製して、表記化合物２６９ｍｇ（０．６７８ｍｍｏ
ｌ，収率６８％）を得た。

【００６６】Ｏ−（トランス−４”−プロピル−トラン
ス−１，１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トラ
ンス−４−イル）ジチオ炭酸−Ｓ−メチル¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） δ０．８６（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ），０．７２−
１．５８（ｍ，２３Ｈ），１．６０−１．８８（ｍ，８
Ｈ），２．０５−２．２５（ｍ，２Ｈ），５．４３（ｔ
ｔ，Ｊ＝４．５，１１．０Ｈｚ，１Ｈ） ＭＳ（７０ｅＶ，ＥＩ−ＤＩ），ｍ／ｚ（ｒｅｌ． ｉ
ｎｔｅｎｓｉｔｙ），３９７（Ｍ＋，２），２８７
（３），２８６（２０），２０３（２），２０２
（４），１６０（１３），１４６（１６），１３５（１
１），１２１（２６），１０８（３１），９４（４
２），８３（６７），８１（９８），６９（９４），６
７（１００） （３−４） トランス−４”−プロピル―トランス―４
−トリフルオロメトキシ−トランス−１，１’：４’，
１”−テルシクロヘキサンの合成 Ｏ−（トランス−４”−プロピル−トランス−１，
１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トランス−４
−イル）ジチオ炭酸−Ｓ−メチル１３３ｍｇ（０．３３
６ｍｍｏｌ）から実施例（１−３）と同様にして、表記
化合物４３．４ｍｇ（０．１１６ｍｍｏｌ，収率３４
％）を得た。 トランス−４”−プロピル―トランス―４−トリフルオ
ロメトキシ−トランス−１，１’：４’，１”−テルシ
クロヘキサン¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．８７（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ），０．７７−
１．５８（ｍ，２３Ｈ），１．６５−１．９０（ｍ，８
Ｈ），２．０５−２．１８（ｍ，２Ｈ），４．０７（ｔ
ｔ，Ｊ＝４．６，１１．２Ｈｚ，１Ｈ）¹⁹ Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ＣＦＣｌ
３） δ−５８．１３（ｓ，３Ｆ） （実施例４） ４−（トランス−４−トリフルオロメ
トキシ）シクロヘキシル−４’−プロピルビフェニル
（第１表中Ｎｏ．（Ｉ−３）の化合物）の合成 （４−１） トランス−４−（４’−プロピルビフェニ
ル−４−イル）シクロヘキサノールの合成 実施例（１−１）と同様にして、トランス−4−（４’
−プロピルビフェニル−４−イル）シクロヘキサノン
（１７．６ｇ，６０．０ｍｍｏｌ）から表記化合物（１
１．５ｇ，３８．９ｍｍｏｌ）を収率６５％で得た。

【００６７】トランス−４−（４’−プロピルビフェニ
ル−４−イル）シクロヘキサノール ¹Ｈ−ＮＭＲ（２０
０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．９７（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，３Ｈ），１．３３−１．７
８（ｍ，７Ｈ），１．８８−２．１９（ｍ，４Ｈ），
２．４２−２．７０（ｍ，３Ｈ），３．５８−３．７９
（ｍ，１Ｈ），７．２０−７．２７（ｍ，４Ｈ），７．
４３−７．５３（ｍ，４Ｈ） （４−２） Ｏ−［トランス−4−（４’−プロピルビ
フェニル−４−イル）シクロヘキシル］ジチオ炭酸−Ｓ
−メチルの合成 実施例（１−２）と同様にして、トランス−４−（４’
−プロピルビフェニル−４−イル）シクロヘキサノール
（７．５２ｇ，２５．６ｍｍｏｌ）から表記化合物
（９．３１ｇ，２４．２ｍｍｏｌ）を収率９５％で得
た。 Ｏ−［トランス−4−（４’−プロピルビフェニル−４
−イル）シクロヘキシル］ジチオ炭酸−Ｓ−メチル¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） δ０．９６（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，３Ｈ），１．５９−
１．８０（ｍ，６Ｈ），１．８６−２．１２（ｍ，２
Ｈ），２．２４−２．４２（ｍ，２Ｈ），２．５３
（ｓ，３Ｈ），２．５０−２．６４（ｍ，３Ｈ），５．
５２−５．６７（ｍ，１Ｈ），７．１９−７．２４
（ｍ，４Ｈ），７．４５−７．５１（ｍ，４Ｈ）¹³ Ｃ−ＮＭＲ（５０．３ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃） δ１３．８，１８．８，２４．４，３１．３，３２．
０，３７．６，４２．８，８２．６，１２６．７，１２
６．９，１２７．０，１２８．８，１３８．２，１３
９．１，１４１．５，１４４．６，２１５．２ （４−３） ４−（トランス−４−トリフルオロメトキ
シ）シクロヘキシル−４’−プロピルビフェニルの合成 実施例（１−３）と同様の操作によりトランス−４−
（４’−プロピルビフェニル−４−イル）シクロヘキサ
ノール（３．８５ｇ，１０．０ｍｍｏｌ）から表記化合
物（９０４ｍｇ，２．５０ｍｍｏｌ）を収率２５％で得
た。 ４−（トランス−４−トリフルオロメトキシ）シクロヘ
キシル−４’−プロピルビフェニル 相転移温度：７２℃（融点，Ｃｒ→ＳＸ），１０１℃
（ＳＸ−ＳＡ），１３５℃（ＳＡ−Ｉ）¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．９７（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，３Ｈ），１．４２−１．８
０（ｍ，６Ｈ），１．９４−２．１２（ｍ，２Ｈ），
２．１８−２．３２（ｍ，２Ｈ），２．４３−２．６８
（ｍ，３Ｈ），４．２４（ｔｔ，Ｊ＝５，１１Ｈｚ，１
Ｈ），７．２２−７．２５（ｍ，４Ｈ），７．４６−
７．５３（ｍ，４Ｈ）¹⁹ Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ＣＦＣｌ
３） −５８．１３（ｓ，３Ｆ） （実施例５） 化合物の安定性試験 実施例２で得た（Ｉ−１）

【００６８】

【化２３】

【００６９】の化合物（純度９７．３％，残りはシス
体）を８０℃に加熱し１０時間放置した。室温まで冷却
後、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）でその純度を測定
したが、新しい不純物の生成は観察されず、加熱前と同
様の純度であった。 （比較例１）トランス−４’−プロピル−トランス−４
−フルオロビシクロヘキサンの安定性 （Ｉ−１）と類似の構造を有するが、極性基がフッ素原
子であるトランス−４’−プロピル−トランス−４−フ
ルオロビシクロヘキサン（Ａ−１）

【００７０】

【化２４】

【００７１】（この化合物は実施例２で得られたトラン
ス−４’−プロピルビシクロヘキサン−シス−４−オー
ルをジエチルアミノトリフルオロ硫黄（ＤＡＳＴ）と反
応させることにより得た。）を実施例５と同様に８０℃
に加熱し１０時間放置した。室温まで冷却後、ガスクロ
マトグラフィー（ＧＣ）でその純度を測定したところ、
（Ａ−１）はほとんど消失していることが観察された。
従って、（Ｉ−１）は（Ａ−１）のように極性基がフッ
素原子である化合物と比較しても極めて安定であること
がわかる。 （実施例６） 液晶組成物の調製 低粘性で温度範囲の広いネマチック液晶として特にアク
ティブマトリックス駆動用に好適なホスト液晶（Ｈ）

【００７２】

【化２５】

【００７３】（シクロヘキサン環はトランス配置であ
る）は１１６．７℃以下でネマチック相を示した。この
（Ｈ）をセル厚４．５μｍのＴＮセルに充填して液晶素
子を作成して測定したその電気光学特性は以下の通りで
ある。

【００７４】 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I） １１６．７℃ 誘電率異方性（Δε） ４．８０ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０９０ 閾値電圧（Ｖｔｈ） １．８８Ｖ 応答時間（τ） ２１．５ｍ秒 ここで、応答時間は立ち上がり時間（τｒ）と立ち下が
り時間（τｄ）が等しくなる電圧印加時の応答時間であ
る。

【００７５】次に、ホスト液晶（Ｈ）８０重量％及び
（Ｉ−１）２０重量％からなるネマチック液晶組成物
（Ｍ−１）を調製した。その液晶相上限温度（Ｔ_N-I）
は９０．１℃であった。この（Ｍ−１）を同様に８０℃
で１０時間放置した後にその転移温度を測定したが、９
０．０℃で加熱前とほとんど変化がなかった。また、こ
の組成物の電圧保持率は調製時も加熱後もホスト液晶
（Ｈ）と同様に充分高い値を示した。

【００７６】同様にして液晶素子を作製し、その電気光
学特性を測定した。 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I） ９０．１℃ 誘電率異方性（Δε） ５．１７ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０７８ 閾値電圧（Ｖｔｈ） １．７１Ｖ 応答時間（τ） １７．３ｍ秒 （Ｍ−１）の応答時間はホスト液晶（Ｈ）と比較すると
２０％も低減されており、（Ｉ−１）の化合物の粘性が
非常に小さいことがわかる。また、誘電率異方性はホス
ト液晶（Ｈ）よりもむしろ大きく、そのため閾値電圧も
低減されている。また、屈折率異方性は（Ｉ−１）がｐ
型の液晶化合物であるにもかかわらず、（Ｍ−１）では
かなり低減されていることもわかる。 （比較例２）実施例６において（Ｉ−１）の化合物に換
えて、類似した構造を有するがトリフルオロメチル基が
メトキシ基に置換した化合物である（Ｂ−１）

【００７７】

【化２６】

【００７８】２０重量％及びホスト液晶８０重量％から
なるネマチック液晶組成物（ＲＢ−１）を調製した。こ
の（ＲＢ−１）の物性値並びに電気光学特性は以下の通
りであった。

【００７９】 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I） ９３．６℃ 誘電率異方性（Δε） ３．６１ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０７７ 閾値電圧（Ｖｔｈ） １．９８Ｖ 応答時間（τ） ２６．８ｍ秒 以上から明らかなように、ネマチック相上限温度はわず
かに高くなっているものの、応答時間は全く改善できて
おらず、むしろホスト液晶（Ｈ）よりもかなり遅くなっ
ていることがわかる。また、（Ｂ−１）は極性基を有し
ないｎ型の液晶であるので、誘電率異方性は小さくなり
そのため閾値電圧も１５％以上も高くなっていることが
わかる。

【００８０】以上のように一般式（Ｉ）の化合物は、
イ）粘性が低く高速応答が可能で、かつロ）閾値電圧が
低く低電圧駆動が可能であり、ハ）屈折率異方性が小さ
くさらに、ニ）電圧保持率が高くアクティブマトリック
ス駆動も充分可能であるような液晶組成物の調製するう
えにおいて非常に有用であることがわかる。

【００８１】

【発明の効果】本発明に係わる一般式（Ｉ）で表される
化合物は、実施例に示したように工業的にも容易に製造
でき、熱、光、水等に対し、化学的に安定であり、現在
汎用されている液晶化合物あるいは組成物との相溶性に
も優れている。しかも（Ｉ）は、イ）粘性が低く高速応
答が可能で、かつロ）閾値電圧が低く低電圧駆動が可能
であり、ハ）屈折率異方性が小さくさらに、ニ）電圧保
持率が高くアクティブマトリックス駆動も充分可能であ
るような液晶組成物の調製するうえにおいて非常に有用
であることがわかる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年３月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】

【表１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】（表中、Ｃｒは結晶相を、Ｎはネマチック
相を、ＳＡはスメクチックＡ相を、ＳＢはスメクチック
Ｂ相を、ＳＸは帰属不明のスメクチック相を、Ｉは等方
性液体相をそれぞれ表す。また、１，４−シクロへキシ
レン基はトランス配置である。相転移温度は「℃」であ
る。） 本発明の一般式（Ｉ）の化合物の構造的に最も大きい特
徴は、側鎖としてシクロヘキサン環等の飽和環に直結し
たトリフルオロメトキシ基を有することである。前述の
ように側鎖としてベンゼン環に直結したトリフルオロメ
トキシ基を有する液晶化合物は既に報告されており、ま
た、シクロヘキサン環にフッ素原子等の他の極性基が直
結した液晶化合物も報告例がある。しかしながら、本化
合物においてはこの特徴によって、前者における粘性を
さらに低減し、後者における化学的安定性を増大させ
て、液晶組成物としての使用時の問題を解消し、その実
用性を大きく高めることを可能としたものである。第１
表からわかるように一般式（Ｉ）で表される化合物は３
環型以上の場合にはその多くは液晶性を示し、また２環
型の場合には液晶性は示しにくいが、他の汎用の液晶組
成物に添加した場合における液晶上限温度の降下度合い
は比較的小さい。従って、他の液晶化合物との混合物の
状態で、特にＴＮ型やＳＴＮ型といった電界効果型表示
セルの材料として、好適に用いることができる。本発明
の（Ｉ）の化合物を液晶組成物の成分として用いること
による効果を以下に示す。第１表に示された（Ｉ−１）

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６４】トランス−４’−プロピル−トランス−４
−トリフルオロメトキシビシクロヘキサン¹ Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，Ｍｅ₄Ｓｉ） ０．８７（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，３Ｈ），０．７５−１．９
２（ｍ，１９Ｈ），２．００−２．２８（ｍ，４Ｈ），
４．０７（ｔｔ，Ｊ＝５，１１Ｈｚ，１Ｈ）¹⁹ Ｆ−ＮＭＲ（１８８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＣＦＣｌ₃） −５８．０（ｓ，３Ｆ） （実施例３） トランス−４”−プロピル―トランス―
４−トリフルオロメトキシ−トランス−１，１’：
４’，１”−テルシクロヘキサン（第１表中Ｎｏ．（Ｉ
−２）の化合物）の合成 （３−１） トランス−４”−プロピル−トランス−
１，１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トランス
−４−オールの合成（Ａ） トランス−４”−プロピル−トランス−１，１’：
４’，１”−テルシクロヘキサン−４−オン（６．８３
ｇ，２２．４ｍｍｏｌ）から実施例（１−１）と同様に
して、ただし精製はおこない、表記化合物２．４７ｇ
（８．０４ｍｍｏｌ，収率３６％）及びトランス−４”
−プロピル−トランス−１，１’：４’，１”−テルシ
クロヘキサン−シス−４−オール０．７５ｇ（２．４３
ｍｍｏｌ，収率１１％）を得た。 （３−２） トランス−４”−プロピル−トランス−
１，１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−トランス
−４−オールの合成（Ｂ） ４−（トランス−４’−プロピルビシクロヘキサン−ト
ランス−４−イル）フェノール（４．１９ｇ，１３．９
ｍｍｏｌ）及び１０％Ｐｄ／Ｃ（１．８７ｇ）の酢酸エ
チル１００ｍＬ懸濁液を水素雰囲気下（２０ａｔｍ）に
７０℃で１日間激しく攪拌した。不溶のＰｄ／Ｃをセラ
イト濾過によりのぞき、１Ｌのジクロロメタンで洗って
濾液とあわせ、減圧下に濃縮した。残渣をフラッシュシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサ
ン／酢酸エチル／酢酸エチル＝５／１／１）で精製し
て、表記化合物１．２９ｇ（４．２５ｍｍｏｌ，収率３
１％）及びトランス−４”−プロピル−トランス−１，
１’：４’，１”−テルシクロヘキサン−シス−４−オ
ール２．０１ｇ（６．６３ｍｍｏｌ，収率４８％）を得
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０７Ｃ 69/94 Ｃ０７Ｃ 69/94 Ｃ０７Ｄ 239/26 Ｃ０７Ｄ 239/26 Ｃ０９Ｋ 19/30 Ｃ０９Ｋ 19/30 19/34 19/34 19/42 19/42

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、環Ａはトランス−１，４−シクロへキシレン基
   または１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル
   基を表し、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄはそれぞれ独立的に１〜
   ２個のフッ素原子により置換されていてもよい１，４−
   フェニレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジ
   ン−２，５−ジイル基、ピラジン−２，５−ジイル基、
   ピリダジン−３，６−ジイル基、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また
   は１，３−ジオキサン−トランス−２，５−ジイル基を
   表し、Ｊ、Ｋ及びＬはそれぞれ独立的に単結合、−ＣＨ
   ₂ＣＨ₂−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−
   ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を表し、ｍ及びｎはそれぞれ
   独立的に０または１を表し、Ｒは１個または２個以上の
   フッ素原子または炭素原子数１〜１２のアルコキシル基
   により置換されていてもよい、炭素原子数１〜１６の直
   鎖または分岐状のアルキル基またはアルコキシル基、ま
   たは炭素原子数２〜１６の直鎖または分岐状のアルケニ
   ル基またはアルケニルオキシ基、または炭素原子数２〜
   １６の直鎖または分岐状のアルカノイルオキシ基、また
   は炭素原子数１〜１６の直鎖または分岐状のアルコキシ
   カルボニル基を表し、これらは分岐により不斉炭素が生
   じる場合には光学的に活性であってもラセミ体であって
   もよい。また、特に環Ｄが芳香環である場合にはＲは水
   素原子あるいはハロゲン原子を表してもよい。）で表さ
   れるトリフルオロメトキシ基を含有する液晶化合物。
2. 【請求項２】 一般式（Ｉ）において、環Ａがトランス
   −１，４−シクロヘキシレン基を表すところの請求項１
   記載の化合物。
3. 【請求項３】 一般式（Ｉ）において、Ｒが炭素原子数
   １〜１２の直鎖状アルキル基、あるいは環Ｄが芳香環の
   場合にＲが水素原子、塩素原子、臭素原子またはフッ素
   原子を表すところの請求項２記載の化合物。
4. 【請求項４】 一般式（Ｉ）において、環Ｂ、環Ｃ及び
   環Ｄがそれぞれ独立的に１〜２個のフッ素原子により置
   換されていてもよい１，４−フェニレン基、トランス−
   １，４−シクロヘキシレン基またはピリミジン−２，５
   −ジイル基を表し、Ｊ、Ｋ及びＬはそれぞれ独立的に単
   結合または−ＣＨ₂ＣＨ₂−を表すところの請求項３記載
   の化合物。
5. 【請求項５】 請求項１記載の一般式（Ｉ）記載の化合
   物を含有する液晶組成物。
6. 【請求項６】 請求項１記載の一般式（Ｉ）で表される
   化合物の製造方法であって、一般式（ＩＩ） 【化２】 （式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、ｍ、ｎ
   及びＲは一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表し、Ｒは
   低級アルキル基を表す。）で表されるジチオ炭酸エステ
   ルをハロニウムイオン発生剤存在下に、フッ化物イオン
   と反応させることを特徴とする製造方法。
7. 【請求項７】 一般式（ＩＩ）において、環Ａがトラン
   ス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、環Ｂ、環Ｃ及
   び環Ｄがそれぞれ独立的に１〜２個のフッ素原子により
   置換されていてもよい１，４−フェニレン基、トランス
   −１，４−シクロヘキシレン基またはピリミジン−２，
   ５−ジイル基を表し、Ｊ、Ｋ及びＬはそれぞれ独立的に
   単結合または−ＣＨ₂ＣＨ₂−を表し、Ｒが炭素原子数１
   〜１２の直鎖状アルキル基または環Ｄが芳香環の場合
   に、水素原子、塩素原子、臭素原子またはフッ素原子を
   表すところの請求項６記載の製造方法。