JPH1112271A - アキシアルにフッ素置換基を有する1,3−ジオキサン誘導体 - Google Patents
アキシアルにフッ素置換基を有する1,3−ジオキサン誘導体Info
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Abstract
イ用の液晶媒体の成分として有用な新規で安定な液晶化
合物またはメソゲン化合物を提供する。 【解決手段】本発明は下記一般式Iで表わされるアキシ
アルにフッ素置換基を有する1,3−ジオキサン誘導体
を提供する。これらの化合物は、新規であって、液晶媒
体の成分として格別に適する: R1−(A1−Z1)m−W−(Z2−A2)n−R2 (I) 式中、Wは、 【化1】 であり、そしてR1、R2、A1、A2、Z1、Z2、m、
n、 【化2】 n1、n2、n3、n4、n5、n6、Z3およびZ4は明細書
に定義されているとおりである。
Description
れるアキシアルにフッ素置換基を有する1,3−ジオキ
サン誘導体に関する。本発明はまた、一般式Iで表わさ
れる1,3−ジオキサン誘導体の液晶成分としての使
用、一般式Iで表わされる少なくとも1種の1,3−ジ
オキサン誘導体を含有する液晶媒体、およびこのような
液晶媒体を含有する液晶表示素子および電気光学表示素
子に関する。
−1,4−ジイル単位を含有する化合物は、例えばGB
2,248,059AおよびEP0,107,759B
1に記載されているが、1,3−ジオキサン−2,5−
ジイル単位をさらに含有する化合物はここには開示され
ていない。5−フルオロ−1,3−ジオキサン−2,5
−ジイル単位を含有する化合物は、例えば下記の刊行物
に記載されているが、これらに記載されている化合物は
5−フルオロ−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル単
位の2の位置に2個のメチル基を有する化合物である:
udryおよびA.MarquetによるTetrahedron(1991)、47(6)、1
001〜1012;EP381,531A2;T.Ishihara、M.Kuroboshi、K.Yam
aguchiおよびY.OkadaによるJ.Org.Chem.(1990)、55(10)、
3107〜3114;T.Yamazaki、T.YamamotoおよびT.Kitazumeに
よるJ.Org.Chem.(1989)、54(1)、83〜91。
体の成分として、特にTFTおよびSTNディスプレイ
用の液晶媒体の成分として適する新規で安定な液晶化合
物またはメソゲン化合物を見出すことにある。
表わされるアキシアルにフッ素置換基を有する1,3−
ジオキサン誘導体が液晶媒体の成分として格別に適する
ことが見出された: R1−(A1−Z1)m−W−(Z2−A2)n−R2 I 式中、Wは、
て、0または1であり、
時に
て、0または1であり、
炭素原子1〜12個を有するアルキル基またはアルケニ
ル基であり、この基は未置換であるか、あるいは置換基
として1個のCNまたはCF3を有するか、あるいは置
換基として少なくとも1個のハロゲンを有しており、こ
れらの基中に存在する1個または2個以上のCH2基は
また相互に独立して、ヘテロ原子が相互に直接に結合し
ないものとして、−O−、−S−、−CO−、−CO−
O−、−O−CO−または−O−CO−O−により置き
換えられていてもよく、R2はまた、F、ClまたはC
Nであることができ、
の基中に存在する1個のCH2基または隣接していない
2個以上のCH2基はまた、−O−および(または)−
S−により置き換えられていてもよく、 b)1,4−シクロヘキセニレン基、 c)1,4−フェニレン基であり、この基中に存在する
1個または2個のCH基はまた、Nにより置き換えられ
ていてもよく、 d)1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ピペ
リジン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイ
ル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイルおよび1,
2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル
からなる群からの基、
NまたはFにより置換されていてもよく、Z1、Z2、Z
3およびZ4はそれぞれ相互に独立して、−CO−O−、
−O−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2C
H2−、−CH=CH−、−C≡C−または単結合であ
り、そしてmおよびnはそれぞれ相互に独立して、0、
1、2または3であり、n1+n2+n3+m+n=2、
3または4であり、そしてn4+n5+n6+m+n=
1、2、3または4である。
として、特にねじれセルの原理、ゲスト−ホスト効果、
整列相の変形の効果(DAP)またはECB(電気的に
制御された複屈折)あるいは動的散乱の効果に基くディ
スプレイ用の液晶媒体の成分として使用することができ
る。この目的に従来使用されていた物質はいずれも、或
る種の欠点、例えば熱、光または電場の作用に対する不
適当な安定性、あるいは好ましくない弾性および(また
は)誘電物性を有する。式Iで表わされる化合物は液晶
媒体の成分として格別に適することがここに見出され
た。これらの化合物を使用して、安定な液晶媒体、特に
TFTまたはSTNディスプレイに適する安定な液晶媒
体を得ることができる。これらの新規化合物は、熱に対
する高い安定性の点で際立っており、かつまた保持率に
かかわり有利な数値を有する。式Iで表わされる化合物
は特に、大きい負の誘電異方性値△εを有し、従って整
列相の変形の効果に基くディスプレイ用に特に適してい
る。式Iで表わされる化合物はさらにまた、非常に小さ
い光学異方性値△nおよび好ましい相挙動および良好な
粘弾性物性を有する点で際立っている。
供することによって、各種用途の観点から、液晶混合物
の調製に適する液晶物質の範囲が非常に一般的に相当に
拡大される。式Iで表わされる化合物は広い用途範囲を
有する。置換基を選択することによって、これらの化合
物は液晶媒体を主として構成する基材として使用するこ
とができる;しかしながら、式Iで表わされる化合物は
また、別の種類の化合物からの液晶基材に添加して、例
えばこの種の誘電体の誘電異方性および(または)光学
異方性を変えることができ、および(または)そのしき
い値電圧および(または)その粘度を最適にすることが
できる。式の意味には、式Iで表わされる化合物に結合
した化学要素を有する同位体化合物の全部が包含され
る。
色であり、そして電気光学用途に対して好ましく位置す
る温度範囲で液晶中間相を形成する。これらの化合物は
化学物質、熱および光に対して安定である。従って、本
発明は式Iで表わされる化合物およびこれらの化合物を
液晶媒体の成分として使用することに関する。本発明は
また、式Iで表わされる少なくとも1種の化合物を含有
する液晶媒体、およびまたこの種の媒体を含有する液晶
表示素子、特に電気光学表示素子に関する。本明細書の
全体をとおして、R1、R2、Z1、Z2、A1、A2、W、
m、n、
Cycaは1,4−シクロヘキシレン基を表わし、Ch
eは1,4−シクロヘキセニレン基を表わし、Dioは
1,3−ジオキサン−2,5− ジイル基を表わし、D
itはジチアン−2,5−ジイル基を表わし、Phea
は1,4−フェニレン基を表わし、Pydはピリジン−
2,5−ジイル基を表わし、Pyraはピリミジン−
2,5−ジイル基を表わし、そしてBcoはビシクロ
[2.2.2]オクチレン基を表わすものとする。ここ
でCycaおよび(または)Pheaは未置換であるか、
あるいは置換基として1個または2個以上のFまたはC
Nを有することができる。
メソゲン基R1−(A1−Z1−)m−および−(Z2−
A2)n−R2 中に環を含有していない下記の付属式I
1で表わされる化合物: R1−W−R2 I1 メソゲン基R1−(A1−Z1−)m−および−(Z2−
A2)n−R2中に1個の環を含有する下記の付属式I2
〜I5で表わされる化合物:
−(Z2−A2)n−R2中に2個の環を含有する下記の付
属式I6〜I17で表わされる化合物:
および−(Z2−A2)n−R2中に3個の環を含有する下
記の付属式I18〜I49で表わされる化合物:
I4、I5、I6、I7、I10、I14およびI16
で表わされる化合物は、特に好適な化合物として挙げら
れる。付属式I2で表わされる好適化合物には、下記付
属式I2aおよびI2bで表わされる化合物が包含され
る:
3a〜I3cで表わされる化合物が包含される:
下記付属式I4aおよびI4bで表わされる化合物が包
含される:
5a〜I5cで表わされる化合物が包含される:
下記付属式I6a〜I6gで表わされる化合物が包含さ
れる:
6eで表わされる化合物は、特に好適である。
下記付属式I7a〜I7hで表わされる化合物が包含さ
れる:
7cおよびI7eで表わされる化合物は、特に好適であ
る。付属式I10で表わされる好適化合物には、下記付
属式I10a〜I10gで表わされる化合物が包含され
る:
よびI10fで表わされる化合物は、特に好適である。
は、下記付属式I14a〜I14gで表わされる化合物
が包含される:
よびI14eで表わされる化合物は、特に好適である。
は、下記付属式I16a〜I16hで表わされる化合物
が包含される:
よびI16eで表わされる化合物は、特に好適である。
おいて、R1およびR2は好ましくは、炭素原子1〜12
個を有する未置換の直鎖状アルキル、アルケニル、オキ
サアルキルまたはオキサアルケニル基である;R1およ
びR2は特に好ましくは、炭素原子1〜7個を有する未
置換の直鎖状アルキル基あるいは炭素原子2〜10個を
有する未置換の直鎖状アルケニル基である。アルケニル
基は好ましくは、1E−アルケニル、3E−アルケニル
または4−アルケニルであり、特に好ましくは1E−ま
たは3E−アルケニルである。R2は二番目に好ましい
ものとして、F、Cl、OCF3、OCHF2、CF3、
CHF2、OCHFCF3、OCHFCHF2、OCH2C
F3、OC2F5、OC3F7、OCF=CHF、OCF2C
HFCF3、特にF、OCF3、OCHF2、OCHFC
F3またはOCHFCHF2である。
て、Phea、Cyca、Che、PydまたPyra、
特に好ましくはPhea、CycaまたはCheであり、
さらに特に好ましくは、PheaまたはCycaである。
A1およびA2は好ましくは、相互に独立して下記の基で
ある:
る。
環は同一または相違する意味を有することができる。環
A2にも、そしてまた連結器Z1およびZ2にも同じこと
が当てはまる。Z1、Z2、Z3およびZ4は好ましくは、
相互に独立して、CH2CH2または単結合であり、特に
好ましくは単結合である。mおよびnは好ましくは、相
互に独立して、0、1または2であり、特に好ましく
は、0または1である。n1+n2+n3+m+nの合計
は好ましくは2または3であり、特に好ましくは2であ
る。n4+n5+n6+m+nの合計は好ましくは1、2
または3であり、特に好ましくは2または3であり、さ
らに特に好ましくは2である。下記式1〜17は構造単
位Wの特に好適な意味を表わす:
して、HまたはFである。基L1*、L2*およびL3*の1
つはFであり、そして他の基L1*、L2*およびL3*はそ
れぞれ相互に独立して、HまたはFである。基L1*、L
2*およびL3*のうちの2個のみが式中に存在する場合、
すなわちL1*とL2*またはL1*とL3*およびL2*とL3*
のみが存在する場合、これらの2個の基のうちの一方は
Fであり、他方はHまたはFである。これらの構造単位
Wの中で、式1〜10で表わされる構造単位は特に好ま
しい。式Iで表わされる化合物の全部において、構造単
位Wに存在するフッ素原子は、フルオロシクロヘキサン
または5−フルオロ−1,3−ジオキサン単位において
アキシアル位置に存在する。他の置換基は相互にトラン
ス配置で存在する。この関係は、本発明による下記の好
適化合物を引用して例示することができる:
り、そしてこれらの基の他方はHまたはFであり、そし
てyは1または2であり、そしてR1およびR2は請求項
1に定義されているとおりである。R1およびR2がアル
キル基および(または)アルコキシ基である場合、この
基は直鎖状または分枝鎖状であることができる。この基
は好ましくは、直鎖状であって、炭素原子2個、3個、
4個、5個、6個または7個を有し、従って好ましく
は、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、
ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキ
シ、ヘキソキシまたはヘプトキシであり、さらにまたメ
チル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシ
ル、メトキシ、オクトキシ、ノノキシ、デコキシまたは
ウンデコキシであることができる。
−オキサプロピル(=メトキシメチル)、2−(=エト
キシメチル)または3−オキサブチル(=2−メトキシ
エチル)、2−、3−または4−オキサペンチル、2
−、3−、4−または5−オキサヘキシル、2−、3
−、4−、5−または6−オキサヘプチル、2−、3
−、4−、5−、6−または7−オキサオクチル、2
−、3−、4−、5−、6−、7−または8−オキサノ
ニルあるいは2−、3−、4−、5−、6−、7−、8
−または9−オキサデシルである。
この基は直鎖状または分枝鎖状であることができる。好
ましくは、この基は直鎖状であって、炭素原子2〜10
個を有する。従って、この基は特に、ビニル、プロプ−
1−または−2−エニル(prop−1−or−2−e
nyl)、ブト−1−、−2−または−3−エニル、ペ
ント−1−、−2−、−3−または−4−エニル、ヘキ
シ−1−、−2−、−3−、−4−または−5−エニ
ル、ヘプト−1−、−2−、−3−、−4−、−5−ま
たは−6−エニル、オクト−1−、−2−、−3−、−
4−、−5−、−6−または−7−エニル、ノン−1
−、−2−、−3−、−4−、−5−、−6−、−7−
または−8−エニル、あるいはデク−1−、−2−、−
3−、−4−、−5−、−6−、−7−、−8−または
−9−エニルである。
の基中に存在する1個のCH2基が−O−により置き換
えられている場合、この基は直鎖状または分枝鎖状であ
ることができる。この基は好ましくは、直鎖状であっ
て、炭素原子2〜10個を有する。従って、この基は特
に、ビニルオキシ、プロプ−1−または−2−エニルオ
キシ、ブト−1−、−2−または−3−エニルオキシ、
ペント−1−、−2−、−3−または−4−エニルオキ
シ、ヘキシ−1−、−2−、−3−、−4−または−5
−エニルオキシ、ヘプト−1−、−2−、−3−、−4
−、−5−または−6−エニルオキシ、オクト−1−、
−2−、−3−、−4−、−5−、−6−または−7−
エニルオキシ、ノン−1−、−2−、−3−、−4−、
−5−、−6−、−7−または−8−エニルオキシある
いはデク−1−、−2−、−3−、−4−、−5−、−
6−、−7−、−8−または−9−エニルオキシキシあ
るいは2−オキサブト−3−エニル(ビニルオキシメチ
ル)、2−オキサペント−3−または−4−エニルある
いは3−オキサペント−4−エニル、
5−エニル、3−オキサヘキシ−4−または−5−エニ
ルあるいは4−オキサヘキシ−5−エニル、2−オキサ
ヘプト−3−、−4−、−5−または−6−エニル、3
−オキサヘプト−4−、−5−または−6−エニル、4
−オキサヘプト−5−または−6−エニルあるいは5−
オキサヘプト−6−エニル、2−オキサオクト−3−、
−4−、−5−、−6−または−7−エニル、3−オキ
サオクト−4−、−5−、−6−または−7−エニル、
4−オキサオクト−5−、−6−または−7−エニル、
5−オキサオクト−6−または−7−エニルあるいは6
−オキサオクト−7−エニル、2−オキサノン−3−、
−4−、−5−、−6−、−7−または−8−エニル、
3−オキサノン−4−、−5−、−6−、−7−または
−8−エニル、4−オキサノン−5−、−6−、−7−
または−8−エニル、5−オキサノン−6−、−7−ま
たは−8−エニル、6−オキサノン−7−または−8−
エニルあるいは7−オキサノン−8−エニル
−5−、−6−、−7−、−8−または−9−エニル、
3−オキサデク−4−、−5−、−6−、−7−、−8
−または−9−エニル、4−オキサデク−5−、−6
−、−7−、−8−または−9−エニル、5−オキサデ
ク−6−、−7−、−8−または−9−エニル、6−オ
キサデク−7−、−8−または−9−エニル、7−オキ
サデク−8−または−9−エニルあるいは8−オキサデ
ク−9−エニル、2−オキサウンデク−3−、−4−、
−5−、−6−、−7−、−8−、−9−または−10
−エニル、3−オキサウンデク−4−、−5−、−6
−、−7−、−8−、−9−または−10−エニル、4
−オキサウンデク−5−、−6−、−7−、−8−、−
9−または−10−エニル、5−オキサウンデク−6
−、−7−、−8−、−9−または−10−エニル、6
−オキサウンデク−7−、−8−、−9−または−10
−エニル、7−オキサウンデク−8−、−9−または−
10−エニル、8−オキサウンデク−9−または−10
−エニルあるいは9−オキサウンデク−10−エニルで
ある。
基中に存在する1個のCH2 基が−O−により置き換
えられており、かつまた1個のCH2基が−CO−によ
り置き換えられている場合、これらの基は好ましくは隣
接している。従って、これらはアシルオキシ基−CO−
O−またはオキシカルボニル基−O−CO−を含有す
る。これらの基は好ましくは、直鎖状であつて、炭素原
子2〜6個を有する。従って、これらの基は特に、アセ
チルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペ
ンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセトキシメ
チル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチ
ル、ペンタノイルオキシメチル、2−アセトキシエチ
ル、2−プロピオニルオキシエチル、2−ブチリルオキ
シエチル、3−アセトキシプロピル、3−プロピオニル
オキシプロピル、4−アセトキシブチル、メトキシカル
ボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、
ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシ
カルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポ
キシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、2
−(メトキシカルボニル)エチル、2−(エトキシカル
ボニル)エチル、2−(プロポキシカルボニル)エチ
ル、3−(メトキシカルボニル)プロピル、3−(エト
キシカルボニル)プロピル、4−(メトキシカルボニ
ル)ブチルである。
ル基であって、1個のCNまたはCF3により置換され
ている場合、この基は好ましくは、直鎖状であり、CN
またはCF3による置換は、ω−位置にある。R1および
R2がアルキル基またはアルケニル基であって、少なく
とも1個のハロゲンにより置換されている場合、この基
は好ましくは、直鎖状であり、そしてハロゲンは好まし
くは、FまたはClである。多置換されている場合、ハ
ロゲンは好ましくは、Fである。生成する基はまた、過
フッ素化されている基が包含される。1個の置換基を有
する場合、このフッ素または塩素置換基はいずれか所望
の位置に存在することができるが、好ましくはω−位置
に存在する。分枝鎖状側鎖基R1およびR2を有する式I
で表わされる化合物は、これらが慣用の液晶基材中で良
好な溶解性を有することから、場合により重要である
が、特にこれらが光学活性である場合には、カイラルド
ーピング剤として重要である。この種のスメクティック
化合物は、強誘電性材料の成分として適している。
は、例えば熱によりアドレスされるディスプレイに適し
ている。この種の分枝鎖状基は一般に、1個よりも多く
ない側鎖を有する。好適な分枝鎖状基R1およびR2は、
イソプロピル、2−ブチル(=1−メチルプロピル)、
イソブチル(=2−メチルプロピル)、2−メチルブチ
ル、イソペンチル(=3−メチルブチル)、2−メチル
ペンチル、3−メチルペンチル、2−エチルヘキシル、
2−プロピルペンチル、イソプロポキシ、2−メチルプ
ロポキシ、2−メチルブトキシ、3−メチルブトキシ、
2−メチルペントキシ、3−メチルペントキシ、2−エ
チルヘキソキシ、1−メチルヘキソキシおよび1−メチ
ルヘプトキシである。
光学的鏡像異性体およびまたその混合物を包含する。式
Iおよびその付属式で表わされる化合物の中で、その分
子中に存在する基の少なくとも一つが前記の好適な意味
の一つを有する化合物は好ましい化合物として挙げられ
る。本発明における式Iで表わされる化合物の若干の非
常に特に好適な小さいグループは下記付属式Ia1〜I
h6で表わされる:
はそれぞれ相互に独立して、HまたはFである。基
L1*、L2*およびL3*のうちの1つはFであり、そして
他の基L1*、L2*およびL3*はそれぞれ相互に独立し
て、HまたはFである。基L1*、L2*およびL3*のうち
の2つのみが式中に存在する場合、すなわちL1*とL2*
またはL1*とL3*またはL2*とL3*が存在する場合、こ
れらの2つの基のうちの一方はFであり、そして他方は
HまたはFである。式Ia1〜Ih6で表わされる化合
物の中で、式Ia1〜Ia3、Ib1〜Ib6、Id1
およびId2で表わされる化合物は好ましいものとして
挙げられる。式Ia1〜Ia3、Ib1〜Ib6、Id
1およびId2において、R1およびR2がそれぞれ相互
に独立して、炭素原子1〜12個を有するアルキル基、
好ましくは炭素原子1〜7個を有する直鎖状の未置換ア
ルキル基、あるいは炭素原子2〜12個を有するアルケ
ニル基、好ましくは炭素原子2〜10個を有する直鎖状
の未置換アルケニル基である化合物は特に好適である。
これらのアルケニル基の中で、1E−アルケニル基およ
び3E−アルケニル基は特に好ましいものとして挙げら
れる。
ばHouben-WeylによるMethoden derOrganishen Chemie、G
eorg-Thieme出版社、Stuttgartなどの標準的学術書)に
記載されているようなそれ自体公知の方法により、当該
反応に適する公知の反応条件の下に製造することができ
る。本明細書には詳細に記載されていないが、それ自体
は公知である変法をここで使用することもできる。出発
物質は公知であるか、または公知方法によって製造する
ことができる。所望により、これらの化合物はまた、こ
れらを反応混合物から単離せずに、その代わりにこれら
を式Iで表わされる化合物に直ちに変換することによっ
て、その場で生成させることもできる。本発明による化
合物は、例えば下記の反応経路に従い製造することがで
きる:
Z1−)m−は好ましくは、アルキル、アリール、4−ア
ルコキシシクロヘキシルまたは4−アリールシクロヘキ
シルである。
n−R2は好ましくは、アルキル、アルケニルまたはアリ
ールである。
たはFである。
たはFである。
たはFである。
たはFである。
r)/DMFと反応させることによって、化合物OHC
−CHF−(CH2OCH2C6H5)2を製造することも
できる。
り、そして他の基L1*、L2*およびL3*はそれぞれ相互
に独立して、HまたはFである。好ましい式Iで表わさ
れる化合物は下記のとおりにして製造される:
明による1種または2種以上の化合物以外に、追加の構
成成分として、2〜40種、特に4〜30種の成分を含
有する。これらの媒体は非常に特に好ましくは、本発明
による1種または2種以上の化合物以外に、7〜25種
の成分を含有する。これらの追加の構成成分は好ましく
は、ネマティックまたはネマティック相形成性(モノト
ロピックまたはアイソトロピック)物質、特にアゾキシ
ベンゼン化合物、ベンジリデンアニリン化合物、ビフェ
ニル化合物、ターフェニル化合物、フェニルまたはシク
ロヘキシルベンゾエート化合物、シクロヘキサンカルボ
ン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル化合物、
シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシ
ルエステル化合物、シクロヘキシルシクロヘキサンカル
ボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル化合
物、安息香酸のシクロヘキシルフェニルエステル化合
物、シクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニ
ルエステル化合物、シクロヘキシルシクロヘキサンカル
ボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル化合物、
キシルビフェニル化合物、フェニルシクロヘキシルシク
ロヘキサン化合物、シクロヘキシルシクロヘキサン化合
物、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキサン化合
物、1,4−ビス−シクロヘキシルベンゼン化合物、
4,4´−ビス−シクロヘキシルビフェニル化合物、フ
ェニル−またはシクロヘキシル−ピリミジン化合物、フ
ェニル−またはシクロヘキシル−ピリジン化合物、フェ
ニル−またはシクロヘキシル−ジオキサン化合物、フェ
ニル−またはシクロヘキシル−1,3−ジチアン化合
物、1,2−ジフェニルエタン化合物、1,2−ジシク
ロヘキシルエタン化合物、1−フェニル−2−シクロヘ
キシルエタン化合物、1−シクロヘキシル−2−(4−
フェニルシクロヘキシル)エタン化合物、1−シクロヘ
キシル−2−ビフェニリルエタン化合物、1−フェニル
−2−シクロヘキシルフェニルエタン化合物、ハロゲン
化されていてもよいスチルベン化合物、ベンジルフェニ
ルエーテル化合物、トラン化合物および置換ケイ皮酸化
合物からなる群からの物質から選択される。これらの化
合物中に存在する1,4−フェニレン基はまたフッ素化
されていてもよい。
る最も重要な化合物は、下記式1、2、3、4および5
で表わすことができる特徴を有する: R´−A−E−R´´ 1 R´−A−COO−E−R´´ 2 R´−A−OOC−E−R´´ 3 R´−A−CH2CH2−E−R´´ 4 R´−A−C≡C−E−R´´ 5
よびEは同一または異なっていてもよく、それぞれ相互
に独立して、−Phe−、−Cyc−、−Phe−Ph
e−、−Phe−Cyc−、−Cyc−Cyc−、−P
yr−、−Dio−、−G−Phe−および−G−Cy
c−から形成される群からの二価の基およびそれらの鏡
像基であり、これらの基において、Pheは未置換の、
またはフッ素置換されている1,4−フェニレンであ
り、Cycはトランス−1,4−シクロヘキシレンまた
は1,4−シクロヘキセニレンであり、Pyrはピリミ
ジン−2,5−ジイルまたはピリジン−2,5−ジイル
であり、Dioは1,3−ジオキサン−2,5−ジイル
であり、そしてGは2−(トランス−1,4−シクロヘ
キシル)エチル、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリジ
ン−2,5−ジイルまたは1,3−ジオキサン−2,5
−ジイルである。
Cyc、PheまたはPyrである。Eは好ましくは、
Cyc、PheまたはPhe−Cycである。本発明に
よる媒体は好ましくは、式1、2、3、4および5にお
いて、AおよびEがCyc、PheおよびPyrからな
る群から選ばれる化合物から選択される1種または2種
以上の成分、および同時に、式1、2、3、4および5
において、基AおよびEのうちの一方がCyc、Phe
およびPyrからなる群から選ばれ、他方の基が−Ph
e−Phe−、−Phe−Cyc−、−Cyc−Cyc
−、−G−Phe−および−G−Cyc−からなる群か
ら選ばれる化合物から選択される1種または2種以上の
成分、およびまた任意に、式1、2、3、4および5に
おいて、基AおよびEが−Phe−Cyc−、−Cyc
−Cyc−、−G−Phe−および−G−Cyc−から
なる群から選ばれる化合物から選択される1種または2
種以上の成分を含有する。
合物の狭い付属群において、R´およびR´´はそれぞ
れ相互に独立して、8個までの炭素原子を有するアルキ
ル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、ア
ルケニルオキシまたはアルカノイルオキシである。この
狭い付属群を以下でグループAと称し、これらの化合物
を付属式1a、2a、3a、4aおよび5aで識別す
る。これらの化合物の大部分において、R´およびR´
´は相互に相違しており、これらの基の一方は通常、ア
ルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルコキシアル
キルである。
合物のもう一つの狭い付属群はグループBとして知られ
ており、これらの化合物において、R´´は、−F、−
Cl、−NCSまたは−(O)iH3-(k+1)FkCl1であ
る(ここで、iは0または1であり、そしてk+lは
1、2または3である);R´´がこの意味を有する化
合物を付属式1b、2b、3b、4bおよび5bで識別
する。付属式1b、2b、3b、4bおよび5bで表わ
される化合物の中で、R´´が、−F、−Cl、−NC
S、−CF3、−OCHF2または−OCF3である化合
物は特に好ましい化合物として挙げられる。
で表わされる化合物において、R´は付属式1a〜5a
で表わされる化合物について定義されているとおりであ
り、好ましくはアルキル、アルケニル、アルコキシまた
はアルコキシアルキルである。
合物のさらにもう一つの狭い付属群において、R´´
は、−CNである;この付属群は下記のグループCとし
て知られており、この付属群の化合物を対応して、付属
式1c、2c、3c、4cおよび5cで表わす。この付
属式1c、2c、3c、4cおよび5cで表わされる化
合物において、R´は付属式1a〜5aで表わされる化
合物について定義されているとおりであり、好ましくは
アルキル、アルコキシまたはアルケニルである。グルー
プA、BおよびCの好適化合物に加えて、提案されてい
る他の種々の置換基を有する式1、2、3、4および5
で表わされる別の化合物も慣用である。これらの物質の
全部は刊行物から公知の方法もしくはその類似方法によ
り得ることができる。
よる式Iで表わされる化合物に加えて、グループAおよ
び(または)グループBおよび(または)グループCか
ら選択される1種または2種以上の化合物を含有する。
本発明による媒体中に存在するこれらのグループからの
化合物の重量割合は好ましくは、下記のとおりである: グループA:0〜90%、好ましくは10〜90%、特
に30〜90%、 グループB:0〜80%、好ましくは10〜80%、特
に10〜65%、 グループC:0〜80%、好ましくは5〜80%、特に
5〜50%。 本発明による特定の媒体中に存在するグループAおよび
(または)グループBおよび(または)グループCの成
分の重量割合の合計は好ましくは、5%〜90%、特に
0%〜90%である。
よる化合物を1〜40%、特に好ましくは5〜30%の
割合で含有する。さらに好ましい媒体は、本発明による
化合物を40%よりも多い割合で、特に45〜90%の
割合で含有する。この媒体は好ましくは、3種、4種ま
たは5種の本発明による化合物を含有する。本発明によ
る媒体は、それ自体慣用の方法により製造することがで
きる。一般に、諸成分を、有利には高められた温度で、
相互に溶解する。液晶媒体は適当な添加剤を用いること
によって、これらの媒体を従来開示されている全ての型
式の液晶表示素子で使用することができるような方法で
本発明に従い変性することができる。この種の添加剤は
当業者に公知であり、刊行物に詳細に記載されている
(H.Kelker/R.HatzによるHandbook of Liquid Crystal
s,Verlag Chemie,Weinheim,1980)。例えば、着色ゲス
ト−ホスト系を製造するために多色性染料を添加するこ
とができ、誘電異方性、粘度および(または)ネマティ
ック相の配向を変える物質を添加することができる。
化合物の構造はいずれも略語で示されており、化学式へ
の変換は以下の表AおよびBに従い行うことができる。
基CnH2n+1および基CmH2m+1は全部が、それぞれn個
またはm個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基であ
る。表B中のコードは自明である。表Aにおいて、基本
構造に関する略語のみが示されている。それぞれの場合
に、この基本構造に関する略語の後に、−印により分離
して、置換基R1、R2、L1およびL2に関するコードが
示されている。
とするものであって、制限を示すものではない。本明細
書全体にわたり、パーセントデータは重量パーセントで
ある。温度は全部が摂氏度で示されている。b.p.は
沸点を表わし、m.p.=融点であり、cl.p.=透
明点である。さらにまた、C=結晶状態、N=ネマティ
ック相、S=スメクティック相そしてI=アイソトロピ
ック相である。これらの記号間の数値は摂氏度による転
移温度である。△nは光学異方性を表わし(589n
m、20℃)、そして粘度(mm2/秒)は20℃で測
定した。「慣用の仕上げ処理」は、必要に応じて、水を
添加し、この混合物をジクロロメタン、ジエチルエーテ
ル、n−ペンタンまたはトルエンにより抽出し、この有
機相を分離採取し、乾燥させ、次いで蒸発させ、この生
成物を減圧蒸留により、あるいは結晶化および(また
は)クロマトグラフイにより精製することを意味する。
はまた、pTsOHの略語で表わされる) BnBr ベンジルブロマイド Pd/C 活性炭上のパラジウム CH3CN アセトニトリル Et2O ジエチルエーテル tBu tert−ブチル ClSi(CH3)3 クロロトリメチルシラン THF テトラヒドロフラン
ド Me3SiOTf トリメチルシリル トリフル
オロメタンスルホネート(これはまた、TMSOTfの
略語で表わされる) セレクトフルオル(Selectfluor) N−フルオロ−N−クロロメチルトリエチレンジアミン
ビス(テトラフルオロボレート) Ph3PCHOCH3 メトキシメチレントリフェニル
ホスファン
mlとの混合物を、不活性気体雰囲気下に0℃に冷却さ
せ、次いでTHF 100ml中のジエチルプロピルマ
ロネート(1)110mmolの溶液を滴下して添加す
る。この混合物を5時間撹拌した後に(0℃で2時間、
室温で1時間、次いで40℃で2時間)、0℃〜5℃に
おいてアセトニトリル200ml中のセレクトフルオル
129mmolの懸濁液を添加し、次いでさらに12時
間撹拌を継続する。この混合物を次いで、慣用の仕上げ
処理に付す。クロマトグラフイおよび減圧蒸留により化
合物2が得られる。
olの溶液を、不活性気体雰囲気下に−30℃におい
て、LiAlH4 105mmol、トルエン25m
lおよびTHF 90mlの混合物に滴下して添加す
る。この混合物を30℃でさらに20分間、次いで20
℃で1.5時間撹拌し、次いで水12ml中の炭酸ナト
リウムデカハイドレート101mmolの溶液を用いて
加水分解する。この混合物を次いで、慣用の仕上げ処理
に付す。クロマトグラフイにより化合物3が得られる。
不活性気体雰囲気下に温度が30℃以上に上昇しないよ
うな速度で、化合物3 29mmol、トリエチルアミ
ン160mmolおよびN,N−ジメチルホルムアミド
50mlの混合物に滴下して添加する。この混合物を室
温でさらに2時間撹拌し、n−ペンタン100mlを添
加し、次いでこの混合物をさらに5分間撹拌し、次いで
慣用の仕上げ処理に付す。減圧蒸留し、化合物4を得
る。
n−プロピルシクロヘキサンアルデヒド25mmol
を、不活性気体雰囲気下に−70℃において、化合物4
20mmol、CH2Cl2 80mlおよびトリメチ
ルシリルトリフルオロメタンスルホネート3mmolの
混合物に滴下して添加する。この混合物を−70℃で2
時間撹拌した後に、ピリジン30mmolを滴下して添
加し、この混合物を室温までゆっくり温め、飽和NaH
CO3溶液100mlを添加し、この混合物をさらに
0.25時間撹拌し、次いで慣用の仕上げ処理に付す。
クロマトグラフイおよびヘキサンからの再結晶により化
合物5を得る;C 112 I;△ε=−4.3;△n
=+0.036。
Claims (11)
- 【請求項1】下記一般式Iで表わされるアキシアルにフ
ッ素置換基を有する1,3−ジオキサン誘導体: R1−(A1−Z1)m−W−(Z2−A2)n−R2 I 式中、 Wは、 【化1】 はそれぞれ相互に独立して、 【化2】 であり、 n1、n2およびn3はそれぞれ相互に独立して、0また
は1であり、 基 【化3】 でなければならず、そしてこれらの基のもう一つは、同
時に 【化4】 でなければならず、 【化5】 であり、 n4、n5およびn6はそれぞれ相互に独立して、0また
は1であり、 基 【化6】 でなければならず、 R1およびR2はそれぞれ相互に独立して、炭素原子1〜
12個を有するアルキル基またはアルケニル基であり、
この基は未置換であるか、あるいは置換基として1個の
CNまたはCF3を有するか、あるいは置換基として少
なくとも1個のハロゲンを有しており、これらの基中に
存在する1個または2個以上のCH2基はまた相互に独
立して、ヘテロ原子が相互に直接に結合しないものとし
て、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−
CO−または−O−CO−O−により置き換えられてい
てもよく、 R2はまた、F、ClまたはCNであることができ、 A1およびA2はそれぞれ相互に独立して、 a)トランス−1,4−シクロヘキシレン基であり、こ
の基中に存在する1個のCH2基または隣接していない
2個以上のCH2基はまた、−O−および(または)−
S−により置き換えられていてもよく、 b)1,4−シクロヘキセニレン基、 c)1,4−フェニレン基であり、この基中に存在する
1個または2個のCH基はまた、Nにより置き換えられ
ていてもよく、 d)1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ピペ
リジン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイ
ル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイルおよび1,
2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル
からなる群からの基、であり、上記基a)、b)および
c)はCNまたはFにより置換されていてもよく、 Z1、Z2、Z3およびZ4はそれぞれ相互に独立して、−
CO−O−、−O−CO−、−CH2O−、−OCH
2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−ま
たは単結合であり、そしてmおよびnはそれぞれ相互に
独立して、0、1、2または3であり、 n1+n2+n3+m+n=2、3または4であり、そし
てn4+n5+n6+m+n=1、2、3または4であ
る。 - 【請求項2】式Iにおいて、n1+n2+n3++m+n
=2または3であり、そしてn4+n5+n6+m+n=
2または3であることを特徴とする、請求項1に記載の
1,3−ジオキサン誘導体。 - 【請求項3】式Iにおいて、R1およびR2がそれぞれ相
互に独立して、炭素原子1〜12個を有する未置換の直
鎖状アルキル基あるいは1E−または3E−アルケニル
基であることを特徴とする、請求項1および2のいずれ
か1項に記載の1,3−ジオキサン誘導体。 - 【請求項4】式Iにおいて、Z1及びZ2が単結合であ
り、そして、Z3およびZ4が単結合または−CH2CH2
−基であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか
1項に記載の1,3−ジオキサン誘導体。 - 【請求項5】下記式で表わされる1,3−ジオキサン誘
導体: 【化7】 式中、 R1およびR2は請求項1に定義されているとおりであ
る。 - 【請求項6】下記式で表わされる1,3−ジオキサン誘
導体: 【化8】 式中、 R1およびR2は請求項1に定義されているとおりであ
り、そして基L1*およびL1*の1つはFであり、そして
他の1つはHまたはFである。 - 【請求項7】下記式で表わされる1,3−ジオキサン誘
導体: 【化9】 式中、 R1およびR2は請求項1に定義されているとおりであ
り、そしてyは1または2である。 - 【請求項8】請求項1に記載の式Iで表わされる化合物
の液晶媒体の成分としての使用。 - 【請求項9】少なくとも2種の液晶成分を含有する液晶
媒体であって、少なくとも1種の請求項1に記載の式I
で表わされる1,3−ジオキサン誘導体を含有すること
を特徴とする液晶媒体。 - 【請求項10】請求項9に記載の液晶媒体を含有するこ
とを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項11】請求項9に記載の液晶媒体を誘電体とし
て含有することを特徴とする電気光学表示素子。
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