KR20080081984A

KR20080081984A - 액정 매질에서의 사용 및 치료 활성 물질로서의 사용을위한 벤조크로멘 유도체

Info

Publication number: KR20080081984A
Application number: KR1020087018047A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 타우게르벡; 엘비라 몬테네그로; 아츠타카 마나베; 헤르베르트 플라흐
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-09-10
Also published as: TWI426071B; JP2009523123A; EP1963300B1; TW200732317A; KR101417138B1; JP2015131817A; WO2007079842A1; CN101341140A; CN101341140B; US7998541B2; US20090247620A1; EP1963300A1; JP5745209B2

Abstract

본 발명은 하기 화학식 I의 벤조크로멘 유도체, 이러한 화합물을 포함하는 액정 매질 및 전자 광학 디스플레이, 특히 TN, OCB, LCOS 및/또는 IPS-LCD에서의 이들 액정 매질의 용도, 및 치료학적 활성 성분으로서의 화학식 I의 화합물 및 이의 생리학적으로 허용되는 유도체의 용도에 관한 것이다:

(화학식 I)

상기 식에서,

각 파라미터는 명세서에 기재된 의미를 갖는다.

Description

액정 매질에서의 사용 및 치료 활성 물질로서의 사용을 위한 벤조크로멘 유도체{BENZOCHROMENE DERIVATIVES FOR USE IN LIQUID CRYSTAL MEDIA AND AS THERAPEUTIC ACTIVE SUBSTANCES}

본 발명은 벤조크로멘 유도체, 바람직하게는 메조상 벤조크로멘 유도체, 특히는 액체-결정성 벤조크로멘 유도체, 및 이러한 벤조크로멘 유도체를 포함하는 액정 매질에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 액정 디스플레이, 특히 능동 매트릭스 어드레싱된 액정 디스플레이(AMD 또는 AM LCD), 즉, 예를 들면, TFT("thin film transistor"), 배리스터(varistor), 다이오드 또는 MIM("metal-insulator-metal")와 같은 능동 전기 소자의 매트릭스에 의해 어드레싱되고, 그 결과로 탁월한 이미지 품질을 갖는 액정 디스플레이에 관한 것이다. 이들의 경우, 특히, 양성 유전 이방성(△ε)을 갖는 네마틱 액정이 사용되는 TN("twisted nematic") 효과 및 IPS("in plane switching") 효과가 이용된다.

이러한 타입의 액정 디스플레이에서, 액정은 전압의 인가시에 광학적 성질이 가역적으로 변하는 유전체로서 사용된다. 매질로서 액정을 사용하는 전자 광학 디스플레이는 본 기술 분야의 전문가들에게 알려져 있다. 이러한 액정 디스플레이는 다양한 전자 광학 효과를 이용한다. 이러한 효과중에서 가장 일반적인 효과는 액 정 지향제(liquid-crystal director)의 균질의 실질적으로 평면상의 초기 얼라인먼트 및 약 90°각도로 꼬인(twisted) 네마틱 구조를 갖는 TN("twisted nematic") 효과, STN("super-twisted nematic") 효과 및 180°이상 꼬인 네마틱 구조를 갖는 SBE("supertwisted birefringence effect") 효과이다. 이들 및 유사한 전자 광학 효과에서는, 양성 유전 이방성(△ε)을 가진 액정 매질이 사용된다.

콘트라스트의 탁월하게 낮은 시야각 의존성을 갖는 전자 광학 효과는 축방향 대칭성 마이크로픽셀(axially symmetrical micropixels)(ASM)을 이용한다. 이러한 효과에서, 각 픽셀의 액정은 중합체 물질에 의해 원추형 방식으로 둘러 싸인다. 이러한 모드는 플라즈마 채널을 통하여 어드레싱과 조합하는데 특히 적합하다. 따라서, 콘트라스트의 양호한 시야각 의존성을 갖는 대용량 PA("plasma addressed") LCD를 얻을 수 있다.

최근에 널리 사용되는 IPS("in plane switching") 효과는 사용되는 디스플레이 모드에 따라 유전적으로 양성이거나 또는 유전적으로 음성인 매질에서 염료를 사용할 수 있는 "게스트/호스트" 디스플레이와 유사한 방식으로 유전적으로 양성이며 또한 유전적으로 음성인 액정 매질 모두를 사용할 수 있다.

또한, OCB 디스플레이와 같은, LCOS 디스플레이 및 복굴절 효과를 기초로 하는 디스플레이도 또한 관심이 있다. 일반적으로는 액정 디스플레이에서, 즉 또한 이들 효과를 사용하는 디스플레이에서의 작동 전압은 가능한 한 낮아야만 하기 때 문에, 일반적으로는 우세하게, 대부분의 경우에는 보다 더 필수적으로 상응하는 신호를 갖는 유전 이방성을 가진 액정 화합물, 즉 유전적으로 양성인 매질의 경우에는 양성 유전 이방성을 갖는 화합물로, 유전적으로 음성인 매질의 경우에는 음성 유전 이방성을 갖는 화합물로 이루어지는, 절대값이 큰 유전 이방성을 갖는 액정 매질이 사용된다. 이들 개개 타입의 (유전적으로 양성이거나 또는 유전적으로 음성인) 매질에서, 전형적으로는 상당량의 유전적으로 중성인 액정 화합물이 사용된다. 일반적으로는 매질의 유전 이방성의 신호와 반대의 유전 이방성의 신호를 갖는 액정 화합물은 극히 미량으로 사용되거나 또는 전혀 사용되지 않는다.

예외적인 것은 액정 매질이 박막 트랜지스터의 능동 매트릭스에 의해 어드레싱되는 MIM("metal-insulator-metal") 디스플레이[참조: Simmons, J.G., Phys. Rev. 155 No. 3, pp. 657-660 및 Niwa, J.G. et al., SID 84 Digest, pp. 304-307, June 1984]용의 액정 매질에 의해 형성된다. 다이오드 스위칭의 비선형 특성 라인을 이용하는 이러한 타입의 어드레싱에서, 기억 캐패시터는 TFT 디스플레이와는 대조적으로 액정 디스플레이 소자(픽셀)의 전극과 함께 충전시킬 수 없다. 따라서, 어드레싱 사이클 도중의 전압 강하 효과를 감소시키기 위해서는, 최대로 가능한 베이스 값의 유전상수가 필수적이다. 예를 들면, MIM-TN 디스플레이에서 사용된 바와 같은 유전적으로 양성의 매질의 경우, 분자축(

⊥)에 수직인 유전상수는 그것이 픽셀의 기본 용량을 결정하기 때문에 가능한 한 커야만 한다. 이러한 목적에서, 예를 들면, WO 93/01253, EP 0 663 502 및 DE 195 21 483에 기술되어 있는 바와 같이, 유전적으로 양성인 액정 매질내에 유전적으로 양성인 화합물 이외에도 또 한 음성 유전 이방성을 갖는 화합물이 동시에 사용된다.

다른 예외적인 것은, 예를 들면, 전자 광학 특성 라인의 가파름(steepness)을 증가시키기 위하여 DE 41 00 287에 따른 유전적으로 음성의 액정 화합물을 포함하는 유전적으로 양성의 액정 매질이 사용되는 STN 디스플레이에 의해 형성된다.

액정 디스플레이의 픽셀은 직접적으로, 시간-순차적으로, 즉 시간 멀티플렉스 모드로, 또는 비선형 전기적 특성 라인을 갖는 능동 소자의 매트릭스에 의해 어드레싱될 수 있다.

현재 가장 일반적인 AMD는, 예를 들면, MOS("metal oxide silicon") 트랜지스터 또는 박막 트랜지스터(TFT) 또는 배리스터와 같은 3-극 스위칭 소자, 또는, 예를 들면, MIM("metal-insulator-metal") 다이오드, 링 다이오드(ring diode) 또는 "백-투-백(back-to-back)" 다이오드와 같은 2-극 스위칭 소자와 같은 불연속 능동 전자 스위칭 소자를 사용한다. 다양한 반도체 물질, 주로 실리콘 뿐만 아니라 카드뮴 셀레나이드가 TFT에 사용된다. 특히, 무정형 실리콘 또는 다결정성 실리콘이 사용된다.

본 출원에 따르면, 양성 유전 이방성(△ε>0)을 갖는 액정 매질이 바람직하다.

액정 혼합물에 사용되는 1,2,3,4,4a,9,10,10a-옥타하이드로페난트렌이 EP 1 162 185 B1에 알려져 있다. 본 발명은 디스플레이 제조업자들의 다양한 욕구를 충족시키기 위하여 액정 혼합물을 위한 신규 성분을 제공하는 것을 목적으로 하였다. 특히, 높은 유전 이방성으로 인하여, 특히 낮은 스위칭 전압을 갖는 액정 디스플레 이의 형성을 촉진시키는 액정 혼합물이 요구되고 있다. 따라서, 추가적인 메조상 화합물에 대한 욕구 및 또한, 특히, 양성 유전 이방성, 큰 값의 유전 이방성, 특정 용도에 상응하는 값의 광학 이방성(△n), 광범위한 네마틱상, UV, 열 및 전압에 대한 양호한 안정성, 및 낮은 회전점도를 갖는 액정 매질에 대한 욕구가 있음을 알 수 있다.

이러한 욕구는 본 발명에 따른 하기 화학식 I의 메조상(mesogenic) 화합물을 사용함으로써 달성된다:

상기 식에서,

G는 -CO-O-, -CH₂-O-, -CF₂-O-, -O-CO-, -CH₂-O- 또는 -O-CF₂-, 바람직하게는 -CH₂O-를 나타내고,

및

는 각각 서로 독립적으로, 그리고 한번 이상 존재하는 경우, 이들은 또한 서로 독립적으로

(a) 1개 또는 2개의 비인접 CH₂기가 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수도 있는 트 랜스-1,4-사이클로헥실렌 라디칼,

(b) 1,4-사이클로헥세닐렌 라디칼,

(c) 1개 또는 2개의 비인접 CH기가 N으로 치환될 수도 있는 1,4-페닐렌 라디칼,

(d) 나프탈렌-2,6-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 또는

(e) 1,4-바이사이클로[2.2.2]옥틸렌, 1,3-바이사이클로[1.1.1]펜틸렌, 스파이로[3.3]헵테인-2,6-다이일 및 1,3-사이클로뷰틸렌으로 이루어진 군중에서 선택되는 라디칼을 나타내되,

이때 (a) 및 (b)에서, 하나 이상의 -CH₂- 기는 서로 독립적으로 각각 -CHF- 또는 -CF₂- 기로 치환될 수 있으며, (c) 및 (d)에서, 하나 이상의 -CH= 기는 서로 독립적으로 각각 -CF=, -C(CN)=, -C(CH₃)=, -C(CH₂F)=, -C(CHF₂)=, -C(O-CH₃)=, -C(O-CHF₂)= 또는 -C(O-CF₃)= 기, 바람직하게는 -CF= 기로 치환될 수 있으며; 바람직하게는

를 나타내고,

L¹ 내지 L³는 각각 서로 독립적으로 H, 할로겐, CN 또는 CF₃, 바람직하게는 H, F 또는 Cl, 특히 바람직하게는 H 또는 F를 나타내되, 매우 바람직하게는 L¹ 및/또는 L²는 F를 나타내고 L³는 H를 나타내며,

는 1,4-트랜스-사이클로헥세인-1,2,4-트라이일 라디칼을 나타내되, 이는 또한 1개 또는 2개의 비인접 -CH₂- 기가 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수 있고, 하나 이상의 -CH₂- 기가 각 경우에 서로 독립적으로 -CHF- 또는 -CH₂- 기로 치환될 수 있고, -CH< 기는 -CF< 기로 치환될 수 있으며, 이 경우에, 하나 이상의 -CH= 기가 서로 독립적으로 -CF=, -C(CN)=, -C(CH₃)=, -C(CH₂F)=, -C(CHF₂)=, -C(O-CH₃)=, -C(O-CHF₂)= 또는 -C(O-CF₃)= 기, 바람직하게는 -CF= 기로 각각 치환될 수 있는 1개, 2개 또는 3개의 C-C 이중결합을 임의적으로 함유할 수 있고,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 15개의 C 원자를 가진 알킬 또는 알콕시, 2 내지 15개의 C 원자를 가진 알콕시알킬, 알케닐 또는 알케닐옥시, 2 내지 15개의 C 원자를 가진 알키닐 또는 알키닐옥시, H, 할로겐, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF₅-, -CF₃-, -CHF₂-, -CH₂F-, -OCF₃-, -OCHF₂-; -CN 또는 -CF₃로 일치환되거나, 또는 할로겐으로 적어도 일치환될 수 있는 1 내지 15개의 C 원자를 가진 알킬기(여기서, 하나 이상의 CH₂기가 각 경우에 서로 독립적으로 O 또는 S원자 모두가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,

, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 치환될 수 있다)를 나타내거나,

또는 바람직하게는

R¹ 및 R²중의 하나는 1 내지 12개의 C 원자를 가진 알킬 또는 알콕시, 2 내지 12개의 C 원자를 가진 알콕시알킬, 알케닐 또는 알케닐옥시를 나타내고, 다른 하나는, 첫 번째와는 독립적으로 할로겐, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF₅-, -CF₃-, -CHF₂-, -CH₂F-, -OCF₃-, -OCHF₂- 를 나타내고,

Z¹ 및 Z²는 각각 서로 독립적으로, 그리고 한번 이상 존재하는 경우, 이들은 또한 서로 독립적으로, -CH₂-CH₂-, -(CH₂)₄-, -CF₂-CF₂-, -CF₂-CH₂-, -CH₂-CF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CO-O-, -O-CO-, -CH₂-O-, -O-CH₂-, -CF₂-O-, -O-CF₂-, 또는 이들 기중 2개의 조합(여기서, 2개의 O원자가 서로 결합되지 않는다), 바람직하게는 -(CH₂)₄-, -CH₂-CH₂-, -CF₂-CF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH₂-O-, -CF₂-O- 또는 단일결합, 특히 바람직하게는 -CH₂-O-, -CH₂-CH₂-, -CF₂-CF₂-, -CF=CF-, -CF₂-O- 또는 단일결합을 나타내며,

n 및 m은 각각 0, 1 또는 2를 나타내되, 이때 n+m 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2, 특히 바람직하게는 0 또는 1을 나타낸다.

양성 유전 이방성을 갖는 화학식 I의 액정 화합물이 특히 바람직하다.

또한, 구조 요소가 하기와 같은 화학식 I의 화합물도 바람직하다:

구조 요소

는 (a)

또는 (b)

를 나타낸다:

상기 식들에서,

각 파라미터는 화학식 I에서 주어진 의미를 가지며,

L⁴ 및 L⁵는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내되, 바람직하게는 (a)에서 L¹ 및 L²중의 하나가 F를 나타내거나 또는 둘 모두 F를 나타내며, (b)에서 L¹, L² 및 L⁴중의 하나 이상, 바람직하게는 2개 또는 3개가 F를 나타낸다.

구조 요소(a)를 함유하는 화학식 I의 화합물도 또한 바람직하다.

하기 하위 화학식 IA 및 IB, 특히 IA를 갖는 화학식 I의 액정 화합물이 특히 바람직하다:

상기 식들에서,

각 파라미터는 화학식 I에서 주어진 의미를 갖고,

화학식 IB에서 제 2 방향족 고리는 F에 의해 임의적으로 일치환 또는 다치환될 수 있으며,

바람직하게는, L¹ 및 L²중의 하나 또는 둘 모두가 F를 나타낸다.

특히 바람직한 것은 하기 하위 화학식 I-A1 내지 I-A3 및 I-B1 내지 I-B3, 특히 하위 화학식 I-A1 내지 I-A3을 갖는 화학식 I의 액정 화합물이다:

상기 식들에서,

각 파라미터는 화학식 I에서 주어진 의미를 갖고,

화학식 I-B1 내지 I-B3에서 제 2 방향족 고리는 F에 의해 임의적으로 일치환 또는 다치환될 수 있으며,

바람직하게는, n + m의 합이 0 또는 1, 바람직하게는 0인 하기 화학식 I-A1 내지 I-A3 및 I-B1 내지 I-B3의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 화학식 I의 화합물이 바람직하다.

바람직한 실시태양은 하기와 같은 화학식 I의 화합물로 표시된다:

n + m의 합이 1이고, 바람직하게는m 또는 n이 1을 나타내고,

는

또는

을 나타내고,

Z는 바람직하게는 -(CH₂)₄-, -CH₂-CH₂-, -CF₂-CF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH₂-O-, -CF₂-O- 또는 단일결합, 특히 바람직하게는 -CH₂-O-, -CH₂-CH₂-, -CF₂-CF₂-, -CF=CF=, -CF₂-O- 또는 단일결합을 나타내며,

L, R¹ 및 R²는 화학식 I에 대해 주어진 의미를 가지되, L은 바람직하게는 F를 나타낸다.

바람직하게는, n 및 m이 모두 0이고, L¹ 내지 L³, R¹ 및 R²가 상응하는 화학식에 대해 상기에 주어진 의미를 가지며, L¹ 내지 및/또는 L²가 바람직하게는 F를 나타내는 상기 화학식 I-A1 내지 I-A3 및 I-B1 내지 I-B3의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 화학식 I의 화합물이 특히 바람직하다.

분지형 윙(wing) 기 R¹ 및/또는 R²를 함유하는 화학식 I의 화합물은 때로는 일반적인 액정 베이스 물질중에서 보다 우수한 용해도를 갖기 때문에 때때로 중요하지만, 특히 그들이 광학적으로 활성인 경우에 키랄 도판트로서 중요할 수 있다. 이러한 타입의 스멕틱 화합물은 강유전체 물질의 성분으로서 적합하다. S_A 상을 갖는 화학식 I의 화합물은 예를 들면 열에 의해 어드레싱되는 디스플레이에 적합하다.

R¹ 및/또는 R²가 알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼을 나타내는 경우, 이들은 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄이며, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개의 C 원자를 가지며, 따라서 바람직하게는 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 에톡시, 프로폭시, 뷰톡시, 펜톡시, 헥실옥시 또는 헵틸옥시, 또한 메틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 메톡시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 운데실옥시, 도데실옥시, 트라이데실옥시 또는 테트라데실옥시를 나타낸다.

옥사알킬 또는 알콕시알킬은 바람직하게는 직쇄 2-옥사프로필(=메톡시메틸), 2-옥사뷰틸(=에톡시메틸) 또는 3-옥사뷰틸(=2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-옥사노닐, 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실을 나타낸다.

R¹ 및/또는 R²가 하나의 CH₂ 기가 -CH=CH-로 치환된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이는 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄이며, 2 내지 10개의 C 원자를 갖는다. 따라서, 이는 특히 바이닐, 프로프-1- 또는 -2-엔일, 뷰트-1-, -2- 또는 -3-엔일, 펜트-1-, -2-, -3- 또는 -4-엔일, 헥스-1-, -2-, -3-, -4- 또는 5-엔일, 헵트-1-, -2-, -3-, -4-, -5- 또는 -6-엔일, 옥트-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- 또는 -7-엔일, 논-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- 또는 -8-엔일, 또는 데스-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 -9-엔일을 나타낸다.

R¹ 및/또는 R²가 하나의 CH₂ 기가 -O-로 치환되고 하나는 -CO-로 치환된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이들은 바람직하게는 서로 인접해 있다. 따라서, 이들은 아실옥시기 -CO-O- 또는 옥시카보닐기 -O-CO-를 함유한다. 이들은 바람직하게는 직쇄이며, 2 내지 6개의 C 원자를 갖는다. 따라서, 이들은 특히 아세톡시, 프로피오닐옥시, 뷰티릴옥시, 펜탄오일옥시, 헥산오일옥시, 아세톡시메틸, 프로피오닐옥시메틸, 뷰티릴옥시메틸, 펜탄오일옥시메틸, 2-아세톡시에틸, 2-프로피오닐옥시에틸, 2-뷰티릴옥시에틸, 3-아세톡시프로필, 3-프로피오닐옥시프로필, 4-아세톡시뷰틸, 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, 프로폭시카보닐, 뷰톡시카보닐, 펜톡시카보닐, 메톡시카보닐메틸, 에톡시카보닐메틸, 프로폭시카보닐메틸, 뷰톡시카보닐메틸, 2-(메톡시카보닐)에틸, 2-(에톡시카보닐)에틸, 2-(프로폭시카보닐)에틸, 3-(메톡시카보닐)프로필, 3-(에톡시카보닐)프로필 또는 4-(메톡시카보닐)뷰틸을 나타낸다.

R¹ 및/또는 R²가 하나의 CH₂기가 치환되지 않거나 또는 치환된 -CH=CH-로 치환되고 인접한 CH₂기가 CO 또는 CO-O 또는 O-CO로 치환된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이는 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 직쇄이며, 4 내지 13개의 C 원자를 갖는다. 따라서, 이는 특히 아크릴로일옥시메틸, 2-아크릴로일옥시에틸, 3-아크릴로일옥시프로필, 4-아크릴로일옥시뷰틸, 5-아크릴로일옥시펜틸, 6-아크릴로일옥시헥실, 7-아크릴로일옥시헵틸, 8-아크릴로일옥시옥틸, 9-아크릴로일옥시노닐, 10-아크릴로일옥시데실, 메타크릴로일옥시메틸, 2-메타크릴로일옥시에틸, 3-메타크릴로일옥시프로필, 4-메타크릴로일옥시뷰틸, 5-메타크릴로일옥시펜틸, 6-메타크릴로일옥시헥실, 7-메타크릴로일옥시헵틸, 8-메타크릴로일옥시옥틸 또는 9-메타크릴로일옥시노닐을 나타낸다.

R¹ 및/또는 R²가 CN 또는 CF₃로 일치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼을 나타내는 경우, 이 라디칼은 바람직하게는 직쇄이다. CN 또는 CF₃에 의한 치환은 임의의 목적하는 위치에 존재한다.

R¹ 및/또는 R²가 할로겐으로 적어도 일치환된 알킬 또는 알케닐 라디칼을 나타내는 경우, 이 라디칼은 바람직하게는 직쇄이고, 할로겐은 바람직하게는 F 또는 Cl이다. 다치환의 경우, 할로겐은 바람직하게는 F이다. 또한, 생성된 라디칼은 퍼플루오르화 라디칼을 포함한다. 일치환의 경우, 불소 또는 염소 치환기는 임의의 목적하는 위치에 존재할 수 있으나, 바람직하게는 ω-위치에 존재한다.

분지형 기는 일반적으로 하나 이하의 쇄 분지를 함유한다. 바람직한 분지형 라디칼 R은 아이소프로필, 2-뷰틸(=1-메틸프로필), 아이소뷰틸(=2-메틸프로필), 2-메틸뷰틸, 아이소펜틸(=3-메틸뷰틸), 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 아이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 2-메틸뷰톡시, 3-메틸뷰톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥실옥시, 1-메틸헥실옥시 및 1-메틸헵틸옥시이다.

R¹ 및/또는 R²가, 2개 이상의 CH₂기가 -O- 및/또는 -CO-O-로 치환된 알킬 라디칼을 나타내는 경우, 이는 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 이는 바람직하게는 분지되며, 3 내지 12개의 C 원자를 갖는다. 따라서, 이는 특히 비스카복시메틸, 2,2-비스카복시에틸, 3,3-비스카복시프로필, 4,4-비스카복시뷰틸, 5,5-비스카복시펜틸, 6,6-비스카복시헥실, 7,7-비스카복시헵틸, 8,8-비스카복시옥틸, 9,9-비스카복시노닐, 10,10-비스카복시데실, 비스(메톡시카보닐)메틸, 2,2-비스-(메톡시카보닐)에틸, 3,3-비스(메톡시카보닐)프로필, 4,4-비스(메톡시카보닐)뷰틸, 5,5-비스(메톡시카보닐)펜틸, 6,6-비스(메톡시카보닐)-헥실, 7,7-비스(메톡시카보닐)헵틸, 8,8-비스(메톡시카보닐)옥틸, 비스(에톡시카보닐)메틸, 2,2-비스(에톡시카보닐)에틸, 3,3-비스(에톡시카보닐)프로필, 4,4-비스(에톡시카보닐)뷰틸 또는 5,5-비스(에톡시카보닐)펜틸을 나타낸다.

n=0 또는 1이고 m=0이며 R¹이 메틸, 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸, 바이닐, 1E-프로펜일, 1E-뷰텐일 또는 1E-펜텐일을 나타내는 화학식 I의 화합물 및 이들 화합물을 포함하는 매질이 특히 바람직하다. 이들 화합물중에서도, 알킬-치환된 화합 물이 특히 바람직하게 사용된다.

화학식 I의 화합물은 고리 B내의 비대칭 치환된 탄소원자로 인하여 입체 이성체의 형태일 수 있다. 본 발명은 순수한 형태, 라세미체 및 또한 부분입체 이성체 또는 거울상 이성체 모두를 포함한 모든 이성체에 관한 것이다. 화학식 I의 광학 활성 화합물도 또한 액정 혼합물내에 도펀트로서 사용될 수 있다.

화학식 I의 화합물은 문헌[참조: Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry], Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 4th Edn. 1993]에 기술되어 있는 공정에 의해 합성(반응식 Ia 내지 Ic 및 II 내지 IX 참조)한다. 반응식 II에 대해서는 또한 문헌[참조: DE 10 2004 004 228(A) 및 Taugerbeck, M. Klasen-Memmer, Application Number 10 2005 031 554.2]을 참조할 수 있다.

하기 반응식에서, 화학식 I의 화합물은 화합물 1로 약칭한다. 화합물 1b 및 1c는 락톤 1a로부터 수득할 수 있다. 따라서, 화합물 1b는 화합물 1a를 삼불화붕소의 존재하에 나트륨 보로하이드라이드를 사용하여 직접 환원시켜 수득하거나, 또는 2단계 방식으로, 예를 들면 화합물 1a를 락톨 2로 환원시킨 다음 삼불화붕소의 존재하에 트라이에틸실레인으로 계속 처리하거나, 또는 화합물 1a를 다이올 3으로 환원시킨 다음, 예를 들면 산으로 처리하거나 또는 트라이페닐포스핀 및 다이에틸 아조다이카복실레이트를 사용하여 미쓰노부 반응(Mitsunobu reaction)에 의해 계속 에터화시켜 수득한다(반응식 Ia 내지 Ic 참조).

상기 및 하기 반응식에서, 별도로 명시적으로 지시되지 않은 한, R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 화학식 I의 경우에 각각 R¹ 및 R²에 대해 상기에서 지시된 의미를 가지며, 다른 변수들은 각각 화학식 I의 경우에 상기에서 지시된 상응하는 의미를 갖는다.

다이플루오로에터 1c는, 예를 들면, 락톤 1a를 로우손 시약(Lawesson's reagent)과 반응시켜 화합물 4를 수득한 다음, 계속하여 올라 시약(Ohla's reagent)[참조: W.H.Bunnelle, B.R.McKinnis, B.A.Narayanan, J. Org . Chem . 1990, 55, pp. 768-770]의 존재하에 DAST로 처리하거나 또는 NBS로 처리(반응식 II 참조)하거나 또는 HF/피리딘 착화합물, 트라이에틸아민 트리스하이드로젠-플루오라이드 등과 같은 플루오라이드 이온 공급원의 존재하에, 예를 들면, 그 중에서도 브롬, NBS, DBH 등과 같은 산화제를 사용하여 타입 5의 다이싸이오오르토에스터를 플루오로탈황시킴으로써 문헌[참조: A.Taugerbeck, M.Klasen-Memmer, Application Number 10 2005 031 554.2]에 기술된 공정과 유사한 공정(반응식 III 참조)에 의해 수득한다.

상기 반응식에서,

n = 0 또는 1이다.

락톤 1a는 문헌[참조: S. Sethna, R. Phadke, Org . React . 1953, 7, p.1]에 기술되어 있는 바와 같이 페놀 유도체 또는 레조시놀을 타입 6의 β-케토에스터와 페크만 축합(Pechmann condensation)[참조: V. H. Wallingford, A. H. Homeyer, D. M. Jones, J. Am . Chem . Soc . 1941, 63, pp. 2252-2254]시킨 다음 수소화하여 제조할 수 있다(반응식 IV).

암모니아중에서 리튬을 사용하는 화합물 8의 다른 환원 반응이 문헌[참조: D. J. Collins, A. G. Ghingran, S. B. Rutschmann, Aust . J. Chem . 1989, 42, pp. 1769-1784]에 기술되어 있다.

화합물 8도 또한 문헌[참조: P. Selles, U. Mueller, Org . Lett . 2004, 6, pp. 277-279]의 방법으로 엔올 트라이플레이트 9로부터 스즈키 커플링(Suzuki coupling)(반응식 V 참조)시킴으로써 수득할 수 있다. 화합물 9는 상술된 케토에스터 6을, 예를 들면, 콜리딘과 같은 염기의 존재하에 트라이플루오로메테인설폰산 무수물로 처리하여 수득할 수 있다[참조: E. Piers, H. L. A. Tse, Tetrahedron Lett, 1984, 25, 3155-3158]. 붕소산 10은, 예를 들면, 문헌[참조: A. Taugerbeck, M. Klasen-Memmer, DE102004004228]에 기술된 상응하는 알킬 브로마이드를 브롬/리튬 교환한 다음 트라이메틸 보레이트와 반응시킴으로써 수득할 수 있다.

화합물 1a는 통상적인 방법으로 분리할 수 있는 이성체 혼합물로서 수소화한 다음, 결정화 및/또는 크로마토그래피하여 수득한다. 6aR ^* , 8R ^* , 10aS ^* 배열을 갖는 화합물은, 유리하게는 일차적으로 락톤 고리를 문헌[참조: J. M. Fevig et. al., Bioorg . Med . Chem . Lett . 1996, 6, pp. 295-300]에서와 유사하게 비누화시켜 개환시킨 다음 염기-접촉 이성화가 완결된 후에 다시 폐환시킬 수 있는, 반응식 VI에 도시되어 있는 바와 같이 2가지의 추가적인 합성 단계에서 및 문헌[참조: D. J. Collins, A. G. Ghingran, S. B. Rutschmann, Aust . J. Chem . 1989, 42, pp. 1769-1784]의 방법에 의해 염기-접촉 이성화시킴으로써 수득할 수 있다.

보다 고도로 불포화된 화합물 또는 방향족 화합물 1a는 반응식 IV에 도시된 합성방법과 유사하게 수득할 수 있다(반응식 VII 참조). 유전적으로 음성인 화합물을 수득하는 상응하는 방법이 문헌[참조: A. Taugerbeck, M. Klasen-Memmer, Application Number DE 10 2005 031 554.2]에 개시되어 있다.

일차적으로 적절한 방식으로 치환시킨 전구체 9 또는 17로부터 출발하여 에터 또는 에스터 작용기를 형성시킨 다음, 제 2 단계에서, 예를 들면, 스즈키 커플링(반응식 VIII) 또는 헥크 반응(Heck reaction)(반응식 IX)에 의해 바이페닐 시스템을 생성시키는 다른 합성 방법이 반응식 VIII 및 IX에 나타나 있다.

R이 화학식 I에서 R¹에 대해 주어진 의미를 갖고, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자, 특히 바람직하게는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알케닐, 특히 메틸과 같은 n-알킬, 또는 바이닐과 같은 1E-알케닐을 나타내는 화학식 I의 구조를 가진 바람직한 화합물의 실례들이 하기에 나타나 있다:

R이 화학식 I에서 R¹에 대해 주어진 의미를 갖고, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자, 특히 바람직하게는 1 내지 7개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 2 내지 7개의 C 원자를 갖는 알케닐, 특히 메틸과 같은 n-알킬, 또는 바이닐과 같은 1E-알케닐을 나타내는 화학식 I의 구조를 가진 바람직한 화합물의 추가적인 실례들이 하기 에 나타나 있다:

본 발명에 따른 화학식 I의 화합물은 그들의 분자 구조로 인하여 키랄성일 수 있으며, 따라서 다양한 거울상이성체 형태로 나타날 수 있다. 따라서, 이들 화합물은 라세미 형태 또는 광학 활성 형태일 수 있다.

본 발명에 따른 화합물의 라세미체 또는 입체이성체의 약학적 효능은 서로 다를 수 있기 때문에, 거울상이성체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우, 최종 생성물 또는 달리 중간체는 본 기술 분야의 전문가들에게 알려져 있는 화학적 또는 물리적 방법이나 이러한 합성에 널리 사용되는 화학적 또는 물리적 방법을 사용하여 거울상이성체 화합물로 분리할 수 있다.

라세미성 아민의 경우, 혼합물을 광학 활성 분해제(resolving agent)와 반응시켜 부분입체이성체를 형성시킨다. 적합한 분해제는, 예를 들면, R 및 S 형태의 타르타르산, 다이아세틸타르타르산, 다이벤조일타르타르산, 만델산, 말산, 락트산, 적절히 N-보호된 아미노산(예를 들면 N-벤조일프롤린 또는 N-벤젠설포닐프롤린) 또는 다양한 광학 활성 캄포르설폰산과 같은 광학 활성 산이다. 또한, 광학 활성 용해제(예를 들면 다이나이트로벤조일페닐글라이신, 셀룰로스 트라이아세테이트 또는 탄수화물의 다른 유도체 또는 실리카겔상에 고정된 키랄성 유도된 메타크릴레이트 중합체)를 사용하여 거울상이성체를 크로마토그래피 분리하는 방법도 유리하다. 이러한 목적에 적합한 용출제는, 예를 들면, 82:15:3 비율의 헥세인/아이소프로판올/아세토나이트릴과 같은 수성 또는 알콜성 용매 혼합물이다.

본 발명은 상기 화합물 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 화합물 이외에도 목적하는 방식으로 본 발명에 따른 화합물의 주요 약리작용에 영향을 미칠 수 있는 다른 약리활성 성분을 포함하는 혼합물 및 조성물도 포함한다.

본 발명에 따른 화합물은 의학 분야 또는 수의학 분야에서 약제 활성 성분으로서, 특히 이들 화합물의 중추-신경 작용에 의해 영향을 받을 수 있는 질환의 예방 또는 치료용의 약제 활성 성분으로서 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 화합물은 특히 바람직하게는 성기능 장애 또는 성기능 증강, 설사, 니코틴 의존증, 염증성 CNS 질환(탈수초(demyelination), 바이러스성 수막염(viral meningitis), 다발성 경화증(multiple sclerosis), 길랑-바레 증후군(Guillain-Barre syndrom)) 및 사고-유발 뇌손상 또는 두부 손상, 성기능 장애, 즉 다양한 타입의 의존증(약물, 알콜, 당), 대식증 및 그러한 증상의 결과(비만, 당뇨)를 치료하는데 사용될 수 있다.

이들 화합물은 또한 고혈압에 대해서도 활성이 있거나 또는 불안 상태 및/또는 우울증에 대해서도 진정제, 완화제, 진통제, 항구토제(antiemetic)로서 작용하거나, 또는 그들 화합물은 염증-억제 기능을 가지고 있다.

중추-신경 작용은 래트에 0.1 - 1000mg/kg, 바람직하게는 1 - 100mg/kg 용량으로 투여함으로써 입증될 수 있다. 감소된 자발 운동 활성과 같은 효과가 관찰되며, 이때 필수 용량은 화합물의 효능 및 또한 실험대상 동물의 체중 모두에 의존한다.

따라서, 본 발명은 약제, 진단제 또는 진단시약으로서의 상기 및 하기, 또한 특허청구의 범위에서 정의되는 화학식의 화합물 및 이의 생리학적으로 허용되는 염에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 화학식 I의 약제 및 임의적으로는 부형제 및/또는 보조제를 포함하는 상응하는 약학 조성물에 관한 것이다. 적합한 부형제는 장관내(예를 들면 경구) 투여, 비경구 투여 또는 국소 투여용으로 또는 흡입 분무액의 형태로 투여하기에 적합한 유기 또는 무기 물질이며, 새로운 화합물, 예를 들 면 물, 식물성 오일, 벤질 알콜, 알킬렌 글라이콜, 폴리에틸렌 글라이콜, 글라이세롤 트라이아세테이트, 젤라틴, 락토오즈 또는 전분과 같은 탄수화물, 마그네슘 스테아레이트, 활석 및 바셀린과 반응하지 않는다. 경구 용도에 적합한 것은, 특히 정제, 알약, 당의정, 캡슐제, 분제, 과립, 시럽, 액제 또는 점적제이고, 직장 용도에 적합한 것은 좌약이고, 비경구적 용도에 적합한 것은 용액, 바람직하게는 오일상 용액 또는 수용액, 더 바람직하게는 현탁제, 유제 또는 삽입형 제제(implant)이며, 국소 용도에 적합한 것은 연고, 크림 또는 분제이다. 새로운 화합물은 또한 동결건조할 수도 있으며, 생성되는 동결건조물은, 예를 들면, 주사용 제제의 제조에 사용되었다. 상기 조성물은 멸균되고/되거나 윤활제, 방부제, 안정화제 및/또는 습윤제와 같은 보조제, 유화제, 삼투압 개선용 염, 완충제 물질, 착색제, 방향제 및/또는 다수의 다른 추가적인 활성 성분, 예를 들면 하나 이상의 바이타민 등을 포함할 수 있다.

흡입 분무제로서 투여하기 위해서는, 분사 개스 또는 분사-개스 혼합물(예를 들면 CO₂)중에 용해되거나 현탁된 활성 성분을 포함하는 분무제를 사용할 수 있다. 여기에서 활성 성분은 하나 이상의 추가적인 생리학적 내성 용매, 예를 들면 에탄올이 존재할 수 있는 미분화된 형태로 사용되는 것이 유리하다. 흡입 용액은 종래의 흡입기를 사용하여 투여할 수 있다.

본 발명에 따른 물질은 일반적으로는 다른 상업적으로 입수가 가능한 THC 유사물질과 유사하게, 바람직하게는 용량 단위당 약 0.05 내지 500mg, 특히는 0.5 내 지 100mg의 용량으로 투여할 수 있다. 1일 용량은 바람직하게는 약 0.01 내지 20mg/kg체중이다. 그러나, 개개 환자에 대한 특이 용량은 매우 광범위한 요인, 예를 들면 사용되는 특정 화합물의 효능, 나이, 체중, 일반적인 건강 상태 또는 성별, 다이어트(diet), 투여 시간 및 투여 방법, 배출속도, 약제 배합 및 치료할 특정 질환의 중증도 등에 좌우된다.

또한, 화학식 I의 신규 화합물은 분석 생물학 및 분자 생물학 분야에서 사용될 수 있다.

수용체에 결합하는 특이 리간드는 완전 결합과 비특이적 결합사이의 차이로서 정의되며, 이는 과량의 비표지화 리간드의 존재하에 측정한다[참고 문헌: MUNRO, S., THOMAS, K.L. and ABU-SHAAR, M. (1993), Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids, Nature , 365 :61-65; RINALDI-CARMONA, M., CALANDRA, B., SHIRE, D., BOUABOULA, M., OUSTRIC, D., BARTH, F., CASELLAS, P., FERRARA, P. and LE FUR, G.(1996), Characterization of two cloned human CB1 cannabinoid receptors isoform; J. Pharmacol . Exp . Ther ., 278 :871-878].

본 발명은 또한 하나 이상의 화학식 I의 화합물(들)을 포함하는 액정 매질에 관한 것이다.

바람직한 실시태양에서, 본 발명에 따른 액정 매질은 하기의 화합물들을 포함한다:

(a) 하나 이상의 유전적으로 음성인 하기 화학식 I의 화합물:

(화학식 I)

[상기 식에서,

및

(f) 1개 또는 2개의 비인접 CH₂기가 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수도 있는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 라디칼,

(g) 1,4-사이클로헥세닐렌 라디칼,

(h) 1개 또는 2개의 비인접 CH기가 N으로 치환될 수도 있는 1,4-페닐렌 라디칼,

(i) 나프탈렌-2,6-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 또는

(j) 1,4-바이사이클로[2.2.2]옥틸렌, 1,3-바이사이클로[1.1.1]펜틸렌, 스파이로[3.3]헵테인-2,6-다이일 및 1,3-사이클로뷰틸렌으로 이루어진 군중에서 선택되는 라디칼을 나타내되,

이때 (a) 및 (b)에서, 하나 이상의 -CH₂-기는 서로 독립적으로 각각 -CHF- 또는 -CF₂- 기로 치환될 수 있으며, (c) 및 (d)에서, 하나 이상의 -CH= 기는 서로 독립적으로 각각 -CF=, -C(CN)=, -C(CH₃)=, -C(CH₂F)=, -C(CHF₂)=, -C(O-CH₃)=, -C(O-CHF₂)= 또는 -C(O-CF₃)= 기, 바람직하게는 -CF= 기로 치환될 수 있으며; 바람직하게는

를 나타내고,

는 1,4-트랜스-사이클로헥세인-1,2,4-트라이일 라디칼을 나타내되, 이는 또한 1개 또는 2개의 비인접 -CH₂-기가 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수 있고, 하나 이상의 -CH₂-기가 각 경우에 서로 독립적으로 -CHF- 또는 -CH₂-기로 치환될 수 있고, -CH< 기는 -CF< 기로 치환될 수 있으며, 이 경우에, 하나 이상의 -CH=기가 서로 독립적으로 -CF=, -C(CN)=, -C(CH₃)=, -C(CH₂F)=, -C(CHF₂)=, -C(O-CH₃)=, -C(O-CHF₂)= 또는 -C(O-CF₃)= 기, 바람직하게는 -CF= 기로 각각 치환될 수 있는 1개, 2개 또는 3개의 C-C 이중결합을 임의적으로 함유할 수 있고,

또는 바람직하게는

n 및 m은 각각 0, 1 또는 2를 나타내되, 이때 n+m 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2, 특히 바람직하게는 0 또는 1을 나타낸다];

(b) 하나 이상의 유전적으로 양성인 하기 화학식 II의 화합물:

[상기 식에서,

R²¹은 화학식 I의 경우 R¹에 대해 주어진 의미를 갖고,

X²¹은 할로겐, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF₅, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₃, -OCHF₂; 또는 CN 또는 CF₃로 일치환되거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환되는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬기(여기서, 하나 이상의 CH₂기가, 각 경우에 서로 독립적으로, O 또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,

, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 치환될 수 있다), 바람직하게는 F, Cl, -OCF₃, -OCF₂ 또는 -CF₃를 나타내고,

Z²¹ 및 Z²²는 각각 서로 독립적으로 화학식 I의 경우 Z¹에 대해 주어진 의미를 갖고,

존재하는 고리

및

중의 적어도 하나, 바람직하게는

는

을 나타내며, 다른 것들은 각 경우에 서로 독립적으로

,

바람직하게는

또는

를 나타내고, 특히 바람직하게는

또는

을 나타내고,

는

또는

이고,

는, 존재하는 경우,

또는

을 나타내고,

L²¹ 및 L²²는 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내며,

l은 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1을 나타낸다]; 및, 임의적으로

(c) 하나 이상의 유전적으로 중성인 하기 화학식 III의 화합물:

[상기 식에서,

R³¹ 및 R³²는 각각 서로 독립적으로 화학식 I의 경우 R¹에 대해 주어진 의미를 갖고,

Z³¹, Z³² 및 Z³³은 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -COO- 또는 단일결합을 나타내고,

및

는 각각 서로 독립적으로

,

또는

을 나타내며,

o 및 p는 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내지만, 바람직하게는

R³¹ 및 R³²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 또는 2 내지 5개의 C 원자를 갖는 알케닐을 나타내며,

및

는 각각 서로 독립적으로

또는

을 나타내며, 특히 바람직하게는 이들 고리중의 적어도 2개가

및/또는

을 나타내되, 이때 매우 바람직하게는 2개의 인접한 고리가 직접 결합되며, 보다 바람 직하게는

또는

으로서, 이때 페닐렌 고리의 경우, 하나 이상의 H원자는 서로 독립적으로 F 또는 CN, 바람직하게는 F로 치환될 수 있으며, 사이클로헥실렌 고리 또는 사이클로헥실렌 고리중의 하나의 고리의 1개 또는 2개의 비인접 CH₂기는 O원자로 치환될 수 있다].

액정 매질은 바람직하게는 바이페닐 단위를 전혀 함유하지 않은 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함한다.

특히 바람직하게, 액정 매질은 2개의 인접한 고리가 직접 결합되며, 보다 바람직하게는

또는

으로서, 이때 페닐렌 고리의 경우, 하나 이상의 H원자는 서로 독립적으로 F 또는 CN, 바람직하게는 F로 치환될 수 있으며, 사이클로헥실렌 고리 또는 사이클로헥실렌 고리중의 하나의 고리의 1개 또는 2개의 비인접 CH₂기는 O원자로 치환될 수 있는 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함한다.

상술된 실시태양과 동일할 수 있는 바람직한 실시태양에서, 액정 매질은 화학식 I-3의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다.

액정 매질은 바람직하게는 하기 화학식 II1 내지 II4의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:

상기 식들에서,

R²¹, X²¹, Z¹², Z²², L²¹, L²²,

및 l은 각각 상기 화학식 II의 경우에 주어진 의미를 갖고,

L²³ 및 L²⁴는 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내며,

화학식 II4의 경우,

는 바람직하게는 방향족 고리를 나타낸다.

특히 바람직하게는,

R²¹은 바람직하게는 1 내지 5개의 C원자를 갖는 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 알킬이고,

l = 0인 경우, Z²²는 -CF₂O-, -CO-O- 또는 단일결합, 특히 바람직하게는 단일결합이며,

l = 1 또는 2인 경우, Z²¹ 및 Z²²는 모두 단일결합이거나, 또는 Z²¹ 및 Z²²중의 하나는 -CO-O-, -CF₂O- 또는 -CH=CH-, 바람직하게는 -CO-O- 또는 -CF₂O-, 특히 바람직하게는 -CF₂O- 이며, 다른 하나는 단일결합이다.

액정 매질은 특히 바람직하게는 하기 화학식 II-1a 내지 II-1h, 화학식 II-2a 내지 II-2d, 화학식 II-3a 및 II-3b, 및 화학식 II-4a 내지 II-4c의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:

상기 식들에서,

R²¹ 및 X²¹은 각각 화학식 II의 경우에 주어진 의미를 가지며,

L²³ 내지 L²⁶은 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타낸다.

액정 매질은 특히 바람직하게는 하기 화학식 III1 내지 III3의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:

상기 식들에서,

R³¹, R³², Z³¹, Z³²,

및

은 각각 상기 화학식 III에서 지시된 의미를 갖는다.

액정 매질은 특히 바람직하게는 하기 화학식 III-1a 내지 III-1d, 화학식 III-1e, 화학식 III-2a 내지 III-2g, 화학식 III-3a 내지 III-3d 및 화학식 III-4a의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:

[상기 식들에서,

n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 5를 나타내며,

o 및 p는 각각 둘 모두 또는 서로 독립적으로 0 내지 3을 나타낸다],

[상기 식들에서,

R³¹ 및 R³³은 각각 화학식 III에서 지시된 의미, 바람직하게는 화학식 III1에서 지시된 의미를 가지며,

특히 화학식 III-2g 및 III-3c에서의 페닐 고리는 임의로 불화될 수 있지만, 화합물이 화학식 II 및 그의 하위 화학식의 화합물과 동일한 방식은 아니다.

R³¹은 바람직하게는 1 내지 5개의 C원자, 특히 바람직하게는 1 내지 3개의 C원자를 갖는 n-알킬이며, R³²는 바람직하게는 1 내지 5개의 C원자를 갖는 n-알킬 또는 n-알콕시 또는 2 내지 5개의 C원자를 갖는 알케닐이다. 이들 중에서도, 화학식 III-1a 내지 III-1d의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 III-2g 및 III-3c의 바람직한 불화된 화합물은 하기 화학식 III-2g' 및 III-3c'의 화합물이다:

상기 식들에서,

R³¹ 및 R³³은 각각 화학식 III에서 지시된 의미, 바람직하게는 화학식 III-2g 또는 III-3c에서 지시된 의미를 갖는다.

본 출원에서, 화합물이란 용어는 달리 명시적으로 지시되지 않은 한은 하나 의 화합물 및 복수의 화합물 모두를 의미한다.

본 발명에 따른 액정 매질은 바람직하게는 각각의 경우에 적어도 -20℃ 내지 80℃, 바람직하게는 -30℃ 내지 85℃, 매우 바람직하게는 -40℃ 내지 100℃의 네마틱상을 갖는다. 본원에서 "네마틱상을 갖는다"는 표현은 일차적으로는 상응하는 온도 범위에서 저온에서 스멕틱상 및 결정화가 전혀 관찰되지 않으며, 이차적으로는 또한 가열시에 네마틱상으로부터 등명(clearing)이 전혀 나타나지 않는다는 것을 의미한다. 저온에서의 이러한 연구는 상응하는 온도에서 흐름 점도계내에서 실시하며, 적어도 100시간 동안 전자 광학 용도에 상응하는 층 두께를 가진 테스트 셀내에 저장함으로써 대조한다. 고온에서는, 모세관내에서 통상의 방식으로 등명점을 측정한다.

또한, 본 발명에 따른 액정 매질은 낮은 광학 이방성 값을 특징으로 한다.

"알킬"이란 용어는 바람직하게는 1 내지 7개의 탄소원자를 갖는 직쇄 및 분지쇄 알킬기, 특히 직쇄 기인 메틸, 에틸, 프로필, 뷰틸, 펜틸, 헥실 및 헵틸을 포함한다. 일반적으로는, 2 내지 5개의 탄소원자를 갖는 기가 바람직하다.

"알케닐"이란 용어는 바람직하게는 2 내지 7개의 탄소원자를 갖는 직쇄 및 분지쇄 알케닐기, 특히 직쇄 알케닐기를 포함한다. 특히 바람직한 알케닐기는 C₂- 내지 C₇-1E-알케닐, C₄- 내지 C₇-3E-알케닐, C₅- 내지 C₇-4-알케닐, C₆- 내지 C₇-5-알케닐 및 C₇-6-알케닐, 특히 C₂- 내지 C₇-1E-알케닐, C₄- 내지 C₇-3E-알케닐 및 C₅- 내지 C₇-4-알케닐이다. 추가의 바람직한 알케닐기의 예는 바이닐, 1E-프로펜일, 1E- 뷰텐일, 1E-펜텐일, 1E-헥센일, 1E-헵텐일, 3-뷰텐일, 3E-펜텐일, 3E-헥센일, 3E-헵텐일, 4-펜텐일, 4Z-헥센일, 4E-헥센일, 4Z-헵텐일, 5-헥센일, 6-헵텐일 등이다. 일반적으로는, 5개 이하의 탄소원자를 갖는 기가 바람직하다.

"플루오로알킬"이란 용어는 바람직하게는 말단 불소를 가진 직쇄 기, 즉 플루오로메틸, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 4-플루오로뷰틸, 5-플루오로펜틸, 6-플루오로헥실 및 7-플루오로헵틸을 포함한다. 그러나, 다른 위치의 불소는 배제된다.

"옥사알킬" 또는 "알콕시알킬"이란 용어는 바람직하게는 화학식 C_nH_2n ₊₁-O-(CH₂)_m(여기서, n 및 m은 각각 서로 독립적으로 1 내지 6을 나타낸다)의 직쇄 라디칼을 포함한다. 바람직하게는, n은 1이고, m은 1 내지 6이다.

바이닐 말단기를 함유하는 화합물 및 메틸 말단기를 함유하는 화합물은 낮은 회전점도를 갖는다.

본 출원에서, 유전적으로 양성인 화합물(dielectrically positive compound)이란 용어는 △ε>1.5의 △ε을 갖는 화합물을 나타내고, 유전적으로 중성인 화합물(dielectrically neutral compound)이란 용어는 -1.5≤△ε≤1.5을 갖는 화합물을 나타내며, 유전적으로 음성인 화합물(dielectrically negative compound)이란 용어는 △ε<-1.5의 △ε을 갖는 화합물을 나타낸다. 화합물의 유전 이방성은 본원에서는 액정 호스트에 10%의 화합물을 용해시킨 다음, 수직방향으로 정렬된 표면 배열을 가진 약 20㎛의 층 두께를 갖는 적어도 하나의 테스트 셀 및 균질 표면 배 열을 가진 약 20㎛의 층 두께를 갖는 적어도 하나의 테스트 셀내에서 1kHz에서 혼합물의 커패시턴스를 측정함으로써 측정한다. 측정 전압은 전형적으로는 0.5V 내지 1.0V이지만, 항상 개개 액정 혼합물의 용량 문턱값 미만이다.

용도적으로 연관된 물리적 파라미터를 측정하는데 사용되는 호스트 혼합물은 독일에 소재한 메르크 카게아아(Merck KGaA)사의 ZLI-4792이다. 예외적으로, 유전적으로 음성인 화합물의 유전 이방성은 유사한 독일에 소재한 메르크 카게아아사의 제품인 ZLI-2857을 사용하여 측정한다. 조사할 개개 화합물에 대한 값은 조사할 화합물을 첨가하고 사용된 화합물을 100%까지 외삽법으로 처리한 후의 호스트 혼합물의 특성들, 예를 들면, 유전상수의 변화로부터 얻는다.

조사할 화합물에 사용되는 농도는 10%이다. 조사할 화합물의 용해도가 이러한 목적에 부적절한 경우에는, 농도가 용해도 한계 미만으로 될 때까지 사용되는 농도를 예외적인 방식으로 반분한다, 즉, 5%, 2.5% 등으로 반분한다.

문턱전압이란 용어는 일반적으로 10% 상대 콘트라스트(relative contrast)(V₁₀)에 대한 광학 문턱값에 관한 것이다. 그러나, 음성 유전 이방성을 갖는 액정 혼합물과 관련하여, 문턱전압이란 용어는 본 출원에서는 별도로 명시적으로 지시되지 않은 한 프레데릭츠 문턱값(Freedericksz threshold)으로도 알려진 용량적 문턱전압(V₀)에 대해 사용된다.

본 출원에서 모든 농도는, 별도로 명시적으로 지시되지 않은 한, 중량%를 말하며, 상응하는 모든 혼합물에 관련된다. 모든 물리적 성질은 문헌[참조: "Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 측정하며, 별도로 명시적으로 지시되지 않은 한은 20℃의 온도를 적용한다. △n은 589nm에서 측정하며, △ε은 1kHz에서 측정한다.

음성 유전 이방성을 갖는 액정 매질의 경우, 문턱전압은 레시틴에 의해 수직 방향으로 정렬된 액정 층을 가진 셀내에서의 용량적 문턱값(V₀)으로서 측정하였다.

본 발명에 따른 액정 매질은, 경우에 따라, 또한 추가의 첨가제 및 또한 임의적으로는 키랄 도펀트를 통상의 양으로 포함할 수도 있다. 이러한 첨가제의 사용량은 전체 혼합물의 양을 기준하여 총 0% 내지 10%, 바람직하게는 0.1% 내지 6%이다. 사용되는 개개 성분의 농도는 각각의 경우에 바람직하게는 0.1 내지 3%이다. 이들 및 유사 첨가제의 농도는 액정 매질내의 액정 화합물의 농도 및 농도 범위를 지시하는 경우에는 이를 무시한다.

조성물은 다수의 화합물, 바람직하게는 3 내지 30개, 보다 바람직하게는 6 내지 20개, 특히 바람직하게는 10 내지 16개의 화합물로 이루어지며, 이들은 통상의 방식으로 혼합한다. 일반적으로는, 더 적은 양으로 사용되는 성분들의 목적하는 양을 유리하게는 승온에서 다른 성분들중에 용해시켜 주요 구성 성분을 만든다. 선택된 온도가 주요 구성 성분의 등명점을 초과하는 경우, 용해 공정의 완결을 특히 용이하게 관찰할 수 있다. 그러나, 다른 통상의 방식, 예를 들면 예비-혼합물을 사용하거나 또는 소위 "다중병(multibottle)" 시스템으로부터 액정 혼합물을 제조할 수도 있다.

적합한 첨가제를 사용함으로써, 본 발명에 따른 액정상을 그들이 특정 타입의 디스플레이 및 특히 지금까지 개시되어 있는 TN 디스플레이 및 IPS 디스플레이에 사용될 수 있는 방식으로 개조할 수 있다.

하기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위하여 제공하는 것으로 본 발명을 국한하려는 것이 아니다. 실시예에서, 액정 물질의 융점 T(C,N), 스멕틱(S)상에서 네마틱(N)상으로의 상전이 T(S,N), 및 등명점 T(N,I)은 섭씨(℃)로 나타낸 것이다. 다양한 스멕틱상은 상응하는 첨자를 특징으로 한다.

상기 및 하기에서의 백분율은 달리 명시적으로 지시되지 않은 한은 중량%이며, 물리적 성질은 달리 명시적으로 지시되지 않은 한은 20℃에서의 값들이다.

본 출원에서 지시된 모든 온도 값은 ℃이며, 모든 온도차는 달리 분명하게 언급되지 않은 한은 상응하는 온도 시차이다.

합성예 및 반응식에서, 약어들은 아래의 의미를 갖는다.

DAST: 다이에틸아미노설퍼 트라이플루오라이드

DBH: 다이브로모다이메틸하이단토인

DEAD: 다이에틸 아조다이카복실레이트

DIBAL: 다이아이소뷰틸알루미늄 하이드라이드

MTB 에터: 메틸 t-뷰틸 에터

NBS: N-브로모숙신이미드

Tf: 트라이플루오로메테인설포닐

THF: 테트라하이드로퓨란

본 출원 및 하기 실시예에서, 액정 화합물의 구조는 두성어(acronym)의 약성어로 나타낸 것이고, 하기 표 A 및 B에 따라 화학식이 변형된다. 모든 라디칼 C_nH_2n+1 및 C_mH_2m ₊₁은 각각 n개 및 m개의 C원자를 갖는 직쇄 알킬 라디칼이다. 표 B에서의 부호는 자명한 것이다. 표 A에서는, 모 구조의 두성어만을 나타낸 것이다. 개개의 경우, 모 구조에 대한 두성어는 하기에서 선으로 분리된 치환체 R¹, R², L¹, L² 및 L³에 대한 부호에 따른다.

하기 실시예들은 본 발명을 제한없이 설명하려는 것이다. 상기 및 하기에서, 백분율은 중량%이다. 모든 온도는 섭씨(℃)로 나타낸 것이다. △n은 광학 이방성(589nm, 20℃)을, △ε은 유전 이방성(1kHz, 20℃)을, H.R은 전압 보전율(voltage holding ratio)(100℃에서, 오븐중에서 5분후, 1V)를 나타낸다. V₁₀, V₅₀ 및 V₉₀(각각, 문턱전압, 미드-그레이(mid-grey) 색조 전압 및 포화전압) 및 V₀(용량적 문턱전압)는 각각 20℃에서 측정하였다.

물질 실시예

실시예 1: (8-프로필-3-(3,4,5-트라이플루오로페닐)-7,8,9,10-테트라하이드로벤조[c]크로멘-6-온)

1.1 6-옥소-8-프로필-7,8,9,10-테트라하이드로-6H-벤조[c]크로멘-3-일 트라이플루오로메테인설포네이트의 제조

16.6g(78.5mmol)의 메틸 2-옥소-5-프로필사이클로헥세인카복실레이트, 7.65g(69.5mmol)의 레조시놀 및 5.6ml(6.1mmol)의 포스포릴 클로라이드를 55ml의 톨루엔중에 용해시킨 다음, 3시간 동안 환류하였다. 물을 사용하여 가수분해시킨 후, 침전된 침전을 흡인 여과하여 톨루엔으로 세척한 다음 건조하였다.

수득된 3-하이드록시-8-프로필-7,8,9,10-테트라하이드로벤조[c]크로멘-6-온을 다이클로로메테인중에 용해시키고, 29ml(0.21mol)의 트라이에틸아민을 첨가한 다음, 25.7ml(0.153mol)의 트라이플루오로메테인설폰산 무수물을 -78℃에서 적가하였다. 냉각 상태를 제거한 후, 배치를 실온에서 2시간 동안 교반한 다음 빙냉된 1M 염산에 첨가하였다. 수성상을 분리하여 다이클로로메테인으로 추출하였다. 합한 유기상을 중성으로 될 때까지 물로 세척한 다음 황산나트륨상에서 건조하였다. 감압하에 용매를 제거하여 6-옥소-8-프로필-7,8,9,10-테트라하이드로-6H-벤조[c]크로멘-3-일 트라이플루오로메테인설포네이트를 수득하였으며, 이를 추가의 정제없이 반응시켰다.

1.2 8-프로필-3-(3,4,5-트라이플루오로페닐)-7,8,9,10-테트라하이드로벤조[c]크로 멘-6-온의 제조

10g(25.6mmol)의 6-옥소-8-프로필-7,8,9,10-테트라하이드로-6H-벤조[c]크로멘-3-일 트라이플루오로메테인설포네이트, 4.50g(25.6mmol)의 3,4,5-트라이플루오로벤젠보론산, 10.6g(38.4mmol)의 나트륨 메타보레이트 8수화물, 360mg(0.51mmol)의 비스(트라이페닐포스핀)팔라듐 클로라이드 및 50㎕의 하이드라지늄 하이드록사이드를 15ml의 물 및 250ml의 THF중에 용해시킨 다음, 혼합물을 밤새 환류하였다. 배치에 물을 첨가한 다음 다이클로로메테인으로 3회 추출하였다. 합한 유기상을 황산나트륨상에서 건조하고, 감압하에 용매를 제거하고, 잔사를 실리카겔을 통하여 여과한 다음 재결정화하여 8-프로필-3-(3,4,5-트라이플루오로페닐)-7,8,9,10-테트라하이드로벤조[c]크로멘-6-온을 수득하였다.

실시예 2: (8-프로필-3-(3,4,5-트라이플루오로페닐)-6a,7,8,9,10,10a-헥사하이드로-6H-벤조[c]크로멘)

2.1 에틸 5-프로필-2-(3',4',5'-트라이플루오로-3-하이드록시바이페닐-4-일)사이클로헥세인카복실레이트의 제조

실시예 1(1.2)로부터 수득된 10g(26.9mmol)의 8-프로필-3-(3,4,5-트라이플루오로페닐)-7,8,9,10-테트라하이드로벤조[c]크로멘-6-온을 THF중에 용해시킨 다음 팔라듐/활성탄 촉매의 존재하에 수소화를 중단시켰다. 이어서, 혼합물을 여과하고, 감압하에 용매를 제거한 다음, 잔사를 무수 에탄올중에 용해시키고, 거기에 5.5g(80.7mmol)의 나트륨 에톡사이드를 첨가한 후에 밤새 환류하였다. 물을 첨가한 후, 혼합물을 산성화하고, 생성된 용액을 MTB 에터로 추출한 다음, 황산나트륨상에서 건조하였다. 감압하에 용매를 제거한 다음, 조 생성물을 결정화에 의해 정제하여 에틸 5-프로필-2-(3',4',5'-트라이플루오로-3-하이드록시바이페닐-4-일)사이클로헥세인카복실레이트를 수득하였다.

2.2 8-프로필-3-(3,4,5-트라이플루오로페닐)-6a,7,8,9,10,10a-헥사하이드로-6H-벤조[c]크로멘의 제조

903mg(23.8mmol)의 리튬 알루미늄 하이드라이드를 20ml의 THF중에 초기에 도입하고, 50ml의 THF중의 10g(23.8mmol)의 에틸 5-프로필-2-(3',4',5'-트라이플루오로-3-하이드록시바이페닐-4-일)사이클로헥세인카복실레이트의 용액을 빙냉시키면서 적가하였다. 냉각 상태를 제거한 후, 배치를 실온에서 3시간 동안 교반하고, 1시간 동안 환류시킨 다음, 얼음에 첨가하였다. 2M 황산을 사용하여 산성화한 후, 혼합물을 MTB 에터로 3회 추출하고, 합한 유기상을 물로 세척한 다음, 황산나트륨상에서 건조하였다. 감압하에 용매를 제거한 다음, 잔사를 실리카겔상에서 크로마토그래피로 정제하였다. 수득된 3',4',5'-트라이플루오로-4-(2-하이드록시메틸-4-프로필사이클로헥실)바이페닐-3-올을 100ml의 THF중에 용해시키고, 6.24g(23.8mmol)의 트라이페닐포스핀을 첨가한 다음, 50ml의 THF중의 5.3g(26.2mmol)의 다이아이소프로필 아조다이카복실레이트의 용액을 빙냉시키면서 적가하였다. 냉각 상태를 제거한 후, 배치를 실온에서 밤새 교반하였다. 물을 첨가한 후, 유기상을 분리한 다음, 수성상을 MTB 에터로 3회 추출하였다. 합한 유기상을 물 및 염화나트륨 포화용액으로 세척한 다음, 황산나트륨상에서 건조하였다. 감압하에 용매를 제거한 다음, 잔사를 실리카겔상에서 크로마토그래피에 의해 정제하여 8-프로필-3-(3,4,5-트라이플루오로페닐)-6a,7,8,9,10,10a-헥사하이드로-6H-벤조[c]크로멘을 무색 결정으 로서 수득하였다.

실시예 3 내지 121

실시예 1.2와 유사한 방식으로 하기 화학식의 화합물을 제조한다:

각주: * 는 ZLI-4792중의 10% 용액으로부터 외삽법에 의한 값이다.

실시예 122 내지 240

실시예 2.2와 유사한 방식으로 하기 화학식의 화합물을 제조한다:

실시예 241 내지 359

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z¹은 단일결합을 나타낸다.

실시예 360 내지 479

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z¹은 단일결합을 나타낸다.

실시예 480 내지 569

선행 실시예와 유사한 방식으로 하기 화학식의 화합물을 제조한다:

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z¹은 단일결합을 나타낸다.

실시예 570 내지 599

상기 식에서,

는

를 나타내고,

L¹¹ 및 L¹²는 H를 나타내며,

Z¹은 CF₂O를 나타낸다.

실시예 600 내지 629

상기 식에서,

는

를 나타내고,

L¹¹은 H를 나타내고,

L¹²는 F를 나타내며,

Z¹은 CF₂O를 나타낸다.

실시예 630 내지 659

상기 식에서,

는

를 나타내고,

L¹¹ 및 L¹²는 F를 나타내며,

Z¹은 CF₂O를 나타낸다.

실시예 660 내지 689

상기 식에서,

는

를 나타내고,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 690 내지 719

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 720 내지 749

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 750 내지 779

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 780 내지 809

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 810 내지 839

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 840 내지 869

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 870 내지 899

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 900 내지 929

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 930 내지 959

상기 식에서,

는

를 나타내며,

Z²는 단일결합을 나타낸다.

실시예 960 내지 989

상기 식에서,

는

를 나타내고,

L¹¹ 및 L¹²는 H를 나타내며,

Z¹은 단일결합을 나타낸다.

실시예 990 내지 1019

상기 식에서,

는

를 나타내고,

L¹¹은 H를 나타내고,

L¹²는 F를 나타내며,

Z¹은 단일결합을 나타낸다.

실시예 1020 내지 1049

상기 식에서,

는

를 나타내고,

L¹¹은 F를 나타내고,

L¹²는 H를 나타내며,

Z¹은 단일결합을 나타낸다.

실시예 1050 내지 1079

상기 식에서,

는

를 나타내고,

L¹¹ 및 L¹²는 F를 나타내며,

Z¹은 단일결합을 나타낸다.

혼합물 실시예

액정 매질을 제조하여 그들의 적용 특성에 대해 조사한다.

실시예 M1

하기 표에 지시된 조성을 갖는 액정 혼합물을 제조하여 조사하였다. 이는 하기 표에 나타난 것과 같은 물리적 성질들을 갖는다.

조성			물리적 성질
화합물번호	약어	농도/중량%	T(N,I) = 92.2℃ △n(20℃, 589㎚) = 0.1053 △ε(20℃, 1 kHz) = 6.6 γ₁(20℃) = 148 mPa.s
1	CCP-3OCF3	7
2	CCG-V-F	6
3	CCP-3F.F.F	7
4	ECCP-3F.F	12
5	ECCP-5F.F	10
6	BCH-2F.F	9
7	BCH-3F.F.F	13
8	CC-3-V1	6
9	CC-5-V	10
10	BCH-32F	7
11	BCH-52F	5
12	Comp . Ex . 1	6
∑		100.0

본 발명에 따른 액정 매질은 매우 양호한 적용성을 가지며, TN 및 IPS 디스플레이와 같은 다양한 AMD 기술에 사용될 수 있다.

Claims

하기 화학식 I의 화합물

(화학식 I)

상기 식에서,

G는 -CO-O-, -CH₂-O-, -CF₂-O-, -O-CO-, -O-CH₂-O- 또는 -O-CF₂-를 나타내고,

및
는 각각 서로 독립적으로, 그리고 한번 이상 존재하는 경우, 이들은 또한 서로 독립적으로

(a) 1개 또는 2개의 비인접 CH₂기가 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수도 있는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 라디칼,

(b) 1,4-사이클로헥세닐렌 라디칼,

(c) 1개 또는 2개의 비인접 CH기가 N으로 치환될 수도 있는 1,4-페닐렌 라디칼,

(d) 나프탈렌-2,6-다이일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-다이일 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-다이일, 또는

(e) 1,4-바이사이클로[2.2.2]옥틸렌, 1,3-바이사이클로[1.1.1]펜틸렌, 스파 이로[3.3]헵테인-2,6-다이일 및 1,3-사이클로뷰틸렌으로 이루어진 군중에서 선택되는 라디칼을 나타내되,

이때 (a) 및 (b)에서, 하나 이상의 -CH₂-기는 서로 독립적으로 각각 -CHF- 또는 -CF₂-기로 치환될 수 있으며, (c) 및 (d)에서, 하나 이상의 -CH=기는 서로 독립적으로 각각 -CF=, -C(CN)=, -C(CH₃)=, -C(CH₂F)=, -C(CHF₂)=, -C(O-CH₃)=, -C(O-CHF₂)= 또는 -C(O-CF₃)=기, 바람직하게는 -CF=기로 치환될 수 있고,

L¹ 내지 L³는 각각 서로 독립적으로 H, 할로겐, CN 또는 CF₃를 나타내고,

는 1,4-트랜스-사이클로헥세인-1,2,4-트라이일 라디칼을 나타내되, 이는 또한 1개 또는 2개의 비인접 -CH₂-기가 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수 있고, 하나 이상의 -CH₂-기가 각 경우에 서로 독립적으로 -CHF- 또는 -CH₂- 기로 치환될 수 있고, -CH< 기는 -CF< 기로 치환될 수 있으며, 이 경우에, 하나 이상의 -CH= 기가 서로 독립적으로 -CF=, -C(CN)=, -C(CH₃)=, -C(CH₂F)=, -C(CHF₂)=, -C(O-CH₃)=, -C(O-CHF₂)= 또는 -C(O-CF₃)=기로 각각 치환될 수 있는 1개, 2개 또는 3개의 C-C 이중결합을 임의적으로 함유할 수 있고,

R¹ 및 R²는 각각 서로 독립적으로 1 내지 15개의 C 원자를 가진 알킬 또는 알콕시, 2 내지 15개의 C 원자를 가진 알콕시알킬, 알케닐 또는 알케닐옥시, 2 내 지 15개의 C 원자를 가진 알키닐 또는 알키닐옥시, H, 할로겐, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF₅-, -CF₃-, -CHF₂-, -CH₂F-, -OCF₃-, -OCHF₂-; -CN 또는 -CF₃로 일치환되거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환된 1 내지 15개의 C 원자를 가진 알킬기(여기서, 하나 이상의 CH₂기가 각 경우에 서로 독립적으로 O 또는 S원자 모두가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,
, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 치환될 수 있다)를 나타내고,

Z¹ 및 Z²는 각각 서로 독립적으로, 그리고 한번 이상 존재하는 경우, 이들은 또한 서로 독립적으로, -CH₂-CH₂-, -(CH₂)₄-, -CF₂-CF₂-, -CF₂-CH₂-, -CH₂-CF₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CO-O-, -O-CO-, -CH₂-O-, -O-CH₂-, -CF₂-O-, -O-CF₂-, 또는 이들 기중 2개의 조합(여기서, 2개의 O원자가 서로 결합되지 않는다)을 나타내며,

n 및 m은 각각 0, 1 또는 2를 나타내되, 이때 n+m 은 0, 1, 2 또는 3을 나타낸다.
제 1항에 있어서,

구조 요소
는 (a)
또는 (b)
를 나타냄을 특징으로 하는 화학식 I의 화합물:

상기 식들에서,

각 파라미터는 제 1항에서 주어진 의미를 가지며,

L⁴ 및 L⁵는 각각 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타낸다.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

하기 하위 화학식 IA 및 IB의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 화합물:

(화학식 IA)

(화학식 IB)

상기 식들에서,

각 파라미터는 제 1항에서 주어진 의미를 가지며,

화학식 IB내의 제 2 방향족 고리는 임의적으로 F에 의해 일치환되거나 다치환될 수 있다.
제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

하기 하위 화학식 I-A1 내지 I-A3 및 I-B1 내지 I-B3의 화합물로 이루어진 군중에서 선택되는 화합물:

상기 식들에서,

각 파라미터는 제 1항에서 주어진 의미를 가지며,

화학식 I-B1 내지 I-B3내의 제 2 방향족 고리는 임의적으로 F에 의해 일치환되거나 다치환될 수 있다.
제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

Z¹ 및 Z²가 모두 단일결합을 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에서 정의된 하나 이상의 화학식 I의 화합 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제 6항에 있어서,

네마틱상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 매질.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,

하나 이상의 유전적으로 양성인 하기 화학식 II의 화합물(들)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:

(화학식 II)

상기 식에서,

R²¹은 제 1항에서 R¹에 대해 주어진 의미를 갖고,

X²¹은 할로겐, -CN, -SCN, -NCS, -OCN, -SF₅, -CF₃, -CHF₂, -CH₂F, -OCF₃, -OCHF₂; 또는, CN 또는 CF₃로 일치환되거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환된 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬기(여기서, 하나 이상의 CH₂기는, 각 경우에 서로 독립적으로, O 또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로 -O-, -S-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-,
, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO- O-로 치환될 수 있다)를 나타내고,

Z²¹ 및 Z²²는 각각 서로 독립적으로 제 1항에서 Z¹에 대해 주어진 의미를 갖고,

존재하는 고리
및
중의 적어도 하나, 바람직하게는
는
을 나타내며, 다른 것들은 각 경우에 서로 독립적으로

를 나타내고,

L²¹ 및 L²²는 서로 독립적으로 H 또는 F를 나타내며,

l은 0, 1 또는 2를 나타낸다.
제 6항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,

하나 이상의 유전적으로 중성인 하기 화학식 III의 화합물(들)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 매질:

(화학식 III)

상기 식에서,

R³¹ 및 R³²는 각각 서로 독립적으로 화학식 I의 경우 R¹에 대해 주어진 의미를 갖고,

Z³¹, Z³² 및 Z³³은 각각 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -COO- 또는 단일결합을 나타내고,

및
는 각각 서로 독립적으로

,
또는
을 나타내고,

o 및 p는 서로 독립적으로 0 또는 1을 나타내며,

이때 페닐렌 고리의 경우, 하나 이상의 H원자는 서로 독립적으로 F 또는 CN, 바람직하게는 F로 치환될 수 있으며, 사이클로헥실렌 고리 또는 사이클로헥실렌 고리중의 하나의 고리의 1개 또는 2개의 비인접 CH₂기는 O원자로 치환될 수 있다.
전자 광학 디스플레이에서의 제 6항 내지 제 9항중 어느 한 항에 따른 액정 매질의 용도.
제 6항 내지 제 9항중 어느 한 항에 따른 액정 매질을 함유하는 전자 광학 디스플레이.
제 11항에 있어서,

VAN LCD인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
치료 활성 성분으로서의 제 1항에 따른 화학식 I의 화합물, 및 이의 생리학적으로 허용되는 염 및 용매화물을 비롯한 유도체.
카나비노이드 수용체의 억제제로서의 제 1항에 따른 화학식 I의 화합물 및 이의 생리학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
적어도 하나의 제 1항에 따른 화학식 I의 화합물 및/또는 이의 생리학적으로 허용되는 염 또는 용매화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
약제의 제조를 위한 제 1항에 따른 화학식 I의 화합물 및/또는 이의 생리학적으로 허용되는 염 또는 용매화물의 용도.
카나비노이드 수용체의 억제에 의해 영향을 받을 수 있는 질환 또는 징후의 치료 또는 예방용 약제를 제조하기 위한, 제 1항에 따른 화학식 I의 화합물 및/또는 이의 생리학적으로 허용되는 염 또는 용매화물의 용도.
정신병, 불안장애, 우울증, 주의산만증, 기억장애, 인지장애, 식욕부진, 비만증, 중독, 약물의존증 및 신경계장애, 예컨대 신경병성 돌기, 치매, 근육긴장이상, 근육연축(muscle spasms), 떨림(tremor), 간질, 다발성경화증, 외상성 뇌손상, 발작, 파킨슨씨병, 알쯔하이머병, 헌팅톤병, 뚜렛증후군, 뇌경색, 뇌졸증, 두뇌외상, 척수손상, 신경염증성 질환, 뇌동맥경화증, 바이러스성 뇌염, 탈수초(demyelination)와 연관된 질환의 치료 또는 예방용 약제, 및 신경병성 동통 장애를 포함한 동통 장애의 치료, 및 패혈쇼크, 녹내장, 암, 당뇨, 구토, 구역질, 천식, 기도 질환, 위장관 질환, 위궤양, 설사 및 심혈관질환을 포함하며, 카나비노이드 신경전달이 작용을 하는 다른 질환의 치료용 약제를 제조하기 위한,

제 1항에 따른 화학식 I의 화합물 및/또는 이의 생리학적으로 허용되는 염 또는 용매화물의 용도.