説明

ポリハロアルキルエーテル誘導体とそれらを含む液晶組成物及び液晶表示素子

【課題】 極めて高い電圧保持率及び低いしきい値電圧を有し、その温度依存性が極めて小さく、大きな△εを有し、低温下でも種々の液晶材料との相溶性に優れた新たな化合物を提供すること、およびそれを用いた液晶組成物、液晶表示素子を提供すること。
【解決手段】 3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニル=4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾアートを液晶組成物、液晶表示素子に用いること。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の目的は電気光学表示材料として好適な諸物性を発現せしめる新規液晶性化合物、及び上述の新規液晶性化合物を用いた好適な諸物性を有する液晶組成物、ならびにこの液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供することである。特に、次に示す8つの特性を有する新規な液晶性化合物に関する。
1)他の液晶性化合物との良好な相溶性を持つ。
2)大きな誘電率異方性値(△ε)を持つ。
3)適切な大きさの屈折率異方性値(△n)を持つ。
4)粘性が低い。
5)高速応答性がある。
6)しきい値電圧が低い。
7)物理的、化学的に安定性であり、信頼性が高い。
8)ネマチック液晶相を示す温度範囲が広い。
さらには該新規液晶性化合物を使用して構成した良好な特性を持つ新規液晶組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、液晶物質が有する光学異方性及び誘電率異方性を利用するもので、時計をはじめとして、電卓、ワープロ、テレビ等に広く利用され、その需要も年々増加傾向にある。液晶相は、固体相と液体相の中間に位置し、ネマチック相、スメクチック相及びコレステリック相に大別される。なかでもネマチック相を利用した表示素子が現在もっとも広く使用されている。一方、表示方式はこれまで多数の方式が考案されてきたが、現在は、TN表示方式、STN表示方式及びTFT表示方式の3種類が主流となっている。また、駆動方式には、スタティク駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス駆動方式、2周波駆動方式等が知られている。
【0003】最近は、特に液晶表示素子の表示品位のより高いものが要求されており、その要求に応えるために、TFT表示方式に代表されるアクティブマトリックス駆動の表示素子に対する需要が高まっている。いずれの表示素子に用いられる液晶物質も、水分、空気、熱及び光等の外的環境因子に対して安定であること、また室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、低粘性でありかつ駆動電圧が低く、大きな△εを持ち、最適な△nを持たなければならない。しかし、現在のところ単一化合物で、これらの諸条件をすべて満たす化合物は皆無であり、数種の液晶性化合物や非液晶性化合物を混合して得られる液晶組成物を使用しているのが現状である。
【0004】TFT表示方式の液晶表示素子に特に要求される特性の一つは、表示画面のコントラストが高いことであり、したがってこの目的のために使用される液晶物質は上記の条件に加えて比抵抗値が大きいこと、即ち電圧保持率(V.H.R.)が大きいことが必要とされる。また、最近ではTFT表示方式の液晶表示素子に低電圧駆動が求められるようになり、この要求に応えるため、従来使用されてきた液晶材料よりもさらに大きな△εを持つ液晶性化合物や液晶組成物が必要となってきた。
【0005】一般的に知られている液晶性化合物においては、シアノ基を持つものが多いが、この様な化合物をTFT表示方式の液晶表示素子で使用する場合、電圧保持率の温度依存性が大きいため、高温で急激に電圧保持率が低下する等の問題がある。このため、シアノ基を含む液晶性化合物は、大きい△εを有しているのにもかかわらず、通常TFT表示方式の液晶表示素子には使用されない。これを改善するために、高い比抵抗値を示しながらも大きい△εを有する液晶材料の開発が活発になされている。高い比抵抗値を有する液晶性化合物としては、フッ素系の化合物が適している。これらの化合物、一般にフッ素原子を置換基として有する液晶性化合物は、以下の通り知られている。例えば、特公平02−40048号には次式(10)で示される化合物が開示されている。
【0006】
【化5】


【0007】該化合物(10)は、シアノ基を有する化合物に比べて、高い比抵抗値を有するため工業的に使用されているが、△εが約4程度と小さく、十分な低電圧駆動を実現できるものではない。上記化合物(10)よりも大きな△εを有する化合物として、特開平02−233626号に次式(11)で示されるトリフルオロフェニル基を部分構造に有する化合物が開示されている。
【0008】
【化6】


【0009】しかしながら、この化合物の△εは約8程度と、必ずしも十分な値であるとは言えないうえ、フッ素原子を前記(10)式の化合物よりもさらに多く導入している構造となっているため、(10)と比較して液晶相温度範囲が狭く、液晶組成物中の1成分として使用するのには適していない。さらに、透明点についてみても、1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2−(3,4,5−トリフルオロフェニル)エタン(11)は、対応するモノフルオロ化合物である1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2−(4−フルオロフェニル)エタンに比べ約60℃、ジフルオロ化合物である1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2−(3,4−ジフルオロフェニル)エタン(10)に比べ約25℃それぞれ低くなることが確認されている。
【0010】また、特開平04−506361号には、式(12)及び(13)で示される化合物が開示されている。
【0011】
【化7】


【化8】


【0012】これらの化合物は、比較的大きな△εを持つ(例えば化合物(13)の△εは約7である)が、既存の液晶性化合物に対し低温での相溶性が非常に悪く、液晶組成物の構成成分としては適さなかった。この相溶性を改善するために、アルキル基であるR中にフッ素原子を導入した化合物が特表平04−506817号に開示されている。該開示化合物は、末端にシクロヘキシル基とフェニル基を有する2ないし3環の化合物、例えば下式(14)に示すような化合物であり、結合基として共有結合の誘導体が開示されているのみで、他の結合基、例えば1,2−エチレン基の誘導体については何ら開示されていない。さらに、上記末端のフェニル基上の置換基はフッ素原子に限られており、他の置換基、例えばフルオロアルキル基やフルオロアルコキシ基に関する記述は全くなく、また明細書からはそれらの存在は読みとれない。
【0013】
【化9】


【0014】さらに、この様な化合物は相溶性を改善するものでは無く、特に式(14)の化合物は液晶相すら示さない。この様に大きな△εを持ち、かつ相溶性の良い化合物は未だ知られておらず、大きな△εを有する液晶性化合物を組成物成分として用いる場合、その混合比を大きくすることができず、組成物の△εの大きさは制限されてしまうのが現状である。従って、高い比抵抗値と大きな△εを持ちながら、既存の液晶性化合物との相溶性に優れた液晶性化合物の出現が望まれていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記の従来技術の欠点を解消し、液晶相温度範囲が広く、低粘性であり、低いしきい値電圧を示し、かつ高い安定性と他の液晶性化合物との相溶性に優れた液晶性化合物、これを含有する液晶組成物、及びこれを用いて構成した液晶表示素子を提供することにある。
【0016】
【課題を解決する為の手段】本発明者らは前述した問題を解決すべく鋭意検討した結果、新規な構造を有し公知の液晶性化合物に比較し、優れた特性を有する化合物を見いだすに至った。
【0017】すなわち本発明は、〔1〕〜〔27〕の構成を有する。
[1] 一般式(1)
【0018】
【化10】


【0019】で示される化合物。(式中、R1は炭素数1〜20のアルキル基を示し、基中の1つ以上のメチレン基は酸素原子、−NR−(RはHまたはCH3)または−CH=CH−で置換されても良く、該基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子または塩素原子で置換されても良いが、2つ以上のメチレン基が連続して酸素原子に置換されることはない。Y1はハロゲン原子、CN、CF3、CHF2あるいは炭素数1〜5のアルコキシ基を示し、該基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置換され、さらに1つ以上の水素原子は塩素原子で置換されても良い。Z1、Z2及びZ3は互いに独立して共有結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−COO−または−CF2O−を示す。ただし、Z1、Z2及びZ3の内、少なくとも一つは−COO−または−CF2O−である。環A1、A2、A3及びA4は互いに独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン、3ーシクロヘキセンー1,4ーイレン、3ーフルオロー3ーシクロヘキセン−1,4ーイレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、トランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシレン、トランス−4−シラ−1,4−シクロヘキシレンまたは1つ以上の水素原子がフッ素原子または塩素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。m及びnは0または1を示す。ただし、
【0020】(a)Z1、Z2あるいはZ3が−CF2O−である時、それと直接結合する環A1、A2、A3およびA4から選択される2つの基が共に水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレン基である場合、Y1は少なくとも一つの水素原子がフッ素原子で置換され、さらに1つ以上の水素原子が塩素原子で置換されていても良い炭素数2〜5のアルコキシ基を示し、(b)Z1、Z2あるいはZ3が−COO−である時、Y1は少なくとも一つの水素原子がフッ素原子で置換され、さらに1つ以上の水素原子が塩素原子で置換されていても良い炭素数2〜5のアルコキシ基である。また、この化合物を構成する各原子は同位体で置換されていてもよい。)
【0021】[2] 一般式(1)においてm=n=0であり、且つZ1が−COO−である[1]項に記載の化合物。
【0022】[3] 一般式(1)においてm=n=0であり、Z1が−CF2O−であり、環A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンのいずれかであり、環A4が水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0023】[4] 一般式(1)においてm=n=0であり、Z1が−CF2O−であり、環A1がトランス−1、4−シクロヘキシレン、環A4が水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0024】[5] 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ2が−COO−である[1]項に記載の化合物。
【0025】[6] 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ1が−CF2O−であり、A1あるいはA2の少なくとも一方がトランス−1,4−シクロヘキシレンである[1]項に記載の化合物。
【0026】[7] A1およびA2が共にトランス−1,4−シクロヘキシレンである請求項[6]項に記載の化合物。
【0027】[8] 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ1が−CF2O−であり、A1が3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンである[1]項に記載の化合物。
【0028】[9] 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ1が−CF2O−であり、A1およびA2が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0029】[10] 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ2が−CF2O−であり、A2およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0030】[11] 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ2が−CF2O−であり、A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、A2がトランス−4−シクロヘキシレン、3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンのいずれかであり、A4が1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0031】[12] A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン、Z1が共有結合である[11]項に記載の化合物。
【0032】[13] 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ3が−COO−である[1]項に記載の化合物。
【0033】[14] 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ2が−CF2O−であり、A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン、3−シクロヘキセン−1,4−イレン、3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンのいずれかであり、A3およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0034】[15] A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン、Z3が共有結合である[14]項に記載の化合物。
【0035】[16]A2が1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレン、Z3が共有結合である[14]項に記載の化合物。
【0036】[17] 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ2が−CF2O−であり、A1、A2およびA3が共にトランス−1,4−シクロヘキシレンであり、A4が1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0037】[18] 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ3が−CF2O−であり、A1およびA2が共にトランス−1,4−シクロヘキシレン、A3およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1、4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0038】[19] 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ3が−CF2O−であり、A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、A2、A3およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである[1]項に記載の化合物。
【0039】〔20〕 一般式(1)で表される[1]項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする、少なくとも2成分からなる液晶組成物。
【0040】〔21〕 第一成分として[1]項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、一般式(2)、(3)及び(4)からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【0041】
【化11】


【0042】(式中、R2は炭素数1〜10のアルキル基を示す。基中の隣り合わない任意のメチレン基は、酸素原子または−CH=CH−で置換されてもよい。また基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されてもよい。Y2はフッ素原子、塩素原子、OCF3、OCF2H、CF3、CF2H、CFH2OCF2CF2HまたはOCF2CFHCF3を示し、L1及びL2は互いに独立して水素原子またはフッ素原子を示し、Z4及びZ5は互いに独立して−CH2CH2−、−CH=CH−、1,4−ブチレン基、−COO−、−CF2O−、−OCF2−または共有結合を示し、環Bはトランス−1,4−シクロへキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、または水素原子がフッ素原子に置換されてもよい1,4−フェニレンを示し、環Cはトランス−1,4−シクロへキシレン、または水素原子がフッ素原子に置換されてもよい1,4−フェニレンを示す。また、各々の式中で使用されている各原子は、同位体で置換されていてもよい。)
【0043】〔22〕 第一成分として[1]項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、一般式(5)及び(6)からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【0044】
【化12】


【0045】(式中、R3及びR4は互いに独立して炭素数1〜10のアルキル基を示す。基中の隣り合わない任意のメチレン基は酸素原子または−CH=CH−で置換されていても良い。また基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されてもよい。Y3は、CN基またはC≡C−CNを示し、環Dはトランス−1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイルまたは1,3−ジオキサン−2,5−ジイルを示し、環Eはトランス−1,4−シクロへキシレン、水素原子がフッ素原子に置換されてもよい1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルを示し、環Fはトランス−1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンを示し、Z6は−CH2CH2−、−COO−または共有結合を示し、L3、L4及びL5は互いに独立して水素原子またはフッ素原子を示し、a、b及びcは互いに独立して0または1を示す。また、各々の式中で使用されている各原子は、同位体で置換されていてもよい。)
【0046】〔23〕 第一成分として、[1]項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【0047】
【化13】


【0048】(式中、R5及びR6は互いに独立して炭素数1〜10のアルキル基を示す。基中の隣合わない任意のメチレン基は酸素原子または−CH=CH−で置換されても良い。また、基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されても良い。環G、環I及び環Jは互いに独立して、トランスー1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、または1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示し、Z7及びZ8は互いに独立して、−C≡C−、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−または共有結合を示す。また、各々の式中で使用されている原子は、同位体で置換されていてもよい。)
【0049】〔24〕 第一成分として、[1]項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、前記一般式(5)及び(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有し、第三成分として、前記一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【0050】〔25〕 第一成分として、[1]項に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、前記一般式(2)、(3)及び(4)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有し、第三成分として、前記一般式(5)及び(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有し、第四成分として、前記一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【0051】〔26〕 [20]〜[25]項のいずれかに記載の液晶組成物に加えて、さらに1種以上の光学活性化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
【0052】〔27〕 [20]〜[26]項のいずれかに記載の液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子。
【0053】
【発明の実施の形態】本発明の一般式(1)で表される化合物の好ましい態様は、下記の一般式(1−1)〜(1−21)で表される化合物である。(式中、R1およびY1は前述したのと同一の意味を示す。)
【0054】
【化14】


【0055】
【化15】


【0056】
【化16】


【0057】また、環A1、A2、A3およびA4の構造を選択した場合、以下に示す一般式(1−1−1)〜(1−21−4)で表される化合物が好ましい。(式中、R1およびY1は前述したのと同一の意味を示し、一般式中の1,4−フェニレン上の1つ以上の水素原子はハロゲン原子で置換されていても良い。)
【0058】
【化17】


【0059】
【化18】


【0060】
【化19】


【0061】
【化20】


【0062】
【化21】


【0063】
【化22】


【0064】
【化23】


【0065】これらの化合物はいずれも好適な特性を示すが、R1及びY1の好ましい態様を以下に示す。
【0066】R1については以下のものが好ましい:すなわちメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、メチルオキシ、エチルオキシ、n−プロピルオキシ、n−ブチルオキシ、n−ペンチルオキシ、n−ヘキシルオキシ、n−ヘプチルオキシ、n−オクチルオキシ、n−ノニルオキシ、n−デシルオキシ、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、メトキシエチル、メトキシプロピル、メトキシブチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポキシエチル、プロポキシプロピル、ビニル、1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、3−ブテニル、3−ペンテニル、アリルオキシ、エチニル、1−プロピニル、1−ブチニル、1−ペンチニル、3−ブチニル、3−ペンチニル、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、ジフルオロクロロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、5−フルオロペンチル、3−クロロプロピル、トリフルオロメチルオキシ、ジフルオロメチルオキシ、ジフルオロクロロメチルオキシ、ペンタフルオロエチルオキシ、1,1,2,2−テトラフルオロエチルオキシ、ヘプタフルオロプロピルオキシ、1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロピルオキシ、トリフルオロメチルオキシメチル、2−フルオロエテニル、2,2−ジフルオロエテニル、1,2,2−トリフルオロエテニル、3−フルオロ−1−ブテニル、4−フルオロ−1−ブテニル、3,3,3−トリフルオロ−1−プロピニル等を例示することができる。
【0067】更に好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、メチルオキシ、エチルオキシ、n−プロピルオキシ、n−ブチルオキシ、n−ペンチルオキシ、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエチル、ビニル、1−プロペニル、1−ブテニル、3−ブテニル、3−ペンテニル、エチニル、1−プロピニル、1−ブチニル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル等を例示することができる。
【0068】Y1については以下のものが好ましい:F、Cl、CN、CF3、CF2H、OCF3、OCF2H、OCFHCF3、OCFHCFH2、OCFHCF2H、OCF2CH3、OCF2CFH2、OCF2CF2H、OCF2CF2CF2H、OCF2CF2CFH2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CF2H、OCFHCFHCF3、OCH2CF2CF3、OCF2CF2CF3、OCF2CFHCFH2、OCF2CH2CF2H、OCFHCF2CFH2、OCFHCFHCF2H、OCFHCH2CF3、OCH2CFHCF3、OCH2CF2CF2H、OCF2CFHCH3、OCF2CH2CFH2、OCFHCF2CH3、OCFHCFHCFH2、OCFHCH2CF3、OCH2CF2CFH2、OCH2CFHCF2H、OCF2CH2CH3、OCFHCFHCH3、OCFHCH2CFH2、OCH2CF2CH3、OCH2CFHCFH2、OCH2CH2CF2H、OCFHCH2CH3、OCH2CFHCH3、OCH2CH2CF2H、OCClFCF3、OCClFCClF2、OCClFCFH2、OCFHCCl2F、OCClFCF2H、OCClFCClF2、OCF2CClH2、OCF2CCl2H、OCF2CCl2F、OCF2CClFH,OCF2CClF2、OCF2CF2CClF2、OCF2CF2CCl2F、OCClFCF2CF3、OCClFCF2CF2H、OCClFCF2CClF2、OCClFCFHCF3、OCClFCClFCF3、OCCl2CF2CF3、OCClHCF2CF3、OCClFCF2CF3、OCClFCClFCF3、OCF2CClFCFH2、OCF2CF2CCl2F、OCF2CCl2CF2H、OCF2CH2CClF2、OCClFCF2CFH2、OCFHCF2CCl2F、OCClFCFHCF2H、OCClFCClFCF2H、OCFHCFHCClF2、OCClFCH2CF3、OCFHCCl2CF3、OCCl2CFHCF3、OCH2CClFCF3、OCCl2CF2CF2H、OCH2CF2CClF2、OCF2CClFCH3、OCF2CFHCCl2H、OCF2CCl2CFH2、OCF2CH2CCl2F、OCClFCF2CH3、OCFHCF2CCl2H、OCClFCClFCFH2、OCFHCFHCCl2F、OCClFCH2CF3、OCFHCCl2CF3、OCCl2CF2CFH2、OCH2CF2CCl2F、OCCl2CFHCF2H、OCClHCClFCF2H、OCF2CClHCClH2、OCF2CH2CCl2H、OCClFCFHCH3、OCF2CClFCCl2H、OCClFCH2CFH2、OCFHCCl2CFH2、OCCl2CF2CH3、OCH2CF2CClH2、OCCl2CFHCFH2、OCH2CClFCFCl2、OCH2CH2CF2H、OCClHCClHCF2H、OCH2CCl2CF2H、OCClFCH2CH3、OCFHCH2CCl2H、OCClHCFHCClH2、OCH2CFHCCl2H、OCCl2CH2CF2H、OCH2CCl2CF2H等を例示することができる。
【0069】更に好ましくは、F、Cl、CN、CF3、CF2H、OCF3、OCF2H、OCFHCF3、OCFHCFH2、OCFHCF2H、OCF2CH3、OCF2CFH2、OCF2CF2H、OCF2CF2CF2H、OCF2CF2CFH2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CF2H、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3等を例示することができる。
【0070】本発明の化合物は、いずれも大きな△εと良好な相溶性を併せ持つ上、低い粘性と高い安定性、即ち高い比抵抗値を示し、且つ広い液晶温度範囲を示す。従って、本発明の化合物を液晶組成物の成分として用いた場合、好ましい諸物性を有する新たな液晶組成物を提供し得る。本発明の液晶性化合物は電気光学表示材料としての好適な諸物性を発現せしめ、これらの新規液晶性化合物を用いることで好適な諸物性を有する液晶組成物を提供する事ができる。本発明の化合物は、いずれも他の液晶性化合物あるいは液晶組成物に対する溶解度が高く、本発明の化合物を用いた液晶組成物は低温(例えば実用面から要求される−20℃)においてもネマチック相を損なうことはない。本発明の化合物はいずれも低い粘性を有し、液晶組成物に多量に使用しても、液晶組成物全体の粘度を著しく増加することはない。また、粘度の温度依存性が極めて小さいので温度低下による粘度の上昇度が小さい。この優れた低粘性を有する液晶性化合物を使用することで、高速応答性を有する液晶組成物を調製することが可能である。
【0071】本発明の化合物はいずれも好適な物性を示すが、一般式(1)のR1、Z1、Z2、Z3、A1、A2、A3、A4及びY1を適切に選択した化合物を使用することにより、目的に応じた特性を持つ液晶組成物を調製することができる。すなわち、特に液晶温度範囲がより高温側になければならない液晶組成物に使用する場合はm=n=1である4環系の化合物を、そうでない場合にはm=n=0である2環系を用いればよい。屈折率異方性値も一般式(1)のR1、Z1、Z2、Z3、A1、A2、A3、A4及びY1を適切に選択することで調整することができる。すなわち、大きな屈折率異方性値が必要な場合には1,4−フェニレン環を多く含む化合物を、小さな屈折率異方性値が必要な場合にはトランス−1,4−シクロヘキシレンを多く含む化合物を使用すればよい。
【0072】以下、本発明の液晶組成物に関して説明する。本発明に係る液晶組成物は、一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種類を0.1〜99.9重量%の割合で含有することが、優良な特性を発現せしめるために好ましい。さらに詳しくは、本発明により提供される液晶組成物は、一般式(1)で表される化合物を少なくとも1種類含有する第一成分に加え、液晶組成物の目的に応じて一般式(2)〜(9)で表される化合物群から任意に選択される化合物を任意の割合で混合することにより完成する。本発明に用いられる一般式(2)〜(4)の化合物として、好ましくは以下の化合物を挙げることができる。(式中、R2及びY2は前記と同一の意味を示す。)
【0073】
【化24】


【0074】
【化25】


【0075】
【化26】


【0076】
【化27】


【0077】
【化28】


【0078】
【化29】


【0079】
【化30】


【0080】
【化31】


【0081】
【化32】


【0082】一般式(2)〜(4)で表される化合物は誘電率異方性値が正の化合物であり、熱的安定性や化学的安定性が非常に優れており、特に電圧保持率の高い、あるいは比抵抗値の大きいと言った高信頼性が要求されるTFT表示方式用の液晶組成物を調製する場合には不可欠な化合物である。一般式(2)〜(4)で表される化合物の使用量は、TFT用の液晶組成物を調製する場合、液晶組成物の全重量に対して0.1〜99.9重量%の範囲で任意に使用できるが、10〜97重量%が好ましい。より好ましくは40〜95重量%である。また、一般式(7)〜(9)で表される化合物を、粘度調整の目的でさらに含有してもよい。STN表示方式またはTN表示方式用の液晶組成物を調製する場合も一般式(2)〜(4)で表される化合物を使用することができる。その場合、一般式(5)及び(6)で表される化合物に比べ、液晶組成物のしきい値電圧を小さくする効果が少ないので、50重量%以下の使用量が好ましい。本発明で用いられる一般式(5)及び(6)で表される化合物として、好ましくは以下の化合物を挙げることができる。(式中、R2及びY2は前記と同一の意味を示す。)
【0083】
【化33】


【0084】
【化34】


【0085】
【化35】


【0086】
【化36】


【0087】
【化37】


【0088】一般式(5)及び(6)で表される化合物は、誘電率異方性値が正でその値が大きく、特に液晶組成物のしきい値電圧を小さくする目的で使用される。また、屈折率異方性値の調整、透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的にも使用される。さらに、STN表示方式またはTN表示方式用の液晶組成物の急峻性を改良する目的にも使用される。一般式(5)及び(6)で表される化合物は、特にSTN表示方式またはTN表示方式用の液晶組成物を調製する場合には不可欠な化合物である。一般式(5)及び(6)で表される化合物の使用量を増加させると、液晶組成物のしきい値電圧が小さくなり、粘度が上昇する。したがって、液晶組成物の粘度が要求特性を満足する限り、多量に使用した方が低電圧駆動できるので有利である。一般式(5)及び(6)で表される化合物の使用量は、STN表示方式またはTN表示方式用の液晶組成物を調製する場合には、0.1〜99.9重量%の範囲で任意に使用できるが、10〜97重量%、より好ましくは40〜95重量%が好適である。本発明で用いられる一般式(7)〜(9)で表される化合物として好ましくは、以下の化合物を挙げることができる。(式中、R5及びR6は前記と同一の意味をを示す)
【0089】
【化38】


【0090】
【化39】


【0091】
【化40】


【0092】
【化41】


【0093】一般式(7)〜(9)で表される化合物は、誘電率異方性の絶対値が小さく、中性に近い化合物である。一般式(7)で表される化合物は、主として液晶組成物の粘度調整または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。また、一般式(8)及び(9)で表される化合物は、液晶組成物の透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる目的または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。一般式(7)〜(9)で表される化合物の使用量を増加させると液晶組成物のしきい値電圧が大きくなり、粘度が小さくなる。従って、液晶組成物のしきい値電圧が満足している限り、多量に使用することが望ましい。一般式(7)〜(9)で表される化合物の使用量は、TFT用の液晶組成物を調整する場合には40重量%、より好ましくは35重量%以下が好適である。また、STN表示方式またはTN表示方式用の液晶組成物を調整する場合には70重量%以下、より好ましくは60重量%以下が好適である
【0094】また本発明では、OCB(Optically Compensated Birefringence)モード用液晶組成物等の特別な場合を除き、通常、液晶組成物のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれ(reverse twist)を防ぐ目的で、光学活性化合物を添加する。本発明の光学活性化合物は、このような目的で使用するのであれば、公知化されたいずれの光学活性化合物を使用してものかまわないが、好ましくは以下の光学活性化合物を挙げることができる。
【0095】
【化42】


【0096】本発明の液晶組成物は、通常、これらの光学活性化合物を添加して、ねじれのピッチ(pitch)長を調整する。ねじれのピッチ長は、TFT表示方式用及びTN表示方式用の液晶組成物であれば、10〜200μmの範囲に調整するのが好ましい。STN表示方式用の液晶組成物であれば、6〜20μmの範囲に調整するのが好ましい。また、双安定(Bistable TN)モード用の場合は、1.5〜4μmの範囲に調整するのが好ましい。また、ピッチ長の温度依存性を調整する目的で、2種類以上の光学活性化合物を添加してもよい。
【0097】本発明に従い使用される液晶組成物は、それ自体慣用な方法で調製される。一般には、種々の成分を高い温度で互いに溶解させる方法がとられている。本発明に従い使用される液晶組成物は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系及びテトラジン系等の二色性色素を添加して、ゲストホスト(GH)モード用の液晶組成物としても使用できる。あるいはネマチック液晶をマイクロカプセル化したもの(NCAP)や液晶中に三次元網目状高分子を作製したポリマーネットワーク液晶表示素子(PNLCD)に代表されるポリマー分散型液晶表示素子(PDLCD)用の液晶組成物としても使用できる。その他、複屈折制御(ECB)モードや動的散乱(DS)モード用の液晶組成物としても使用できる。
【0098】このように調製される、本発明の液晶性化合物を含有するネマチック液晶組成物として以下に示すような組成例を示すことができる。ただし、組成例中の化合物は、表1に示す取り決めに従い略号で示した。また、例えば、下記の部分構造式において、トランス−1,4−シクロヘキシレンの水素原子がQ1、Q2、Q3の位置で重水素原子によって置換された場合には、記号H[1D、2D、3D]とし、またQ5、Q6、Q7の位置で重水素原子によって置換された場合には、記号H[5D、6D、7D]として[]内の番号で重水素置換位置を示すこととする。
【0099】
【化43】


【0100】
【表1】


【0101】組成例1 3−HBEB(F)−OCF2CF2H 5.0% 1V2−BEB(F,F)−C 5.0% 3−HB−C 25.0% 1−BTB−3 5.0% 2−BTB−1 10.0% 3−HH−4 11.0% 3−HHB−1 11.0% 3−HHB−3 4.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HB(F)TB−2 6.0% 3−HB(F)TB−3 6.0% CM33 0.8部
【0102】組成例2 5−HB(F,F)EB(F)−OCF2CF2H 5.0% V2−HB−C 12.0% 1V2−HB−C 12.0% 3−HB−C 15.0% 3−HB[1D,2D,3D]−C 9.0% 3−HB(F)−C 5.0% 2−BTB−1 2.0% 3−HH−4 8.0% 3−HH−VFF 6.0% 2−H[1D,2D,3D]HB−C 3.0% 3−HHB−C 6.0% 3−HB(F)TB−2 8.0% 3−H2BTB−3 5.0% 3−H2BTB−4 4.0%
【0103】組成例3 3−HBCF2OB(F)−OCF2CF2H 5.0% 2O1−BEB(F)−C 5.0% 3O1−BEB(F)−C 15.0% 4O1−BEB(F)−C 13.0% 5O1−BEB(F)−C 13.0% 2−HHB(F)−C 15.0% 3−HHB(F)−C 15.0% 3−HB(F)TB−2 4.0% 3−HB(F)TB−3 4.0% 3−HB(F)TB−4 4.0% 3−HHB−1 3.0% 3−HHB−O1 4.0%
【0104】組成例4 3−HBEB(F)−OCF2CF2H 4.0% 5−HB(F,F)EB(F)−OCF2CF2H 3.0% 3−HBCF2OB(F)−OCF2CF2H 3.0% 5−PyB−F 4.0% 3−PyB(F)−F 4.0% 2−BB−C 5.0% 4−BB−C 4.0% 5−BB−C 5.0% 2−PyB−2 2.0% 3−PyB−2 2.0% 4−PyB−2 2.0% 6−PyB−O5 3.0% 6−PyB−O6 3.0% 6−PyB−O7 3.0% 6−PyB−O8 3.0% 3−PyBB−F 6.0% 4−PyBB−F 6.0% 5−PyBB−F 6.0% 3−HHB−1 6.0% 3−HHB−3 8.0% 2−H2BTB−2 4.0% 2−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−2 5.0% 3−H2BTB−3 5.0%
【0105】組成例5 5−HB(F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF3 3.0% 3−B(F,F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF2CF3 3.0% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCFHCF3 4.0% 3−DB−C 10.0% 4−DB−C 10.0% 2−BEB−C 12.0% 3−BEB−C 4.0% 3−PyB(F)−F 6.0% 3−HEB−O4 8.0% 4−HEB−O2 6.0% 5−HEB−O1 6.0% 5−HEB−O2 4.0% 5−HEB−5 5.0% 4−HEB−5 5.0% 1O−BEB−2 4.0% 3−HHB−1 3.0% 3−HHEBB−C 3.0% 3−HBEBB−C 2.0% 5−HBEBB−C 2.0%
【0106】組成例6 3−HB(F)CF2OB(F,F)−OCF2CF2H 3.0% 3−B(F)CF2OBB(F,F)−OCH2CF2H 4.0% 5−HB(F)CF2OB(F,F)−OVFF 3.0% 3−HB−C 18.0% 7−HB−C 3.0% 1O1−HB−C 10.0% 3−HB(F)−C 10.0% 2−PyB−2 2.0% 3−PyB−2 2.0% 4−PyB−2 2.0% 1O1−HH−3 7.0% 2−BTB−O1 7.0% 3−HHB−1 5.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HHB−3 3.0% 3−H2BTB−2 3.0% 3−H2BTB−3 3.0% 2−PyBH−3 4.0% 3−PyBB−2 3.0%
【0107】組成例7 3−HBEB(F,F)−OCF2CF2H 2.0% 5−HB(F,F)EB(F,F)−OCF2CF2H 2.0% 3−BEBB(F)−OCF2CF2H 2.0% 2O1−BEB(F)−C 5.0% 3O1−BEB(F)−C 12.0% 5O1−BEB(F)−C 4.0% 1V2−BEB(F,F)−C 10.0% 3−HH−EMe 10.0% 3−HB−O2 18.0% 7−HEB−F 2.0% 3−HHEB−F 2.0% 5−HHEB−F 2.0% 3−HBEB−F 4.0% 2O1−HBEB(F)−C 2.0% 3−HB(F)EB(F)−C 2.0% 3−HBEB(F,F)−C 2.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HHB−3 7.0% 3−HEBEB−F 2.0% 3−HEBEB−1 2.0%
【0108】組成例8 3−HBEB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 5−HBCF2OB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 5−BEB(F)−C 5.0% V−HB−C 11.0% 5−PyB−C 6.0% 4−BB−3 11.0% 3−HH−2V 10.0% 5−HH−V 11.0% V−HHB−1 7.0% V2−HHB−1 10.0% 3−HHB−1 4.0% 1V2−HBB−2 10.0% 3−HHEBH−3 5.0%
【0109】組成例9 5−HB(F,F)EB(F)−OCF2CF2H 4.0% 5−HB(F,F)EB(F,F)−OCF2CF2H 4.0% 3−HB(F)CF2OB(F,F)−OCF2CF2H 4.0% 3−B(F,F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF2CF3 4.0% 2O1−BEB(F)−C 5.0% 3O1−BEB(F)−C 12.0% 1V2−BEB(F,F)−C 16.0% 3−HB−O2 10.0% 3−HH−4 3.0% 3−HHB−F 3.0% 3−HHB−1 3.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HBEB−F 4.0% 5−HHEB−F 7.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HB(F)TB−2 5.0%
【0110】組成例10 3−HBEB(F)−OCF2CF2H 4.0% 3−BEBB(F)−OCF2CF2H 4.0% 2−BEB−C 12.0% 3−BEB−C 4.0% 4−BEB−C 6.0% 3−HB−C 28.0% 3−HEB−O4 12.0% 4−HEB−O2 8.0% 5−HEB−O1 4.0% 3−HEB−O2 6.0% 5−HEB−O2 5.0% 3−HHB−1 3.0% 3−HHB−O1 4.0%
【0111】組成例11 5−HB(F,F)EB(F)−OCF2CF2H 4.0% 3−B(F)CF2OBB(F,F)−OCH2CF2H 4.0% 2−BEB−C 10.0% 5−BB−C 12.0% 7−BB−C 7.0% 1−BTB−3 7.0% 2−BTB−1 10.0% 1O−BEB−2 10.0% 1O−BEB−5 12.0% 2−HHB−1 4.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HHB−3 5.0%
【0112】組成例12 3−HBCF2OB(F)−OCF2CF2H 4.0% 3−HBEB(F,F)−OCF2CF2H 4.0% 5−HB(F)CF2OB(F,F)−OVFF 4.0% 1V2−BEB(F,F)−C 8.0% 3−HB−C 10.0% V2V−HB−C 14.0% V2V−HH−3 19.0% 3−HB−O2 4.0% 3−HHB−1 10.0% 3−HHB−3 3.0% 3−HB(F)TB−2 4.0% 3−HB(F)TB−3 4.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0%
【0113】組成例13 3−HBEB(F)−OCF2CF2H 4.0% 5−HB(F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF3 4.0% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCFHCF3 4.0% 5−BTB(F)TB−3 10.0% V2−HB−TC 10.0% 3−HB−TC 10.0% 3−HB−C 10.0% 5−HB−C 7.0% 5−BB−C 3.0% 2−BTB−1 10.0% 2−BTB−O1 5.0% 3−HH−4 5.0% 3−HHB−1 4.0% 3−HHB−3 5.0% 3−H2BTB−2 3.0% 3−H2BTB−3 3.0% 3−HB(F)TB−2 3.0%
【0114】組成例14 3−HBEB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 1V2−BEB(F,F)−C 6.0% 3−HB−C 18.0% 2−BTB−1 10.0% 5−HH−VFF 30.0% 1−BHH−VFF 8.0% 1−BHH−2VFF 11.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HHB−1 4.0%
【0115】組成例15 5−HBCF2OB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 3−B(F)CF2OBB(F,F)−OCH2CF2H 5.0% 3−B(F,F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF2CF3 5.0% 2−HB−C 5.0% 3−HB−C 12.0% 3−HB−O2 15.0% 2−BTB−1 3.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−O1 5.0% 3−HHB−3 4.0% 3−HHEB−F 4.0% 5−HHEB−F 4.0% 2−HHB(F)−F 2.0% 3−HHB(F)−F 7.0% 5−HHB(F)−F 7.0% 3−HHB(F,F)−F 5.0%
【0116】組成例16 3−HBEB(F)−OCF2CF2H 5.0% 5−HB(F,F)EB(F)−OCF2CF2H 5.0% 2−HHB(F)−F 17.0% 3−HHB(F)−F 17.0% 5−HHB(F)−F 6.0% 2−H2HB(F)−F 10.0% 3−H2HB(F)−F 5.0% 5−H2HB(F)−F 10.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 13.0% CN 0.3部
【0117】組成例17 3−HBCF2OB(F)−OCF2CF2H 5.0% 3−HBEB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 5−HBCF2OB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 7−HB(F)−F 5.0% 5−H2B(F)−F 5.0% 3−HB−O2 10.0% 3−HH−4 2.0% 3−HH[5D,6D,7D]−4 3.0% 2−HHB(F)−F 10.0% 3−HHB(F)−F 10.0% 5−HH[5D,6D,7D]B(F)−F 10.0% 3−H2HB(F)−F 5.0% 2−HBB(F)−F 3.0% 3−HBB(F)−F 3.0% 2−H2BB(F)−F 5.0% 3−HHB−1 5.0% 3−HHB−O1 5.0% 3−HHB−3 4.0%
【0118】組成例18 5−HB(F,F)EB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 3−HB(F)CF2OB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 3−B(F)CF2OBB(F,F)−OCH2CF2H 5.0% 7−HB(F,F)−F 3.0% 3−HB−O2 7.0% 2−HHB(F)−F 10.0% 3−HHB(F)−F 10.0% 5−HHB(F)−F 5.0% 2−HBB(F)−F 9.0% 3−HBB(F)−F 9.0% 5−HBB(F)−F 6.0% 2−HBB−F 4.0% 3−HBB−F 4.0% 5−HBB−F 3.0% 3−HBB(F,F)−F 5.0% 5−HBB(F,F)−F 10.0%
【0119】組成例19 3−BEBB(F)−OCF2CF2H 5.0% 5−HB(F)CF2OB(F,F)−OVFF 5.0% 3−B(F,F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF2CF3 5.0% 7−HB(F,F)−F 3.0% 3−H2HB(F,F)−F 12.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 5.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 10.0% 5−HH2B(F,F)−F 10.0% 3−HBB(F,F)−F 12.0% 5−HBB(F,F)−F 12.0% 3−HBCF2OB(F,F)−F 6.0%
【0120】組成例20 3−HBEB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 5−HB(F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF3 5.0% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCFHCF3 5.0% 7−HB(F,F)−F 5.0% 3−H2HB(F,F)−F 12.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HBB(F,F)−F 10.0% 3−HHEB(F,F)−F 10.0% 4−HHEB(F,F)−F 3.0% 2−HBEB(F,F)−F 3.0% 3−HBEB(F,F)−F 5.0% 5−HBEB(F,F)−F 3.0% 3−HDB(F,F)−F 6.0% 3−HHBB(F,F)−F 3.0%
【0121】組成例21 3−HBEB(F)−OCF2CF2H 4.0% 5−HB(F,F)EB(F)−OCF2CF2H 4.0% 3−HBCF2OB(F)−OCF2CF2H 4.0% 5−HBCF2OB(F)−OCF2CFHCF3 4.0% 3−HB−CL 10.0% 5−HB−CL 4.0% 7−HB−CL 4.0% 1O1−HH−5 5.0% 2−HBB(F)−F 8.0% 3−HBB(F)−F 8.0% 5−HBB(F)−F 2.0% 4−HHB−CL 8.0% 5−HHB−CL 4.0% 3−H2HB(F)−CL 4.0% 3−HBB(F,F)−F 10.0% 5−H2BB(F,F)−F 9.0% 3−HB(F)VB−2 4.0% 3−HB(F)VB−3 4.0%
【0122】組成例22 3−HBEB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 5−HB(F,F)EB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 3−HB(F)CF2OB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 3−B(F)CF2OBB(F,F)−OCH2CF2H 5.0% 3−HHB(F,F)−F 9.0% 3−H2HB(F,F)−F 8.0% 4−H2HB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 21.0% 5−HBB(F,F)−F 8.0% 3−H2BB(F,F)−F 10.0% 5−HHBB(F,F)−F 3.0% 5−HHEBB−F 2.0% 3−HH2BB(F,F)−F 3.0% 1O1−HBBH−4 4.0% 1O1−HBBH−5 4.0%
【0123】組成例23 3−BEBB(F)−OCF2CF2H 5.0% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCFHCF3 5.0% 5−HB−F 12.0% 6−HB−F 9.0% 7−HB−F 7.0% 3−HHB−OCF3 7.0% 4−HHB−OCF3 7.0% 5−HHB−OCF3 5.0% 3−HH2B−OCF3 4.0% 5−HH2B−OCF3 4.0% 3−HHB(F,F)−OCF3 5.0% 3−HBB(F)−F 10.0% 5−HBB(F)−F 7.0% 3−HH2B(F)−F 3.0% 3−HB(F)BH−3 3.0% 5−HBBH−3 3.0% 3−HHB(F,F)−OCF2H 4.0%
【0124】組成例24 5−HB(F)CF2OB(F,F)−OVFF 5.0% 5−HB(F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF3 5.0% 3−B(F,F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF2CF3 5.0% 5−H4HB(F,F)−F 7.0% 5−H4HB−OCF3 5.0% 3−H4HB(F,F)−CF3 8.0% 5−H4HB(F,F)−CF3 5.0% 3−HB−CL 6.0% 5−HB−CL 4.0% 2−H2BB(F)−F 5.0% 3−H2BB(F)−F 10.0% 5−HVHB(F,F)−F 5.0% 3−HHB−OCF3 5.0% 3−H2HB−OCF3 5.0% V−HHB(F)−F 5.0% 3−HHB(F)−F 5.0% 5−HHEB−OCF3 2.0% 3−HBEB(F,F)−F 5.0% 5−HH−V2F 3.0%
【0125】組成例25 5−HB(F)CF2OB(F,F)−OVFF 2.0% 3−B(F,F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF2CF3 2.0% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCFHCF3 2.0% 2−HHB(F)−F 2.0% 3−HHB(F)−F 2.0% 5−HHB(F)−F 2.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 10.0% 2−H2BB(F)−F 9.0% 3−H2BB(F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 25.0% 5−HBB(F,F)−F 13.0% 1O1−HBBH−4 5.0% 1O1−HBBH−5 5.0%
【0126】組成例26 5−HBCF2OB(F)−OCF2CFHCF3 3.0% 3−HB(F)CF2OB(F,F)−OCF2CF2H 3.0% 5−HB(F)CF2OBB(F,F)−OCF2CF3 3.0% 5−HB−CL 12.0% 3−HH−4 7.0% 3−HB−O2 20.0% 3−H2HB(F,F)−F 4.0% 3−HHB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 6.0% 2−HHB(F)−F 5.0% 3−HHB(F)−F 5.0% 2−H2HB(F)−F 2.0% 3−H2HB(F)−F 1.0% 5−H2HB(F)−F 2.0% 3−HHBB(F,F)−F 4.0% 3−HBCF2OB−OCF3 4.0% 5−HBCF2OB(F,F)−CF3 4.0% 3−HHB−1 3.0% 3−HHB−O1 4.0%
【0127】組成例27 5−HB(F,F)EB(F)−OCF2CF2H 5.0% 3−HBCF2OB(F)−OCF2CF2H 5.0% 3−HBEB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 5−HB(F,F)EB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 3−HBEB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 3−HB(F)CF2OB(F,F)−OCF2CF2H 5.0% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCFHCF3 5.0% 2−HHB(F)−F 17.0% 3−HHB(F)−F 17.0% 2−H2HB(F)−F 10.0% 3−H2HB(F)−F 5.0% 5−H2HB(F)−F 4.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% CN 0.3部
【0128】組成例28 3−HBCF2OB(F)−OCF2CF2H 3.0% 3−BEBB(F)−OCF2CF2H 3.0% 3−HBEB(F)−OCF2CFHCF3 3.0% 3−BEB(F)−C 8.0% 3−HB−C 8.0% V−HB−C 8.0% 1V−HB−C 8.0% 3−HB−O2 3.0% 3−HH−2V 14.0% 3−HH−2V1 7.0% V2−HHB−1 10.0% 3−HHB−1 5.0% 3−HHEB−F 7.0% 3−H2BTB−2 2.0% 3−H2BTB−3 6.0% 3−H2BTB−4 5.0%
【0129】組成例29 5−HBCF2OB(F)−OCF2CFHCF3 5.0% 3−B(F)CF2OBB(F,F)−OCH2CF2H 5.0% 5−HB(F)CF2OB(F,F)−OVFF 5.0% 3−H2HB(F,F)−F 7.0% 5−H2HB(F,F)−F 8.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 3−HH2B(F,F)−F 9.0% 5−HH2B(F,F)−F 4.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 5−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HBEB(F,F)−F 2.0% 4−HBEB(F,F)−F 2.0% 5−HBEB(F,F)−F 2.0% 3−HHEB(F,F)−F 5.0% 4−HHEB(F,F)−F 3.0% 5−HHEB(F,F)−F 3.0%
【0130】一般式(1)で表される本発明の化合物は、通常の有機合成化学的手法を駆使することで容易に製造できる。例えば、オーガニック・シンセシス、オーガニック・リアクションズ、実験化学講座等に記載の手法を適当に選択、組み合わせることで容易に合成できる。特に環Aがシラシクロヘキサン環である化合物は特開平7−173176号が開示している方法に従い、合成できる。例えば、一般式(1)において、m=1、n=0かつZ2が−COO−である化合物は、ジクロロメタンやクロロホルム等の溶媒中、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)等の脱水剤と4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)の存在下、フェノール誘導体とカルボン酸誘導体とを反応させる方法(B.Neises等、オーガニック・シンセシス, 63,183(1985))、またはジクロロメタンやクロロホルム等の溶媒中、ピリジン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等の塩基の存在下、フェノール誘導体とカルボン酸クロライド誘導体とを反応させる方法(特開平2−233626号に記載)により製造することができる。
【0131】
【化44】


【0132】さらに、一般式(1)において、m=1、n=0かつZ2が−CF2O−である化合物は、芳香族ハロゲン化物をマグネシウムや金属リチウムを用いて、グリニヤール試薬やリチオ化体とし、二硫化炭素と反応させジチオカルボン酸にする。次いで、アルカリ金属の水素化物とヨウ素の存在下、フェノール誘導体と反応させることで、チオエステル誘導体を製造することができる。次いで、フッ化水素−ピリジンやジエチルアミノサルファートリフルオリド(DAST)などのフッ素化試薬を用いることにより、製造することができる。
【0133】
【化45】


【0134】前記(化44)に従い合成したエステル誘導体にローソン試薬を作用させても、チオエステル誘導体を製造することができる。次いで、フッ化水素−ピリジンやDASTなどのフッ素化試薬を用いることで、製造することができる。
【0135】
【化46】


【0136】さらに、一般式(1)において、m=1、n=0且つZ2が−CF2O−、環A2が3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンである化合物は以下に示す操作で製造が可能である。すなわちシクロヘキサノン誘導体にヘキサメチルホスホラストリアミドおよびジブロモジフルオロメタンを作用させジフルオロヘキシリデン誘導体とした後、ジクロロメタン中臭素を付加させ、さらにN,N−ジメチルホルムアミド(以下DMFと省略する)等、極性非プロトン溶媒中塩基の共存下アルコール誘導体を作用させることにて脱臭化水素、エーテル化を同時に行い環A2が3−シクロヘキセン−1,4−イレンである化合物が製造できる。さらに上記で得られた化合物をヒドロホウ素化(H.C.Brown, Organic Syntheses via Borane, John Wiley (1975))し、次いでピリジニウムクロロクロメート(以下PCCと略す)等酸化剤で処理し、シクロヘキサノン誘導体とする。これをジエチルアミノサルファートリフルオリド(以下DASTと略す)にてフッ素化し、得られたジフルオロ体をカリウム−t−ブトキシド等塩基で処理することによりA2が3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンである化合物が製造できる。
【0137】
【化47】


【0138】また上記ではその詳細について触れていない化合物の製造についても、上記反応あるいは成書または公知文献等を参考として種々の化学反応を選択、組み合わせることにより目的とする化合物を製造できる。
【0139】
【実施例】以下、実施例により本発明の化合物の製造法及び使用例についてさらに詳細に説明する。なお、各実施例中においてCは結晶を、Nはネマチック相を、Sはスメクチック相を、またIは等方性液体を示し、相転移温度の単位はすべて℃である。
【0140】実施例13−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニル=4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾアート(化合物番号10)の合成(第一段)窒素雰囲気下、3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)ブロモベンゼン7.28g(25mmol)のエーテル50mLの溶液に、−78℃でnーブチルリチウムのnーヘキサン溶液16.4mL(1.6mol/L;26.3mmol)を16分かけて滴下した。そのままの温度で10分撹拌した。ボロン酸トリメチル5.17g(27.5mmol)のエーテル25mLの溶液に先ほど調製したリチオ体を3分かけて滴下した。そのまま徐々に室温まで温度を上げながら、終夜撹拌した後、−20℃に冷却し酢酸1.6mLを加えた。30wt%の過酸化水素水2.81mLを水2.8mLで希釈し、2分かけて滴下した。そのまま徐々に室温まで温度を上げながら、終夜撹拌した後、10%の亜硫酸水素ナトリウム水溶液100mLにゆっくり注ぎ、セライトを通して濾過した後、濾液を分液し水相からの抽出をエーテルで3回行った。有機相は合わせて硫酸マグネシウムで乾燥させた。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残渣6.03gを得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=5:1)で精製し、さらに、減圧蒸留を行い、3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェノール4.24g(収率74.0%)を得た。
【0141】(第二段)第一段で得られた3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェノール2.05g(9mmol)、4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)安息香酸2.22g(9mmol)、DMAP0.33g(2.7mmol)及びジクロロメタン30mLを混合した。この混合物にDCC2.23g(10.8mmol)のジクロロメタン10mLの溶液を室温で、6分で滴下し、そのまま8.5時間撹拌した。析出した結晶を濾別し、濾液を減圧濃縮し、残渣にトルエン10mLを加え2Nの水酸化ナトリウム水溶液6mLで3回洗浄した後、さらに10%炭酸水素ナトリウム水溶液10mLで1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン:酢酸エチル=10:1)で精製し、さらに、ヘプタンとソルミックスの混合溶媒から再結晶させ、標題化合物3.49g(収率85.0%)を得た。この化合物は液晶相を示し、その転移温度はC−N点:109.9−110.1、N−I点:167.0−167.1であった。
1H−NMR(CDCl3
δ(ppm):8.14−6.96(m、7H)、6.60−5.35(m、1H)、2.72−0.77(m、22H)
質量分析:456(M
【0142】実施例1の方法に準じて、Z1、Z2及びZ3の内少なくとも一つは−COO−である3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニル=2,6−ジフルオロ−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾアート(化合物番号16)が製造できる。さらに、化合物番号1〜89の化合物についても上述の操作に準じて製造することができる。なお、各化合物は一般式(1)で示される化合物において、パラメーターであるR1、A1、Z1、A2、Z2、A3、Z3、A4及びY1を抽出することにより表示したが、これは以下の各実施例においても同様である。
【0143】
【化48】


【0144】
【化49】


【0145】
【化50】


【0146】
【化51】


【0147】
【化52】


【0148】
【化53】


【0149】
【化54】


【0150】
【化55】


【0151】実施例23−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニルオキシ−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェニル)ジフルオロメタン(化合物番号110)の合成(第一段)マグネシウム2.25g(93mmol)をTHF50mLに懸濁した溶液に、4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェニルブロミド20.0g(71mmol)をTHF100mLに溶解した溶液を、撹拌しながら、室温で、45分かけて滴下した後、30分還流撹拌し、グリニヤール試薬を調製した。この溶液に二硫化炭素16.3g(214mmol)を室温で15分かけて滴下し、そのまま一晩撹拌した。反応液に、3Mの塩酸60mLを加えて反応を停止させ、エーテルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェニルジチオカルボン酸3.50g(収率17.7%)を得た。
【0152】(第二段)60%水素化ナトリウム1.14g(26.3mmol)をTHF15mLに懸濁し、氷冷下で第一段で得られた4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェニルジチオカルボン酸3.30g(11.9mmol)のTHF10mLの溶液を55分かけて滴下し、そのまま45分撹拌した。この反応液に3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェノール2.25g(9.86mmol)のTHF10mLの溶液を1.5時間かけて滴下し、そのまま1.5時間撹拌した。この反応液に、ヨウ素6.66g(26.2mmol)のTHF15mLの溶液を1.5時間かけて滴下し、そのまま2時間撹拌した後、室温まで戻し同温度で一晩撹拌した。反応液を、3Mの塩酸100mLに注ぎ、トルエン100mLで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘプタン)で精製し、3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニル=4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)チオベンゾアート1.96g(収率52.1%)を得た。
【0153】(第三段)N−ブロモスクシンイミド1.48g(8.31mmol)を塩化メチレン10mLに懸濁させ、−78℃でフッ化水素−ピリジン1.65gを5分かけて滴下し、そのまま15分撹拌した。この反応液に3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニル=4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)チオベンゾアート1.96g(4.15mmol)の塩化メチレン15mLの溶液を35分かけて滴下し、そのまま2.5時間撹拌した。反応液を飽和炭酸ナトリウム水溶液150mLに注ぎ反応を終了させ、塩化メチレン相を分離し、10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液100mL、水100mLで順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘプタン)で2回精製し、標題化合物0.7g(収率35.5%)を得た。この化合物は液晶相を示し、その転移温度はC−N点:58.2、N−I点:65.0であった。
1H−NMR(CDCl3
δ(ppm):7.71−7.06(m、7H)、6.61−5.36(m、1H)、2.69−0.87(m、17H)
19F−NMR(CDCl3
δ(ppm):−66.2(s、−C2O−)
質量分析:452(M+
【0154】実施例33,4,5−トリフルオロフェニルオキシ−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン(化合物番号123)の合成(第一段)3,4,5−トリフルオロフェニル=トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボキシラート10.0g(26.1mmol)とローソン試薬11.6g(28.8mmol)をトルエン50mLに溶解させ、封管中、150℃で15時間反応させた。室温まで冷却した後、水を加え反応を停止させ、ジエチルエーテルで抽出し、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘプタン)で精製し、3,4,5−トリフルオロフェニル=トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルチオカルボキシラート3.5g(収率33.6%)を得た。
【0155】(第二段)N−ブロモスクシンイミド3.13g(17.6mmol)を塩化メチレン10mLに懸濁させ、−78℃でフッ化水素−ピリジン3.49gを5分かけて滴下し、そのまま15分撹拌した。この反応液に第一段で得られた3,4,5−トリフルオロフェニル=トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルチオカルボキシラート3.5g(8.78mmol)の塩化メチレン15mLの溶液を35分かけて滴下し、そのまま2.5時間撹拌した。反応液を飽和炭酸ナトリウム水溶液150mLに注ぎ反応を終了させ、塩化メチレン相を分離し、10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液100mL、水100mLで順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘプタン)で精製し、標題化合物1.5g(収率42.3%)を得た。この化合物は液晶相を示し、その転移温度はC−N点:43.5、N−I点:103.0であった。
1H−NMR(CDCl3
δ(ppm):6.83(m、2H)、2.20−0.60(m、27H)
19F−NMR(CDCl3
δ(ppm):−79.4(s、2F、−C2O−),−133.8(m、2F)、−165.4(m、1F)
質量分析:404(M+,15%)、256(46)、148(18)、and83(100)
実施例43、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン(化合物番号124)の合成実施例3において3、4、5−トリフルオロフェニル=トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボキシラートに代えて3、4、5−トリフルオロフェニル=トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボキシラートを使用し、以下実施例3と同様の操作を行い、3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン1.5gを得た。この化合物は液晶相を示し、その転移温度はC−N点 57.6、 N−I点 111.5 であった。
1H−NMR(CDCl3
δ(ppm):6.82(m、2H)、0.6−2.2(m、31H)
19F−NMR(CDCl3
δ(ppm):−79.13(s、2F、−C2O−)、−133.69(m、2F)、−165.15(m、1F)
質量分析:432(M+、11.8%)、284(28.5)、213(4.9)、173(5.6)、148(16.5)、111(29.3)、97(81.8)、83(100)、69(61.1)、55(62.6)、and 41(30.6)
実施例54−トリフルオロメトキシフェニルオキシ−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン(化合物番号127)の合成実施例3において3、4、5−トリフルオロフェニル=トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボキシラートに代えて4−トリフルオロメトキシフェニル=トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシルカルボキシラートを使用し、以下実施例3と同様の操作を行い、4−トリフルオロメトキシフェニルオキシ−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン1.5gを得た。この化合物は液晶相を示し、その転移温度はC−S点 35.1、 S−N点 116.7、 N−I点 156.9 であった。
1H−NMR(CDCl3
δ(ppm):7.19(bs、4H)、0.6−2.2(m、31H)
19F−NMR(CDCl3
δ(ppm):−58.68(s、3F、−OC3)、−78.77(s、2F、−C2O−)
実施例63、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル)ジフルオロメタン(化合物番号279)の合成(第一段)窒素雰囲気下、ジブロモジフルオロメタン18.9g(89.9mmol)をTHF100mlに溶解し、冷媒にて−60℃以下まで冷却後、撹拌しながらヘキサメチルホスホラストリアミド29.4g(179.9mmol)をTHF80mlに溶解した溶液を−60℃以下を保ちながら滴下した。2時間同温度を保ちながら撹拌し、室温まで昇温後、4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキサノン11.3g(44.9mmol)のTHF溶液50mlを滴下した。室温にて2時間撹拌後、加熱環流を10時間行った。反応溶液を水300ml中に注ぎ、反応物をヘプタン300mlで抽出、抽出層を飽和炭酸ナトリウム水溶液100ml、飽和塩化ナトリウム水溶液300mlで順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムにて乾燥し、溶媒を減圧下留去、濃縮して微黄色油状物を得た。得られた反応物はシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘプタン)で精製し、無色油状のα、α−ジフルオロメチレン−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシリデン12.2gを得た。
(第二段)上記で得たα、α−ジフルオロメチレン−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシリデン12.2g(43.0mmol)をジクロロメタン50mlに溶解し、撹拌しながら10℃以下まで冷却後、臭素6.8g(43.0mmol)を滴下した。10℃以下で10分間撹拌後、水50mlを添加し反応を終了した。反応溶液をヘプタン150mlで抽出し、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液50mlおよび飽和塩化ナトリウム水溶液で順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残差をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)で精製し、無色油状の1−ブロモ−1−ブロモジフルオロメチル−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキサン16.3g(36.6mmol)を得た。
(第三段)上記操作で得た1−ブロモ−1−ブロモジフルオロメチル−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキサン16.3g(36.6mmol)、炭酸カリウム6.1g(43.8mmol)、ヨウ化カリウム0.1g(0.6mmol)および3、4、5−トリフルオロフェノール6.5g(43.8mmol)をDMF50mlに懸濁させ、2時間加熱環流を行った。反応溶液に水100mlを添加し、反応物をヘプタン150mlで抽出、抽出層を水200mlで洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、濾液を減圧濃縮し、残差をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)で精製、次いでヘプタンから再結晶して無色針状結晶状の3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル)ジフルオロメタン(化合物番号279)を4.5g得た。この化合物は液晶相を示し、その転移温度はC−N点 37.3、 N−I点 62.1 であった。
1H−NMR(CDCl3
δ(ppm):0.6−2.5(m、28H)、6.34(bs、1H)、6.85(m、2H)
19F−NMR(CDCl3
δ(ppm):−73.61(s、2F、−C2O−)、−133.54(m、2F)、−164.97(m、1F)
質量分析:410(M+−HF、0.5%)、283(15.6)、263(22.9)、243(25.0)、131(17.9)、111(36.6)、97(70.8)、83(86.5)、69(66.6)、55(100)、41(83.7)、and29(39.6)
実施例73、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(2−フルオロ−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル)ジフルオロメタン(化合物番号282)の合成(第一段)実施例4と同様の操作で得た3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル)ジフルオロメタン15.0g(37.27mmol)をTHF100mlに溶解し、0℃まで冷却後41mlのボランTHF錯体1M溶液を滴下した。ついで撹拌しながら室温まで昇温後1時間撹拌し、エタノール10ml、2N−水酸化ナトリウム水溶液10mlおよび30%過酸化水素水15mlを順次添加し、温浴上60℃にて4時間撹拌した。反応溶液に水100mlを添加後、ジエチルエーテル150mlで反応物を抽出後、抽出層を10%−亜硫酸水素ナトリウム水溶液50mlおよび水100mlで洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下濃縮して反応物15.5gを得た。濃縮物はそのまま次の反応に使用した。
(第二段)上記反応で得た濃縮物15.5gをジクロロメタン100mlに溶解し、PCC10.3g(47.9mmol)を添加し、室温下5時間撹拌した。反応物を濃縮後、残差をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)にて精製し、さらにヘプタンから再結晶して無色結晶状の3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(2−オキソ−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン8.7gを得た。
(第三段)上記反応で得た3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(2−オキソ−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン8.7g(20.87mmol)をジクロロメタン50mlに溶解し、DAST4.0g(25.0mmol)を添加し2時間環流した。反応溶液を飽和炭酸ナトリウム水溶液50ml中に投入後、ジエチルエーテルで抽出、抽出層を水200mlで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、溶媒を留去濃縮し濃縮残差8.7gを得た。濃縮残差はそのまま次の反応に使用した。
(第四段)上記濃縮残差をDMF50mlに溶解し、カリウム−t−ブトキシド2.3g(20.5mmol)を添加し、60℃にて4時間加熱撹拌した。反応溶液に水50mlを添加し、ジエチルエーテル150mlで抽出後、抽出層を水200mlで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後、溶媒を留去濃縮し濃縮残差をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘプタン)およびヘプタンから再結晶して無色結晶状の3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(2−フルオロ−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル)ジフルオロメタン2.7gを得た。実施例2〜7に記載の方法に準じて、 Z1、Z2及びZ3の内少なくとも一つは−CF2O−である化合物番号90〜504の化合物が製造できる。
【0156】
【化56】


【0157】
【化57】


【0158】
【化58】


【0159】
【化59】


【0160】
【化60】


【0161】
【化61】


【0162】
【化62】


【0163】
【化63】


【0164】
【化64】


【0165】
【化65】


【0166】
【化66】


【0167】
【化67】


【0168】
【化68】


【0169】
【化69】


【0170】
【化70】


【0171】
【化71】


【0172】
【化72】


【0173】
【化73】


【0174】
【化74】


【0175】
【化75】


【0176】
【化76】


【0177】
【化77】


【0178】
【化78】


【0179】
【化79】


【0180】
【化80】


【0181】
【化81】


【0182】
【化82】


【0183】
【化83】


【0184】
【化84】


【0185】
【化85】


【0186】
【化86】


【0187】
【化87】


【0188】
【化88】


【0189】
【化89】


【0190】
【化90】


【0191】
【化91】


【0192】使用例使用例中の化合物は、表1に示す取り決めに従い略号で示した。なお、しきい値電圧Vth、屈折率異方性値△n、誘電率異方性値△εはセル厚9.2μmのTNセル(ねじれネマチックセル)に封入し25℃で、粘度ηは20℃で測定した。
【0193】
実施例8(使用例1)
4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾニトリル 24%(重量、以下同じ)
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾニトリル 36%4−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)ベンゾニトリル 25%4−(4−プロピルフェニル)ベンゾニトリル 15%からなる組成の液晶組成物のネマチック液晶の透明点(Cp)は71.7℃であった。この液晶組成物をTNセルに封入したものの△εは11.0、△nは0.137、ηは26.7mPa・s、Vthは1.78Vであった。この液晶組成物を母液晶(以下母液晶Aと略す)としてその85重量%に実施例1に示した3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニル=4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾアート(化合物番号10)を15重量%混合し、その物性値を測定した。その結果から、該化合物は外挿値でCp:122.4℃、△ε:13.0、△n:0.137、η:75.0、Vth:1.65Vであった。また、本液晶組成物を−20℃のフリーザー中に20日間放置したが、結晶の析出、スメクチック相の発現等は見られなかった。
【0194】実施例9(使用例2)
実施例4に示した母液晶Aの90重量%に実施例1に示した3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニル=2,6−ジフルオロ−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾアート(化合物番号16)を10重量%混合し、その物性値を測定した。その結果から、該化合物は外挿値でCp:82.4℃、△ε:14.3、△n:0.117、η:67.3、Vth:1.62Vであった。
【0195】実施例10(使用例3)
実施例4に示した母液晶Aの85重量%に実施例2に示した3−フルオロ−4−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)フェニルオキシ(4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)フェニル)ジフルオロメタン(化合物番号110)を15重量%混合し、その物性値を測定した。その結果から、該化合物は外挿値でCp:53.7、△ε:7.7、△n:0.097、η:36.8、Vth:1.60Vであった。
【0196】実施例11(使用例4)
実施例4に示した母液晶Aの85重量%に実施例3に示した3,4,5−トリフルオロフェニルオキシ−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン(化合物番号123)を15重量%混合し、その物性値を測定した。その結果から、該化合物は外挿値でCp:85.0、△ε:15.0、△n:0.077、Vth:1.71Vであった。
【0197】実施例12(使用例5)
実施例8に示した母液晶Aの85重量%に3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ジフルオロメタン(化合物番号124)を15重量%混合し、その物性値を測定した。その結果から、該化合物は外挿値でCp:91.0、△ε:13.67、△n:0.077、η:31.9、Vth:1.73Vであった。
【0198】実施例13(使用例6)
実施例8に示した母液晶Aの85重量%に実施例4に示した3、4、5−トリフルオロフェニルオキシ−(4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル)ジフルオロメタン(化合物番号279)を15重量%混合し、その物性値を測定した。その結果から、該化合物は外挿値でCp:50.4、△ε:13.7、△n:0.070、η:30.2、Vth:1.68Vであった。
【0199】実施例14(使用例7)
組成例1に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:90.6、△ε:7.6、△n:0.163、η:17.0、Vth:2.01Vであった。
【0200】実施例15(使用例8)
組成例2に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:84.8、△ε:9.3、△n:0.146、η:19.4、Vth:1.90Vであった。
【0201】実施例16(使用例9)
組成例3に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:87.8、△ε:31.3、△n:0.148、η:87.6、Vth:0.85Vであった。
【0202】実施例17(使用例10)
組成例4に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:89.5、△ε:7.2、△n:0.192、η:38.8、Vth:2.10Vであった。
【0203】実施例18(使用例11)
組成例5に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:62.9、△ε:12.0、△n:0.118、η:43.4、Vth:1.24Vであった。
【0204】実施例19(使用例12 )
組成例6に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:70.4、△ε:9.0、△n:0.134、η:23.0、Vth:1.66Vであった。
【0205】実施例20(使用例13)
組成例7に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:74.1、△ε:24.2、△n:0.116、η:39.0、Vth:0.98Vであった。
【0206】実施例21(使用例14)
組成例8に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:85.2、△ε:5.7、△n:0.115、η:17.5、Vth:2.22Vであった。
【0207】実施例22(使用例15)
組成例9に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:82.6、△ε:28.9、△n:0.142、η:47.2、Vth:0.95Vであった。
【0208】実施例23(使用例16)
組成例10に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:63.4、△ε:10.8、△n:0.116、η:30.2、Vth:1.31Vであった。
【0209】実施例24(使用例17)
組成例11に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:62.6、△ε:7.4、△n:0.160、η:25.0、Vth:1.70Vであった。
【0210】実施例25(使用例18)
組成例12に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:93.5、△ε:8.9、△n:0.127、η:22.2、Vth:1.98Vであった。
【0211】実施例26(使用例19)
組成例13に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:94.7、△ε:7.7、△n:0.204、η:20.3、Vth:2.01Vであった。
【0212】実施例27(使用例20)
組成例14に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:79.2、△ε:7.1、△n:0.123、η:13.4、Vth:2.01Vであった。
【0213】実施例28(使用例21)
組成例15に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:91.7、△ε:6.1、△n:0.100、η:27.1、Vth:2.30Vであった。
【0214】実施例29(使用例22)
組成例16に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:100.0、△ε:5.9、△n:0.097、η:29.8、Vth:2.11Vであった。
【0215】実施例30(使用例23)
組成例17に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:84.6、△ε:4.2、△n:0.088、η:20.3、Vth:2.46Vであった。
【0216】実施例31(使用例24)
組成例18に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:79.5、△ε:7.4、△n:0.110、η:30.3、Vth:1.83Vであった。
【0217】実施例32(使用例25)
組成例19に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:70.0、△ε:9.6、△n:0.092、η:32.0、Vth:1.46Vであった。
【0218】実施例33(使用例26)
組成例20に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:76.3、△ε:13.1、△n:0.089、η:38.0、Vth:1.39Vであった。
【0219】実施例34(使用例27)
組成例21に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:86.9、△ε:6.0、△n:0.124、η:21.6、Vth:2.19Vであった。
【0220】実施例35(使用例28)
組成例22に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:97.8、△ε:10.1、△n:0.118、η:42.3、Vth:1.60Vであった。
【0221】実施例36(使用例29)
組成例23に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:84.5、△ε:5.1、△n:0.093、η:18.4、Vth:2.29Vであった。
【0222】実施例37(使用例30)
組成例24に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:68.5、△ε:9.4、△n:0.097、η:32.1、Vth:1.56Vであった。
【0223】実施例38(使用例31)
組成例25に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:95.2、△ε:7.5、△n:0.134、η:37.0、Vth:1.87Vであった。
【0224】実施例39(使用例32)
組成例26に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:70.3、△ε:4.6、△n:0.087、η:17.4、Vth:2.11Vであった。
【0225】実施例40(使用例33)
組成例27に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:90.2、△ε:7.9、△n:0.092、η:36.1、Vth:1.81Vであった。
【0226】実施例41(使用例34)
組成例28に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:93.4、△ε:9.1、△n:0.128、η:19.4、Vth:2.06Vであった。
【0227】実施例42(使用例35)
組成例29に示した液晶組成物の物性値を測定した。その結果、Cp:76.3、△ε:11.8、△n:0.097、η:34.9、Vth:1.63Vであった。また、以下の組成物使用例を示すことができる。尚、以下の組成物使用例中の化合物は前記表1に示す取り決めに従い略号で示した。
【0228】使用例1 3−HchCF2OB(F,F)−F 2.0% 3−HchCF2OB(F,F)−OCF3 2.0% 3−HchCF2OB(F,F)−CF3 2.0% 3−HchCF2OB(F,F)−OCF2H 2.0% 3−H2HB(F,F)−F 7.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 9.0% 5−HH2B(F,F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 5−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HBEB(F,F)−F 2.0% 4−HBEB(F,F)−F 2.0% 5−HBEB(F,F)−F 2.0% 3−HHEB(F,F)−F 10.0% 4−HHEB(F,F)−F 3.0% 5−HHEB(F,F)−F 3.0% NI =78.7(℃)
η =32.6(mPa・s)
Δn =0.093 Δε =11.9 Vth=1.68(V)
【0229】使用例2 3−Hch(F)CF2OB−F 2.0% 3−Hch(F)CF2OB−OCF3 2.0% 3−Hch(F)CF2OB−CF3 2.0% 3−Hch(F)CF2OB−OCF2H 2.0% 3−H2HB(F,F)−F 7.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 9.0% 5−HH2B(F,F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 5−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HBEB(F,F)−F 2.0% 4−HBEB(F,F)−F 2.0% 5−HBEB(F,F)−F 2.0% 3−HHEB(F,F)−F 10.0% 4−HHEB(F,F)−F 3.0% 5−HHEB(F,F)−F 3.0% NI =80.2(℃)
η =32.7(mPa・s)
Δn =0.094 Δε =11.4 Vth=1.70(V)
【0230】使用例3 3−HCF2OHB−F 2.0% 3−HCF2OHB−OCF3 2.0% 3−HCF2OHB−CF3 2.0% 3−HCF2OHB−OCF2H 2.0% 5−HB−F 12.0% 6−HB−F 9.0% 7−HB−F 7.0% 3−HHB−OCF3 6.0% 4−HHB−OCF3 7.0% 5−HHB−OCF3 5.0% 3−HH2B−OCF3 4.0% 5−HH2B−OCF3 4.0% 3−HHB(F,F)−OCF3 5.0% 3−HBB(F)−F 10.0% 5−HBB(F)−F 10.0% 3−HH2B(F)−F 3.0% 3−HB(F)BH−3 3.0% 5−HBBH−3 3.0% 3−HHB(F,F)−OCF2H 4.0% NI =87.1(℃)
η =15.9(mPa・s)
Δn =0.092 Δε =4.3 Vth=2.48(V)
【0231】使用例4 3−HCF2OHB(F)−F 2.0% 3−HCF2OHB(F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OHB(F)−CF3 2.0% 3−HCF2OHB(F)−OCF2H 2.0% 5−HHB(F)−F 2.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 6.0% 2−H2BB(F)−F 9.0% 3−H2BB(F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 25.0% 5−HBB(F,F)−F 19.0% 1O1−HBBH−4 5.0% 1O1−HBBH−5 5.0% NI =96.3(℃)
η =35.6(mPa・s)
Δn =0.135 Δε =7.4 Vth=1.89(V)
【0232】使用例5 3−HCF2OHB(F,F)−F 2.0% 3−HCF2OHB(F,F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OHB(F,F)−CF3 2.0% 3−HCF2OHB(F,F)−OCF2H 2.0% 3−HHB(F,F)−F 9.0% 4−H2HB(F,F)−F 8.0% 5−H2HB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 21.0% 5−HBB(F,F)−F 20.0% 3−H2BB(F,F)−F 10.0% 5−HHBB(F,F)−F 3.0% 5−HHEBB−F 2.0% 3−HH2BB(F,F)−F 3.0% 1O1−HBBH−4 4.0% 1O1−HBBH−5 4.0% NI =100.7(℃)
η =36.6(mPa・s)
Δn =0.118 Δε =9.4 Vth=1.74(V)
【0233】使用例6 3−HchCF2OB−F 2.0% 3−HchCF2OB−OCF3 2.0% 3−HchCF2OB−CF3 2.0% 3−HchCF2OB−OCF2H 2.0% 5−HB−F 12.0% 6−HB−F 9.0% 7−HB−F 7.0% 3−HHB−OCF3 6.0% 4−HHB−OCF3 7.0% 5−HHB−OCF3 5.0% 3−HH2B−OCF3 4.0% 5−HH2B−OCF3 4.0% 3−HHB(F,F)−OCF3 5.0% 3−HBB(F)−F 10.0% 5−HBB(F)−F 10.0% 3−HH2B(F)−F 3.0% 3−HB(F)BH−3 3.0% 5−HBBH−3 3.0% 3−HHB(F,F)−OCF2H 4.0% NI =83.5(℃)
η =15.9(mPa・s)
Δn =0.092 Δε =4.3 Vth=2.38(V)
【0234】使用例7 3−HchCF2OB(F)−F 2.0% 3−HchCF2OB(F)−OCF3 2.0% 3−HchCF2OB(F)−CF3 2.0% 3−HchCF2OB(F)−OCF2H 2.0% 5−HHB(F)−F 2.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 6.0% 2−H2BB(F)−F 9.0% 3−H2BB(F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 25.0% 5−HBB(F,F)−F 19.0% 1O1−HBBH−4 5.0% 1O1−HBBH−5 5.0% NI =94.5(℃)
η =35.7(mPa・s)
Δn =0.135 Δε =7.5 Vth=1.87(V)
【0235】使用例8 3−HHCF2OB(F,F)−F 10.0% 5−HHCF2OB(F,F)−F 5.0% 5−HchCF2OB(F,F)−F 8.0% 2−HHB(F)−F 17.0% 3−HHB(F)−F 17.0% 5−HHB(F)−F 16.0% 5−H2HB(F)−F 2.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 13.0% NI =96.4(℃)
η =25.9(mPa・s)
Δn =0.097 Δε =7.0 Vth=2.01(V)
上記組成物100部にCNを0.3部添加したときのピッチは78.0μmであった。
【0236】使用例9 3−HHCF2OB(F,F)−F 10.0% 5−HchCF2OB(F,F)−F 5.0% 5−HHCF2OB−OCF3 5.0% 7−HB(F,F)−F 3.0% 3−HB−O2 7.0% 5−HHB(F)−F 10.0% 2−HBB(F)−F 9.0% 3−HBB(F)−F 9.0% 5−HBB(F)−F 16.0% 2−HBB−F 4.0% 3−HBB−F 4.0% 5−HBB−F 3.0% 3−HBB(F,F)−F 5.0% 5−HBB(F,F)−F 10.0% NI =82.3(℃)
η =25.1(mPa・s)
Δn =0.113 Δε =6.8 Vth=1.77(V)
【0237】使用例10 5−HCF2OB−F 2.0% 5−HCF2OB−OCF3 2.0% 5−HCF2OB−CF3 2.0% 5−HCF2OB−OCF2H 2.0% 3−HB−CL 10.0% 1O1−HH−5 5.0% 2−HBB(F)−F 8.0% 3−HBB(F)−F 8.0% 5−HBB(F)−F 14.0% 4−HHB−CL 8.0% 5−HHB−CL 8.0% 3−H2HB(F)−CL 4.0% 3−HBB(F,F)−F 10.0% 5−H2BB(F,F)−F 9.0% 3−HB(F)VB−2 4.0% 3−HB(F)VB−3 4.0% NI =89.7(℃)
η =22.2(mPa・s)
Δn =0.125 Δε =4.8 Vth=2.17(V)
【0238】使用例11 3−HHCF2OB−F 2.0% 3−HHCF2OB(F)−F 2.0% 3−HHCF2OB−CF3 2.0% 3−HHCF2OB−OCF2H 2.0% 2−HHB(F)−F 17.0% 3−HHB(F)−F 17.0% 5−HHB(F)−F 16.0% 3−H2HB(F)−F 7.0% 5−H2HB(F)−F 10.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 13.0% NI =106.2(℃)
η =25.9(mPa・s)
Δn =0.097 Δε =5.4 Vth=2.21(V)
【0239】使用例12 3−HHCF2OB(F)−OCF3 2.0% 3−HHCF2OB(F)−CF3 2.0% 3−HHCF2OB(F)−OCF2H 2.0% 7−HB(F,F)−F 3.0% 3−HB−O2 7.0% 2−HHB(F)−F 4.0% 3−HHB(F)−F 10.0% 5−HHB(F)−F 10.0% 2−HBB(F)−F 9.0% 3−HBB(F)−F 9.0% 5−HBB(F)−F 16.0% 2−HBB−F 4.0% 3−HBB−F 4.0% 5−HBB−F 3.0% 3−HBB(F,F)−F 5.0% 5−HBB(F,F)−F 10.0% NI =87.0(℃)
η =25.7(mPa・s)
Δn =0.116 Δε =6.0 Vth=2.00(V)
【0240】使用例13 5−HCF2OB(F)−F 2.0% 5−HCF2OB(F)−OCF3 2.0% 5−HCF2OB(F)−CF3 2.0% 5−HCF2OB(F)−OCF2H 2.0% 3−HB−CL 10.0% 1O1−HH−5 5.0% 2−HBB(F)−F 8.0% 3−HBB(F)−F 8.0% 5−HBB(F)−F 14.0% 4−HHB−CL 8.0% 5−HHB−CL 8.0% 3−H2HB(F)−CL 4.0% 3−HBB(F,F)−F 10.0% 5−H2BB(F,F)−F 9.0% 3−HB(F)VB−2 4.0% 3−HB(F)VB−3 4.0% NI =88.0(℃)
η =22.9(mPa・s)
Δn =0.124 Δε =5.0 Vth=2.15(V)
【0241】使用例14 3−Hch(F)CF2OB(F)−F 2.0% 3−Hch(F)CF2OB(F)−OCF3 2.0% 3−Hch(F)CF2OB(F,F)−F 2.0% 3−Hch(F)CF2OB(F,F)−OCF3 2.0% 2−HHB(F)−F 17.0% 3−HHB(F)−F 17.0% 5−HHB(F)−F 16.0% 2−H2HB(F)−F 10.0% 5−H2HB(F)−F 7.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 13.0% NI =97.4(℃)
η =28.0(mPa・s)
Δn =0.095 Δε =5.5 Vth=2.09(V)
【0242】使用例15 5−ch(F)CF2OB(F)−CF3 2.0% 5−ch(F)CF2OB(F)−CF2H 2.0% 5−ch(F)CF2OB(F,F)−CF3 2.0% 5−ch(F)CF2OB(F,F)−OCF2H 2.0% 7−HB(F,F)−F 3.0% 3−HB−O2 3.0% 2−HHB(F)−F 6.0% 3−HHB(F)−F 10.0% 5−HHB(F)−F 10.0% 2−HBB(F)−F 9.0% 3−HBB(F)−F 9.0% 5−HBB(F)−F 16.0% 2−HBB−F 4.0% 3−HBB−F 4.0% 5−HBB−F 3.0% 3−HBB(F,F)−F 5.0% 5−HBB(F,F)−F 10.0% NI =80.5(℃)
η =27.7(mPa・s)
Δn =0.113 Δε =6.2 Vth=1.75(V)
【0243】使用例16 5−ch(F)CF2OB−F 1.0% 5−ch(F)CF2OB−OCF3 1.0% 5−ch(F)CF2OB(F)−F 1.0% 5−ch(F)CF2OB(F)−OCF3 1.0% 5−ch(F)CF2OB(F,F)−F 1.0% 5−ch(F)CF2OB(F,F)−OCF3 1.0% 5−ch(F)CF2OB−CF3 1.0% 5−ch(F)CF2OB−OCF2H 1.0% 3−HB−CL 10.0% 1O1−HH−5 5.0% 2−HBB(F)−F 8.0% 3−HBB(F)−F 8.0% 5−HBB(F)−F 14.0% 4−HHB−CL 8.0% 5−HHB−CL 8.0% 3−H2HB(F)−CL 4.0% 3−HBB(F,F)−F 10.0% 5−H2BB(F,F)−F 9.0% 3−HB(F)VB−2 4.0% 3−HB(F)VB−3 4.0% NI =85.6(℃)
η =24.2(mPa・s)
Δn =0.124 Δε =4.9 Vth=2.12(V)
【0244】使用例17 3−Hch(F)CF2OB(F)−CF3 2.0% 3−Hch(F)CF2OB(F)−OCF2H 2.0% 3−Hch(F)CF2OB(F,F)−CF3 2.0% 3−Hch(F)CF2OB(F,F)−OCF2H 2.0% 3−H2HB(F,F)−F 7.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 9.0% 5−HH2B(F,F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 5−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HBEB(F,F)−F 2.0% 4−HBEB(F,F)−F 2.0% 5−HBEB(F,F)−F 2.0% 3−HHEB(F,F)−F 10.0% 4−HHEB(F,F)−F 3.0% 5−HHEB(F,F)−F 3.0% NI =77.8(℃)
η =34.6(mPa・s)
Δn =0.094 Δε =11.8 Vth=1.67(V)
【0245】使用例18 3−HHCF2OBB−F 2.0% 3−HHCF2OBB−OCF3 2.0% 3−HHCF2OBB−CF3 2.0% 3−HHCF2OBB−OCF2H 2.0% 3−HHB(F,F)−F 5.0% 3−H2HB(F,F)−F 8.0% 4−H2HB(F,F)−F 8.0% 5−H2HB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 21.0% 5−HBB(F,F)−F 20.0% 3−H2BB(F,F)−F 10.0% 5−HHBB(F,F)−F 3.0% 5−HHEBB−F 2.0% 3−HH2BB(F,F)−F 3.0% 1O1−HBBH−5 4.0% NI =99.0(℃)
η =35.0(mPa・s)
Δn =0.113 Δε =9.2 Vth=1.80(V)
【0246】使用例19 5−HCF2OB(F,F)−F 2.0% 5−HCF2OB(F,F)−OCF3 2.0% 5−HCF2OB(F,F)−CF3 2.0% 5−HCF2OB(F,F)−OCF2H 2.0% 5−HB−F 12.0% 6−HB−F 8.0% 2−HHB−OCF3 7.0% 3−HHB−OCF3 7.0% 4−HHB−OCF3 7.0% 5−HHB−OCF3 5.0% 3−HH2B−OCF3 4.0% 5−HH2B−OCF3 4.0% 3−HHB(F,F)−OCF3 5.0% 3−HBB(F)−F 10.0% 5−HBB(F)−F 10.0% 3−HH2B(F)−F 3.0% 3−HB(F)BH−3 3.0% 5−HBBH−3 3.0% 3−HHB(F,F)−OCF2H 4.0% NI =82.6(℃)
η =18.1(mPa・s)
Δn =0.090 Δε =5.3 Vth=2.12(V)
【0247】使用例20 3−HHCF2OBB(F)−F 1.0% 3−HHCF2OBB(F)−OCF3 1.0% 3−HHCF2OBB(F,F)−F 1.0% 3−HHCF2OBB(F,F)−OCF3 1.0% 3−HHCF2OBB(F)−CF3 1.0% 2−HHB(F)−F 2.0% 3−HHB(F)−F 2.0% 5−HHB(F)−F 2.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 10.0% 2−H2BB(F)−F 9.0% 3−H2BB(F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 25.0% 5−HBB(F,F)−F 19.0% 1O1−HBBH−5 5.0% NI =96.3(℃)
η =35.9(mPa・s)
Δn =0.131 Δε =7.7 Vth=1.88(V)
【0248】使用例21 3−HHCF2OBB(F)−OCF2H 1.0% 3−HHCF2OBB(F,F)−CF3 1.0% 3−HHCF2OBB(F,F)OCF2H 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB−F 1.0% 3−HHB(F,F)−F 9.0% 3−H2HB(F,F)−F 8.0% 4−H2HB(F,F)−F 8.0% 5−H2HB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 21.0% 5−HBB(F,F)−F 20.0% 3−H2BB(F,F)−F 10.0% 5−HHBB(F,F)−F 3.0% 5−HHEBB−F 2.0% 3−HH2BB(F,F)−F 3.0% 1O1−HBBH−5 4.0% NI =97.5(℃)
η =35.9(mPa・s)
Δn =0.112 Δε =9.3 Vth=1.70(V)
【0249】使用例22 3−Hch(F)CF2OBB−OCF3 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F)−F 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F)−OCF3 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F,F)−F 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F,F)−OCF3 1.0% 2−HHB(F)−F 2.0% 3−HHB(F)−F 2.0% 5−HHB(F)−F 2.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 10.0% 2−H2BB(F)−F 9.0% 3−H2BB(F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 25.0% 5−HBB(F,F)−F 19.0% 1O1−HBBH−4 5.0% NI =94.1(℃)
η =36.6(mPa・s)
Δn =0.131 Δε =7.7 Vth=1.85(V)
【0250】使用例23 3−Hch(F)CF2OBB−CF3 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB−OCF2H 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F)−CF3 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F)−OCF2H 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F,F)−CF3 1.0% 3−Hch(F)CF2OBB(F,F)−OCF2H 1.0% 2−HHB(F)−F 2.0% 3−HHB(F)−F 2.0% 5−HHB(F)−F 2.0% 2−HBB(F)−F 6.0% 3−HBB(F)−F 6.0% 5−HBB(F)−F 10.0% 2−H2BB(F)−F 9.0% 3−H2BB(F)−F 9.0% 3−HBB(F,F)−F 25.0% 5−HBB(F,F)−F 19.0% 1O1−HBBH−5 4.0% NI =92.4(℃)
η =37.4(mPa・s)
Δn =0.130 Δε =7.8 Vth=1.85(V)
【0251】使用例24 3−HHCF2OB(F,F)−F 11.0% 1V2−BEB(F,F)−C 5.0% 3−HB−C 25.0% 1−BTB−3 5.0% 2−BTB−1 10.0% 3−HH−4 11.0% 3−HHB−3 9.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HB(F)TB−2 6.0% 3−HB(F)TB−3 6.0% NI =82.8(℃)
η =14.3(mPa・s)
Δn =0.158 Δε =8.3 Vth=1.98(V)
上記組成物100部にCM33を0.8部添加したときのピッチは12.0μmであった。
【0252】使用例25 5−HHCF2OB−OCF3 8.0% 2O1−BEB(F)−C 5.0% 3O1−BEB(F)−C 15.0% 4O1−BEB(F)−C 13.0% 5O1−BEB(F)−C 13.0% 2−HHB(F)−C 15.0% 3−HHB(F)−C 15.0% 3−HB(F)TB−2 4.0% 3−HB(F)TB−3 4.0% 3−HB(F)TB−4 4.0% 3−HHB−O1 4.0% NI =90.1(℃)
η =86.0(mPa・s)
Δn =0.148 Δε =31.3 Vth=0.84(V)
【0253】使用例26 5−HHCF2OB(F,F)−F 5.0% 3−BEB(F)−C 8.0% 3−HB−C 8.0% V−HB−C 8.0% 1V−HB−C 8.0% 3−HB−O2 3.0% 3−HH−2V 14.0% 3−HH−2V1 7.0% V2−HHB−1 15.0% 3−HHB−1 5.0% 3−HHEB−F 2.0% 3−H2BTB−2 6.0% 3−H2BTB−3 6.0% 3−H2BTB−4 5.0% NI =95.6(℃)
η =15.7(mPa・s)
Δn =0.133 Δε =9.0 Vth=2.12(V)
【0254】使用例27 3−HCF2OBB−F 2.0% 3−HCF2OBB(F)−F 2.0% 3−HCF2OBB(F,F)−F 2.0% 3−HCF2OB(F)B−F 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F)−F 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F,F)−F 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B−F 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F)−F 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F,F)−F 2.0% 7−HB(F,F)−F 12.0% 3−H2HB(F,F)−F 3.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 12.0% 5−HBB(F,F)−F 12.0%
【0255】使用例28 3−HCF2OBB−OCF3 2.0% 3−HCF2OBB(F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OBB(F,F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OB(F)B−OCF3 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F,F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B−OCF3 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F,F)−OCF3 2.0% 7−HB(F,F)−F 12.0% 3−H2HB(F,F)−F 3.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 12.0% 5−HBB(F,F)−F 12.0%
【0256】使用例29 3−HCF2OBB−CF3 2.0% 3−HCF2OBB(F)−CF3 2.0% 3−HCF2OBB(F,F)−CF3 2.0% 3−HCF2OB(F)B−CF3 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F)−CF3 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F,F)−CF3 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B−OCF3 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F)−CF3 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F,F)−CF3 2.0% 7−HB(F,F)−F 12.0% 3−H2HB(F,F)−F 3.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 12.0% 5−HBB(F,F)−F 12.0%
【0257】使用例30 3−HCF2OBB−OCF2H 2.0% 3−HCF2OBB(F)−OCF2H 2.0% 3−HCF2OBB(F,F)−OCF2H 2.0% 3−HCF2OB(F)B−OCF2H 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F)−OCF2H 2.0% 3−HCF2OB(F)B(F,F)−OCF2H 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B−OCF2H 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F)−OCF2H 2.0% 3−HCF2OB(F,F)B(F,F)−OCF2H 2.0% 7−HB(F,F)−F 12.0% 3−H2HB(F,F)−F 3.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 12.0% 5−HBB(F,F)−F 12.0%
【0258】使用例31 3−H2HCF2OB(F,F)−F 2.0% 3−H2HCF2OB(F,F)−CF3 2.0% 3−H2HCF2OB(F,F)−OCF3 2.0% 3−H2HCF2OB(F,F)−OCF2H 2.0% 3−HCF2OHCF2OB(F,F)−F 2.0% 3−HCF2OHCF2OB(F,F)−CF3 2.0% 3−HCF2OHCF2OB(F,F)−OCF3 2.0% 3−HCF2OHCF2OB(F,F)−OCF2H 2.0% 7−HB(F,F)−F 12.0% 3−H2HB(F,F)−F 5.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 12.0% 5−HBB(F,F)−F 12.0%
【0259】使用例32 3−HHHCF2OB(F,F)−F 2.0% 3−HHHCF2OB(F,F)−OCF3 2.0% 3−HHHCF2OB(F,F)−CF3 2.0% 3−HHHCF2OB(F,F)−OCF2H 2.0% 7−HB(F,F)−F 13.0% 3−H2HB(F,F)−F 12.0% 4−H2HB(F,F)−F 10.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 13.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HHBB(F,F)−F 4.0%
【0260】使用例33 301−HHCF2OB(F,F)−F 5.0% 1V2−HHCF2OB(F,F)−F 5.0% F4−HHCF2OB(F,F)−F 5.0% 7−HB(F,F)−F 13.0% 3−H2HB(F,F)−F 12.0% 4−H2HB(F,F)−F 3.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 3−HHB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HH2B(F,F)−F 13.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HHBB(F,F)−F 4.0%
【0261】使用例34 2−HHCF2OB(F,F)−F 10.0% 3−HHCF2OB(F,F)−F 10.0% 4−HHCF2OB(F,F)−F 10.0% 5−HHCF2OB(F,F)−F 10.0% 7−HB(F,F)−F 13.0% 3−H2HB(F,F)−F 10.0% 4−H2HB(F,F)−F 3.0% 5−H2HB(F,F)−F 10.0% 4−HHB(F,F)−F 5.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HHBB(F,F)−F 4.0%
【0262】使用例35 2−HHCF2OB(F,F)−F 8.0% 3−HHCF2OB(F,F)−F 8.0% 4−HHCF2OB(F,F)−F 8.0% 5−HHCF2OB(F,F)−F 8.0% 2−HHCF2OB(F)−OCF3 7.0% 3−HHCF2OB(F)−OCF3 7.0% 4−HHCF2OB(F)−OCF3 7.0% 5−HHCF2OB(F)−OCF3 7.0% 7−HB(F,F)−F 13.0% 5−H2HB(F,F)−F 8.0% 3−HBB(F,F)−F 15.0% 3−HHBB(F,F)−F 4.0%
【0263】比較例従来の技術の欄に示した化合物(13)の内、Rがn−ペンチル基である化合物(以下比較化合物(13−1)と略称する)を該明細書記載の方法に従って合成した。
【0264】
【化92】


【0265】比較化合物(13−1)の15重量%を前記実施例8(使用例1)に示した母液晶A85重量%に混合し、物性値を測定した。また、実施例5に記載した本発明の化合物(化合物番号127)も同様にして測定した。両化合物の物性値の測定結果を表2に示す。
【0266】
【表2】


【0267】(表中()内の数値は母液晶Aからの外挿値である。)
表から容易に解るように本発明の化合物は比較化合物(13−1)と比較し大きな誘電率異方性を示すほか、外挿で143.7℃と化合物(13−1)よりも約27℃も高い透明点を示す。さらに特筆すべきこととして比較化合物(13−1)よりも外挿値で約19%も低い粘度を示す。この様に本願の化合物は従来の化合物と比較し、液晶相温度範囲が広く、低粘性であり、且つ低いしきい値電圧を示し、従来の化合物にはない優れた特徴を示す。
【0268】
【発明の効果】本発明の化合物は極めて高い電圧保持率、及び低いしきい値電圧を有し、それらの温度依存性が極めて小さく、大きな△εを有する上、種々の液晶材料と容易に混合し、低温下でも溶解性が良好である。また、本発明の液晶性化合物は置換基、及び結合基を適当に選択することにより、所望の物性を有する新たな液晶性化合物を提供することができる。従って、本発明の液晶性化合物を液晶組成物の成分として用いることにより、極めて高い電圧保持率を有し、その温度依存性が極めて小さく、低いしきい値電圧、適当な大きさの△n、及び△εを有し、安定性及び他の液晶材料との相溶性に優れた新たな液晶組成物を提供することができ、これを用いた優れた液晶表示素子を提供することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】 一般式(1)
【化1】


で示される化合物。(式中、R1は炭素数1〜20のアルキル基を示し、基中の1つ以上のメチレン基は酸素原子、−NR−(RはHまたはCH3)または−CH=CH−で置換されても良く、該基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子または塩素原子で置換されても良いが、2つ以上のメチレン基が連続して酸素原子に置換されることはない。Y1はハロゲン原子、CN、CF3、CHF2あるいは炭素数1〜5のアルコキシ基を示し、該基中の少なくとも1つの水素原子はフッ素原子で置換され、さらに1つ以上の水素原子は塩素原子で置換されても良い。Z1、Z2及びZ3は互いに独立して共有結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−COO−または−CF2O−を示す。ただし、Z1、Z2及びZ3の内、少なくとも一つは−COO−または−CF2O−である。環A1、A2、A3及びA4は互いに独立してトランス−1,4−シクロヘキシレン、3−シクロヘキセン−1,4−イレン、3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、トランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシレン、トランス−4−シラ−1,4−シクロヘキシレンまたは1つ以上の水素原子がフッ素原子または塩素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示す。m及びnは0または1を示す。ただし、(a)Z1、Z2あるいはZ3が−CF2O−である時、それと直接結合する環A1、A2、A3およびA4から選択される2つの基が共に水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレン基である場合、Y1は少なくとも一つの水素原子がフッ素原子で置換され、さらに1つ以上の水素原子が塩素原子で置換されていても良い炭素数2〜5のアルコキシ基を示し、(b)Z1、Z2あるいはZ3が−COO−である時、Y1は少なくとも一つの水素原子がフッ素原子で置換され、さらに1つ以上の水素原子が塩素原子で置換されていても良い炭素数2〜5のアルコキシ基である。また、この化合物を構成する各原子は同位体で置換されていてもよい。)
【請求項2】 一般式(1)においてm=n=0であり、且つZ1が−COO−である請求項1に記載の化合物。
【請求項3】 一般式(1)においてm=n=0であり、Z1が−CF2O−であり、環A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンのいずれかであり、環A4が水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項4】 一般式(1)においてm=n=0であり、Z1が−CF2O−であり、環A1がトランス−1、4−シクロヘキシレン、環A4が水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項5】 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ2が−COO−である請求項1に記載の化合物。
【請求項6】 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ1が−CF2O−であり、A1あるいはA2の少なくとも一方がトランス−1,4−シクロヘキシレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項7】 A1およびA2が共にトランス−1,4−シクロヘキシレンである請求項6に記載の化合物。
【請求項8】 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ1が−CF2O−であり、A1が3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項9】 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ1が−CF2O−であり、A1およびA2が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項10】 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ2が−CF2O−であり、A2およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項11】 一般式(1)においてm=1、n=0であり、且つZ2が−CF2O−であり、A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、A2がトランス−4−シクロヘキシレン、3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンのいずれかであり、A4が1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項12】 A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン、Z1が共有結合である請求項11に記載の化合物。
【請求項13】 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ3が−COO−である請求項1に記載の化合物。
【請求項14】 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ2が−CF2O−であり、A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン、3−シクロヘキセン−1,4−イレン、3−フルオロ−3−シクロヘキセン−1,4−イレンあるいは1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンのいずれかであり、A3およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項15】 A2がトランス−1,4−シクロヘキシレン、Z3が共有結合である請求項14に記載の化合物。
【請求項16】A2が1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレン、Z3が共有結合である請求項14に記載の化合物。
【請求項17】 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ2が−CF2O−であり、A1、A2およびA3が共にトランス−1,4−シクロヘキシレンであり、A4が1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項18】 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ3が−CF2O−であり、A1およびA2が共にトランス−1,4−シクロヘキシレン、A3およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1、4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項19】 一般式(1)においてm=n=1であり、且つZ3が−CF2O−であり、A1がトランス−1,4−シクロヘキシレン、A2、A3およびA4が共に1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されていても良い1,4−フェニレンである請求項1に記載の化合物。
【請求項20】 一般式(1)で表される請求項1に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする、少なくとも2成分からなる液晶組成物。
【請求項21】 第一成分として請求項1に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、一般式(2)、(3)及び(4)からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【化2】


(式中、R2は炭素数1〜10のアルキル基を示す。基中の隣り合わない任意のメチレン基は、酸素原子または−CH=CH−で置換されてもよい。また基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されてもよい。Y2はフッ素原子、塩素原子、OCF3、OCF2H、CF3、CF2H、CFH2OCF2CF2HまたはOCF2CFHCF3を示し、L1及びL2は互いに独立して水素原子またはフッ素原子を示し、Z4及びZ5は互いに独立して−CH2CH2−、−CH=CH−、1,4−ブチレン基、−COO−、−CF2O−、−OCF2−または共有結合を示し、環Bはトランス−1,4−シクロへキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、または水素原子がフッ素原子に置換されてもよい1,4−フェニレンを示し、環Cはトランス−1,4−シクロへキシレン、または水素原子がフッ素原子に置換されてもよい1,4−フェニレンを示す。また、各々の式中で使用されている各原子は、同位体で置換されていてもよい。)
【請求項22】 第一成分として請求項1に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、一般式(5)及び(6)からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【化3】


(式中、R3及びR4は互いに独立して炭素数1〜10のアルキル基を示す。基中の隣り合わない任意のメチレン基は酸素原子または−CH=CH−で置換されていても良い。また基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されてもよい。Y3は、CN基またはC≡C−CNを示し、環Dはトランス−1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイルまたは1,3−ジオキサン−2,5−ジイルを示し、環Eはトランス−1,4−シクロへキシレン、水素原子がフッ素原子に置換されてもよい1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルを示し、環Fはトランス−1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンを示し、Z6は−CH2CH2−、−COO−または共有結合を示し、L3、L4及びL5は互いに独立して水素原子またはフッ素原子を示し、a、b及びcは互いに独立して0または1を示す。また、各々の式中で使用されている各原子は、同位体で置換されていてもよい。)
【請求項23】 第一成分として、請求項1に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【化4】


(式中、R5及びR6は互いに独立して炭素数1〜10のアルキル基を示す。基中の隣合わない任意のメチレン基は酸素原子または−CH=CH−で置換されても良い。また、基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されても良い。環G、環I及び環Jは互いに独立して、トランスー1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル、または1つ以上の水素原子がフッ素原子で置換されても良い1,4−フェニレンを示し、Z7及びZ8は互いに独立して、−C≡C−、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−または共有結合を示す。また、各々の式中で使用されている原子は、同位体で置換されていてもよい。)
【請求項24】 第一成分として、請求項1に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、前記一般式(5)及び(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有し、第三成分として、前記一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項25】 第一成分として、請求項1に記載の液晶性化合物を少なくとも1種類含有し、第二成分として、前記一般式(2)、(3)及び(4)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有し、第三成分として、前記一般式(5)及び(6)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有し、第四成分として、前記一般式(7)、(8)及び(9)からなる群から選択される化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項26】 請求項20〜25のいずれかに記載の液晶組成物に加えて、さらに1種以上の光学活性化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項27】 請求項20〜26のいずれかに記載の液晶組成物を用いて構成した液晶表示素子。

【公開番号】特開平10−204016
【公開日】平成10年(1998)8月4日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平9−297678
【出願日】平成9年(1997)10月15日
【出願人】(000002071)チッソ株式会社 (658)