JP2017007986A - Compound having anthracene skeleton, liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、アントラセン骨格を有する液晶性化合物、この化合物を含有し、ネマチック相を有する液晶組成物、およびこの組成物を含む液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal compound having an anthracene skeleton, a liquid crystal composition containing this compound and having a nematic phase, and a liquid crystal display device including the composition.
液晶表示素子は、パソコン、テレビなどのディスプレイに広く利用されている。この素子は、液晶性化合物の光学異方性、誘電率異方性などの物性を利用したものである。液晶表示素子の動作モードとしては、PC(phase change)、TN(twisted nematic)、STN(super twisted nematic)、BTN(bistable twisted nematic)、ECB(electrically controlled birefringence)、OCB(optically compensated bend)、IPS(in-plane switching)、VA(vertical alignment)、FFS(fringe field switching)、PSA(polymer sustained alignment)などのモードがある。PSAモードの素子では、重合体を含有する液晶組成物が用いられる。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になる。 Liquid crystal display elements are widely used in displays such as personal computers and televisions. This element utilizes physical properties such as optical anisotropy and dielectric anisotropy of a liquid crystalline compound. As an operation mode of the liquid crystal display element, PC (phase change), TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), BTN (bistable twisted nematic), ECB (electrically controlled birefringence), OCB (optically compensated bend), IPS There are modes such as (in-plane switching), VA (vertical alignment), FFS (fringe field switching), and PSA (polymer sustained alignment). In the PSA mode element, a liquid crystal composition containing a polymer is used. In this composition, the alignment of liquid crystal molecules can be controlled by the polymer.
このような液晶表示素子では、適切な物性を有する液晶組成物が使われている。素子の特性をさらに向上させるには、この組成物に含まれる液晶性化合物が、次の(1)から(8)で示す物性を有するのが好ましい。(1)熱や光に対する高い安定性、(2)高い透明点、(3)液晶相の低い下限温度、(4)小さな粘度(η)、(5)適切な光学異方性(Δn)、(6)負に大きな誘電率異方性(Δε)、(7)適切な弾性定数(K)、(8)他の液晶性化合物との優れた相溶性。 In such a liquid crystal display element, a liquid crystal composition having appropriate physical properties is used. In order to further improve the characteristics of the device, it is preferable that the liquid crystalline compound contained in the composition has physical properties shown in the following (1) to (8). (1) high stability to heat and light, (2) high clearing point, (3) low minimum temperature of liquid crystal phase, (4) small viscosity (η), (5) appropriate optical anisotropy (Δn), (6) Negatively large dielectric anisotropy (Δε), (7) Appropriate elastic constant (K), (8) Excellent compatibility with other liquid crystal compounds.
液晶性化合物の物性が素子の特性に及ぼす効果は、次のとおりである。(1)のように、熱や光に対する高い安定性を有する化合物は、素子の電圧保持率を上げる。これによって、素子の寿命が長くなる。(2)のように、高い透明点を有する化合物は、素子の使用可能な温度範囲を広げる。(3)のように、ネマチック相、スメクチック相などのような液晶相の低い下限温度、特にネマチック相の低い下限温度を有する化合物も、素子の使用可能な温度範囲を広げる。(4)のように、粘度の小さな化合物は、素子の応答時間を短くする。 The effects of the physical properties of the liquid crystal compound on the device characteristics are as follows. As in (1), a compound having high stability to heat and light increases the voltage holding ratio of the device. This increases the lifetime of the device. A compound having a high clearing point as in (2) widens the usable temperature range of the device. As in (3), a compound having a lower minimum temperature of the liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase, particularly a lower minimum temperature of the nematic phase also extends the usable temperature range of the device. As in (4), a compound having a small viscosity shortens the response time of the device.
素子の設計に応じて、(5)のように適切な光学異方性、すなわち大きな光学異方性または小さな光学異方性、を有する化合物が必要である。素子のセルギャップを小さくすることにより応答時間を短くする場合には、大きな光学異方性を有する化合物が適している。(6)のように負に大きな誘電率異方性を有する化合物は、素子のしきい値電圧を下げる。これによって、素子の消費電力が小さくなる。一方、小さな誘電率異方性を有する化合物は、組成物の粘度を下げることによって、素子の応答時間を短くする。この化合物は、ネマチック相の上限温度を上げることによって素子の使用可能な温度範囲を広げる。 Depending on the design of the device, a compound having an appropriate optical anisotropy, that is, a large optical anisotropy or a small optical anisotropy is required as shown in (5). When the response time is shortened by reducing the cell gap of the element, a compound having a large optical anisotropy is suitable. A compound having a large negative dielectric anisotropy as in (6) lowers the threshold voltage of the device. This reduces the power consumption of the element. On the other hand, a compound having a small dielectric anisotropy shortens the response time of the device by lowering the viscosity of the composition. This compound widens the usable temperature range of the device by increasing the maximum temperature of the nematic phase.
(7)に関しては、大きな弾性定数を有する化合物は、素子の応答時間を短くする。小さな弾性定数を有する化合物は、素子のしきい値電圧を下げる。したがって、向上させたい特性に応じて適切な弾性定数が必要になる。(8)のように他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する化合物が好ましい。これは、異なった物性を有する液晶性化合物を混合して、組成物の物性を調節するからである。 Regarding (7), a compound having a large elastic constant shortens the response time of the device. A compound having a small elastic constant lowers the threshold voltage of the device. Therefore, an appropriate elastic constant is required according to the characteristics to be improved. A compound having excellent compatibility with other liquid crystal compounds as in (8) is preferred. This is because liquid crystal compounds having different physical properties are mixed to adjust the physical properties of the composition.
これまでに、負に大きな誘電率異方性を有する液晶性化合物が種々合成されてきた。大きな光学異方性を有する液晶性化合物も種々合成されてきた。新規な化合物には、従来の化合物にはない優れた物性が期待されるからである。新規な化合物を液晶組成物に添加することによって、組成物において少なくとも2つの物性の間で適切なバランスが得られると期待されるからである。このような状況から、上記の物性(1)から(8)に関して優れた物性と適切なバランスを有する化合物が望まれている。
Until now, various liquid crystal compounds having a large negative dielectric anisotropy have been synthesized. Various liquid crystalline compounds having large optical anisotropy have been synthesized. This is because the new compound is expected to have excellent physical properties not found in conventional compounds. This is because it is expected that an appropriate balance between at least two physical properties in the composition can be obtained by adding the novel compound to the liquid crystal composition. Under such circumstances, a compound having an excellent balance between the physical properties (1) to (8) and an appropriate balance is desired.
特許文献1の48頁には、下記の化合物が記載されている。
On page 48 of Patent Document 1, the following compounds are described.
第一の課題は、熱や光に対する高い安定性、高い透明点(またはネマチック相の高い上限温度)、液晶相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、適切な弾性定数、他の液晶性化合物との優れた相溶性などの物性の少なくとも1つを充足する液晶性化合物を提供することである。類似の化合物と比較して、大きな光学異方性または大きな誘電率異方性を有する化合物を提供することである。第二の課題は、この化合物を含有し、熱や光に対する高い安定性、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、適切な弾性定数などの物性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。この課題は、少なくとも2つの物性に関して適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。第三の課題は、この組成物を含み、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有する液晶表示素子を提供することである。 The first problem is high stability against heat and light, high clearing point (or high maximum temperature of nematic phase), low minimum temperature of liquid crystal phase, small viscosity, appropriate optical anisotropy, large negative dielectric constant. It is to provide a liquid crystal compound satisfying at least one of physical properties such as isotropic property, appropriate elastic constant, and excellent compatibility with other liquid crystal compounds. It is to provide a compound having a large optical anisotropy or a large dielectric anisotropy as compared with a similar compound. The second problem is that it contains this compound and has high stability to heat and light, high maximum temperature of nematic phase, low minimum temperature of nematic phase, small viscosity, appropriate optical anisotropy, negatively large dielectric constant. The object is to provide a liquid crystal composition satisfying at least one of physical properties such as isotropic, large specific resistance, and appropriate elastic constant. An object of the present invention is to provide a liquid crystal composition having an appropriate balance regarding at least two physical properties. A third problem is to provide a liquid crystal display device comprising this composition and having a wide temperature range in which the device can be used, a short response time, a large voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, and a long lifetime. That is.
本発明は、式(1)で表される化合物、この化合物を含有する液晶組成物、およびこの組成物を含む液晶表示素子に関する。
式(1)において、
R1およびR2は独立して、水素または炭素数1から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−CH=N−で置き換えられてもよく、そしてこれらにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1およびZ2は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、1つまたは2つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
L1、L2、L3、およびL4は独立して、水素、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり;
aおよびbは独立して、0、1、2、または3であり、aおよびbの和は0から4である。
The present invention relates to a compound represented by the formula (1), a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal display device including the composition.
In equation (1),
R 1 and R 2 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, in which at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2. - may be replaced by at least one -CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in these, is replaced with at least one hydrogen fluorine or chlorine May be;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6. -Diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene- In 2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 —. one of -CH 2 CH 2 - may be replaced -CH = CH- or -CH = N-, and in these, at least one of hydrogen, fluorine, chlorine, -C≡N, -CF , -CHF 2, -CH 2 F, -OCF 3, -OCHF 2, or may be replaced by -OCH 2 F;
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, in which at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—, or —SiH. 2- may be replaced, and one or two -CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in which at least one hydrogen is fluorine or chlorine May be replaced by;
L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 are independently hydrogen, fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F. And at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F ;
a and b are independently 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is 0 to 4.
第一の長所は、熱や光に対する高い安定性、高い透明点(またはネマチック相の高い上限温度)、液晶相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、適切な弾性定数、他の液晶性化合物との優れた相溶性などの物性の少なくとも1つを充足する液晶性化合物を提供することである。類似の化合物と比較して、大きな光学異方性または負に大きな誘電率異方性を有する化合物を提供することである。第二の長所は、この化合物を含有し、熱や光に対する高い安定性、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、適切な弾性定数などの物性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。この長所は、少なくとも2つの物性に関して適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。第三の長所は、この組成物を含み、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有する液晶表示素子を提供することである。 The first advantage is high stability against heat and light, high clearing point (or high maximum temperature of nematic phase), low minimum temperature of liquid crystal phase, small viscosity, appropriate optical anisotropy, large negative dielectric constant. It is to provide a liquid crystal compound satisfying at least one of physical properties such as isotropic property, appropriate elastic constant, and excellent compatibility with other liquid crystal compounds. It is to provide a compound having a large optical anisotropy or a negatively large dielectric anisotropy as compared with a similar compound. The second advantage is that it contains this compound and has high stability against heat and light, high maximum temperature of nematic phase, low minimum temperature of nematic phase, small viscosity, appropriate optical anisotropy, large negative dielectric constant. The object is to provide a liquid crystal composition satisfying at least one of physical properties such as isotropic, large specific resistance, and appropriate elastic constant. The advantage is to provide a liquid crystal composition having an appropriate balance regarding at least two physical properties. The third advantage is to provide a liquid crystal display device comprising this composition and having a wide temperature range in which the device can be used, a short response time, a large voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, and a long lifetime. That is.
この明細書における用語の使い方は、次のとおりである。「液晶性化合物」、「液晶組成物」、および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「化合物」、「組成物」、および「素子」と略すことがある。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないが、上限温度、下限温度、粘度、誘電率異方性のような組成物の物性を調節する目的で添加する化合物の総称である。この化合物は、1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状(rod like)である。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加する化合物である。 The usage of terms in this specification is as follows. The terms “liquid crystal compound”, “liquid crystal composition”, and “liquid crystal display element” may be abbreviated as “compound”, “composition”, and “element”, respectively. “Liquid crystalline compounds” are compounds having a liquid crystal phase such as a nematic phase and a smectic phase, and having no liquid crystal phase, but adjusting the physical properties of the composition such as maximum temperature, minimum temperature, viscosity and dielectric anisotropy. It is a general term for compounds that are added for the purpose. This compound has a six-membered ring such as 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod-like. “Liquid crystal display element” is a general term for liquid crystal display panels and liquid crystal display modules. The “polymerizable compound” is a compound added for the purpose of forming a polymer in the composition.
液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。液晶性化合物の割合(含有量)は、この液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。この組成物に、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、消泡剤のような添加物が必要に応じて添加される。添加物の割合(添加量)は、液晶性化合物の割合と同様に、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。重量百万分率(ppm)が用いられることもある。重合開始剤または重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の重量に基づいて表される。 The liquid crystal composition is prepared by mixing a plurality of liquid crystal compounds. The ratio (content) of the liquid crystal compound is expressed as a percentage by weight (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition. This composition requires additives such as polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, optically active compounds, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, heat stabilizers, dyes, and antifoaming agents. Added accordingly. The ratio (addition amount) of the additive is represented by a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition, similarly to the ratio of the liquid crystal compound. Weight parts per million (ppm) may be used. The ratio of the polymerization initiator or the polymerization inhibitor is exceptionally expressed based on the weight of the polymerizable compound.
「透明点」は、液晶性化合物における液晶相−等方相の転移温度である。「液晶相の下限温度」は、液晶性化合物における固体−液晶相(スメクチック相、ネマチック相など)の転移温度である。「ネマチック相の上限温度」は、液晶性化合物と母液晶との混合物または液晶組成物におけるネマチック相−等方相の転移温度であり、「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。 The “clearing point” is a transition temperature between a liquid crystal phase and an isotropic phase in a liquid crystal compound. “Lower limit temperature of liquid crystal phase” is a transition temperature of a solid-liquid crystal phase (such as a smectic phase or a nematic phase) in a liquid crystal compound. The “maximum temperature of a nematic phase” is a transition temperature of a nematic phase to an isotropic phase in a mixture or liquid crystal composition of a liquid crystal compound and a mother liquid crystal, and may be abbreviated as “maximum temperature”. “Lower limit temperature of nematic phase” may be abbreviated as “lower limit temperature”. The expression “increasing dielectric anisotropy” means that when the composition has a positive dielectric anisotropy, the value increases positively, and the composition having a negative dielectric anisotropy When it is a thing, it means that the value increases negatively.
式(1)で表される化合物を化合物(1)と略すことがある。式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を化合物(1)と略すことがある。「化合物(1)」は、式(1)で表される1つの化合物、2つの化合物の混合物、または3つ以上の化合物の混合物を意味する。これらのルールは、他の式で表される化合物についても適用される。式(1)から(15)において、六角形で囲んだA1、B1、C1などの記号はそれぞれ環A1、環B1、環C1などの環に対応する。六角形は、シクロヘキサンやベンゼンのような六員環を表す。六角形がナフタレンのような縮合環や、アダマンタンのような架橋環を表すことがある。 The compound represented by Formula (1) may be abbreviated as Compound (1). At least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) may be abbreviated as compound (1). “Compound (1)” means one compound represented by formula (1), a mixture of two compounds, or a mixture of three or more compounds. These rules also apply to compounds represented by other formulas. In formulas (1) to (15), symbols such as A 1 , B 1 , and C 1 surrounded by hexagons correspond to rings such as ring A 1 , ring B 1 , and ring C 1 , respectively. The hexagon represents a six-membered ring such as cyclohexane or benzene. The hexagon may represent a condensed ring such as naphthalene or a bridged ring such as adamantane.
化学式において、末端基R1の記号を複数の化合物に用いる。これらの化合物において、任意の2つのR1が表す2つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。例えば、化合物(1−1)のR1がエチルであり、化合物(1−2)のR1がエチルであるケースがある。化合物(1−1)のR1がエチルであり、化合物(1−2)のR1がプロピルであるケースもある。このルールは、R11、Z11などの記号にも適用される。化合物(15)において、iが2のとき、2つの環E1が存在する。この化合物において2つの環E1が表す2つの基は、同一であってもよく、または異なってもよい。iが2より大きいとき、任意の2つの環E1にも適用される。このルールは、他の記号にも適用される。 In the chemical formula, the symbol of the terminal group R 1 is used for a plurality of compounds. In these compounds, two groups represented by two arbitrary R 1 may be the same or different. For example, there is a case where R 1 of the compound (1-1) is ethyl and R 1 of the compound (1-2) is ethyl. In some cases, R 1 of compound (1-1) is ethyl and R 1 of compound (1-2) is propyl. This rule also applies to symbols such as R 11 and Z 11 . In compound (15), when i is 2, two rings E 1 exist. In this compound, two groups represented by two rings E 1 may be the same or different. When i is greater than 2, it also applies to any two rings E 1 . This rule also applies to other symbols.
「少なくとも1つの‘A’」の表現は、‘A’の数が任意であることを意味する。「少なくとも1つの‘A’は、‘B’で置き換えられてもよい」の表現は、‘A’の数が1つのとき、‘A’の位置は任意であり、‘A’の数が2つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できることを意味する。このルールは、「少なくとも1つの‘A’が、‘B’で置き換えられた」の表現にも適用される。「少なくとも1つの‘A’が、‘B’、‘C’、または‘D’で置き換えられてもよい」という表現は、任意の‘A’が‘B’で置き換えられた場合、任意の‘A’が‘C’で置き換えられた場合、および任意の‘A’が‘D’で置き換えられた場合、さらに複数の‘A’が‘B’、‘C’、および/または‘D’の少なくとも2つで置き換えられた場合を含むことを意味する。例えば、「少なくとも1つの−CH2−が−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよいアルキル」には、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニル、アルコキシアルケニル、アルケニルオキシアルキルが含まれる。なお、連続する2つの−CH2−が−O−で置き換えられて、−O−O−のようになることは好ましくない。アルキルなどにおいて、メチル部分(−CH2−H)の−CH2−が−O−で置き換えられて−O−Hになることも好ましくない。 The expression “at least one 'A'” means that the number of 'A' is arbitrary. The expression “at least one 'A' may be replaced by 'B'” means that when the number of 'A' is one, the position of 'A' is arbitrary and the number of 'A' is 2 Even when there are more than two, it means that their positions can be selected without limitation. This rule also applies to the expression “at least one 'A' is replaced by 'B'”. The expression “at least one 'A' may be replaced with 'B', 'C', or 'D'" is used when any 'A' is replaced with 'B' When A 'is replaced with' C ', and when any' A 'is replaced with' D ', more than one' A 'can be' B ',' C ', and / or' D ' It means that the case where at least two are replaced is included. For example, “alkyl in which at least one —CH 2 — may be replaced by —O— or —CH═CH—” includes alkyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkenyl, alkoxyalkenyl, alkenyloxyalkyl. Note that it is not preferable that two consecutive —CH 2 — are replaced by —O— to form —O—O—. In alkyl and the like, it is not preferable that —CH 2 — in the methyl moiety (—CH 2 —H) is replaced by —O— to become —O—H.
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素、およびヨウ素を意味する。好ましいハロゲンは、フッ素および塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。液晶性化合物のアルキルは直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、一般的に分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。2−フルオロ−1,4−フェニレンは、下記の2つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き(L)であってもよいし、右向き(R)であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−2,5−ジイルのような、非対称な二価基にも適用される。
Halogen means fluorine, chlorine, bromine and iodine. Preferred halogens are fluorine and chlorine. A more preferred halogen is fluorine. The alkyl of the liquid crystal compound is linear or branched and does not include cyclic alkyl. Linear alkyl is generally preferred over branched alkyl. The same applies to terminal groups such as alkoxy and alkenyl. The configuration of 1,4-cyclohexylene is preferably trans rather than cis for increasing the maximum temperature. 2-Fluoro-1,4-phenylene means the following two divalent groups. In the chemical formula, fluorine may be leftward (L) or rightward (R). This rule also applies to asymmetric divalent groups such as tetrahydropyran-2,5-diyl.
本発明は、下記の項などである。 The present invention includes the following items.
項1. 式(1)で表される化合物。
式(1)において、
R1およびR2は独立して、水素または炭素数1から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−CH=N−で置き換えられてもよく、そしてこれらにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1およびZ2は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、1つまたは2つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
L1、L2、L3、およびL4は独立して、水素、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり;
aおよびbは独立して、0、1、2、または3であり、aおよびbの和は0から4である。
Item 1. The compound represented by Formula (1).
In equation (1),
R 1 and R 2 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, in which at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2. - may be replaced by at least one -CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in these, is replaced with at least one hydrogen fluorine or chlorine May be;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6. -Diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene- In 2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 —. one of -CH 2 CH 2 - may be replaced -CH = CH- or -CH = N-, and in these, at least one of hydrogen, fluorine, chlorine, -C≡N, -CF , -CHF 2, -CH 2 F, -OCF 3, -OCHF 2, or may be replaced by -OCH 2 F;
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, in which at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—, or —SiH. 2- may be replaced, and one or two -CH 2 CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in which at least one hydrogen is fluorine or chlorine May be replaced by;
L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 are independently hydrogen, fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F. And at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F ;
a and b are independently 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is 0 to 4.
項2. 式(1−1)から(1−6)のいずれか1つで表される、項1に記載の化合物。
式(1−1)から(1−6)において、
R1およびR2は独立して、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数2から10のアルケニル、または炭素数2から9のアルケニルオキシであり;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−オン−3,6−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−オン−3,6−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−CF3、または−CHF2で置き換えられてもよく;
Z1およびZ2は独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2CF2−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CO−、−COCH2−、−CH2SiH2−、−SiH2CH2−、−(CH2)4−、−CH2CH=CHCH2−、−(CH2)2COO−、−(CH2)2OCO−、−OCO(CH2)2−、−COO(CH2)2−、−(CH2)2CF2O−、−(CH2)2OCF2−、−OCF2(CH2)2−、−CF2O(CH2)2−、−(CH2)3O−、または−O(CH2)3−であり;
L1、L2、L3、およびL4は独立して、水素、フッ素、−CF3、または−CH2Fであり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素、−CF3、または−CH2Fである。
Item 2. Item 6. The compound according to item 1, represented by any one of formulas (1-1) to (1-6).
In the formulas (1-1) to (1-6),
R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 9 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, or 2 to carbons 9 alkenyloxy;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, tetrahydro-2H-pyran-2- On-3,6-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2, 3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2 , 5-diyl, tetrahydro-2H-pyran-2-one-3,6-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2, In diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, It may be replaced by -CF 3 or -CHF 2,;
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —CF 2 CF 2 —, —CF═CH—, —CH═CF—, —CF═CF—, —C≡C—, —CH 2 CO—, —COCH 2 —, —CH 2 SiH 2 —, —SiH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —CH 2 CH═CHCH 2 —, — (CH 2 ) 2 COO—, — (CH 2 ) 2 OCO—, —OCO ( CH 2) 2 -, - COO (CH 2) 2 -, - (CH 2) 2 CF 2 O -, - (CH 2) 2 OCF 2 -, - OCF 2 (CH 2) 2 -, - CF 2 O (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 O—, or —O (CH 2 ) 3 —;
L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 are independently hydrogen, fluorine, —CF 3 , or —CH 2 F, and at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine , -CF 3, or -CH 2 F.
項3. 項2に記載の式(1−1)から(1−6)において、R1およびR2が独立して、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数2から10のアルケニル、または炭素数2から9のアルケニルオキシであり;環A1および環A2が独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2が独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2CF2−、−(CH2)4−、または−CH2CH=CHCH2−であり;L1、L2、L3、およびL4は独立して、水素、フッ素、または−CF3であり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素である、項2に記載の化合物。 Item 3. In the formulas (1-1) to (1-6) according to item 2, R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or carbon 2 To Alkoxyalkyl of 1 to 9, Alkenyl of 2 to 10 carbons, or Alkenyloxy of 2 to 9 carbons; Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene Or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; Z 1 and Z 2 are independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, — OCH 2 -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - CF 2 CF 2 -, - (CH 2) 4 -, or -CH 2 CH = CHCH 2- ; L 1 , L 2 Item 3. The compound according to Item 2, wherein L 3 , and L 4 are independently hydrogen, fluorine, or —CF 3 , and at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine.
項4. 項2に記載の式(1−1)から(1−6)において、R1およびR2が独立して、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から10のアルケニルであり;環A1および環A2が独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、または2,3,5−トリフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2が独立して、単結合、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、または−CH2CH2−であり;L1、L2、L3、およびL4が独立して、水素またはフッ素であり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも2つは、フッ素である、項2に記載の化合物。 Item 4. In formulas (1-1) to (1-6) according to item 2, R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or carbon number 2 to 10 alkenyl; ring A 1 and ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-1,4 -Phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4 -Phenylene or 2,3,5-trifluoro-1,4-phenylene; Z 1 and Z 2 are independently a single bond, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—. , -OCF 2 -, or -CH 2 CH 2 And a; L 1, L 2, L 3, and L 4 are each independently hydrogen or fluorine, and L 1, L 2, and at least two L 4 are a fluorine, according to claim 2 Compound.
項5. 項2に記載の式(1−1)から(1−6)において、R1およびR2が独立して、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から10のアルケニルであり;環A1および環A2が独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2が単結合であり;L1およびL2がフッ素であり、L3およびL4は独立して、水素またはフッ素である、項2に記載の化合物。 Item 5. In formulas (1-1) to (1-6) according to item 2, R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or 2 to carbons. 10 alkenyl; ring A 1 and ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1, Item 3. The compound according to Item 2, wherein the compound is 4-phenylene; Z 1 and Z 2 are a single bond; L 1 and L 2 are fluorine, and L 3 and L 4 are independently hydrogen or fluorine.
項6. 式(1−1)、(1−2)、または(1−3)で表される、項1に記載の化合物。
式(1−1)、(1−2)、および(1−3)において、
R1およびR2は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数1から9のアルコキシであり;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;
Z1およびZ2は独立して単結合、−CH2O−、または−OCH2−であり;
L1、L2、およびL4がフッ素であり、L3が水素、フッ素、または−CF3である。
Item 6. Item 2. The compound according to item 1, represented by formula (1-1), (1-2), or (1-3).
In formulas (1-1), (1-2), and (1-3),
R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkoxy having 1 to 9 carbons;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4-phenylene;
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —CH 2 O—, or —OCH 2 —;
L 1 , L 2 , and L 4 are fluorine, and L 3 is hydrogen, fluorine, or —CF 3 .
項7. 式(a)または(b)で表される、項1に記載の化合物。
式(a)または(b)において、
R1およびR2は独立して、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から10のアルケニルであり;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、または2,3,5−トリフルオロ−1,4−フェニレンであり:
Z1およびZ2は独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−CH=CH−であり;
aおよびbは独立して、0、1、または2であり、aおよびbの和は0、1、または2である。
Item 7. Item 2. The compound according to item 1, represented by formula (a) or (b):
In formula (a) or (b):
R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro. -1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, or 2,3 5-trifluoro-1,4-phenylene is:
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, Or -CH = CH-;
a and b are independently 0, 1, or 2, and the sum of a and b is 0, 1, or 2.
項8. 項7に記載の式(a)または(b)において、R1およびR2が独立して、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から10のアルケニルであり;環A1および環A2が独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2が独立して、単結合、−CH2O−、または−OCH2−であり;aおよびbが独立して、0または1であり、aおよびbの和は0、1、または2である、項7に記載の化合物。 Item 8. In formula (a) or (b), the R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or 2 to 10 carbons Alkenyl; ring A 1 and ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4- Z 1 and Z 2 are independently a single bond, —CH 2 O—, or —OCH 2 —; a and b are independently 0 or 1, and the sum of a and b Item 8. The compound according to Item 7, wherein is 0, 1, or 2.
項9. 式(a−1)から(a−3)、および式(b−1)から(b−3)のいずれか1つで表される、項7に記載の化合物。
式(a−1)から(a−3)、および式(b−1)から(b−3)において、
R1およびR2は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数1から9のアルコキシであり;環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2は独立して、単結合、−CH2O−、または−OCH2−である。
Item 9. Item 8. The compound according to item 7, represented by any one of formulas (a-1) to (a-3) and formulas (b-1) to (b-3).
In formulas (a-1) to (a-3) and formulas (b-1) to (b-3),
R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkoxy having 1 to 9 carbons; ring A 1 and ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4 -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4-phenylene; Z 1 and Z 2 are independently a single bond, —CH 2 O—, or —OCH. 2- .
項10. 項1から9のいずれか1項に記載の化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。 Item 10. Item 10. A liquid crystal composition containing at least one compound according to any one of items 1 to 9.
項11. 式(2)から(4)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10に記載の液晶組成物。
式(2)から(4)において、
R11およびR12は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環B1、環B2、環B3、および環B4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−、または−C≡C−である。
Item 11. Item 11. The liquid crystal composition according to item 10, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4).
In the equations (2) to (4),
R 11 and R 12 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—. Well, in these, at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring B 1 , Ring B 2 , Ring B 3 , and Ring B 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro- 1,4-phenylene or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 11 , Z 12 , and Z 13 are each independently a single bond, —COO—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, or —C≡C—.
項12. 式(5)から(11)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10または11に記載の液晶組成物。
式(5)から(11)において、
R13およびR14は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
R15は、水素、フッ素、炭素数1から10のアルキル、または炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環C1、環C2、環C3、および環C4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
環C5および環C6は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
Z14、Z15、Z16、およびZ17は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−OCF2CH2CH2−であり;
L11およびL12は独立して、フッ素または塩素であり;
S11は、水素またはメチルであり;
Xは、−CHF−または−CF2−であり;
j、k、m、n、p、q、r、およびsは独立して、0または1であり、k、m、n、およびpの和は、1または2であり、q、r、およびsの和は、0、1、2、または3であり、tは、1、2、または3である。
Item 12. Item 12. The liquid crystal composition according to item 10 or 11, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (5) to (11).
In the equations (5) to (11),
R 13 and R 14 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—. Well, in these, at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
R 15 is hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 10 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl and alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—. In which at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring C 1 , Ring C 2 , Ring C 3 , and Ring C 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, at least one hydrogen replaced with fluorine 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, or decahydronaphthalene-2,6-diyl;
Ring C 5 and ring C 6 are each independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl or decahydronaphthalene, 2,6 -Diyl;
Z 14, Z 15, Z 16 , and Z 17 are independently a single bond, -COO -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CH 2 CH 2 -, or -OCF 2 CH 2 CH 2 -Is;
L 11 and L 12 are independently fluorine or chlorine;
S 11 is hydrogen or methyl;
X is —CHF— or —CF 2 —;
j, k, m, n, p, q, r, and s are independently 0 or 1, the sum of k, m, n, and p is 1 or 2, q, r, and The sum of s is 0, 1, 2, or 3, and t is 1, 2, or 3.
項13. 式(12)から(14)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10から12のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(12)から(14)において、
R16は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X11は、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環D1、環D2、および環D3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z18、Z19、およびZ20は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−(CH2)4−であり;
L13およびL14は独立して、水素またはフッ素である。
Item 13. Item 13. The liquid crystal composition according to any one of items 10 to 12, further containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (12) to (14):
In the equations (12) to (14),
R 16 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, in which at least 1 Two hydrogens may be replaced by fluorine;
X 11 is fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , —OCF 2 CHF 2 , or —OCF 2 CHFCF 3 ;
Ring D 1 , Ring D 2 , and Ring D 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, tetrahydropyran-2 , 5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 18 , Z 19 , and Z 20 are each independently a single bond, —COO—, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—. , —C≡C—, or — (CH 2 ) 4 —;
L 13 and L 14 are independently hydrogen or fluorine.
項14. 式(15)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10から13のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(15)において、
R17は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X12は、−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
環E1は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z21は、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−C≡C−であり;
L15およびL16は独立して、水素またはフッ素であり;
iは、1、2、3、または4である。
Item 14. Item 14. The liquid crystal composition according to any one of items 10 to 13, further containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (15).
In equation (15),
R 17 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, in which at least 1 Two hydrogens may be replaced by fluorine;
X 12 is —C≡N or —C≡C—C≡N;
Ring E 1 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2 , 5-diyl, or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 21 is a single bond, —COO—, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, or —C≡C—;
L 15 and L 16 are independently hydrogen or fluorine;
i is 1, 2, 3, or 4.
項15. 項10から14のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。 Item 15. Item 15. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items 10 to 14.
本発明は、次の項をも含む。(a)重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、および消泡剤の群から選択された、1つ、2つ、または少なくとも3つの添加物をさらに含有する、上記の液晶組成物。(b)ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、波長589nmにおける光学異方性(25℃で測定)が0.07以上であり、そして周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃で測定)が2以上である、上記の液晶組成物。(c)液晶表示素子の動作モードが、TNモード、ECBモード、OCBモード、IPSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス(AM)方式である、上記の液晶表示素子。 The present invention also includes the following items. (A) one selected from the group of a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a dye, and an antifoaming agent The liquid crystal composition as described above, further comprising two or at least three additives. (B) The upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C. or higher, the optical anisotropy at a wavelength of 589 nm (measured at 25 ° C.) is 0.07 or higher, and the dielectric anisotropy at a frequency of 1 kHz (measured at 25 ° C.). ) Is 2 or more. (C) The above liquid crystal display element in which the operation mode of the liquid crystal display element is a TN mode, an ECB mode, an OCB mode, an IPS mode, or an FPA mode, and the driving method of the liquid crystal display element is an active matrix (AM) method .
化合物(1)の態様、化合物(1)の合成、液晶組成物、および液晶表示素子について、順に説明する。 The aspect of the compound (1), the synthesis of the compound (1), the liquid crystal composition, and the liquid crystal display device will be described in order.
1.化合物(1)の態様
本発明の化合物(1)は、アントラセン骨格を有する。化合物(1)は、類似の化合物と比較して大きな光学異方性を有することを特徴とする。化合物(1)は、類似の化合物と比較して負に大きな誘電率異方性を有することを特徴とする。化合物(1)の好ましい例について説明をする。化合物(1)における末端基R1およびR2、環A1およびA2、結合基Z1およびZ2、および置換基L1、L2、L3、およびL4の好ましい例は、化合物(1−1)〜(1−6)の様な化合物(1)の下位式にも適用される。化合物(1)において、これらの基を適切に組み合わせることによって、物性を任意に調整することが可能である。化合物の物性に大きな差異がないので、化合物(1)は、2H(重水素)、13Cなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。なお、化合物(1)の記号の定義は、項1に記載したとおりである。
1. Embodiment of Compound (1) The compound (1) of the present invention has an anthracene skeleton. The compound (1) is characterized by having a large optical anisotropy compared to a similar compound. The compound (1) is characterized by having a negatively large dielectric anisotropy compared to a similar compound. A preferred example of compound (1) will be described. Preferred examples of the terminal groups R 1 and R 2 , the rings A 1 and A 2 , the bonding groups Z 1 and Z 2 , and the substituents L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 in the compound (1) are the compounds ( This also applies to the sub-formula of compound (1) such as 1-1) to (1-6). In the compound (1), physical properties can be arbitrarily adjusted by appropriately combining these groups. Since there is no great difference in the physical properties of the compound, the compound (1) may contain an isotope such as 2 H (deuterium) and 13 C in an amount larger than the natural abundance. In addition, the definition of the symbol of the compound (1) is as described in item 1.
式(1)において、R1およびR2は独立して、水素または炭素数1から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよい。ここで、式(1)中のR1およびR2の定義においての「これら」とは、「水素または炭素数1から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい基」を示す。 In the formula (1), R 1 and R 2 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO. -, or -SiH 2 - may be replaced by at least one -CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in these, at least one hydrogen It may be replaced with fluorine or chlorine. Here, “these” in the definition of R 1 and R 2 in the formula (1) is “hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and in this alkyl, at least one —CH 2 — is — O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 — may be substituted, and at least one —CH 2 CH 2 — may be substituted with —CH═CH— or —C≡C—. Group ".
好ましいR1またはR2は、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数2から10のアルケニル、または炭素数2から9のアルケニルオキシである。 Preferred R 1 or R 2 is hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 9 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, or 2 to 9 carbons Alkenyloxy.
好ましいアルキルは、−CH3、−C2H5、−C3H7、−C4H9、−C5H11、−C6H13、または−C7H15である。 Preferred alkyl, -CH 3, -C 2 H 5 , -C 3 H 7, -C 4 H 9, -C 5 H 11, a -C 6 H 13 or -C 7 H 15,.
好ましいアルコキシは、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11、−OC6H13、または−OC7H15である。 Preferred alkoxy is —OCH 3 , —OC 2 H 5 , —OC 3 H 7 , —OC 4 H 9 , —OC 5 H 11 , —OC 6 H 13 , or —OC 7 H 15 .
好ましいアルコキシアルキルは、−CH2OCH3、−CH2OC2H5、−CH2OC3H7、−(CH2)2−OCH3、−(CH2)2−OC2H5、−(CH2)2−OC3H7、−(CH2)3−OCH3、−(CH2)4−OCH3、または−(CH2)5−OCH3である。 Preferred alkoxyalkyl is —CH 2 OCH 3 , —CH 2 OC 2 H 5 , —CH 2 OC 3 H 7 , — (CH 2 ) 2 —OCH 3 , — (CH 2 ) 2 —OC 2 H 5 , — It is (CH 2 ) 2 —OC 3 H 7 , — (CH 2 ) 3 —OCH 3 , — (CH 2 ) 4 —OCH 3 , or — (CH 2 ) 5 —OCH 3 .
好ましいアルケニルは、−CH=CH2、−CH=CHCH3、−CH2CH=CH2、−CH=CHC2H5、−CH2CH=CHCH3、−(CH2)2−CH=CH2、−CH=CHC3H7、−CH2CH=CHC2H5、−(CH2)2−CH=CHCH3、または−(CH2)3−CH=CH2である。 Preferred alkenyl is, -CH = CH 2, -CH = CHCH 3, -CH 2 CH = CH 2, -CH = CHC 2 H 5, -CH 2 CH = CHCH 3, - (CH 2) 2 -CH = CH 2 , —CH═CHC 3 H 7 , —CH 2 CH═CHC 2 H 5 , — (CH 2 ) 2 —CH═CHCH 3 , or — (CH 2 ) 3 —CH═CH 2 .
好ましいアルケニルオキシは、−OCH=CH2、−OCH2CH=CH2、−OCH2CH=CHCH3、または−OCH2CH=CHC2H5である。 Preferred alkenyloxy is —OCH═CH 2 , —OCH 2 CH═CH 2 , —OCH 2 CH═CHCH 3 , or —OCH 2 CH═CHC 2 H 5 .
好ましいR1は、水素、−CH3、−C2H5、−C3H7、−C4H9、−C5H11、−C6H13、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11、−CH2OCH3、−CH=CH2、−CH=CHCH3、−(CH2)2−CH=CH2、−CH2CH=CHC2H5、−(CH2)2−CH=CHCH3、−OCH2CH=CH2、−OCH2CH=CHCH3、または−OCH2CH=CHC2H5である。さらに好ましいR1は、水素、−CH3、−C2H5、−C3H7、−C4H9、−C5H11、−OCH3、−OC2H5、−OC3H7、−OC4H9、−OC5H11である。特に好ましいR1は、−CH3、−C2H5、−C3H7、−OCH3、−OC2H5、または−OC3H7である。 Preferred R 1 is hydrogen, —CH 3 , —C 2 H 5 , —C 3 H 7 , —C 4 H 9 , —C 5 H 11 , —C 6 H 13 , —OCH 3 , —OC 2 H 5. , -OC 3 H 7, -OC 4 H 9, -OC 5 H 11, -CH 2 OCH 3, -CH = CH 2, -CH = CHCH 3, - (CH 2) 2 -CH = CH 2, - CH 2 CH = CHC 2 H 5 , - (CH 2) 2 -CH = CHCH 3, -OCH 2 CH = CH 2, -OCH 2 CH = CHCH 3, or -OCH 2 CH = CHC 2 H 5 . More preferable R 1 is hydrogen, —CH 3 , —C 2 H 5 , —C 3 H 7 , —C 4 H 9 , —C 5 H 11 , —OCH 3 , —OC 2 H 5 , —OC 3 H. 7, -OC 4 H 9, is -OC 5 H 11. Particularly preferred R 1 is —CH 3 , —C 2 H 5 , —C 3 H 7 , —OCH 3 , —OC 2 H 5 , or —OC 3 H 7 .
R1は直鎖であることが好ましいが、分岐鎖であってもよい。R1が直鎖であるときは、液晶相の温度範囲が広く、そして粘度が小さい。R1が分岐鎖であるときは、他の液晶性化合物との相溶性がよい。R1が光学活性である化合物は、キラルドーパントとして有用である。この化合物を組成物に添加することによって、液晶表示素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン(reverse twisted domain)を防止することができる。R1が光学活性でない化合物は、組成物の成分として有用である。R1がアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、小さい粘度、高い上限温度、または液晶相の広い温度範囲を有する。 R 1 is preferably linear, but may be branched. When R 1 is linear, the temperature range of the liquid crystal phase is wide and the viscosity is small. When R 1 is a branched chain, the compatibility with other liquid crystal compounds is good. A compound in which R 1 is optically active is useful as a chiral dopant. By adding this compound to the composition, a reverse twisted domain generated in the liquid crystal display device can be prevented. A compound in which R 1 is not optically active is useful as a component of the composition. When R 1 is alkenyl, the preferred configuration depends on the position of the double bond. An alkenyl compound having a preferred configuration has a low viscosity, a high maximum temperature, or a wide temperature range of the liquid crystal phase.
アルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−CH=CHCH3、−CH=CHC2H5、−CH=CHC3H7、−CH=CHC4H9、−C2H4CH=CHCH3、および−C2H4CH=CHC2H5のような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−CH2CH=CHCH3、−CH2CH=CHC2H5、および−CH2CH=CHC3H7のような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い透明点または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327、に詳細な説明がある。 The preferred configuration of —CH═CH— in alkenyl depends on the position of the double bond. -CH = CHCH 3, -CH = CHC 2 H 5, -CH = CHC 3 H 7, -CH = CHC 4 H 9, -C 2 H 4 CH = CHCH 3, and -C 2 H 4 CH = CHC 2 In alkenyl having a double bond at odd positions such as H 5 , the trans configuration is preferable. -CH 2 CH = CHCH 3, cis configuration in the alkenyl having an even position to the double bond, such as -CH 2 CH = CHC 2 H 5 , and -CH 2 CH = CHC 3 H 7 are preferred. An alkenyl compound having a preferred configuration has a high clearing point or a wide temperature range of a liquid crystal phase. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109 and Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327 have detailed descriptions.
式(1)において、環A1および環A2は独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−CH=N−で置き換えられてもよく、そしてこれらにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよい。ここで、式(1)中の環A1および環A2の定義においての「これら」とは、「1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−CH=N−で置き換えられてもよい環」を示す。 In formula (1), ring A 1 and ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4- Tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3 , 4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, or naphthalene-2,6-diyl, at least one —CH 2 — is replaced by —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 —. And at least one —CH 2 CH 2 — may be replaced by —CH═CH— or —CH═N—, and in these, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, -C≡N, -CF 3, -CHF 2, -CH 2 F, -OCF 3, -OCHF 2, or may be replaced by -OCH 2 F. Here, “these” in the definition of ring A 1 and ring A 2 in formula (1) means “1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl”. 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2, In 6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, or naphthalene-2,6-diyl, at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—. , Or —SiH 2 —, wherein at least one —CH 2 CH 2 — represents a ring optionally substituted with —CH═CH— or —CH═N— ”.
好ましい環A1または環A2は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−オン−3,6−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−オン−3,6−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−CF3、または−CHF2で置き換えられてもよい。さらに好ましい環A1または環A2は、1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、この1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。 Preferred ring A 1 or ring A 2 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, tetrahydro-2H-pyran-2-one- 3,6-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3 4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5 -Diyl, tetrahydro-2H-pyran-2-one-3,6-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2, In diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, -CF 3 or may be replaced by -CHF 2,. More preferable ring A 1 or ring A 2 is 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, and in this 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, at least one hydrogen is fluorine or chlorine. May be replaced.
特に好ましい環A1または環A2は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、または2,3,5−トリフルオロ−1,4−フェニレンである。最も好ましい環A1または環A2は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。 Particularly preferred ring A 1 or ring A 2 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro- 1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, or 2,3,5 -Trifluoro-1,4-phenylene. Most preferred ring A 1 or ring A 2 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4-phenylene.
環A1または環A2が1,4−シクロヘキシレンであるときは、透明点が高く、粘度が小さい。環A1または環A2が1,4−フェニレンであるとき、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレンであるときは、光学異方性が大きく、そして配向秩序パラメーター(orientational order parameter)が比較的大きい。環A1または環A2が少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレンであるときは、誘電率異方性が大きい。 When ring A 1 or ring A 2 is 1,4-cyclohexylene, the clearing point is high and the viscosity is small. When ring A 1 or ring A 2 is 1,4-phenylene, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, the optical anisotropy is large and the orientation order parameter ( orientational order parameter) is relatively large. When ring A 1 or ring A 2 is 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, the dielectric anisotropy is large.
式(1)において、Z1およびZ2は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、1つまたは2つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよい。ここで、式(1)中のZ1およびZ2の定義においての「これら」とは、「単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、1つまたは2つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよい基」を示す。 In Formula (1), Z 1 and Z 2 are each independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —S—, — CO—, or —SiH 2 — may be substituted, and one or two —CH 2 CH 2 — may be substituted with —CH═CH— or —C≡C—, in which at least 1 One hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine. Here, “these” in the definition of Z 1 and Z 2 in the formula (1) is “a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 — may be substituted, and one or two —CH 2 CH 2 — is replaced by —CH═CH— or —C≡C—. Group ".
好ましいZ1またはZ2は、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2CF2−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CO−、−COCH2−、−CH2SiH2−、−SiH2CH2−、−(CH2)4−、−CH2CH=CHCH2−、−(CH2)2COO−、−(CH2)2OCO−、−OCO(CH2)2−、−COO(CH2)2−、−(CH2)2CF2O−、−(CH2)2OCF2−、−OCF2(CH2)2−、−CF2O(CH2)2−、−(CH2)3O−、または−O(CH2)3−である。 Preferred Z 1 or Z 2 is a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH. = CH -, - CF 2 CF 2 -, - CF = CH -, - CH = CF -, - CF = CF -, - C≡C -, - CH 2 CO -, - COCH 2 -, - CH 2 SiH 2 -, - SiH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - CH 2 CH = CHCH 2 -, - (CH 2) 2 COO -, - (CH 2) 2 OCO -, - OCO (CH 2 ) 2 −, —COO (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 2 CF 2 O—, — (CH 2 ) 2 OCF 2 —, —OCF 2 (CH 2 ) 2 —, —CF 2 O (CH 2) 2 -, - (CH 2) 3 O-, or -O (CH 2) 3 - is.
さらに好ましいZ1またはZ2は、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2CF2−、−(CH2)4−、または−CH2CH=CHCH2−である。特に好ましいZ1またはZ2は、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−CH=CH−である。最も好ましいZ1またはZ2は、単結合、−CH2O−、または−OCH2−である。最も好ましいZ1またはZ2は、単結合でもある。 More preferable Z 1 or Z 2 is a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, — CH = CH -, - CF 2 CF 2 -, - (CH 2) 4 -, or -CH 2 CH = CHCH 2 - a. Particularly preferred Z 1 or Z 2 is a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, or -CH = CH-. Most preferred Z 1 or Z 2 is a single bond, —CH 2 O—, or —OCH 2 —. Most preferred Z 1 or Z 2 is also a single bond.
Z1またはZ2が単結合であるときは、化学的安定性が高く、そして粘度が小さい。Z1またはZ2が−CF2O−であるときは、粘度が小さく、誘電率異方性が大きく、そして上限温度が高い。 When Z 1 or Z 2 is a single bond, the chemical stability is high and the viscosity is low. When Z 1 or Z 2 is —CF 2 O—, the viscosity is small, the dielectric anisotropy is large, and the maximum temperature is high.
式(1)において、L1、L2、L3、およびL4は独立して、水素、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fである。 In the formula (1), L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 are independently hydrogen, fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or a -OCH 2 F, and at least one of L 1, L 2, and L 4 is fluorine, chlorine, -CF 3, -CHF 2, -CH 2 F, -OCF 3, -OCHF 2 or, it is a -OCH 2 F.
好ましいL1、L2、L3、またはL4は、水素、フッ素、−CF3、または−CH2Fであり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素、−CF3、または−CH2Fである。さらに好ましいL1、L2、L3、またはL4は、水素、フッ素、または−CF3であり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素である。特に好ましいL1、L2、L3、またはL4は、水素またはフッ素であり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも2つは、フッ素である。最も好ましくは、L1およびL2がフッ素であり、L3およびL4は独立して、水素またはフッ素である。 Preferred L 1 , L 2 , L 3 , or L 4 is hydrogen, fluorine, —CF 3 , or —CH 2 F, and at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine, — CF 3 or —CH 2 F. More preferred L 1 , L 2 , L 3 , or L 4 is hydrogen, fluorine, or —CF 3 , and at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine. Particularly preferred L 1 , L 2 , L 3 , or L 4 is hydrogen or fluorine, and at least two of L 1 , L 2 , and L 4 are fluorine. Most preferably, L 1 and L 2 are fluorine and L 3 and L 4 are independently hydrogen or fluorine.
式(1)において、aおよびbは独立して、0、1、2、または3であり、aおよびbの和は0から4である。aおよびbの好ましい和は0、1、または2である。aおよびbのさらに好ましい和は0または1である。aおよびbの特に好ましい和は0である。aとbの和が0であるときは、粘度が小さい。aとbの和が1であるときは、透明点が高い。 In formula (1), a and b are independently 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is 0 to 4. A preferred sum of a and b is 0, 1, or 2. A more preferable sum of a and b is 0 or 1. A particularly preferred sum of a and b is 0. When the sum of a and b is 0, the viscosity is small. When the sum of a and b is 1, the clearing point is high.
好ましい化合物(1)の例は、項2に記載した化合物(1−1)から(1−6)である。さらに好ましい化合物(1)は、化合物(1−1)、(1−2)、または(1−3)である。特に好ましい化合物(1)は、化合物(1−1)である。化合物(1−1)は、低粘度である点から好ましい。化合物(1−2)および(1−3)は、高い透明点の観点から好ましい。化合物(1−1)は大きな光学異方性という観点から好ましい。 Examples of preferred compound (1) are compounds (1-1) to (1-6) described in item 2. More desirable compound (1) is compound (1-1), (1-2), or (1-3). Particularly preferred compound (1) is compound (1-1). The compound (1-1) is preferable from the viewpoint of low viscosity. Compounds (1-2) and (1-3) are preferred from the viewpoint of a high clearing point. The compound (1-1) is preferable from the viewpoint of large optical anisotropy.
2.化合物(1)の合成
化合物(1)の合成法を説明する。化合物(1)は、有機合成化学の方法を適切に組み合わせることによって合成できる。出発物に目的の末端基、環、および結合基を導入する方法は、「オーガニック・シンセシス」(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.)、「オーガニック・リアクションズ」(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc.)、「コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス」(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、「新実験化学講座」(丸善)などの成書に記載されている。
2. Synthesis of Compound (1) A method for synthesizing compound (1) will be described. Compound (1) can be synthesized by appropriately combining organic synthetic chemistry methods. Methods for introducing the desired end groups, rings, and linking groups into the starting materials are “Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.”, “Organic Reactions” (Organic Reactions, John Wiley & Sons). , Inc.), "Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press", and "New Experimental Chemistry Course" (Maruzen).
2−1.結合基Zの生成
結合基Z1およびZ2を生成する方法に関して、最初にスキームを示す。次に、方法(1)から(11)でスキームに記載した反応を説明する。このスキームにおいて、MSG1(またはMSG2)は少なくとも1つの環を有する1価の有機基である。スキームで用いた複数のMSG1(またはMSG2)が表わす一価の有機基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。化合物(1A)から(1J)は化合物(1)に相当する。
2-1. Generation of the linking group Z A scheme is first shown for the method of generating the linking groups Z 1 and Z 2 . Next, the reaction described in the scheme in the methods (1) to (11) will be described. In this scheme, MSG 1 (or MSG 2 ) is a monovalent organic group having at least one ring. The monovalent organic groups represented by a plurality of MSG 1 (or MSG 2 ) used in the scheme may be the same or different. Compounds (1A) to (1J) correspond to compound (1).
(1)単結合の生成
アリールホウ酸(21)とハロゲン化物(22)とを、炭酸塩およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下で反応させて化合物(1A)を合成する。この化合物(1A)は、ハロゲン化物(23)にn−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムのような触媒の存在下でハロゲン化物(22)を反応させることによっても合成される。
(1) Formation of a single bond Arylboric acid (21) and halide (22) are reacted in the presence of a catalyst such as carbonate and tetrakis (triphenylphosphine) palladium to synthesize compound (1A). This compound (1A) is obtained by reacting halide (23) with n-butyllithium, then zinc chloride, and reacting halide (22) in the presence of a catalyst such as dichlorobis (triphenylphosphine) palladium. Is also synthesized.
(2)−COO−の生成
ハロゲン化物(23)にn−ブチルリチウムを、続いて二酸化炭素を反応させてカルボン酸(24)を得る。化合物(25)とカルボン酸(24)とをDCC(1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(4−ジメチルアミノピリジン)の存在下で脱水させて化合物(1B)を合成する。
(2) Formation of —COO— The halide (23) is reacted with n-butyllithium and subsequently with carbon dioxide to obtain a carboxylic acid (24). Compound (1B) is synthesized by dehydrating compound (25) and carboxylic acid (24) in the presence of DCC (1,3-dicyclohexylcarbodiimide) and DMAP (4-dimethylaminopyridine).
(3)−CF2O−の生成
化合物(1B)をローソン試薬のような硫黄化剤で処理してチオノエステル(26)を得る。チオノエステル(26)をフッ化水素ピリジン錯体とNBS(N−ブロモスクシンイミド)でフッ素化し、化合物(1C)を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992,827.を参照。化合物(1C)はチオノエステル(26)をDAST((ジエチルアミノ)サルファートリフルオリド)でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。Peer. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480. に記載の方法によってこの結合基を生成させることも可能である。
(3) Formation of —CF 2 O— The compound (1B) is treated with a sulfurizing agent such as Lawesson's reagent to obtain the thionoester (26). The thionoester (26) is fluorinated with a hydrogen fluoride pyridine complex and NBS (N-bromosuccinimide) to synthesize the compound (1C). See M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992, 827. Compound (1C) can also be synthesized by fluorinating thionoester (26) with DAST ((diethylamino) sulfur trifluoride). See WH Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768. It is also possible to generate this linking group by the method described in Peer. Kirsch et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1480.
(4)−CH=CH−の生成
ハロゲン化物(22)をn−ブチルリチウムで処理した後、DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)などのホルムアミドと反応させてアルデヒド(28)を得る。ホスホニウム塩(27)をカリウムt−ブトキシドのような塩基で処理してリンイリドを発生させる。このリンイリドをアルデヒド(28)に反応させて化合物(1D)を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じてシス体をトランス体に異性化する。
(4) Formation of —CH═CH— The halide (22) is treated with n-butyllithium and then reacted with formamide such as DMF (N, N-dimethylformamide) to obtain aldehyde (28). The phosphonium salt (27) is treated with a base such as potassium t-butoxide to generate phosphorus ylide. This phosphorus ylide is reacted with aldehyde (28) to synthesize compound (1D). Depending on the reaction conditions, a cis isomer is formed, and the cis isomer is isomerized to a trans isomer as necessary.
(5)−CH2CH2−の生成
化合物(1D)をパラジウム炭素のような触媒の存在下で水素化することにより、化合物(1E)を合成する。
(5) Formation of —CH 2 CH 2 — Compound (1D) is synthesized by hydrogenating compound (1D) in the presence of a catalyst such as palladium carbon.
(6)−(CH2)4−の生成
ホスホニウム塩(27)の代わりにホスホニウム塩(29)を用い、方法(4)の方法に従って−(CH2)2−CH=CH−を有する化合物を得る。これを接触水素化して化合物(1F)を合成する。
(6) Formation of — (CH 2 ) 4 — A compound having — (CH 2 ) 2 —CH═CH— is obtained by using the phosphonium salt (29) instead of the phosphonium salt (27) and according to the method of the method (4). obtain. This is catalytically hydrogenated to synthesize compound (1F).
(7)−CH2CH=CHCH2−の生成
ホスホニウム塩(27)の代わりにホスホニウム塩(30)を、アルデヒド(28)の代わりにアルデヒド(31)を用い、方法(4)の方法に従って化合物(1G)を合成する。反応条件によってはトランス体が生成するので、必要に応じてトランス体をシス体に異性化する。
(7) Formation of —CH 2 CH═CHCH 2 — A compound according to the method of method (4) using phosphonium salt (30) instead of phosphonium salt (27) and aldehyde (31) instead of aldehyde (28) Synthesize (1G). Depending on the reaction conditions, a trans isomer is produced, and the trans isomer is isomerized to a cis isomer as necessary.
(8)−C≡C−の生成
ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下で、ハロゲン化物(23)に2−メチル−3−ブチン−2−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物(32)を得る。ジクロロパラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物(32)をハロゲン化物(22)と反応させて、化合物(1H)を合成する。
(8) Formation of -C≡C- After reacting 2-methyl-3-butyn-2-ol with halide (23) in the presence of a catalyst of dichloropalladium and copper halide, basic conditions To obtain compound (32). Compound (1H) is synthesized by reacting compound (32) with halide (22) in the presence of a catalyst of dichloropalladium and copper halide.
(9)−CF=CF−の生成
ハロゲン化物(23)をn−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物(33)を得る。ハロゲン化物(22)をn−ブチルリチウムで処理したあと化合物(33)と反応させて化合物(1I)を合成する。
(9) Formation of —CF═CF— The halide (23) is treated with n-butyllithium and then reacted with tetrafluoroethylene to obtain the compound (33). The halide (22) is treated with n-butyllithium and then reacted with the compound (33) to synthesize the compound (1I).
(10)−OCH2−の生成
アルデヒド(28)を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤で還元して化合物(34)を得る。化合物(34)を臭化水素酸などで臭素化して臭化物(35)を得る。炭酸カリウムなどの塩基存在下で、臭化物(35)を化合物(36)と反応させて化合物(1J)を合成する。
(10) Formation of —OCH 2 — Compound (34) is obtained by reducing aldehyde (28) with a reducing agent such as sodium borohydride. The bromide (35) is obtained by brominating the compound (34) with hydrobromic acid or the like. Compound (1J) is synthesized by reacting bromide (35) with compound (36) in the presence of a base such as potassium carbonate.
(11)−CF2CF2−の生成
J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414. に記載された方法に従い、ジケトン(−COCO−)をフッ化水素触媒の存在下、四フッ化硫黄でフッ素化して−(CF2)2−を有する化合物を得る。
(11) Formation of —CF 2 CF 2 —
According to the method described in J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5414., a diketone (—COCO—) is fluorinated with sulfur tetrafluoride in the presence of a hydrogen fluoride catalyst to — (CF 2 ). A compound having 2- is obtained.
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2−2.環の生成
1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンのような環に関しては出発物が市販されているか、または生成法がよく知られている。テトラヒドロピラン−2,5−ジイルの生成については特開2013−241397号公報の段落0084から0107を参照のこと。1,3−ジオキサン−2,5−ジイルの生成については特開2009−132927号公報の段落0096から0119を参照のこと。ピリミジン−2,5−ジイルおよびピリジン−2,5−ジイルの生成については国際公開第2010/047260号の段落0086から0094を参照のこと。アントラセン環については、下記のスキームに示した合成経路で合成することができる。
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2-2. Ring formation Starting materials are commercially available for rings such as 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4-phenylene. Or generation methods are well known. For the production of tetrahydropyran-2,5-diyl, see paragraphs 0084 to 0107 of JP2013-241397. For the production of 1,3-dioxane-2,5-diyl, see paragraphs 0096 to 0119 of JP-A-2009-132927. See paragraphs 0086 to 0094 of WO 2010/047260 for the production of pyrimidine-2,5-diyl and pyridine-2,5-diyl. The anthracene ring can be synthesized by the synthesis route shown in the following scheme.
式(1)において、L3が水素である化合物(1−A)およびL3がフッ素である化合物(1−B)の合成法について説明する。化合物(S−1)をリチオ化し、アルデヒド(S−2)を反応させることにより、化合物(S−3)を得る。三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体のようなルイス酸存在下、トリエチルシランを反応させることによって化合物(S−4)を得る。化合物(S−4)を2当量のs−ブチルリチウムにてリチオ化し、ジメチルカルバモイルクロリドを反応させることによって化合物(S−5)を得る。この化合物を水素化ホウ素ナトリウムにて還元することによって目的とする化合物(1−A)および化合物(S−6)を得る。化合物(S−6)にジエチルアミノサルファートリフルオリド(DAST)を反応させることによって、目的とする化合物(1−B)を得る。 A synthesis method of the compound (1-A) in which L 3 is hydrogen in the formula (1) and the compound (1-B) in which L 3 is fluorine will be described. Compound (S-3) is obtained by lithiation of compound (S-1) and reaction with aldehyde (S-2). Compound (S-4) is obtained by reacting triethylsilane in the presence of a Lewis acid such as boron trifluoride diethyl ether complex. The compound (S-4) is lithiated with 2 equivalents of s-butyllithium and reacted with dimethylcarbamoyl chloride to obtain the compound (S-5). This compound is reduced with sodium borohydride to obtain the desired compound (1-A) and compound (S-6). The target compound (1-B) is obtained by reacting the compound (S-6) with diethylaminosulfur trifluoride (DAST).
式(1)において、L3が−CF3である化合物(1−C)の合成法について説明する。化合物(S−5)に触媒量のテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)の存在下、トリフルオロメチルトリエチルシランを反応させて目的とする化合物(1−C)を得る。 A method for synthesizing the compound (1-C) in which L 3 is —CF 3 in the formula (1) will be described. The compound (1-C) is obtained by reacting the compound (S-5) with trifluoromethyltriethylsilane in the presence of a catalytic amount of tetrabutylammonium fluoride (TBAF).
3.液晶組成物
3−1.成分化合物
本発明の液晶組成物について説明をする。この組成物は、少なくとも1つの化合物(1)を成分(a)として含む。組成物は、2つまたは3つ以上の化合物(1)を含んでもよい。組成物の成分が化合物(1)のみであってもよい。組成物は、化合物(1)の少なくとも1つを1重量%から50重量%の範囲で含有することが、優良な物性を発現させるために好ましい。さらに好ましい割合は、5重量%から30重量%の範囲である。
3. Liquid crystal composition 3-1. Component Compound The liquid crystal composition of the present invention will be described. This composition contains at least one compound (1) as component (a). The composition may comprise two or more compounds (1). The component of the composition may be only compound (1). The composition preferably contains at least one compound (1) in the range of 1% by weight to 50% by weight in order to develop excellent physical properties. A more desirable ratio is in the range of 5% to 30% by weight.
この組成物は、化合物(1)を成分(a)として含み、下に示す成分(b)から(e)から選択された液晶化合物をさらに含むことが好ましい。成分(b)は、化合物(2)から(4)である。成分(c)は化合物(5)からから(11)である。成分(d)は、化合物(12)から(14)である。成分(e)は、化合物(15)である。この組成物は、化合物(2)から(15)とは異なる、その他の液晶性化合物を含んでもよい。この組成物は、その他の液晶性化合物を含まなくてもよい。この組成物を調製するときには、誘電率異方性の正負と大きさを考慮して成分(b)から(e)から選択をすることが好ましい。成分を適切に選択した組成物は、熱や光に対する高い安定性、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性(すなわち、大きな光学異方性または小さな光学異方性)、大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、および適切な弾性定数(すなわち、大きな弾性定数または小さな弾性定数)を有する。 This composition preferably contains the compound (1) as the component (a) and further contains a liquid crystal compound selected from the components (b) to (e) shown below. Component (b) is compounds (2) to (4). Component (c) is compound (5) to (11). Component (d) is compounds (12) to (14). Component (e) is compound (15). The composition may contain other liquid crystal compounds different from the compounds (2) to (15). This composition may not contain other liquid crystalline compounds. When preparing this composition, it is preferable to select from components (b) to (e) in consideration of the sign of dielectric anisotropy and the magnitude. A composition with appropriately selected ingredients has high stability to heat and light, high maximum temperature, low minimum temperature, low viscosity, appropriate optical anisotropy (ie, large optical anisotropy or small optical anisotropy) , Large dielectric anisotropy, large specific resistance, and appropriate elastic constant (ie, large elastic constant or small elastic constant).
成分(b)は、2つの末端基がアルキルなどである化合物である。成分(b)の好ましい例として、化合物(2−1)から(2−11)、化合物(3−1)から(3−19)、および化合物(4−1)から(4−7)を挙げることができる。成分(b)の化合物において、R11およびR12は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。ここで、成分(b)の化合物中のR11およびR12の定義においての「これら」とは「炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよい基」を示す。 Component (b) is a compound in which two terminal groups are alkyl or the like. Preferred examples of component (b) include compounds (2-1) to (2-11), compounds (3-1) to (3-19), and compounds (4-1) to (4-7). be able to. In the compound of component (b), R 11 and R 12 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one —CH 2 — is -O- may be replaced, in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine. Here, “these” in the definition of R 11 and R 12 in the compound of component (b) is “alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in this alkyl or alkenyl, “At least one —CH 2 — may be replaced by —O—”.
成分(b)は、小さな誘電率異方性を有する。成分(b)は中性に近い。化合物(2)は、粘度の減少または光学異方性の調整に効果がある。化合物(3)および(4)は、上限温度を高くすることによってネマチック相の温度範囲を広げる効果、または光学異方性の調整に効果がある。 Component (b) has a small dielectric anisotropy. Component (b) is close to neutrality. Compound (2) is effective in reducing viscosity or adjusting optical anisotropy. Compounds (3) and (4) are effective in expanding the temperature range of the nematic phase by increasing the maximum temperature, or adjusting the optical anisotropy.
成分(b)の含有量を増加させるにつれて組成物の粘度は小さくなるが誘電率異方性が小さくなる。そこで、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが好ましい。IPS、VAなどのモード用の組成物を調製する場合には、成分(b)の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて、好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは40重量%以上である。 As the content of component (b) is increased, the viscosity of the composition decreases, but the dielectric anisotropy decreases. Therefore, as long as the required value of the threshold voltage of the element is satisfied, the content is preferably large. When preparing a composition for a mode such as IPS or VA, the content of component (b) is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more based on the weight of the liquid crystal composition. is there.
成分(c)は、化合物(5)から(11)である。これらの化合物は、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンのように、ラテラル位が2つのハロゲンで置換されたフェニレンを有する。成分(c)の好ましい例として、化合物(5−1)から(5−8)、化合物(6−1)から(6−17)、化合物(7−1)、化合物(8−1)から(8−3)、化合物(9−1)から(9−11)、化合物(10−1)から(10−3)、および化合物(11−1)から(11−3)を挙げることができる。これらの化合物において、R13およびR14は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。ここで、成分(c)の化合物中のR13およびR14の定義においての「これら」は、「炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよい基」を示す。また、R15は、水素、フッ素、炭素数1から10のアルキル、または炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。ここで、成分(c)の化合物中のR15の定義においての「これら」は、「水素、フッ素、炭素数1から10のアルキル、または炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよい基」を示す。 Component (c) is compounds (5) to (11). These compounds have phenylene in which the lateral position is substituted with two halogens, such as 2,3-difluoro-1,4-phenylene. Preferred examples of component (c) include compounds (5-1) to (5-8), compounds (6-1) to (6-17), compound (7-1), and compounds (8-1) to ( 8-3), compounds (9-1) to (9-11), compounds (10-1) to (10-3), and compounds (11-1) to (11-3). In these compounds, R 13 and R 14 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, in which at least one —CH 2 — is —O—. In which at least one hydrogen may be replaced by fluorine. Here, “these” in the definition of R 13 and R 14 in the compound of component (c) is “alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in this alkyl or alkenyl, “At least one —CH 2 — may be replaced by —O—”. R 15 is hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 10 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — is replaced by —O—. In these, at least one hydrogen may be replaced by fluorine. Here, “these” in the definition of R 15 in the compound of component (c) is “hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 10 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons, and the alkyl or alkenyl In which at least one —CH 2 — may be replaced by —O— ”.
成分(c)は、誘電率異方性が負に大きい。成分(c)は、IPS、VA、PSAなどのモード用の組成物を調製する場合に用いられる。成分(c)の含有量を増加させるにつれて組成物の誘電率異方性が負に大きくなるが、粘度が大きくなる。そこで、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は少ないほうが好ましい。誘電率異方性が−5程度であることを考慮すると、充分な電圧駆動をさせるには、含有量が40重量%以上であることが好ましい。 Component (c) has a large negative dielectric anisotropy. Component (c) is used in preparing a composition for a mode such as IPS, VA, PSA. As the content of component (c) is increased, the dielectric anisotropy of the composition increases negatively, but the viscosity increases. Therefore, as long as the threshold voltage requirement of the element is satisfied, the content is preferably small. Considering that the dielectric anisotropy is about −5, the content is preferably 40% by weight or more for sufficient voltage driving.
成分(c)のうち、化合物(5)は二環化合物であるので、粘度の減少、光学異方性の調整、または誘電率異方性の増加に効果がある。化合物(5)および(6)は三環化合物であるので、上限温度を高くする、光学異方性を大きくする、または誘電率異方性を大きくするという効果がある。化合物(8)から(11)は、誘電率異方性を大きくするという効果がある。 Of the component (c), since the compound (5) is a bicyclic compound, it is effective in reducing the viscosity, adjusting the optical anisotropy, or increasing the dielectric anisotropy. Since the compounds (5) and (6) are tricyclic compounds, they have the effect of increasing the maximum temperature, increasing the optical anisotropy, or increasing the dielectric anisotropy. Compounds (8) to (11) have the effect of increasing the dielectric anisotropy.
IPS、VA、PSAなどのモード用の組成物を調製する場合には、成分(c)の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて、好ましくは40重量%以上であり、さらに好ましくは50重量%から95重量%の範囲である。成分(c)を誘電率異方性が正である組成物に添加する場合は、成分(c)の含有量は1重量%から30重量%の範囲が好ましい。成分(c)を添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。 When preparing a composition for a mode such as IPS, VA, PSA, the content of the component (c) is preferably 40% by weight or more, more preferably 50%, based on the weight of the liquid crystal composition. The range is from wt% to 95 wt%. When component (c) is added to a composition having a positive dielectric anisotropy, the content of component (c) is preferably in the range of 1% by weight to 30% by weight. By adding the component (c), the elastic constant of the composition can be adjusted, and the voltage-transmittance curve of the device can be adjusted.
成分(d)は、右末端にハロゲンまたはフッ素含有基を有する化合物である。成分(d)の好ましい例として、化合物(12−1)から(12−16)、化合物(13−1)から(13−113)、化合物(14−1)から(14−57)を挙げることができる。これらの化合物において、R16は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。ここで、成分(d)の化合物中のR16の定義においての「これら」は、「炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよい基」を示す。X11は、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3である。 Component (d) is a compound having a halogen- or fluorine-containing group at the right end. Preferred examples of component (d) include compounds (12-1) to (12-16), compounds (13-1) to (13-113), and compounds (14-1) to (14-57). Can do. In these compounds, R 16 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, In these, at least one hydrogen may be replaced by fluorine. Here, “these” in the definition of R 16 in the compound of component (d) is “alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — represents a group which may be replaced by —O— ”. X 11 is fluorine, chlorine, —OCF 3 , —OCHF 2 , —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 2 CHF 2 , or —OCF 2 CHFCF 3 .
成分(d)は、誘電率異方性が正であり、熱や光に対する安定性が非常に優れているので、IPS、FFS、OCBなどのモード用の組成物を調製する場合に用いられる。成分(d)の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて1重量%から99重量%の範囲が適しており、好ましくは10重量%から97重量%の範囲、さらに好ましくは40重量%から95重量%の範囲である。成分(d)を誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分(d)の含有量は1重量%から30重量%の範囲が好ましい。成分(d)を添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。 The component (d) has a positive dielectric anisotropy and is very excellent in stability against heat and light, and is used when preparing a composition for a mode such as IPS, FFS, OCB. The content of component (d) is suitably in the range of 1% to 99% by weight based on the weight of the liquid crystal composition, preferably in the range of 10% to 97% by weight, more preferably from 40% by weight. It is in the range of 95% by weight. When component (d) is added to a composition having a negative dielectric anisotropy, the content of component (d) is preferably in the range of 1% by weight to 30% by weight. By adding the component (d), the elastic constant of the composition can be adjusted, and the voltage-transmittance curve of the device can be adjusted.
成分(e)は、右末端基が−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nである化合物(15)である。成分(e)の好ましい例として、化合物(15−1)から(15−64)を挙げることができる。これらの化合物において、R17は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよい。ここで、成分(e)の化合物中のR17の定義においての「これら」は、「炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよい基を示す。X12は−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nである。 Component (e) is a compound (15) in which the right terminal group is —C≡N or —C≡C—C≡N. Preferred examples of component (e) include compounds (15-1) to (15-64). In these compounds, R 17 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, In these, at least one hydrogen may be replaced by fluorine. Here, “these” in the definition of R 17 in the compound of component (e) is “alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — represents a group which may be replaced by —O—, and X 12 represents —C≡N or —C≡C—C≡N.
成分(e)は、誘電率異方性が正であり、その値が大きいので、TNなどのモード用の組成物を調製する場合に用いられる。この成分(e)を添加することにより、組成物の誘電率異方性を大きくすることができる。成分(e)は、液晶相の温度範囲を広げる、粘度を調整する、または光学異方性を調整する、という効果がある。成分(e)は、素子の電圧−透過率曲線の調整にも有用である。 Since the component (e) has a positive dielectric anisotropy and a large value, the component (e) is used when a composition for a mode such as TN is prepared. By adding this component (e), the dielectric anisotropy of the composition can be increased. Component (e) has the effect of expanding the temperature range of the liquid crystal phase, adjusting the viscosity, or adjusting the optical anisotropy. Component (e) is also useful for adjusting the voltage-transmittance curve of the device.
TNなどのモード用の組成物を調製する場合には、成分(e)の含有量は、液晶組成物の重量に基づいて1重量%から99重量%の範囲が適しており、好ましくは10重量%から97重量%の範囲、さらに好ましくは40重量%から95重量%の範囲である。成分(e)を誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分(e)の含有量は1重量%から30重量%の範囲が好ましい。成分(e)を添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。 When preparing a composition for a mode such as TN, the content of the component (e) is suitably in the range of 1% by weight to 99% by weight based on the weight of the liquid crystal composition, preferably 10% by weight. % To 97% by weight, more preferably 40% to 95% by weight. When component (e) is added to a composition having a negative dielectric anisotropy, the content of component (e) is preferably in the range of 1% by weight to 30% by weight. By adding the component (e), the elastic constant of the composition can be adjusted, and the voltage-transmittance curve of the device can be adjusted.
化合物(a)と上記の成分(b)から(e)を適切に組み合わせることによって熱や光に対する高い安定性、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、大きな比抵抗、適切な弾性定数などの物性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を調製することができる。必要に応じて、成分(b)から(e)とは異なる液晶性化合物を添加してもよい。 High stability to heat and light, high maximum temperature, low minimum temperature, small viscosity, appropriate optical anisotropy, large dielectric constant by properly combining compound (a) and components (b) to (e) above A liquid crystal composition satisfying at least one of physical properties such as anisotropy, large specific resistance, large specific resistance, and an appropriate elastic constant can be prepared. If necessary, a liquid crystalline compound different from the components (b) to (e) may be added.
3−2.添加物
液晶組成物は公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。用途に応じて、この組成物に添加物を添加してよい。添加物の例は、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、色素、消泡剤などである。このような添加物は当業者によく知られており、文献に記載されている。
3-2. Additive The liquid crystal composition is prepared by a known method. For example, the component compounds are mixed and dissolved in each other by heating. Depending on the application, additives may be added to the composition. Examples of the additive include a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a dye, and an antifoaming agent. Such additives are well known to those skilled in the art and are described in the literature.
PSA(polymer sustained alignment;高分子支持配向型)モードを有する液晶表示素子では、組成物が重合体を含有する。重合性化合物は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加される。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。重合性化合物は重合して、組成物中に重合体の網目構造を生成する。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。 In a liquid crystal display device having a PSA (polymer sustained alignment) mode, the composition contains a polymer. The polymerizable compound is added for the purpose of forming a polymer in the composition. First, a composition to which a small amount of a polymerizable compound is added is injected into the device. Next, the composition is irradiated with ultraviolet rays while applying a voltage between the substrates of the device. The polymerizable compound polymerizes to form a polymer network in the composition. In this composition, since the alignment of liquid crystal molecules can be controlled by the polymer, the response time of the device is shortened, and image burn-in is improved.
重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、およびビニルケトンである。さらに好ましい例は、少なくとも1つのアクリロイルオキシを有する化合物および少なくとも1つのメタクリロイルオキシを有する化合物である。さらに好ましい例には、アクリロイルオキシとメタクリロイルオキシの両方を有する化合物も含まれる。 Preferred examples of the polymerizable compound are acrylate, methacrylate, vinyl compound, vinyloxy compound, propenyl ether, epoxy compound (oxirane, oxetane), and vinyl ketone. Further preferred examples are compounds having at least one acryloyloxy and compounds having at least one methacryloyloxy. Further preferred examples include compounds having both acryloyloxy and methacryloyloxy.
さらに好ましい例は、化合物(M−1)から(M−18)である。これらの化合物において、R25からR31は独立して、水素またはメチルであり;R32、R33、およびR34は独立して、水素または炭素数1から5のアルキルであり、R32、R33、およびR34の少なくとも1つは炭素数1から5のアルキルであり;s、v、およびxは独立して、0または1であり;tおよびuは独立して、1から10の整数である。L21からL26は独立して、水素またはフッ素であり;L27およびL28は独立して、水素、フッ素、またはメチルである。 Further preferred examples are compounds (M-1) to (M-18). In these compounds, R 25 to R 31 are independently hydrogen or methyl; R 32 , R 33 , and R 34 are independently hydrogen or alkyl of 1 to 5 carbons, R 32 , At least one of R 33 and R 34 is alkyl having 1 to 5 carbons; s, v, and x are independently 0 or 1; t and u are independently 1 to 10 It is an integer. L 21 to L 26 are independently hydrogen or fluorine; L 27 and L 28 are independently hydrogen, fluorine, or methyl.
重合性化合物は、重合開始剤を添加することによって、速やかに重合させることができる。反応温度を最適化することによって、残存する重合性化合物の量を減少させることができる。光ラジカル重合開始剤の例は、BASF社のダロキュアシリーズからTPO、1173、および4265であり、イルガキュアシリーズから184、369、500、651、784、819、907、1300、1700、1800、1850、および2959である。 The polymerizable compound can be polymerized quickly by adding a polymerization initiator. By optimizing the reaction temperature, the amount of the remaining polymerizable compound can be reduced. Examples of photo radical polymerization initiators are BASF's Darocur series to TPO, 1173, and 4265, and Irgacure series to 184, 369, 500, 651, 784, 819, 907, 1300, 1700, 1800, 1850. , And 2959.
光ラジカル重合開始剤の追加例は、4−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(4−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、9,10−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,4−ジエチルキサントン/p−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物である。 Additional examples of photoradical polymerization initiators include 4-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) triazine, 2- (4-butoxystyryl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9-phenylacridine, 9,10-benzphenazine, benzophenone / Michler's ketone mixture, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole mixture, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzyl Dimethyl ketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,4-diethylxanthone / methyl p-dimethylaminobenzoate, benzophenone / methyltriethanolamine mixture It is.
液晶組成物に光ラジカル重合開始剤を添加したあと、電場を印加した状態で紫外線を照射することによって重合を行うことができる。しかし、未反応の重合開始剤または重合開始剤の分解生成物は、素子に画像の焼き付きなどの表示不良を引き起こすかもしれない。これを防ぐために重合開始剤を添加しないまま光重合を行ってもよい。照射する光の好ましい波長は150nmから500nmの範囲である。さらに好ましい波長は250nmから450nmの範囲であり、最も好ましい波長は300nmから400nmの範囲である。 After adding a radical photopolymerization initiator to the liquid crystal composition, the polymerization can be carried out by irradiating ultraviolet rays with an electric field applied. However, the unreacted polymerization initiator or the decomposition product of the polymerization initiator may cause display defects such as image burn-in on the device. In order to prevent this, photopolymerization may be performed without adding a polymerization initiator. A preferable wavelength of light to be irradiated is in a range of 150 nm to 500 nm. A more preferred wavelength is in the range of 250 nm to 450 nm, and a most preferred wavelength is in the range of 300 nm to 400 nm.
重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、4−t−ブチルカテコール、4−メトキシフェノール、フェノチアジンなどである。 When storing the polymerizable compound, a polymerization inhibitor may be added in order to prevent polymerization. The polymerizable compound is usually added to the composition without removing the polymerization inhibitor. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone derivatives such as methylhydroquinone, 4-t-butylcatechol, 4-methoxyphenol, phenothiazine, and the like.
光学活性化合物は、液晶分子にらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与えることによって逆ねじれを防ぐ、という効果を有する。光学活性化合物を添加することによって、らせんピッチを調整することができる。らせんピッチの温度依存性を調整する目的で2つ以上の光学活性化合物を添加してもよい。光学活性化合物の好ましい例として、下記の化合物(Op−1)から(Op−18)を挙げることができる。化合物(Op−18)において、環Jは1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、R28は炭素数1から10のアルキルである。 The optically active compound has an effect of preventing reverse twisting by inducing a helical structure in liquid crystal molecules to give a necessary twist angle. The helical pitch can be adjusted by adding an optically active compound. Two or more optically active compounds may be added for the purpose of adjusting the temperature dependence of the helical pitch. Preferable examples of the optically active compound include the following compounds (Op-1) to (Op-18). In compound (Op-18), ring J is 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, and R 28 is alkyl having 1 to 10 carbons.
酸化防止剤は、大きな電圧保持率を維持するために有効である。酸化防止剤の好ましい例として、下記の化合物(AO−1)および(AO−2);IRGANOX 415、IRGANOX 565、IRGANOX 1010、IRGANOX 1035、IRGANOX 3114、およびIRGANOX 1098(商品名;BASF社)を挙げることができる。紫外線吸収剤は、上限温度の低下を防ぐために有効である。紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などであり、具体例として下記の化合物(AO−3)および(AO−4);TINUVIN 329、TINUVIN P、TINUVIN 326、TINUVIN 234、TINUVIN 213、TINUVIN 400、TINUVIN 328、およびTINUVIN 99−2(商品名;BASF社);および1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を挙げることができる。 Antioxidants are effective for maintaining a large voltage holding ratio. Preferred examples of the antioxidant include the following compounds (AO-1) and (AO-2); IRGANOX 415, IRGANOX 565, IRGANOX 1010, IRGANOX 1035, IRGANOX 3114, and IRGANOX 1098 (trade name; BASF). be able to. The ultraviolet absorber is effective for preventing a decrease in the maximum temperature. Preferable examples of the ultraviolet absorber are benzophenone derivatives, benzoate derivatives, triazole derivatives and the like. Specific examples include the following compounds (AO-3) and (AO-4); TINUVIN 329, TINUVIN P, TINUVIN 326, TINUVIN 234, TINUVIN 213, TINUVIN 400, TINUVIN 328, and TINUVIN 99-2 (trade name; BASF); and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO).
立体障害のあるアミンのような光安定剤は、大きな電圧保持率を維持するために好ましい。光安定剤の好ましい例として、下記の化合物(AO−5)、(AO−6)、および(AO−7);TINUVIN 144、TINUVIN 765、およびTINUVIN 770DF(商品名;BASF社);LA−77YおよびLA−77G(商品名;ADEKA社)を挙げることができる。熱安定剤も大きな電圧保持率を維持するために有効であり、好ましい例としてIRGAFOS 168(商品名;BASF社)を挙げることができる。GH(guest host)モードの素子に適合させるために、アゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素(dichroic dye)が組成物に添加される。消泡剤は、泡立ちを防ぐために有効である。消泡剤の好ましい例は、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどである。 Light stabilizers such as sterically hindered amines are preferred in order to maintain a large voltage holding ratio. Preferred examples of the light stabilizer include the following compounds (AO-5), (AO-6), and (AO-7); TINUVIN 144, TINUVIN 765, and TINUVIN 770DF (trade name; BASF); LA-77Y And LA-77G (trade name; ADEKA). A heat stabilizer is also effective for maintaining a large voltage holding ratio, and a preferred example is IRGAFOS 168 (trade name; BASF). A dichroic dye such as an azo dye or an anthraquinone dye is added to the composition in order to adapt to a GH (guest host) mode device. Antifoaming agents are effective for preventing foaming. Preferred examples of the antifoaming agent include dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil.
化合物(AO−1)において、R40は炭素数1から20のアルキル、炭素数1から20のアルコキシ、−COOR41、または−CH2CH2COOR41であり、ここでR41は炭素数1から20のアルキルである。化合物(AO−2)および(AO−5)において、R42は炭素数1から20のアルキルである。化合物(AO−5)において、R43は水素、メチルまたはO・(酸素ラジカル)であり;環G1は1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり;化合物(AO−7)において、環G2は1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレンであり;化合物(AO−5)および(AO−7)において、zは、1、2、または3である。 In the compound (AO-1), R 40 is alkyl having 1 to 20 carbons, alkoxy having 1 to 20 carbons, —COOR 41 , or —CH 2 CH 2 COOR 41 , where R 41 is 1 carbon atom. To 20 alkyls. In the compounds (AO-2) and (AO-5), R42 is alkyl having 1 to 20 carbons. In the compound (AO-5), R 43 is hydrogen, methyl or O · be (oxygen radicals); in the compound (AO-7); ring G 1 is 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene Ring G 2 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, or 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine; in compounds (AO-5) and (AO-7) , Z is 1, 2 or 3.
4.液晶表示素子
液晶組成物は、PC、TN、STN、OCB、PSAなどの動作モードを有し、アクティブマトリックスで駆動する液晶表示素子に使用できる。この組成物は、PC、TN、STN、OCB、VA、IPSなどの動作モードを有し、パッシブマトリクス方式で駆動する液晶表示素子にも使用することができる。これらの素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用ができる。
4). Liquid crystal display element A liquid crystal composition has operation modes, such as PC, TN, STN, OCB, and PSA, and can be used for the liquid crystal display element driven by an active matrix. This composition has operation modes such as PC, TN, STN, OCB, VA, and IPS, and can also be used for a liquid crystal display element driven by a passive matrix method. These elements can be applied to any of a reflective type, a transmissive type, and a transflective type.
この組成物は、NCAP(nematic curvilinear aligned phase)素子にも適しており、ここでは組成物がマイクロカプセル化されている。この組成物は、ポリマー分散型液晶表示素子(PDLCD)や、ポリマーネットワーク液晶表示素子(PNLCD)にも使用できる。これらの組成物においては、多量の重合性化合物が添加される。一方、重合性化合物の添加量が液晶組成物の重量に基づいて10重量%以下であるとき、PSAモードの液晶表示素子が作製される。好ましい割合は0.1重量%から2重量%の範囲である。さらに好ましい割合は、0.2重量%から1.0重量%の範囲である。PSAモードの素子は、アクティブマトリックス、パッシブマトリクスのような駆動方式で駆動させることができる。このような素子は、反射型、透過型、半透過型のいずれのタイプにも適用ができる。 This composition is also suitable for a nematic curvilinear aligned phase (NCAP) element, in which the composition is microencapsulated. This composition can also be used for polymer dispersed liquid crystal display elements (PDLCD) and polymer network liquid crystal display elements (PNLCD). In these compositions, a large amount of a polymerizable compound is added. On the other hand, when the addition amount of the polymerizable compound is 10% by weight or less based on the weight of the liquid crystal composition, a PSA mode liquid crystal display element is produced. A desirable ratio is in the range of 0.1% by weight to 2% by weight. A more desirable ratio is in the range of 0.2% to 1.0% by weight. A PSA mode element can be driven by a driving method such as an active matrix or a passive matrix. Such an element can be applied to any of a reflection type, a transmission type, and a transflective type.
実施例(合成例、使用例を含む)により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、使用例1の組成物と使用例2の組成物との混合物を含む。本発明は、使用例の組成物の少なくとも2つを混合することによって調製した組成物をも含む。 The present invention will be described in more detail with reference to examples (including synthesis examples and usage examples). The invention is not limited by these examples. The present invention includes a mixture of the composition of Use Example 1 and the composition of Use Example 2. The present invention also includes compositions prepared by mixing at least two of the compositions of use examples.
1.化合物(1)の実施例
化合物(1)は、下記の手順により合成した。合成した化合物は、NMR分析などの方法により同定した。化合物や組成物の物性、および素子の特性は、下記の方法により測定した。
1. Example of Compound (1) Compound (1) was synthesized by the following procedure. The synthesized compound was identified by a method such as NMR analysis. The physical properties of the compound and composition and the characteristics of the device were measured by the following methods.
NMR分析:測定には、ブルカーバイオスピン社製のDRX−500を用いた。1H−NMRの測定では、試料をCDCl3などの重水素化溶媒に溶解させ、室温、500MHz、積算回数16回の条件で測定した。テトラメチルシランを内部標準として用いた。19F−NMRの測定では、CFCl3を内部標準として用い、積算回数24回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、sexはセクステット、mはマルチプレット、brはブロードであることを意味する。 NMR analysis: For measurement, DRX-500 manufactured by Bruker BioSpin Corporation was used. In the measurement of 1 H-NMR, the sample was dissolved in a deuterated solvent such as CDCl 3 and measured under conditions of room temperature, 500 MHz, and 16 integrations. Tetramethylsilane was used as an internal standard. For 19 F-NMR measurement, CFCl 3 was used as an internal standard, and the number of integrations was 24. In the description of the nuclear magnetic resonance spectrum, s is a singlet, d is a doublet, t is a triplet, q is a quartet, quint is a quintet, sex is a sextet, m is a multiplet, and br is broad.
ガスクロマト分析:測定には、島津製作所製のGC−2010型ガスクロマトグラフを用いた。カラムは、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムDB−1(長さ60m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウム(1ml/分)を用いた。試料気化室の温度を300℃、検出器(FID)部分の温度を300℃に設定した。試料はアセトンに溶解して、1重量%の溶液となるように調製し、得られた溶液1μlを試料気化室に注入した。記録計には島津製作所製のGCSolutionシステムなどを用いた。 Gas chromatographic analysis: A GC-2010 gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation was used for measurement. As the column, capillary column DB-1 (length 60 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Agilent Technologies Inc. was used. Helium (1 ml / min) was used as the carrier gas. The temperature of the sample vaporizing chamber was set to 300 ° C., and the temperature of the detector (FID) portion was set to 300 ° C. The sample was dissolved in acetone to prepare a 1% by weight solution, and 1 μl of the obtained solution was injected into the sample vaporization chamber. For the recorder, a GC Solution system manufactured by Shimadzu Corporation was used.
HPLC分析:測定には、島津製作所製のProminence(LC−20AD;SPD−20A)を用いた。カラムはワイエムシー製のYMC−Pack ODS−A(長さ150mm、内径4.6mm、粒子径5μm)を用いた。溶出液はアセトニトリルと水を適宜混合して用いた。検出器としてはUV検出器、RI検出器、CORONA検出器などを適宜用いた。UV検出器を用いた場合、検出波長は254nmとした。試料はアセトニトリルに溶解して、0.1重量%の溶液となるように調製し、この溶液1μLを試料室に導入した。記録計としては島津製作所製のC−R7Aplusを用いた。 HPLC analysis: Prominence (LC-20AD; SPD-20A) manufactured by Shimadzu Corporation was used for measurement. As the column, YMC-Pack ODS-A (length 150 mm, inner diameter 4.6 mm, particle diameter 5 μm) manufactured by YMC was used. As an eluent, acetonitrile and water were appropriately mixed and used. As a detector, a UV detector, an RI detector, a CORONA detector, or the like was appropriately used. When a UV detector was used, the detection wavelength was 254 nm. A sample was dissolved in acetonitrile to prepare a 0.1 wt% solution, and 1 μL of this solution was introduced into the sample chamber. As a recorder, C-R7 Plus manufactured by Shimadzu Corporation was used.
紫外可視分光分析:測定には、島津製作所製のPharmaSpec UV−1700用いた。検出波長は190nmから700nmとした。試料はアセトニトリルに溶解して、0.01mmol/Lの溶液となるように調製し、石英セル(光路長1cm)に入れて測定した。 UV-visible spectroscopic analysis: PharmaSpec UV-1700 manufactured by Shimadzu Corporation was used for the measurement. The detection wavelength was 190 nm to 700 nm. The sample was dissolved in acetonitrile to prepare a 0.01 mmol / L solution, and the sample was placed in a quartz cell (optical path length 1 cm) and measured.
測定試料:相構造および転移温度(透明点、融点、重合開始温度など)を測定するときには、化合物そのものを試料として用いた。ネマチック相の上限温度、粘度、光学異方性、誘電率異方性などの物性を測定するときには、化合物と母液晶との混合物を試料として用いた。 Measurement sample: When measuring the phase structure and transition temperature (clearing point, melting point, polymerization initiation temperature, etc.), the compound itself was used as a sample. When measuring physical properties such as the upper limit temperature, viscosity, optical anisotropy, dielectric anisotropy of the nematic phase, a mixture of a compound and a mother liquid crystal was used as a sample.
化合物を母液晶と混合した試料を用いた場合は、次の式によって外挿値を算出し、この値を記載した。〈外挿値〉=(100×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量%〉×〈母液晶の測定値〉)/〈化合物の重量%〉. When a sample in which a compound was mixed with mother liquid crystals was used, an extrapolated value was calculated according to the following formula, and this value was described. <Extrapolated value> = (100 × <Measured value of sample> − <Weight% of mother liquid crystal> × <Measured value of mother liquid crystal>) / <Weight% of compound>.
母液晶(A)の成分とその割合(重量%)は、下記のとおりである。
The components of the mother liquid crystal (A) and the ratio (% by weight) are as follows.
化合物と母液晶(A)との割合は、15重量%:85重量%にした。この割合で結晶(または、スメクチック相)が25℃で析出した場合、化合物と母液晶(A)との割合を10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%の順に変更をしていき、結晶(または、スメクチック相)が25℃で析出しなくなった割合で試料を測定した。なお、特に断りのない限り、化合物と母液晶(A)との割合は、15重量%:85重量%であった。 The ratio of the compound and the mother liquid crystal (A) was 15% by weight: 85% by weight. When crystals (or smectic phases) are precipitated at this rate at 25 ° C., the ratio of the compound to the mother liquid crystal (A) is 10% by weight: 90% by weight, 5% by weight: 95% by weight, 1% by weight: 99%. The sample was measured at a rate that the crystals (or smectic phase) did not precipitate at 25 ° C. in the order of weight%. Unless otherwise specified, the ratio of the compound to the mother liquid crystal (A) was 15% by weight: 85% by weight.
測定方法:物性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会(JEITA;Japan Electronics and Information Technology Industries Association)で審議制定されるJEITA規格(JEITA・ED−2521B)に記載されている。これを修飾した方法も用いた。測定に用いたTN素子には、薄膜トランジスタ(TFT)を取り付けなかった。 Measuring method: Physical properties were measured by the following methods. Many of these are described in the JEITA standard (JEITA ED-2521B) established by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA). A modified version of this was also used. No thin film transistor (TFT) was attached to the TN device used for the measurement.
(1)相構造:偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート(メトラー社FP−52型ホットステージ)に試料を置いた。この試料を、3℃/分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、相の種類を特定した。 (1) Phase structure: A sample was placed on a hot plate (Mettler FP-52 type hot stage) of a melting point measuring apparatus equipped with a polarizing microscope. While heating this sample at a rate of 3 ° C./min, the phase state and its change were observed with a polarizing microscope to identify the type of phase.
(2)転移温度(℃):測定には、パーキンエルマー社製の走査熱量計、Diamond DSCシステムまたはエスアイアイ・ナノテクノロジー社製の高感度示差走査熱量計、X−DSC7000を用いた。試料は、3℃/分の速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピークまたは発熱ピークの開始点を外挿により求め、転移温度を決定した。化合物の融点、重合開始温度もこの装置を使って測定した。化合物が固体からスメクチック相、ネマチック相などの液晶相に転移する温度を「液晶相の下限温度」と略すことがある。化合物が液晶相から液体に転移する温度を「透明点」と略すことがある。 (2) Transition temperature (° C.): For the measurement, a scanning calorimeter manufactured by Perkin Elmer, Diamond DSC system, or a high-sensitivity differential scanning calorimeter manufactured by SII Nanotechnology, Inc., X-DSC7000 was used. The temperature of the sample was raised and lowered at a rate of 3 ° C./min, the end point of the endothermic peak or exothermic peak accompanying the phase change of the sample was obtained by extrapolation, and the transition temperature was determined. The melting point and polymerization initiation temperature of the compound were also measured using this apparatus. The temperature at which a compound transitions from a solid to a liquid crystal phase such as a smectic phase or a nematic phase may be abbreviated as “lower limit temperature of liquid crystal phase”. The temperature at which the compound transitions from the liquid crystal phase to the liquid may be abbreviated as “clearing point”.
結晶はCと表した。結晶の種類の区別がつく場合は、それぞれをC1またはC2と表した。スメクチック相はS、ネマチック相はNと表した。スメクチック相の中で、スメクチックA相、スメクチックB相、スメクチックC相、またはスメクチックF相の区別がつく場合は、それぞれSA、SB、SC、またはSFと表した。液体(アイソトロピック)はIと表した。転移温度は、例えば、「C 50.0 N 100.0 I」のように表記した。これは、結晶からネマチック相への転移温度が50.0℃であり、ネマチック相から液体への転移温度が100.0℃であることを示す。 The crystal was represented as C. When the types of crystals could be distinguished, each was represented as C 1 or C 2 . The smectic phase is represented as S and the nematic phase is represented as N. In the smectic phase, when a smectic A phase, a smectic B phase, a smectic C phase, or a smectic F phase can be distinguished, they are represented as S A , S B , S C , or S F , respectively. The liquid (isotropic) was designated as I. The transition temperature is expressed as “C 50.0 N 100.0 I”, for example. This indicates that the transition temperature from the crystal to the nematic phase is 50.0 ° C., and the transition temperature from the nematic phase to the liquid is 100.0 ° C.
(3)低温相溶性:化合物の割合が、20重量%、15重量%、10重量%、5重量%、3重量%、および1重量%となるように母液晶と化合物とを混合した試料を調製し、試料をガラス瓶に入れた。このガラス瓶を、−10℃または−20℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶またはスメクチック相が析出したか否かを観察した。 (3) Low temperature compatibility: A sample in which a mother liquid crystal and a compound are mixed so that the ratio of the compound is 20% by weight, 15% by weight, 10% by weight, 5% by weight, 3% by weight, and 1% by weight. Prepared and placed sample in glass bottle. The glass bottle was stored in a freezer at −10 ° C. or −20 ° C. for a certain period, and then it was observed whether crystals or smectic phases were precipitated.
(4)ネマチック相の上限温度(TNIまたはNI;℃):偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、1℃/分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。試料が化合物(1)と母液晶との混合物であるときは、TNIの記号で示した。試料が化合物(1)と成分B、C、Dのような化合物との混合物であるときは、NIの記号で示した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。 (4) Maximum temperature of nematic phase (T NI or NI; ° C.): A sample was placed on a hot plate of a melting point measuring apparatus equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature was measured when a part of the sample changed from a nematic phase to an isotropic liquid. When the sample was a mixture of compound (1) and mother liquid crystals, it was indicated by the symbol TNI . When the sample was a mixture of compound (1) and compounds such as components B, C and D, it was indicated by the symbol NI. The upper limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as “upper limit temperature”.
(5)ネマチック相の下限温度(TC;℃):ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、TCを<−20℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。 (5) Minimum Temperature of a Nematic Phase (T C; ° C.): A sample having a nematic phase was put in a glass bottle, 0 ℃, -10 ℃, -20 ℃, -30 ℃, and -40 ℃ for 10 days in a freezer After storage, the liquid crystal phase was observed. For example, when the sample remained nematic at −20 ° C. and changed to a crystalline or smectic phase at −30 ° C., the TC was described as <−20 ° C. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as “lower limit temperature”.
(6)粘度(バルク粘度;η;20℃で測定;mPa・s):測定には東京計器株式会社製のE型回転粘度計を用いた。 (6) Viscosity (bulk viscosity; η; measured at 20 ° C .; mPa · s): An E-type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. was used for the measurement.
(7)光学異方性(屈折率異方性;25℃で測定;Δn)
測定は、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率(n‖)は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率(n⊥)は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性(Δn)の値は、Δn=n‖−n⊥、の式から計算した。
(7) Optical anisotropy (refractive index anisotropy; measured at 25 ° C .; Δn)
The measurement was performed with an Abbe refractometer using light having a wavelength of 589 nm and a polarizing plate attached to the eyepiece. After rubbing the surface of the main prism in one direction, the sample was dropped on the main prism. The refractive index (n‖) was measured when the direction of polarized light was parallel to the direction of rubbing. The refractive index (n⊥) was measured when the direction of polarized light was perpendicular to the direction of rubbing. The value of optical anisotropy (Δn) was calculated from the equation: Δn = n∥−n⊥.
(8)比抵抗(ρ;25℃で測定;Ωcm)
電極を備えた容器に試料1.0mLを注入した。この容器に直流電圧(10V)を印加し、10秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。(比抵抗)={(電圧)×(容器の電気容量)}/{(直流電流)×(真空の誘電率)}。
(8) Specific resistance (ρ; measured at 25 ° C .; Ωcm)
1.0 mL of a sample was injected into a container equipped with an electrode. A DC voltage (10 V) was applied to the container, and the DC current after 10 seconds was measured. The specific resistance was calculated from the following equation. (Resistivity) = {(Voltage) × (Capacity of container)} / {(DC current) × (Dielectric constant of vacuum)}.
(9)電圧保持率(VHR−1;25℃で測定;%)
測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmであった。この素子は試料を入れたあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率で表した。
(9) Voltage holding ratio (VHR-1; measured at 25 ° C .;%)
The TN device used for the measurement had a polyimide alignment film, and the distance (cell gap) between the two glass substrates was 5 μm. This element was sealed with an adhesive that was cured with ultraviolet rays after the sample was placed. The device was charged by applying a pulse voltage (60 microseconds at 5 V). The decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds with a high-speed voltmeter, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was determined. Area B was the area when it was not attenuated. The voltage holding ratio was expressed as a percentage of area A with respect to area B.
(10)電圧保持率(VHR−2;80℃で測定;%)
25℃の代わりに、80℃で測定した以外は、上記の方法で電圧保持率を測定した。得られた結果をVHR−2の記号で示した。
(10) Voltage holding ratio (VHR-2; measured at 80 ° C .;%)
The voltage holding ratio was measured by the above method except that it was measured at 80 ° C. instead of 25 ° C. The obtained result was shown by the symbol VHR-2.
誘電率異方性が正の試料と負の試料とでは、特性の測定法が異なることがある。誘電率異方性が負の場合の測定法を測定(11)から(15)に記載した。 The measurement method of characteristics may differ between a sample having a positive dielectric anisotropy and a sample having a negative dielectric anisotropy. Measurement methods in the case where the dielectric anisotropy is negative are described in the measurements (11) to (15).
(11)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s)
測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmのVA素子に試料を入れた。この素子に39ボルトから50ボルトの範囲で1ボルト毎に段階的に印加した。0.2秒の無印加のあと、ただ1つの矩形波(矩形パルス;0.2秒)と無印加(2秒)の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流(transient current)のピーク電流(peak current)とピーク時間(peak time)を測定した。これらの測定値とM.Imaiらの論文、40頁の計算式(8)とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、下記の誘電率異方性の項で測定した値を用いた。
(11) Viscosity (Rotational viscosity; γ1; measured at 25 ° C .; mPa · s)
The measurement followed the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). A sample was put in a VA device having a distance (cell gap) between two glass substrates of 20 μm. This element was applied stepwise in increments of 1 volt within a range of 39 to 50 volts. After no application for 0.2 seconds, the application was repeated under the condition of only one rectangular wave (rectangular pulse; 0.2 seconds) and no application (2 seconds). The peak current and peak time of the transient current generated by this application were measured. These measurements and M.I. The value of rotational viscosity was obtained from the paper by Imai et al., Calculation formula (8) on page 40. As the dielectric anisotropy necessary for this calculation, the value measured in the following dielectric anisotropy term was used.
(12)誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率(ε‖およびε⊥)は次のように測定した。
1)誘電率(ε‖)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
(12) Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C.)
The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation: Δε = ε∥−ε⊥. The dielectric constants (ε‖ and ε⊥) were measured as follows.
1) Measurement of dielectric constant (ε‖): A solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) in ethanol (20 mL) was applied to a well-cleaned glass substrate. The glass substrate was rotated with a spinner and then heated at 150 ° C. for 1 hour. A sample was put in a VA element in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 4 μm, and the element was sealed with an adhesive that was cured with ultraviolet rays. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to the device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε‖) in the major axis direction of the liquid crystal molecules was measured.
2) Measurement of dielectric constant (ε⊥): A polyimide solution was applied to a well-cleaned glass substrate. After baking this glass substrate, the obtained alignment film was rubbed. A sample was put in a TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 9 μm and the twist angle was 80 degrees. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to the device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε⊥) in the minor axis direction of the liquid crystal molecules was measured.
(13)弾性定数(K11およびK33;25℃で測定;pN)
測定には株式会社東陽テクニカ製のEC−1型弾性定数測定器を用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである垂直配向素子に試料を入れた。この素子に20ボルトから0ボルトの電荷を印加し、静電容量(C)および印加電圧(V)を測定した。これらの値を、「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社)、75頁にある式(2.98)、式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.100)から弾性定数の値を得た。
(13) Elastic constant (K 11 and K 33 ; measured at 25 ° C .; pN)
An EC-1 type elastic constant measuring instrument manufactured by Toyo Corporation was used for the measurement. A sample was put in a vertical alignment element in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 μm. A charge of 20 to 0 volts was applied to the device, and the capacitance (C) and applied voltage (V) were measured. These values are fitted using the formula (2.98) and formula (2.101) in “Liquid Crystal Device Handbook” (Nikkan Kogyo Shimbun), page 75, and the elastic constant is calculated from the formula (2.100). Got the value.
(14)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V)
測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧(60Hz、矩形波)は0Vから20Vまで0.02Vずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が10%になったときの電圧で表した。
(14) Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C .; V)
An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. The light source was a halogen lamp. A sample is placed in a normally black mode VA element in which the distance between two glass substrates (cell gap) is 4 μm and the rubbing direction is anti-parallel, and an adhesive that cures the element with ultraviolet rays is used. And sealed. The voltage (60 Hz, rectangular wave) applied to this element was increased stepwise from 0V to 20V by 0.02V. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. A voltage-transmittance curve was created in which the transmittance was 100% when the light amount reached the maximum and the transmittance was 0% when the light amount was the minimum. The threshold voltage was expressed as a voltage when the transmittance reached 10%.
(15)応答時間(τ;25℃で測定;ms)
測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター(Low-pass filter)は5kHzに設定した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が3.2μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のPVA素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子にしきい値電圧を若干超える程度の電圧を1分間印加し、次に5.6Vの電圧を印加しながら23.5mW/cm2の紫外線を8分間照射した。この素子に矩形波(60Hz、10V、0.5秒)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。応答時間は透過率90%から10%に変化するのに要した時間(立ち下がり時間;fall time;ミリ秒)で表した。
(15) Response time (τ; measured at 25 ° C .; ms)
An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. The light source was a halogen lamp. The low-pass filter was set to 5 kHz. A sample was put in a normally black mode PVA device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 3.2 μm and the rubbing direction was anti-parallel. The device was sealed using an adhesive that was cured with ultraviolet light. A voltage slightly exceeding the threshold voltage was applied to the device for 1 minute, and then 23.5 mW / cm 2 of ultraviolet light was applied for 8 minutes while applying a voltage of 5.6 V. A rectangular wave (60 Hz, 10 V, 0.5 seconds) was applied to this element. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. It was considered that the transmittance was 100% when the light amount was the maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was the minimum. The response time was expressed as the time required to change the transmittance from 90% to 10% (fall time; millisecond).
原料:ソルミックス(登録商標)A−11は、エタノール(85.5%)、メタノール(13.4%)とイソプロパノール(1.1%)の混合物であり、日本アルコール販売(株)から入手した。テトラヒドロフランをTHFと略すことがある。 Raw material: Solmix (registered trademark) A-11 is a mixture of ethanol (85.5%), methanol (13.4%) and isopropanol (1.1%), and was obtained from Nippon Alcohol Sales Co., Ltd. . Tetrahydrofuran may be abbreviated as THF.
[合成例1]化合物(1−1−8)および(1−1−4)の合成
[Synthesis Example 1] Synthesis of compounds (1-1-8) and (1-1-4)
〈第1工程〉
窒素雰囲気下、反応器へ化合物(T−1)(138.2g,583.4mmol)とジエチルエーテル(2500ml)を入れて、−70℃以下に冷却した。そこへ、n−ブチルリチウム(1.58M;n−ヘキサン溶液;369.2ml,583.4mmol)を−75℃から−70℃の温度範囲で滴下し、さらに1時間攪拌した。化合物(T−2)(89.2g,530.4mmol)のTHF(300ml)溶液を−75℃から−70℃の温度範囲で滴下し、3時間攪拌した。反応混合物を氷冷した飽和塩化アンモニウム水溶液(2000ml)に注ぎ込んだのち30分間攪拌し、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水、次いで飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン/酢酸エチル=1/4、体積比)にて精製することによって、化合物(T−3)(169g,517.9mmol;88.8%)を得た。
<First step>
Under a nitrogen atmosphere, the compound (T-1) (138.2 g, 583.4 mmol) and diethyl ether (2500 ml) were added to the reactor and cooled to −70 ° C. or lower. Thereto, n-butyllithium (1.58M; n-hexane solution; 369.2 ml, 583.4 mmol) was added dropwise in the temperature range of −75 ° C. to −70 ° C., and the mixture was further stirred for 1 hour. A solution of compound (T-2) (89.2 g, 530.4 mmol) in THF (300 ml) was added dropwise in the temperature range of −75 ° C. to −70 ° C. and stirred for 3 hours. The reaction mixture was poured into ice-cooled saturated aqueous ammonium chloride solution (2000 ml), stirred for 30 minutes, and extracted with ethyl acetate. The combined organic layers were washed with water and then with saturated brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane / ethyl acetate = 1/4, volume ratio) to give compound (T-3) (169 g, 517.9 mmol; 88.8). %).
〈第2工程〉
窒素雰囲気下、反応器へ第1工程にて得られた化合物(T−3)(169g,517.9mmol)とジクロロメタン(850ml)を入れて、−70℃以下に冷却した。そこへ、トリエチルシラン(75.3g,647.4mmol)のジクロロメタン(70ml)溶液、および三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(91.9g,647.4mmol)のジクロロメタン(80ml)溶液を−75℃から−70℃の温度範囲で滴下したのち、徐々に昇温し、室温にて10時間攪拌した。反応混合物を水(1000ml)に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水および飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン/酢酸エチル=1/20、体積比)、および再結晶(ヘプタン/エタノール)にて精製することによって、化合物(T−4)(113g,364.1mmol;70%)を得た。
<Second step>
Under a nitrogen atmosphere, the compound (T-3) (169 g, 517.9 mmol) obtained in the first step and dichloromethane (850 ml) were added to the reactor and cooled to −70 ° C. or lower. Thereto, a solution of triethylsilane (75.3 g, 647.4 mmol) in dichloromethane (70 ml) and a solution of boron trifluoride diethyl ether complex (91.9 g, 647.4 mmol) in dichloromethane (80 ml) from −75 ° C. After dropwise addition in the temperature range of 70 ° C., the temperature was gradually raised and the mixture was stirred at room temperature for 10 hours. The reaction mixture was poured into water (1000 ml) and extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and saturated brine in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane / ethyl acetate = 1/20, volume ratio) and recrystallization (heptane / ethanol) to give compound (T-4) ( 113 g, 364.1 mmol; 70%).
〈第3工程〉
窒素雰囲気下、反応器へ第2工程にて得られた化合物(T−4)(20g,64.45mmol)とTHF(480ml)を入れて、−70℃以下に冷却した。そこへ、s−ブチルリチウム(1.07M;シクロヘキサン溶液;126ml,135.35mmol)を−75℃から−70℃の温度範囲で滴下し、さらに1時間攪拌したのち、−90℃以下に冷却した。N,N−ジメチルカルバモイルクロリド(7.62g,70.9mmol)のTHF(15ml)溶液を−100℃から−90℃の温度範囲で滴下したのち、−75℃から−70℃の温度範囲で3時間攪拌した。反応混合物を氷冷した飽和塩化アンモニウム水溶液(300ml)に注ぎ込み30分間攪拌した。得られた粉体を再結晶(ジクロロエタン)することによって、化合物(T−5)(2.3g,6.84mmol;10.6%)を得た。
<Third step>
Under a nitrogen atmosphere, the compound (T-4) (20 g, 64.45 mmol) obtained in the second step and THF (480 ml) were added to the reactor and cooled to −70 ° C. or lower. Thereto, s-butyllithium (1.07 M; cyclohexane solution; 126 ml, 135.35 mmol) was dropped in a temperature range of −75 ° C. to −70 ° C., and further stirred for 1 hour, and then cooled to −90 ° C. or lower. . A solution of N, N-dimethylcarbamoyl chloride (7.62 g, 70.9 mmol) in THF (15 ml) was added dropwise in the temperature range of −100 ° C. to −90 ° C., and 3 in the temperature range of −75 ° C. to −70 ° C. Stir for hours. The reaction mixture was poured into ice-cooled saturated aqueous ammonium chloride solution (300 ml) and stirred for 30 minutes. The obtained powder was recrystallized (dichloroethane) to obtain Compound (T-5) (2.3 g, 6.84 mmol; 10.6%).
〈第4工程〉
反応器へ第3工程にて得られた化合物(T−5)(1.0g,2.97mmol)、ジクロロメタン(40ml)およびメタノール(20ml)を入れて、氷冷した。そこへ、水素化ホウ素ナトリウム(0.225g,5.95mmol)を0℃から10℃の温度範囲で少しずつ添加したのち、室温にて3時間攪拌した。反応混合物を水(ml)に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水および飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン/酢酸エチル=1/9、体積比)にて精製することによって、化合物(1−1−8)(0.49g,1.54mmol;52%)および化合物(T−6)(0.48g,1.43mmol;48%)を得た。
<4th process>
The compound (T-5) (1.0 g, 2.97 mmol) obtained in the third step, dichloromethane (40 ml) and methanol (20 ml) were added to the reactor and ice-cooled. Thereto, sodium borohydride (0.225 g, 5.95 mmol) was added little by little in the temperature range of 0 ° C. to 10 ° C., and then stirred at room temperature for 3 hours. The reaction mixture was poured into water (ml) and extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and saturated brine in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane / ethyl acetate = 1/9, volume ratio) to give compound (1-1-8) (0.49 g, 1.54 mmol). 52%) and compound (T-6) (0.48 g, 1.43 mmol; 48%).
〈第5工程〉
窒素雰囲気下、反応器へ第4工程にて得られた化合物(T−6)(0.1g,0.3mmol)とジクロロメタン(4ml)を入れて、氷冷した。そこへ、ジエチルアミノサルファートリフルオリド(DAST)(0.0575g,0.36mmol)を0℃から10℃の温度範囲で滴下したのち、室温にて10時間攪拌した。反応混合物を氷冷した飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(10ml)に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水および飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン/酢酸エチル=1/9、体積比)にて精製することによって、化合物(1−1−4)(3.3mg,0.01mmol;3.3%)を得た。
<5th process>
Under a nitrogen atmosphere, the compound (T-6) (0.1 g, 0.3 mmol) obtained in the fourth step and dichloromethane (4 ml) were added to the reactor, and the mixture was ice-cooled. Thereto, diethylaminosulfur trifluoride (DAST) (0.0575 g, 0.36 mmol) was added dropwise in a temperature range of 0 ° C. to 10 ° C., followed by stirring at room temperature for 10 hours. The reaction mixture was poured into ice-cooled saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (10 ml) and extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and saturated brine in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane / ethyl acetate = 1/9, volume ratio) to give compound (1-1-4) (3.3 mg, 0.01 mmol). ; 3.3%).
化合物(1−1−8)
1H−NMR(CDCl3):δ8.66(s,1H),8.19(s,1H),7.68(d,1H),7.32(dd,1H),7.02(d,1H),4.36(q,2H),4.27(q,2H),1.60(t,3H),1.52(t,3H).相転移温度:C 136.2 I.上限温度(NI)=44.6℃;誘電率異方性(Δε)=−14.4;光学的異方性(Δn)=0.387.
Compound (1-1-8)
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ 8.66 (s, 1H), 8.19 (s, 1H), 7.68 (d, 1H), 7.32 (dd, 1H), 7.02 (d , 1H), 4.36 (q, 2H), 4.27 (q, 2H), 1.60 (t, 3H), 1.52 (t, 3H). Phase transition temperature: C 136.2 Maximum temperature (NI) = 44.6 ° C .; dielectric anisotropy (Δε) = − 14.4; optical anisotropy (Δn) = 0.387.
化合物(1−1−4)
GC−MS(EI):252,281,338(M+).
Compound (1-1-4)
GC-MS (EI): 252, 281, 338 (M +).
[合成例2]化合物(1−1−7)の合成
[Synthesis Example 2] Synthesis of Compound (1-1-7)
〈第1工程〉
窒素雰囲気下、反応器へ三臭化ホウ素(1.0M;ジクロロメタン溶液;400ml,400mmol)を入れて、−70℃以下に冷却した。そこへ、合成例1第2工程にて得られた化合物(T−4)(35.23g,113.53mmol)のジクロロメタン(100ml)溶液を−75℃から−70℃の温度範囲で滴下したのち、徐々に昇温し、室温にて8時間攪拌した。反応混合物を氷水(400ml)に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水および飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮することによって、化合物(T−7)(28.86g,113.53mmol;100%)を得た。化合物(T−7)は精製せず次の反応へ用いた
<First step>
Under a nitrogen atmosphere, boron tribromide (1.0 M; dichloromethane solution; 400 ml, 400 mmol) was added to the reactor and cooled to −70 ° C. or lower. Thereto was added dropwise a solution of the compound (T-4) (35.23 g, 113.53 mmol) obtained in the second step of Synthesis Example 1 in a dichloromethane (100 ml) solution at a temperature range of −75 ° C. to −70 ° C. The temperature was gradually raised and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The reaction mixture was poured into ice water (400 ml) and extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and saturated brine in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure to obtain compound (T-7) (28.86 g, 113.53 mmol; 100%). Compound (T-7) was used for the next reaction without purification.
〈第2工程〉
窒素雰囲気下、反応器へ第1工程にて得られた化合物(T−7)(28.86g,113.53mmol)、トリエチルアミン(28.89g,265.83mmol)、およびジクロロメタン(400ml)を入れて、−10℃以下に冷却した。トリフルオロメタンスルホン酸無水物(75g,265.83mmol)を−10℃から0℃の温度範囲で滴下したのち、0℃以下にて30分攪拌した。反応混合物を水(400ml)に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水および飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン/トルエン=1/1、体積比)にて精製することによって、化合物(T−8)(50.32g,97.08mmol;85.5%)を得た。
<Second step>
Under a nitrogen atmosphere, the compound (T-7) (28.86 g, 113.53 mmol) obtained in the first step, triethylamine (28.89 g, 265.83 mmol), and dichloromethane (400 ml) were placed in a reactor. And cooled to −10 ° C. or lower. Trifluoromethanesulfonic anhydride (75 g, 265.83 mmol) was added dropwise in the temperature range of −10 ° C. to 0 ° C., and the mixture was stirred at 0 ° C. or lower for 30 minutes. The reaction mixture was poured into water (400 ml) and extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and saturated brine in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane / toluene = 1/1, volume ratio) to give compound (T-8) (50.32 g, 97.08 mmol; 85. 5%).
〈第3工程〉
反応器へ第2工程にて得られた化合物(T−8)(20g,38.59mmol)、化合物(T−7)(9.82g,86.18mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(2.28g,1.97mmol)、臭化カリウム(10.82g,90.92mmol)、リン酸カリウム(25.0g,117.82mmol)、1,4−ジオキサン(200ml)を入れた。この混合物を加熱還流下5時間攪拌した。室温まで冷却後、この反応混合物をトルエンで抽出した。一緒にした有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン/トルエン=9/1、体積比)で精製することによって、化合物(T−9)(9.35g,26.1mmol;67.6%)を得た。
<Third step>
Compound (T-8) (20 g, 38.59 mmol), Compound (T-7) (9.82 g, 86.18 mmol), tetrakistriphenylphosphine palladium (2.28 g) obtained in the second step into the reactor. , 1.97 mmol), potassium bromide (10.82 g, 90.92 mmol), potassium phosphate (25.0 g, 117.82 mmol), 1,4-dioxane (200 ml). The mixture was stirred for 5 hours under heating to reflux. After cooling to room temperature, the reaction mixture was extracted with toluene. The combined organic layers were washed with water and saturated brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane / toluene = 9/1, volume ratio) to give compound (T-9) (9.35 g, 26.1 mmol; 67.6). %).
〈第4工程〉
第3工程にて得られた化合物(T−9)(9.35g,26.1mmol)、パラジウム−炭素(0.25g)、トルエン(50ml)、およびイソプロパノール(50ml)を入れ、水素雰囲気下にて攪拌した。濾過したのち濾液を濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン)で精製することによって、化合物(T−10)(9.43g,26.02mmol;99.5%)を得た。
<4th process>
The compound (T-9) obtained in the third step (9.35 g, 26.1 mmol), palladium-carbon (0.25 g), toluene (50 ml), and isopropanol (50 ml) were added, and under a hydrogen atmosphere. And stirred. After filtration, the filtrate was concentrated, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane) to obtain compound (T-10) (9.43 g, 26.02 mmol; 99.5%).
〈第5工程〉
第4工程にて得られた化合物(T−10)(9.43g,26.02mmol)、s−ブチルリチウム(1.07M;シクロヘキサン溶液;54ml,57.78mmol)、ジメチルカルバモイルクロリド(3.09g,28.73mmol)、およびTHF(100ml)溶液を用い、合成例1第3工程と同様の操作を行なうことによって、化合物(T−11)(1.52g,3.93mmol;15.1%)を得た。
<5th process>
Compound (T-10) obtained in the fourth step (9.43 g, 26.02 mmol), s-butyllithium (1.07 M; cyclohexane solution; 54 ml, 57.78 mmol), dimethylcarbamoyl chloride (3.09 g) , 28.73 mmol), and THF (100 ml) solution, Compound (T-11) (1.52 g, 3.93 mmol; 15.1%) Got.
〈第6工程〉
第5工程にて得られた化合物(T−11)(1.52g,3.93mmol)、水素化ホウ素ナトリウム(0.192g,5.07mmol)、THF(5ml)、およびメタノール(5ml)を用い、合成例1第4工程と同様の操作を行なうことによって、化合物(1−1−7)(0.42g,1.12mmol;28.5%)を得た。
<Sixth step>
Using compound (T-11) obtained in the fifth step (1.52 g, 3.93 mmol), sodium borohydride (0.192 g, 5.07 mmol), THF (5 ml), and methanol (5 ml) The compound (1-1-7) (0.42 g, 1.12 mmol; 28.5%) was obtained by the same operation as in the fourth step of Synthesis Example 1.
化合物(1−1−7)
1H−NMR(CDCl3)δ8.77(s,1H),8.30(s,1H),7.68(d,1H),7.54(d,1H),7.28(dd,1H),2.86−2.83(m,4H),1.76−1.69(m,4H),1.41−1.36(m,8H),0.92(t,3H),0.90(t,3H).相転移温度:C 64.9 I.上限温度(NI)=−13.4℃;誘電率異方性(Δε)=−4.7;光学的異方性(Δn)=0.174.
Compound (1-1-7)
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ 8.77 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 7.68 (d, 1H), 7.54 (d, 1H), 7.28 (dd, 1H), 2.86-2.83 (m, 4H), 1.76-1.69 (m, 4H), 1.41-1.36 (m, 8H), 0.92 (t, 3H) , 0.90 (t, 3H). Phase transition temperature: C 64.9 Maximum temperature (NI) = − 13.4 ° C .; dielectric anisotropy (Δ∈) = − 4.7; optical anisotropy (Δn) = 0.174.
[合成例3]化合物(1−1−16)の合成
[Synthesis Example 3] Synthesis of Compound (1-1-16)
窒素雰囲気下、反応器へ合成例1の第3工程にて得られた化合物(T−5)(0.3g,0.89mmol)、およびTHF(30ml)を入れて氷冷した。そこへ、トリフルオロメチルトリエチルシラン(0.13g,0.94mmol)、およびテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF、1.0M;THF溶液;20μl,0.02mmol)を0℃から−10℃の温度範囲で滴下したのち、室温にて10時間攪拌した。反応混合物を水(30ml)に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水および飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘプタン/酢酸エチル=2/1、体積比)で精製することによって、化合物(1−1−16)(3.0mg,0.007mmol;7.8%)を得た。 Under a nitrogen atmosphere, the compound (T-5) (0.3 g, 0.89 mmol) obtained in the third step of Synthesis Example 1 and THF (30 ml) were placed in a reactor and ice-cooled. Thereto, trifluoromethyltriethylsilane (0.13 g, 0.94 mmol) and tetrabutylammonium fluoride (TBAF, 1.0 M; THF solution; 20 μl, 0.02 mmol) were added in a temperature range from 0 ° C. to −10 ° C. And then stirred at room temperature for 10 hours. The reaction mixture was poured into water (30 ml) and extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water and saturated brine in that order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (heptane / ethyl acetate = 2/1, volume ratio) to give compound (1-1-16) (3.0 mg, 0.007 mmol; 7.8%).
化合物(1−1−16)
GC−MS(EI):336,388(M+).
Compound (1-1-16)
GC-MS (EI): 336, 388 (M +).
化合物(1)は、上に記載した「2.化合物(1)の合成」や合成例に従って合成する。このような化合物の例として、以下に示す化合物(1−1−1)から(1−1−24)、化合物(1−2−1)から(1−2−24)、化合物(1−3−1)から(1−3−24)、化合物(1−4−1)から(1−4−48)、化合物(1−5−1)から(1−5−48)、および化合物(1−6−1)から(1−6−48)を挙げることができる。 Compound (1) is synthesized according to “2. Synthesis of Compound (1)” and Synthesis Examples described above. Examples of such compounds include the following compounds (1-1-1) to (1-1-24), compounds (1-2-1) to (1-2-24), and compounds (1-3 -1) to (1-3-24), compounds (1-4-1) to (1-4-48), compounds (1-5-1) to (1-5-48), and compound (1 -6-1) to (1-6-48).
2.組成物の実施例
本発明は、使用例1の組成物と使用例2の組成物との混合物を含む。本発明は、使用例の組成物の少なくとも2つを混合した混合物をも含む。使用例における化合物は、下記の表の定義に基づいて記号により表した。表において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。使用例において記号の後にあるかっこ内の番号は、化合物が属する化学式を表す。(−)の記号は化合物(2)から(15)とは異なる、その他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)である。最後に、組成物の物性値をまとめた。物性は、先に記載した方法にしたがって測定し、測定値を(外挿することなく)そのまま記載した。
2. Composition Examples The present invention includes a mixture of Use Example 1 composition and Use Example 2 composition. The present invention also includes a mixture in which at least two of the compositions of the use examples are mixed. The compounds in the use examples were represented by symbols based on the definitions in the following table. In the table, the configuration regarding 1,4-cyclohexylene is trans. In the usage examples, the number in parentheses after the symbol represents the chemical formula to which the compound belongs. The symbol (−) means other liquid crystal compounds different from the compounds (2) to (15). The ratio (percentage) of the liquid crystal compound is a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition. Finally, the physical properties of the composition are summarized. The physical properties were measured according to the method described above, and the measured values were described as they were (without extrapolation).
[使用例1]
2O−At(1F,2F,9F)−O2 (1−1−8) 1%
2−HB−C (15−1) 5%
3−HB−C (15−1) 12%
3−HB−O2 (2−5) 15%
2−BTB−1 (2−10) 3%
3−HHB−F (13−1) 4%
3−HHB−1 (3−1) 8%
3−HHB−O1 (3−1) 5%
3−HHB−3 (3−1) 14%
3−HHEB−F (13−10) 4%
5−HHEB−F (13−10) 3%
2−HHB(F)−F (13−2) 7%
3−HHB(F)−F (13−2) 7%
5−HHB(F)−F (13−2) 7%
3−HHB(F,F)−F (13−3) 5%
NI=98.6℃;η=18.0mPa・s;Δn=0.102;Δε=4.6.
[Usage example 1]
2O-At (1F, 2F, 9F) -O2 (1-1-8) 1%
2-HB-C (15-1) 5%
3-HB-C (15-1) 12%
3-HB-O2 (2-5) 15%
2-BTB-1 (2-10) 3%
3-HHB-F (13-1) 4%
3-HHB-1 (3-1) 8%
3-HHB-O1 (3-1) 5%
3-HHB-3 (3-1) 14%
3-HHEB-F (13-10) 4%
5-HHEB-F (13-10) 3%
2-HHB (F) -F (13-2) 7%
3-HHB (F) -F (13-2) 7%
5-HHB (F) -F (13-2) 7%
3-HHB (F, F) -F (13-3) 5%
NI = 98.6 ° C .; η = 18.0 mPa · s; Δn = 0.102; Δε = 4.6.
[使用例2]
5−At(1F,2F,9F)−5 (1−1−7) 3%
3−HB−CL (15−1) 11%
3−HH−4 (2−1) 12%
3−HB−O2 (2−5) 7%
3−HHB(F,F)−F (13−3) 4%
3−HBB(F,F)−F (13−24) 29%
5−HBB(F,F)−F (13−24) 24%
5−HBB(F)B−2 (4−5) 5%
5−HBB(F)B−3 (4−5) 5%
NI=70.3℃;η=21.3mPa・s;Δn=0.119;Δε=5.3.
[Usage example 2]
5-At (1F, 2F, 9F) -5 (1-1-7) 3%
3-HB-CL (15-1) 11%
3-HH-4 (2-1) 12%
3-HB-O2 (2-5) 7%
3-HHB (F, F) -F (13-3) 4%
3-HBB (F, F) -F (13-24) 29%
5-HBB (F, F) -F (13-24) 24%
5-HBB (F) B-2 (4-5) 5%
5-HBB (F) B-3 (4-5) 5%
NI = 70.3 ° C .; η = 21.3 mPa · s; Δn = 0.119; Δε = 5.3.
[使用例3]
2O−At(1F,2F,9F,10F)−O2 (1−1−4) 1%
7−HB(F,F)−F (12−4) 3%
3−HB−O2 (2−5) 7%
2−HHB(F)−F (13−2) 10%
3−HHB(F)−F (13−2) 9%
5−HHB(F)−F (13−2) 10%
2−HBB(F)−F (13−23) 9%
3−HBB(F)−F (13−23) 9%
5−HBB(F)−F (13−23) 16%
2−HBB−F (13−22) 4%
3−HBB−F (13−22) 4%
5−HBB−F (13−22) 3%
3−HBB(F,F)−F (13−24) 5%
5−HBB(F,F)−F (13−24) 10%
[Usage example 3]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10F) -O2 (1-1-4) 1%
7-HB (F, F) -F (12-4) 3%
3-HB-O2 (2-5) 7%
2-HHB (F) -F (13-2) 10%
3-HHB (F) -F (13-2) 9%
5-HHB (F) -F (13-2) 10%
2-HBB (F) -F (13-23) 9%
3-HBB (F) -F (13-23) 9%
5-HBB (F) -F (13-23) 16%
2-HBB-F (13-22) 4%
3-HBB-F (13-22) 4%
5-HBB-F (13-22) 3%
3-HBB (F, F) -F (13-24) 5%
5-HBB (F, F) -F (13-24) 10%
[使用例4]
2O−At(1F,2F,9F,10CF3)−O2(1−1−16) 1%
5−HB−CL (12−2) 16%
3−HH−4 (2−1) 12%
3−HH−5 (2−1) 4%
3−HHB−F (13−1) 4%
3−HHB−CL (13−1) 3%
4−HHB−CL (13−1) 4%
3−HHB(F)−F (13−2) 10%
4−HHB(F)−F (13−2) 9%
5−HHB(F)−F (13−2) 8%
7−HHB(F)−F (13−2) 8%
5−HBB(F)−F (13−23) 4%
1O1−HBBH−5 (4−1) 3%
3−HHBB(F,F)−F (14−6) 2%
4−HHBB(F,F)−F (14−6) 3%
5−HHBB(F,F)−F (14−6) 3%
3−HH2BB(F,F)−F (14−15) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (14−15) 3%
[Usage example 4]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10CF3) -O2 (1-1-16) 1%
5-HB-CL (12-2) 16%
3-HH-4 (2-1) 12%
3-HH-5 (2-1) 4%
3-HHB-F (13-1) 4%
3-HHB-CL (13-1) 3%
4-HHB-CL (13-1) 4%
3-HHB (F) -F (13-2) 10%
4-HHB (F) -F (13-2) 9%
5-HHB (F) -F (13-2) 8%
7-HHB (F) -F (13-2) 8%
5-HBB (F) -F (13-23) 4%
1O1-HBBH-5 (4-1) 3%
3-HHBB (F, F) -F (14-6) 2%
4-HHBB (F, F) -F (14-6) 3%
5-HHBB (F, F) -F (14-6) 3%
3-HH2BB (F, F) -F (14-15) 3%
4-HH2BB (F, F) -F (14-15) 3%
[使用例5]
3−H1OAt(1F,2F,9F,10F)−O2 (1−2−9) 1%
5−HB−CL (12−2) 11%
3−HH−4 (2−1) 8%
3−HHB−1 (3−1) 5%
3−HHB(F,F)−F (13−3) 8%
3−HBB(F,F)−F (13−24) 20%
5−HBB(F,F)−F (13−24) 15%
3−HHEB(F,F)−F (13−12) 9%
4−HHEB(F,F)−F (13−12) 3%
5−HHEB(F,F)−F (13−12) 3%
2−HBEB(F,F)−F (13−39) 3%
3−HBEB(F,F)−F (13−39) 5%
5−HBEB(F,F)−F (13−39) 3%
3−HHBB(F,F)−F (14−6) 6%
[Usage example 5]
3-H1OAt (1F, 2F, 9F, 10F) -O2 (1-2-9) 1%
5-HB-CL (12-2) 11%
3-HH-4 (2-1) 8%
3-HHB-1 (3-1) 5%
3-HHB (F, F) -F (13-3) 8%
3-HBB (F, F) -F (13-24) 20%
5-HBB (F, F) -F (13-24) 15%
3-HHEB (F, F) -F (13-12) 9%
4-HHEB (F, F) -F (13-12) 3%
5-HHEB (F, F) -F (13-12) 3%
2-HBEB (F, F) -F (13-39) 3%
3-HBEB (F, F) -F (13-39) 5%
5-HBEB (F, F) -F (13-39) 3%
3-HHBB (F, F) -F (14-6) 6%
[使用例6]
2O−At(1F,2F,9F,10CF3)O1H−3(1−3−18) 1%
5−HB−F (12−2) 12%
6−HB−F (12−2) 9%
7−HB−F (12−2) 7%
2−HHB−OCF3 (13−1) 7%
3−HHB−OCF3 (13−1) 6%
4−HHB−OCF3 (13−1) 7%
5−HHB−OCF3 (13−1) 5%
3−HH2B−OCF3 (13−4) 4%
5−HH2B−OCF3 (13−4) 4%
3−HHB(F,F)−OCF2H (13−3) 4%
3−HHB(F,F)−OCF3 (13−3) 5%
3−HH2B(F)−F (13−5) 3%
3−HBB(F)−F (13−23) 10%
5−HBB(F)−F (13−23) 10%
5−HBBH−3 (4−1) 3%
3−HB(F)BH−3 (4−2) 3%
[Usage Example 6]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10CF3) O1H-3 (1-3-18) 1%
5-HB-F (12-2) 12%
6-HB-F (12-2) 9%
7-HB-F (12-2) 7%
2-HHB-OCF3 (13-1) 7%
3-HHB-OCF3 (13-1) 6%
4-HHB-OCF3 (13-1) 7%
5-HHB-OCF3 (13-1) 5%
3-HH2B-OCF3 (13-4) 4%
5-HH2B-OCF3 (13-4) 4%
3-HHB (F, F) -OCF2H (13-3) 4%
3-HHB (F, F) -OCF3 (13-3) 5%
3-HH2B (F) -F (13-5) 3%
3-HBB (F) -F (13-23) 10%
5-HBB (F) -F (13-23) 10%
5-HBBH-3 (4-1) 3%
3-HB (F) BH-3 (4-2) 3%
[使用例7]
2O−At(1F,2F,9F)−O2 (1−1−8) 1%
3−HHB(F,F)−F (13−3) 9%
3−H2HB(F,F)−F (13−15) 8%
4−H2HB(F,F)−F (13−15) 8%
5−H2HB(F,F)−F (13−15) 8%
3−HBB(F,F)−F (13−24) 20%
5−HBB(F,F)−F (13−24) 20%
3−H2BB(F,F)−F (13−27) 10%
5−HHBB(F,F)−F (14−6) 3%
5−HHEBB−F (14−17) 2%
3−HH2BB(F,F)−F (14−15) 3%
1O1−HBBH−4 (4−1) 4%
1O1−HBBH−5 (4−1) 4%
NI=97.8℃;η=35.7mPa・s;Δn=0.119;Δε=8.9.
上記組成物にOp−05を0.25重量%の割合で添加したときのピッチは64.9μmであった。
[Usage example 7]
2O-At (1F, 2F, 9F) -O2 (1-1-8) 1%
3-HHB (F, F) -F (13-3) 9%
3-H2HB (F, F) -F (13-15) 8%
4-H2HB (F, F) -F (13-15) 8%
5-H2HB (F, F) -F (13-15) 8%
3-HBB (F, F) -F (13-24) 20%
5-HBB (F, F) -F (13-24) 20%
3-H2BB (F, F) -F (13-27) 10%
5-HHBB (F, F) -F (14-6) 3%
5-HHEBB-F (14-17) 2%
3-HH2BB (F, F) -F (14-15) 3%
1O1-HBBH-4 (4-1) 4%
1O1-HBBH-5 (4-1) 4%
NI = 97.8 ° C .; η = 35.7 mPa · s; Δn = 0.119; Δε = 8.9.
The pitch when Op-05 was added to the above composition in a proportion of 0.25% by weight was 64.9 μm.
[使用例8]
5−At(1F,2F,9F)−5 (1−1−7) 3%
3−HB−O1 (2−5) 15%
3−HH−4 (2−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (5−1) 12%
5−HB(2F,3F)−O2 (5−1) 11%
2−HHB(2F,3F)−1 (6−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−1 (6−1) 11%
3−HHB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
5−HHB(2F,3F)−O2 (6−1) 13%
3−HHB−1 (3−1) 6%
NI=83.1℃;η=36.3mPa・s;Δn=0.092;Δε=−3.4.
[Usage Example 8]
5-At (1F, 2F, 9F) -5 (1-1-7) 3%
3-HB-O1 (2-5) 15%
3-HH-4 (2-1) 5%
3-HB (2F, 3F) -O2 (5-1) 12%
5-HB (2F, 3F) -O2 (5-1) 11%
2-HHB (2F, 3F) -1 (6-1) 12%
3-HHB (2F, 3F) -1 (6-1) 11%
3-HHB (2F, 3F) -O2 (6-1) 12%
5-HHB (2F, 3F) -O2 (6-1) 13%
3-HHB-1 (3-1) 6%
NI = 83.1 ° C .; η = 36.3 mPa · s; Δn = 0.092; Δε = −3.4.
[使用例9]
2O−At(1F,2F,9F,10F)−O2 (1−1−4) 1%
3−HB−CL (12−2) 6%
5−HB−CL (12−2) 4%
3−HHB−OCF3 (13−1) 5%
3−H2HB−OCF3 (13−13) 5%
5−H4HB−OCF3 (13−19) 15%
V−HHB(F)−F (13−2) 5%
3−HHB(F)−F (13−2) 5%
5−HHB(F)−F (13−2) 5%
3−H4HB(F,F)−CF3 (13−21) 8%
5−H4HB(F,F)−CF3 (13−21) 10%
5−H2HB(F,F)−F (13−15) 4%
5−H4HB(F,F)−F (13−21) 7%
2−H2BB(F)−F (13−26) 5%
3−H2BB(F)−F (13−26) 10%
3−HBEB(F,F)−F (13−39) 5%
[Usage example 9]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10F) -O2 (1-1-4) 1%
3-HB-CL (12-2) 6%
5-HB-CL (12-2) 4%
3-HHB-OCF3 (13-1) 5%
3-H2HB-OCF3 (13-13) 5%
5-H4HB-OCF3 (13-19) 15%
V-HHB (F) -F (13-2) 5%
3-HHB (F) -F (13-2) 5%
5-HHB (F) -F (13-2) 5%
3-H4HB (F, F) -CF3 (13-21) 8%
5-H4HB (F, F) -CF3 (13-21) 10%
5-H2HB (F, F) -F (13-15) 4%
5-H4HB (F, F) -F (13-21) 7%
2-H2BB (F) -F (13-26) 5%
3-H2BB (F) -F (13-26) 10%
3-HBEB (F, F) -F (13-39) 5%
[使用例10]
2O−At(1F,2F,9F,10CF3)−O2(1−1−16) 1%
5−HB−CL (12−2) 17%
7−HB(F,F)−F (12−4) 3%
3−HH−4 (2−1) 10%3−HH−5 (2−1) 5%
3−HB−O2 (2−5) 14%
3−HHB−1 (3−1) 8%
3−HHB−O1 (3−1) 5%
2−HHB(F)−F (13−2) 7%
3−HHB(F)−F (13−2) 7%
5−HHB(F)−F (13−2) 7%
3−HHB(F,F)−F (13−3) 6%
3−H2HB(F,F)−F (13−15) 5%
4−H2HB(F,F)−F (13−15) 5%
[Usage Example 10]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10CF3) -O2 (1-1-16) 1%
5-HB-CL (12-2) 17%
7-HB (F, F) -F (12-4) 3%
3-HH-4 (2-1) 10% 3-HH-5 (2-1) 5%
3-HB-O2 (2-5) 14%
3-HHB-1 (3-1) 8%
3-HHB-O1 (3-1) 5%
2-HHB (F) -F (13-2) 7%
3-HHB (F) -F (13-2) 7%
5-HHB (F) -F (13-2) 7%
3-HHB (F, F) -F (13-3) 6%
3-H2HB (F, F) -F (13-15) 5%
4-H2HB (F, F) -F (13-15) 5%
[使用例11]
3−H1OAt(1F,2F,9F,10F)−O2 (1−2−9) 1%
5−HB−CL (12−2) 3%
7−HB(F)−F (12−3) 7%
3−HH−4 (2−1) 9%
3−HH−5 (2−1) 10%
3−HB−O2 (2−1) 13%
3−HHEB−F (13−10) 8%
5−HHEB−F (13−10) 8%
3−HHEB(F,F)−F (13−12) 9%
4−HHEB(F,F)−F (13−12) 5%
3−GHB(F,F)−F (13−109) 5%
4−GHB(F,F)−F (13−109) 6%
5−GHB(F,F)−F (13−109) 7%
2−HHB(F,F)−F (13−3) 4%
3−HHB(F,F)−F (13−3) 5%
[Usage Example 11]
3-H1OAt (1F, 2F, 9F, 10F) -O2 (1-2-9) 1%
5-HB-CL (12-2) 3%
7-HB (F) -F (12-3) 7%
3-HH-4 (2-1) 9%
3-HH-5 (2-1) 10%
3-HB-O2 (2-1) 13%
3-HHEB-F (13-10) 8%
5-HHEB-F (13-10) 8%
3-HHEB (F, F) -F (13-12) 9%
4-HHEB (F, F) -F (13-12) 5%
3-GHB (F, F) -F (13-109) 5%
4-GHB (F, F) -F (13-109) 6%
5-GHB (F, F) -F (13-109) 7%
2-HHB (F, F) -F (13-3) 4%
3-HHB (F, F) -F (13-3) 5%
[使用例12]
2O−At(1F,2F,9F,10CF3)O1H−3(1−3−18) 1%
1V2−BEB(F,F)−C (15−15) 6%
3−HB−C (15−1) 18%
2−BTB−1 (2−10) 10%
5−HH−VFF (2−1) 30%
3−HHB−1 (3−1) 3%
VFF−HHB−1 (3−1) 8%
VFF2−HHB−1 (3−1) 11%
3−H2BTB−2 (3−17) 5%
3−H2BTB−3 (3−17) 4%
3−H2BTB−4 (3−17) 4%
[Usage example 12]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10CF3) O1H-3 (1-3-18) 1%
1V2-BEB (F, F) -C (15-15) 6%
3-HB-C (15-1) 18%
2-BTB-1 (2-10) 10%
5-HH-VFF (2-1) 30%
3-HHB-1 (3-1) 3%
VFF-HHB-1 (3-1) 8%
VFF2-HHB-1 (3-1) 11%
3-H2BTB-2 (3-17) 5%
3-H2BTB-3 (3-17) 4%
3-H2BTB-4 (3-17) 4%
[使用例13]
2O−At(1F,2F,9F)−O2 (1−1−8) 1%
2−HH−3 (2−1) 16%
7−HB−1 (2−5) 10%
5−HB−O2 (2−5) 7%
3−HB(2F,3F)−O2 (5−1) 17%
5−HB(2F,3F)−O2 (5−1) 16%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (6−12) 3%
4−HHB(2F,3CL)−O2 (6−12) 3%
5−HHB(2F,3CL)−O2 (6−12) 2%
3−HH1OCro(7F,8F)−5 (9−6) 5%
5−HBB(F)B−2 (4−5) 10%
5−HBB(F)B−3 (4−5) 10%
NI=76.2℃;η=24.0mPa・s;Δn=0.107;Δε=−2.6.
[Usage Example 13]
2O-At (1F, 2F, 9F) -O2 (1-1-8) 1%
2-HH-3 (2-1) 16%
7-HB-1 (2-5) 10%
5-HB-O2 (2-5) 7%
3-HB (2F, 3F) -O2 (5-1) 17%
5-HB (2F, 3F) -O2 (5-1) 16%
3-HHB (2F, 3CL) -O2 (6-12) 3%
4-HHB (2F, 3CL) -O2 (6-12) 3%
5-HHB (2F, 3CL) -O2 (6-12) 2%
3-HH1OCro (7F, 8F) -5 (9-6) 5%
5-HBB (F) B-2 (4-5) 10%
5-HBB (F) B-3 (4-5) 10%
NI = 76.2 ° C .; η = 24.0 mPa · s; Δn = 0.107; Δε = −2.6.
[使用例14]
5−At(1F,2F,9F)−5 (1−1−7) 3%
5−HB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−41) 5%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−47) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−47) 7%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−47) 3%
3−HH−V (2−1) 39%
3−HH−V1 (2−1) 7%
3−HHEH−5 (3−13) 3%
3−HHB−1 (3−1) 4%
V−HHB−1 (3−1) 5%
V2−BB(F)B−1 (3−6) 5%
1V2−BB―F (12−1) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (13−97) 10%
3−HHBB(F,F)−F (14−6) 3%
NI=80.6℃;η=14.1mPa・s;Δn=0.108;Δε=6.0.
[Usage example 14]
5-At (1F, 2F, 9F) -5 (1-1-7) 3%
5-HB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-41) 5%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-47) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-47) 7%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-47) 3%
3-HH-V (2-1) 39%
3-HH-V1 (2-1) 7%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
3-HHB-1 (3-1) 4%
V-HHB-1 (3-1) 5%
V2-BB (F) B-1 (3-6) 5%
1V2-BB-F (12-1) 3%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (13-97) 10%
3-HHBB (F, F) -F (14-6) 3%
NI = 80.6 ° C .; η = 14.1 mPa · s; Δn = 0.108; Δε = 6.0.
[使用例15]
2O−At(1F,2F,9F,10F)−O2 (1−1−4) 1%
2−HH−3 (2−1) 6%
3−HH−V1 (2−1) 10%
1V2−HH−1 (2−1) 8%
1V2−HH−3 (2−1) 7%
3−BB(2F,3F)−O2 (5−3) 8%
5−BB(2F,3F)−O2 (5−3) 4%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (5−5) 7%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (6−5) 7%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (6−5) 19%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (6−3) 7%
3−HHB−1 (3−1) 3%
3−HHB−3 (3−1) 2%
2−BB(2F,3F)B−3 (7−1) 11%
[Usage Example 15]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10F) -O2 (1-1-4) 1%
2-HH-3 (2-1) 6%
3-HH-V1 (2-1) 10%
1V2-HH-1 (2-1) 8%
1V2-HH-3 (2-1) 7%
3-BB (2F, 3F) -O2 (5-3) 8%
5-BB (2F, 3F) -O2 (5-3) 4%
3-H1OB (2F, 3F) -O2 (5-5) 7%
2-HH1OB (2F, 3F) -O2 (6-5) 7%
3-HH1OB (2F, 3F) -O2 (6-5) 19%
3-HDhB (2F, 3F) -O2 (6-3) 7%
3-HHB-1 (3-1) 3%
3-HHB-3 (3-1) 2%
2-BB (2F, 3F) B-3 (7-1) 11%
[使用例16]
2O−At(1F,2F,9F,10CF3)−O2(1−1−16) 1%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−57) 5%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−47) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−47) 6%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (14−47) 3%
3−HH−V (2−1) 41%
3−HH−V1 (2−1) 7%
3−HHEH−5 (3−13) 3%
3−HHB−1 (3−1) 4%
V−HHB−1 (3−1) 5%
V2−BB(F)B−1 (3−6) 5%
1V2−BB―F (12−1) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (13−97) 6%
3−GB(F,F)XB(F,F)−F (13−113) 5%
3−HHBB(F,F)−F (14−6) 3%
[Usage Example 16]
2O-At (1F, 2F, 9F, 10CF3) -O2 (1-1-16) 1%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-57) 5%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-47) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-47) 6%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (14-47) 3%
3-HH-V (2-1) 41%
3-HH-V1 (2-1) 7%
3-HHEH-5 (3-13) 3%
3-HHB-1 (3-1) 4%
V-HHB-1 (3-1) 5%
V2-BB (F) B-1 (3-6) 5%
1V2-BB-F (12-1) 3%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (13-97) 6%
3-GB (F, F) XB (F, F) -F (13-113) 5%
3-HHBB (F, F) -F (14-6) 3%
[使用例17]
3−H1OAt(1F,2F,9F,10F)−O2 (1−2−9) 1%
2O−At(1F,2F,9F,10CF3)O1H−3(1−3−18) 1%
2−HH−5 (2−1) 3%
3−HH−4 (2−1) 15%
3−HH−5 (2−1) 4%
3−HB−O2 (2−5) 12%
3−H2B(2F,3F)−O2 (5−4) 14%
5−H2B(2F,3F)−O2 (5−4) 15%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (6−12) 5%
2−HBB(2F,3F)−O2 (6−7) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (6−7) 8%
5−HBB(2F,3F)−O2 (6−7) 9%
3−HHB−1 (3−1) 3%
3−HHB−3 (3−1) 4%
3−HHB−O1 (3−1) 3%
[Usage Example 17]
3-H1OAt (1F, 2F, 9F, 10F) -O2 (1-2-9) 1%
2O-At (1F, 2F, 9F, 10CF3) O1H-3 (1-3-18) 1%
2-HH-5 (2-1) 3%
3-HH-4 (2-1) 15%
3-HH-5 (2-1) 4%
3-HB-O2 (2-5) 12%
3-H2B (2F, 3F) -O2 (5-4) 14%
5-H2B (2F, 3F) -O2 (5-4) 15%
3-HHB (2F, 3CL) -O2 (6-12) 5%
2-HBB (2F, 3F) -O2 (6-7) 3%
3-HBB (2F, 3F) -O2 (6-7) 8%
5-HBB (2F, 3F) -O2 (6-7) 9%
3-HHB-1 (3-1) 3%
3-HHB-3 (3-1) 4%
3-HHB-O1 (3-1) 3%
[使用例18]
2O−At(1F,2F,9F)−O2 (1−1−8) 1%
2−HH−3 (2−1) 21%
3−HH−4 (2−1) 9%
1−BB−3 (2−8) 9%
3−HB−O2 (2−5) 2%
3−BB(2F,3F)−O2 (5−3) 9%
5−BB(2F,3F)−O2 (5−3) 6%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (6−5) 13%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (6−5) 21%
3−HHB−1 (3−1) 4%
3−HHB−O1 (3−1) 3%
2−BBB(2F)−5 (3−8) 2%
NI=73.2℃;η=16.2mPa・s;Δn=0.100;Δε=−3.3.
[Usage Example 18]
2O-At (1F, 2F, 9F) -O2 (1-1-8) 1%
2-HH-3 (2-1) 21%
3-HH-4 (2-1) 9%
1-BB-3 (2-8) 9%
3-HB-O2 (2-5) 2%
3-BB (2F, 3F) -O2 (5-3) 9%
5-BB (2F, 3F) -O2 (5-3) 6%
2-HH1OB (2F, 3F) -O2 (6-5) 13%
3-HH1OB (2F, 3F) -O2 (6-5) 21%
3-HHB-1 (3-1) 4%
3-HHB-O1 (3-1) 3%
2-BBB (2F) -5 (3-8) 2%
NI = 73.2 ° C .; η = 16.2 mPa · s; Δn = 0.100; Δε = −3.3.
[使用例19]
5−At(1F,2F,9F)−5 (1−1−7) 3%
1−BB−3 (2−8) 9%
3−HH−V (2−1) 27%
3−BB(2F,3F)−O2 (5−3) 13%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (6−5) 20%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (6−5) 14%
3−HHB−1 (3−1) 8%
2−BBB(2F)−5 (3−8) 6%
NI=73.5℃;η=17.1mPa・s;Δn=0.109;Δε=−3.2.
[Usage Example 19]
5-At (1F, 2F, 9F) -5 (1-1-7) 3%
1-BB-3 (2-8) 9%
3-HH-V (2-1) 27%
3-BB (2F, 3F) -O2 (5-3) 13%
2-HH1OB (2F, 3F) -O2 (6-5) 20%
3-HH1OB (2F, 3F) -O2 (6-5) 14%
3-HHB-1 (3-1) 8%
2-BBB (2F) -5 (3-8) 6%
NI = 73.5 ° C .; η = 17.1 mPa · s; Δn = 0.109; Δε = −3.2.
本発明の液晶組成物は、優れた特性を有する。この組成物は、パソコン、テレビなどに用いる液晶表示素子に広く利用できる。 The liquid crystal composition of the present invention has excellent characteristics. This composition can be widely used for liquid crystal display elements used in personal computers, televisions and the like.
Claims (15)
式(1)において、
R1およびR2は独立して、水素または炭素数1から20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの一価基において、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−CH=N−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−C≡N、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fで置き換えられてもよく;
Z1およびZ2は独立して、単結合または炭素数1から6のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−S−、−CO−、または−SiH2−で置き換えられてもよく、1つまたは2つの−CH2CH2−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの二価基において、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
L1、L2、L3、およびL4は独立して、水素、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、または−OCH2Fであり;
aおよびbは独立して、0、1、2、または3であり、aおよびbの和は0から4である。 The compound represented by Formula (1).
In equation (1),
R 1 and R 2 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 20 carbons, in which at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2. - may be replaced by at least one -CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in these monovalent groups, at least one hydrogen fluorine or May be replaced by chlorine;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6. -Diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene- In 2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, —CO—, or —SiH 2 —. -CH 2 CH 2 — may be replaced by —CH═CH— or —CH═N—, and in these divalent groups, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, —C≡N, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F may be substituted;
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, in which at least one —CH 2 — is —O—, —S—, —CO—, or —SiH. 2 - may be replaced by one or two -CH 2 CH 2 - may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, in these divalent groups, at least one hydrogen May be replaced by fluorine or chlorine;
L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 are independently hydrogen, fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F. And at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , or —OCH 2 F ;
a and b are independently 0, 1, 2, or 3, and the sum of a and b is 0 to 4.
式(1−1)から(1−6)において、
R1およびR2は独立して、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、炭素数2から9のアルコキシアルキル、炭素数2から10のアルケニル、または炭素数2から9のアルケニルオキシであり;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−オン−3,6−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルであり、この1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−オン−3,6−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−CF3、または−CHF2で置き換えられてもよく;
Z1およびZ2は独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2CF2−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CO−、−COCH2−、−CH2SiH2−、−SiH2CH2−、−(CH2)4−、−CH2CH=CHCH2−、−(CH2)2COO−、−(CH2)2OCO−、−OCO(CH2)2−、−COO(CH2)2−、−(CH2)2CF2O−、−(CH2)2OCF2−、−OCF2(CH2)2−、−CF2O(CH2)2−、−(CH2)3O−、または−O(CH2)3−であり;
L1、L2、L3、およびL4は独立して、水素、フッ素、−CF3、または−CH2Fであり、そしてL1、L2、およびL4の少なくとも1つは、フッ素、−CF3、または−CH2Fである。 The compound of Claim 1 represented by any one of Formula (1-1) to (1-6).
In the formulas (1-1) to (1-6),
R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, alkoxyalkyl having 2 to 9 carbons, alkenyl having 2 to 10 carbons, or 2 to carbons 9 alkenyloxy;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, tetrahydro-2H-pyran-2- On-3,6-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2, 3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, which is 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2 , 5-diyl, tetrahydro-2H-pyran-2-one-3,6-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2, In diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or naphthalene-2,6-diyl, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, It may be replaced by -CF 3 or -CHF 2,;
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —CF 2 CF 2 —, —CF═CH—, —CH═CF—, —CF═CF—, —C≡C—, —CH 2 CO—, —COCH 2 —, —CH 2 SiH 2 —, —SiH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —CH 2 CH═CHCH 2 —, — (CH 2 ) 2 COO—, — (CH 2 ) 2 OCO—, —OCO ( CH 2) 2 -, - COO (CH 2) 2 -, - (CH 2) 2 CF 2 O -, - (CH 2) 2 OCF 2 -, - OCF 2 (CH 2) 2 -, - CF 2 O (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 O—, or —O (CH 2 ) 3 —;
L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 are independently hydrogen, fluorine, —CF 3 , or —CH 2 F, and at least one of L 1 , L 2 , and L 4 is fluorine , -CF 3, or -CH 2 F.
式(1−1)、(1−2)、および(1−3)において、
R1およびR2は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数1から9のアルコキシであり;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;
Z1およびZ2は独立して単結合、−CH2O−、または−OCH2−であり;
L1、L2、およびL4がフッ素であり、L3が水素、フッ素、または−CF3である。 The compound of Claim 1 represented by Formula (1-1), (1-2), or (1-3).
In formulas (1-1), (1-2), and (1-3),
R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkoxy having 1 to 9 carbons;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4-phenylene;
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —CH 2 O—, or —OCH 2 —;
L 1 , L 2 , and L 4 are fluorine, and L 3 is hydrogen, fluorine, or —CF 3 .
式(a)または(b)において、
R1およびR2は独立して、水素、炭素数1から10のアルキル、炭素数1から9のアルコキシ、または炭素数2から10のアルケニルであり;
環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、または2,3,5−トリフルオロ−1,4−フェニレンであり:
Z1およびZ2は独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−CH=CH−であり;
aおよびbは独立して、0、1、または2であり、aおよびbの和は0、1、または2である。 The compound of Claim 1 represented by Formula (a) or (b).
In formula (a) or (b):
R 1 and R 2 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbons, alkoxy having 1 to 9 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons;
Ring A 1 and Ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro. -1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, or 2,3 5-trifluoro-1,4-phenylene is:
Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, Or -CH = CH-;
a and b are independently 0, 1, or 2, and the sum of a and b is 0, 1, or 2.
式(a−1)から(a−3)、および式(b−1)から(b−3)において、
R1およびR2は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数1から9のアルコキシであり;環A1および環A2は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2は独立して、単結合、−CH2O−、または−OCH2−である。 The compound of Claim 7 represented by any one of Formula (a-1) to (a-3) and Formula (b-1) to (b-3).
In formulas (a-1) to (a-3) and formulas (b-1) to (b-3),
R 1 and R 2 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkoxy having 1 to 9 carbons; ring A 1 and ring A 2 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4 -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,3-difluoro-1,4-phenylene; Z 1 and Z 2 are independently a single bond, —CH 2 O—, or —OCH. 2- .
式(2)から(4)において、
R11およびR12は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらの一価基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環B1、環B2、環B3、および環B4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、−COO−、−CH2CH2−、−CH=CH−、または−C≡C−である。 The liquid crystal composition according to claim 10, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4).
In the equations (2) to (4),
R 11 and R 12 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—. Well, in these monovalent groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring B 1 , Ring B 2 , Ring B 3 , and Ring B 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,5-difluoro- 1,4-phenylene or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 11 , Z 12 , and Z 13 are each independently a single bond, —COO—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, or —C≡C—.
式(5)から(11)において、
R13およびR14は独立して、炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらの一価基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
R15は、水素、フッ素、炭素数1から10のアルキル、または炭素数2から10のアルケニルであり、アルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらの一価基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環C1、環C2、環C3、および環C4は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
環C5および環C6は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
Z14、Z15、Z16、およびZ17は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−OCF2CH2CH2−であり;
L11およびL12は独立して、フッ素または塩素であり;
S11は、水素またはメチルであり;
Xは、−CHF−または−CF2−であり;
j、k、m、n、p、q、r、およびsは独立して、0または1であり、k、m、n、およびpの和は、1または2であり、q、r、およびsの和は、0、1、2、または3であり、tは、1、2、または3である。 The liquid crystal composition according to claim 10 or 11, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (5) to (11).
In the equations (5) to (11),
R 13 and R 14 are independently alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—. Well, in these monovalent groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
R 15 is hydrogen, fluorine, alkyl having 1 to 10 carbons, or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in alkyl and alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, In these monovalent groups, at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring C 1 , Ring C 2 , Ring C 3 , and Ring C 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, at least one hydrogen replaced with fluorine 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, or decahydronaphthalene-2,6-diyl;
Ring C 5 and ring C 6 are each independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl or decahydronaphthalene, 2,6 -Diyl;
Z 14, Z 15, Z 16 , and Z 17 are independently a single bond, -COO -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CH 2 CH 2 -, or -OCF 2 CH 2 CH 2 -Is;
L 11 and L 12 are independently fluorine or chlorine;
S 11 is hydrogen or methyl;
X is —CHF— or —CF 2 —;
j, k, m, n, p, q, r, and s are independently 0 or 1, the sum of k, m, n, and p is 1 or 2, q, r, and The sum of s is 0, 1, 2, or 3, and t is 1, 2, or 3.
式(12)から(14)において、
R16は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらの一価基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X11は、フッ素、塩素、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF3、−OCHF2、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環D1、環D2、および環D3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z18、Z19、およびZ20は独立して、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−(CH2)4−であり;
L13およびL14は独立して、水素またはフッ素である。 The liquid crystal composition according to any one of claims 10 to 12, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (12) to (14).
In the equations (12) to (14),
R 16 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in this alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, and these monovalent groups In which at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
X 11 is fluorine, chlorine, —CF 3 , —CHF 2 , —CH 2 F, —OCF 3 , —OCHF 2 , —OCF 2 CHF 2 , or —OCF 2 CHFCF 3 ;
Ring D 1 , Ring D 2 , and Ring D 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, tetrahydropyran-2 , 5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 18 , Z 19 , and Z 20 are each independently a single bond, —COO—, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—. , —C≡C—, or — (CH 2 ) 4 —;
L 13 and L 14 are independently hydrogen or fluorine.
式(15)において、
R17は炭素数1から10のアルキルまたは炭素数2から10のアルケニルであり、このアルキルまたはアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、これらの一価基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
X12は、−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
環E1は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
Z21は、単結合、−COO−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、または−C≡C−であり;
L15およびL16は独立して、水素またはフッ素であり;
iは、1、2、3、または4である。 The liquid crystal composition according to any one of claims 10 to 13, further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (15).
In equation (15),
R 17 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in this alkyl or alkenyl, at least one —CH 2 — may be replaced by —O—, and these monovalent groups In which at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
X 12 is —C≡N or —C≡C—C≡N;
Ring E 1 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2 , 5-diyl, or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 21 is a single bond, —COO—, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, or —C≡C—;
L 15 and L 16 are independently hydrogen or fluorine;
i is 1, 2, 3, or 4.
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