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JP4019327B2 - 2-fluorobiphenyl derivatives - Google Patents

2-fluorobiphenyl derivatives Download PDF

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JP4019327B2
JP4019327B2 JP2006033705A JP2006033705A JP4019327B2 JP 4019327 B2 JP4019327 B2 JP 4019327B2 JP 2006033705 A JP2006033705 A JP 2006033705A JP 2006033705 A JP2006033705 A JP 2006033705A JP 4019327 B2 JP4019327 B2 JP 4019327B2
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liquid crystal
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fluoro
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propyl
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政志 大澤
貞夫 竹原
晴義 高津
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は電気光学的表示材料として有用で新規な、2−フルオロビフェニル誘導体である液晶化合物の合成中間体である新規な、2−フルオロ−4−アルキル−4’−エチニルビフェニルに関する。   The present invention relates to a novel 2-fluoro-4-alkyl-4'-ethynylbiphenyl that is a synthetic intermediate of a liquid crystal compound that is a novel 2-fluorobiphenyl derivative that is useful as an electro-optical display material.

液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、最近では、ワープロ、コンピュータ端末ディスプレイ等、情報表示素子として用いられ、電子装置と人とのインターフェースとして重要性を増してきている。   Liquid crystal display elements have recently been used as information display elements such as clocks and calculators, word processors, computer terminal displays, and the like, and have become increasingly important as an interface between electronic devices and people.

液晶を用いた表示方式は、電界効果(FEM)型、動的散乱(DSM)型及び熱効果(TEM)型の3つに大別される。これらの効果を利用し種々の表示方式が提案されているが、現在までのところ、実用化されているのは電界効果型を用いた表示方式である。また、電界効果型には、ねじれネマチック(TN)型、超ねじれネマチック(STN)型、ゲスト−ホスト(GH)型、電界制御複屈折(ECB)型、コレステリック−ネマチック相転移(CN−PT)型、表面安定化強誘電性液晶(SSFLC)型等がある。この中で、現在主流となっているのは、TN型及びSTN型である。このうち、STN型では、駆動方式の改良等により、ある程度までは容量の増加は可能となったが、近年の大表示容量要求に対しては、もはや限界となった。そこで、表示画素ごとに閾特性をもつ、2端子非線形素子を用いたMIM(MetalInsuratorMetal)方式、3端子能動素子を用いたTFT(ThinFilmTransistor)方式等のアクティブマトリックス方式が実用化され、大容量化に向けて急速に発展している。   Display systems using liquid crystals are roughly classified into three types: a field effect (FEM) type, a dynamic scattering (DSM) type, and a thermal effect (TEM) type. Various display systems have been proposed using these effects. Up to now, display systems using the field effect type have been put into practical use. The field effect types include twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), guest-host (GH), electric field controlled birefringence (ECB), and cholesteric-nematic phase transition (CN-PT). Type, surface stabilized ferroelectric liquid crystal (SSFLC) type, and the like. Among them, the TN type and STN type are currently mainstream. Among these, in the STN type, the capacity can be increased to some extent due to the improvement of the driving method, etc., but it is no longer limited to the recent demand for large display capacity. Therefore, active matrix methods such as MIM (Metal Insurator Metal) method using a two-terminal nonlinear element with a threshold characteristic for each display pixel and TFT (ThinFilmTransistor) method using a three-terminal active element have been put into practical use to increase the capacity. It is developing rapidly.

これらの液晶表示方式に用いられる液晶材料には、各々の表示方式の特徴に応じて種々の特性が要求されているが、広い温度範囲で動作可能なことと応答が高速であることは、共通して特に重要な要求特性である。   The liquid crystal materials used in these liquid crystal display systems are required to have various characteristics depending on the characteristics of each display system, but it is common to operate in a wide temperature range and to respond quickly. This is a particularly important requirement.

応答時間の短縮は、液晶組成物の粘度を低くすることにより可能であるが、以下のような方法によっても応答時間を速くすることができる。TN型液晶表示において、セルの厚さ(d)の自乗と応答時間(τ)との間には比例関係があり、dの値を小さくすることにより応答の速い液晶素子を得ることができる。しかしながら、セル外観を損なう原因となるセル表面での干渉縞の発生を防止するために、セルに充填する液晶材料の屈折率の異方性(Δn)とセルの厚さの積Δn・dをある特定の値に設定する必要がある。実用的に使用される液晶セルでは、Δn・dの値が0.5、1.0、1.6又は2.2のいずれかに設定されている。このようにΔn・dの値が一定値に設定されているため、dを小さくするためには、Δnの値の大きな液晶材料が必要である。また、強い白濁性を要求されるポリマー分散型液晶表示素子にも、Δnの大きな液晶材料が必要とされている。   The response time can be shortened by lowering the viscosity of the liquid crystal composition, but the response time can also be increased by the following method. In the TN liquid crystal display, there is a proportional relationship between the square of the cell thickness (d) and the response time (τ), and a liquid crystal element having a quick response can be obtained by reducing the value of d. However, in order to prevent the occurrence of interference fringes on the cell surface, which causes the appearance of the cell to be damaged, the product Δn · d of the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal material filling the cell and the cell thickness is Must be set to a specific value. In a practically used liquid crystal cell, the value of Δn · d is set to 0.5, 1.0, 1.6, or 2.2. Thus, since the value of Δn · d is set to a constant value, a liquid crystal material having a large value of Δn is required to reduce d. In addition, a liquid crystal material having a large Δn is also required for a polymer-dispersed liquid crystal display element that requires strong cloudiness.

次に、広い温度範囲で駆動を可能とするためには、ネマチック相−等方性液体相転移温度(TN-I)の高い化合物が必要である。このためには通常、3環又は4環式の化合物が用いられているが、粘度の上昇を抑えるためには3環式の化合物が望ましい。また、これらの化合物はホスト液晶に対する相溶性に優れていることも重要である。   Next, in order to enable driving in a wide temperature range, a compound having a high nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (TN-I) is required. For this purpose, tricyclic or tetracyclic compounds are usually used, but tricyclic compounds are desirable in order to suppress an increase in viscosity. It is also important that these compounds have excellent compatibility with the host liquid crystal.

また、TFT用液晶組成物には、これらの要求特性に加えて、高い電圧保持率が要求される。現在、Δnが大きい化合物としては、トラン系、ピリミジン系あるいはターフェニル系が知られているが、このトラン系化合物の中で、特にTN-Iの高い化合物として、例えば化合物(a)が知られている。   In addition to these required characteristics, the liquid crystal composition for TFT is required to have a high voltage holding ratio. At present, as a compound having a large Δn, a tolan type, a pyrimidine type or a terphenyl type is known. Among these tolan type compounds, for example, the compound (a) is particularly known as a compound having a high TN-I. ing.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

相転移温度(℃)C150N207I
(上記のうち、Cは結晶相、Nはネマチック相、Iは等
方性液体相を表わす。)
この化合物(a)は、Δnが大きく、TN-Iも高く、現在汎用されているホスト液晶に混合することにより、そのTN-Iを上昇させ、Δnを大きくすることができる。しかしながら、化合物(a)は融点が極めて高く、ホスト液晶との相溶性が悪いため、使用できる量が極端に制限され、充分にその化合物の特性を引き出すことができなかった。
相溶性を改善したトラン系化合物としては、化合物(b)が知られている。
Phase transition temperature (° C) C150N207I
(Of the above, C represents a crystalline phase, N represents a nematic phase, and I represents an isotropic liquid phase.)
This compound (a) has a large Δn and a high TN-I, and when mixed with a currently used host liquid crystal, the TN-I can be increased and Δn can be increased. However, since the compound (a) has a very high melting point and poor compatibility with the host liquid crystal, the amount that can be used is extremely limited, and the characteristics of the compound cannot be sufficiently extracted.
Compound (b) is known as a tolan compound with improved compatibility.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

相転移温度(℃)C89N148I
(上記のうち、Cは結晶相、Nはネマチック相、Iは等
方性液体相を表わす。)
この化合物(b)は同様に、高いTN-Iを有し、ホスト液晶との相溶性がよく、そのTN-Iを上昇させることができる。しかしながら、Δnは化合物(a)と比較すると小さく、充分とは言えない。
従って、TN-Iが高く、ホスト液晶との相溶性に優れたトラン系の化合物であり、さらにΔnの大きいものが望まれていた。
Phase transition temperature (° C) C89N148I
(Of the above, C represents a crystalline phase, N represents a nematic phase, and I represents an isotropic liquid phase.)
Similarly, this compound (b) has a high TN-I, a good compatibility with the host liquid crystal, and can raise the TN-I. However, Δn is smaller than that of the compound (a), which is not sufficient.
Accordingly, a tolan compound having a high TN-I and excellent compatibility with the host liquid crystal and a compound having a large Δn have been desired.

特開平4−234828号公報JP-A-4-234828

本発明が解決しようとする課題は、ホスト液晶との相溶性に優れ、高いTN-Iと大きなΔnを有する新規液晶化合物、及びその新規合成中間体を提供し、更に、この新規液晶化合物を含有し、液晶相を示す温度範囲が広く、Δnの大きい液晶組成物を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a novel liquid crystal compound excellent in compatibility with the host liquid crystal, having a high TN-I and a large Δn, and a novel synthetic intermediate thereof, and further comprising the novel liquid crystal compound Another object of the present invention is to provide a liquid crystal composition having a wide temperature range showing a liquid crystal phase and a large Δn.

本発明は、上記課題を解決するために、一般式(I)   In order to solve the above problems, the present invention provides a compound represented by the general formula (I)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(式中、Rは炭素原子数1から10のアルキル基を表わし、X、Yはそれぞれ独立的にフッ素原子又は水素原子を表わし、Zは炭素原子数1から10のアルキル基、炭素原子数1から10のアルコキシル基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又は2,2,2−トリフルオロエトキシ基を表わす。)で表わされる2−フルオロビフェニル誘導体の背増中間体として有用な、一般式(II) (In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, X and Y each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom, Z represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 carbon atom) To 10 alkoxyl groups, fluorine atoms, chlorine atoms, trifluoromethyl groups, trifluoromethoxy groups, difluoromethoxy groups or 2,2,2-trifluoroethoxy groups). Useful as an intermediate for general formula (II)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(式中、Rは炭素原子数1から10のアルキル基を表わす。)で表わされる化合物を提供する。 (Wherein R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).

本発明の一般式(I)で表わされる化合物は、ネマチック相の上限温度が高く、液晶として現在汎用されているホスト液晶との相溶性に優れており、それを含有する液晶組成物はTN-Iの上昇、Δnを大きくすることでき、更に、高い電圧保持率を得ることも可能である。
従って、本発明の一般式(I)で表わされる化合物は、ワープロや液晶テレビなど高速応答性を重視する液晶表示に有用な液晶材料である。
The compound represented by the general formula (I) of the present invention has a high maximum temperature of the nematic phase and is excellent in compatibility with a host liquid crystal currently widely used as a liquid crystal, and a liquid crystal composition containing the compound has a TN − It is possible to increase I and Δn, and to obtain a high voltage holding ratio.
Therefore, the compound represented by the general formula (I) of the present invention is a liquid crystal material useful for a liquid crystal display such as a word processor or a liquid crystal television in which high-speed response is important.

本発明に係わる一般式(I)で表わされる化合物のうち、Zが炭素原子数1から10のアルキル基、炭素原子数1から10のアルコキシル基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基であることを特徴とする前記一般式(I)で表わされる化合物が好ましく、この中でも、Zが炭素原子数1から5の直鎖状アルキル基、炭素原子数1から5の直鎖状アルコキシル基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基であることを特徴とする前記一般式(I)で表わされる化合物が好ましい。   Among the compounds represented by the general formula (I) according to the present invention, Z is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom, or a trifluoromethoxy group. The compound represented by the above general formula (I) is preferable, and among them, Z is a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms, fluorine The compound represented by the general formula (I), which is an atom, a chlorine atom, or a trifluoromethoxy group, is preferable.

上記の本発明一般式(I)の化合物において、X及びYが共に水素原子であることが好ましい。また、X及びYのうち、少なくとも一方がフッ素原子であることが好ましいが、このときZはフッ素原子又は塩素原子であることが更に好ましい。   In the compound of the general formula (I) of the present invention, X and Y are preferably both hydrogen atoms. In addition, it is preferable that at least one of X and Y is a fluorine atom, and in this case, Z is more preferably a fluorine atom or a chlorine atom.

更には、上記の本発明の一般式(I)の化合物において、Rが炭素原子数1から5の直鎖状アルキル基であることが好ましい。本発明に係わる一般式(I)で表わされる化合物は、例えば次のようにして製造することができる。   Furthermore, in the compound of the general formula (I) of the present invention, R is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The compound represented by the general formula (I) according to the present invention can be produced, for example, as follows.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(上記一般式(I)から一般式(VIII)の各式中で、R、X、Y及びZは一般式(I)におけると同じ意味を表わし、R’はRの炭素原子数より2少ないアルキル基又は水素原子を表わし、Qはヨウ素原子又は臭素原子表わす。)
第1工程:4−ブロモ−2−フルオロビフェニルをマグネシウムと反応させグリニャール試剤とし、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)と反応させることにより、4−ホルミル−2−フルオロビフェニルを製造する。
第2工程:4−ホルミル−2−フルオロビフェニルと一般式(III)のウィッティヒ反応試剤を反応させ、一般式(IV)の化合物を製造する。
第3工程:一般式(IV)の化合物をパラジウム炭素(Pd/C)等の触媒の存在下、水素により接触還元し一般式(V)の化合物を製造する。
第4工程:一般式(V)の化合物を塩化アルミニウム等のルイス酸触媒の存在下、塩化アセチルと反応させ、一般式(VI)の化合物を製造する。
第5工程:一般式(VI)の化合物を五塩化リンで塩素化することにより、一般式(VII)の化合物を製造する。
第6工程:一般式(VII)の化合物をt−ブトキシカリウム等の塩基で脱塩化水素化することにより一般式(II)の2−フルオロ−4−アルキル−4’−エチニルビフェニルを製造する。
第7工程:一般式(II)の2−フルオロ−4−アルキル−4’−エチニルビフェニルと一般式(VIII)の化合物をパラジウムと銅触媒の存在下、反応させることにより本発明の一般式(I)の化合物を製造する。
(In the formulas (I) to (VIII), R, X, Y and Z have the same meaning as in formula (I), and R ′ is 2 fewer than the number of carbon atoms in R. Represents an alkyl group or a hydrogen atom, and Q represents an iodine atom or a bromine atom.)
First step: 4-Formyl-2-fluorobiphenyl is produced by reacting 4-bromo-2-fluorobiphenyl with magnesium to form a Grignard reagent and reacting with N, N-dimethylformamide (DMF).
Second step: 4-formyl-2-fluorobiphenyl is reacted with a Wittig reaction reagent of general formula (III) to produce a compound of general formula (IV).
Third step: The compound of general formula (IV) is catalytically reduced with hydrogen in the presence of a catalyst such as palladium carbon (Pd / C) to produce the compound of general formula (V).
Fourth step: The compound of general formula (V) is reacted with acetyl chloride in the presence of a Lewis acid catalyst such as aluminum chloride to produce a compound of general formula (VI).
Fifth step: A compound of general formula (VII) is produced by chlorinating a compound of general formula (VI) with phosphorus pentachloride.
Sixth step: 2-fluoro-4-alkyl-4′-ethynylbiphenyl of the general formula (II) is produced by dehydrochlorinating the compound of the general formula (VII) with a base such as t-butoxy potassium.
Seventh step: 2-fluoro-4-alkyl-4′-ethynylbiphenyl of the general formula (II) and a compound of the general formula (VIII) are reacted in the presence of palladium and a copper catalyst to give a general formula ( The compound of I) is prepared.

ここで、一般式(I)においてRがメチル基である場合、例えば4−ホルミル−2−フルオロビフェニルを強塩基の存在下、ヒドラジンで還元することにより一般式(V)の化合物を得ることができ、これから同様にして本発明の一般式(I)及び一般式(II)の化合物を製造することができる。
上記製造工程中、一般式(II)で表わされる2−フルオロ−4−アルキル−4’−エチニルビフェニルは、一般式(I)の化合物の合成中間体として有用な新規化合物であり、本発明はこの化合物をも提供する。
Here, when R is a methyl group in the general formula (I), for example, the compound of the general formula (V) can be obtained by reducing 4-formyl-2-fluorobiphenyl with hydrazine in the presence of a strong base. From this, the compounds of general formula (I) and general formula (II) of the present invention can be produced in the same manner.
During the above production process, 2-fluoro-4-alkyl-4′-ethynylbiphenyl represented by the general formula (II) is a novel compound useful as a synthetic intermediate for the compound of the general formula (I). This compound is also provided.

斯くして製造された、一般式(I)で表わされる代表的な化合物の例を第1表に掲げる。   Examples of typical compounds represented by the general formula (I) thus produced are listed in Table 1.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(第1表中、Cは結晶相を、SAはスメクチックA相を、Nはネマチック相を、Iは等方性液体相をそれぞれ表わす。)
本発明の係わる一般式(I)の化合物を含有するネマチック液晶組成物は、以下のように優れた特徴を有する。
その例を以下に示す。
(In Table 1, C represents a crystalline phase, SA represents a smectic A phase, N represents a nematic phase, and I represents an isotropic liquid phase.)
The nematic liquid crystal composition containing the compound of general formula (I) according to the present invention has the following excellent characteristics.
An example is shown below.

現在、汎用されているホスト液晶(A)   Currently widely used host liquid crystal (A)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(式中、シクロヘキサン環はトランス配置である。)のTN-I(ネマチック相上限温度)は55℃であり、Δnは0.092であった。   TN-I (nematic phase upper limit temperature) of (wherein the cyclohexane ring is in a trans configuration) was 55 ° C., and Δn was 0.092.

第2表は、上記のホスト液晶(A)及び第1表の(I−1)〜(I−7)の各化合物用いて調製した液晶組成物のネマチック相転移温度(TN-I)、屈折率の異方性(Δn)、調製した液晶組成物における(I50−1)〜(I−7)の各化合物の含有量を示したものである。比較のために、化合物(a)及び化合物(b)を含有する液晶組成物についても同様に測定し、TN-I及びΔnを示した。   Table 2 shows the nematic phase transition temperature (TN-I) and refraction of the liquid crystal composition prepared using the above-mentioned host liquid crystal (A) and each of the compounds (I-1) to (I-7) in Table 1. This shows the anisotropy of the rate (Δn) and the content of each compound of (I50-1) to (I-7) in the prepared liquid crystal composition. For comparison, the liquid crystal composition containing the compound (a) and the compound (b) was measured in the same manner, and TN-I and Δn were shown.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(第2表中、例えば、組成物No.1は、(I−1)の化合物20重量%及びホスト液晶(A)80重量%からなる液晶組成物であることを示す。)第2表から、(I−1)の化合物はホスト液晶との相溶性に優れ、20重量%混合しても析出や相分離を生じない。しかも、TN-Iは69℃まで上昇し、Δnは0.141まで大きく上昇していることが明らかである。   (In Table 2, for example, composition No. 1 is a liquid crystal composition comprising 20% by weight of compound (I-1) and 80% by weight of host liquid crystal (A).) From Table 2. The compound (I-1) is excellent in compatibility with the host liquid crystal and does not cause precipitation or phase separation even when mixed at 20% by weight. Moreover, it is clear that TN-I rises to 69 ° C. and Δn rises significantly to 0.141.

それに対して、(I−1)と類似構造を有する比較の化合物(a)は、ホスト液晶との相溶性が悪いため、混合できる量は10重量%が限度であり、そのため、Δnは0.118までしか上昇させることができなかった。   On the other hand, the comparative compound (a) having a structure similar to (I-1) has poor compatibility with the host liquid crystal, so the amount that can be mixed is limited to 10% by weight. It could only be raised to 118.

次に、(I−2)の化合物もホスト液晶との相溶性に優れ、20重量%混合しても析出や相分離を生じない。しかも、TN-Iは63℃まで上昇し、Δnは0.134まで大きくなっていることが明らかである。   Next, the compound of (I-2) is also excellent in compatibility with the host liquid crystal, and no precipitation or phase separation occurs even when 20% by weight is mixed. Moreover, it is clear that TN-I increases to 63 ° C. and Δn increases to 0.134.

これに対して、(I−2)と類似構造を有する比較の化合物(b)は、ホスト液晶との相溶性については優れており、20重量%混合しても析出や相分離を生じない。しかも、TN-Iを70℃まで上昇させている。しかしながら、Δnについては、0.121と類似構造を有する(I−2)の化合物の場合と比較するとかなり小さい。   On the other hand, the comparative compound (b) having a similar structure to (I-2) is excellent in compatibility with the host liquid crystal and does not cause precipitation or phase separation even when mixed at 20% by weight. Moreover, TN-I is raised to 70 ° C. However, Δn is considerably smaller than that of the compound (I-2) having a similar structure as 0.121.

また、以下の組成からなるTFT用ホスト液晶(B)を調製した。   Further, a TFT host liquid crystal (B) having the following composition was prepared.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(式中、シクロヘキサン環は、トランス配置である。)
このホスト液晶(B)のTN-Iは117℃、Δnは0.090であり、電圧保持率は99%以上であった。このホスト液晶(B)70重量%及び(I−1)の化合物30重量%からなる液晶組成物のTN-Iは123℃まで上昇し、Δnは0.166まで大きくなった。また、この組成物の電圧保持率を測定したところ99%以上であり、TFT用としても使用が可能であった。
(In the formula, the cyclohexane ring is in the trans configuration.)
TN-I of this host liquid crystal (B) was 117 ° C., Δn was 0.090, and the voltage holding ratio was 99% or more. The TN-I of the liquid crystal composition comprising 70% by weight of the host liquid crystal (B) and 30% by weight of the compound (I-1) increased to 123 ° C., and Δn increased to 0.166. Further, when the voltage holding ratio of this composition was measured, it was 99% or more, and it could be used for TFT.

上から本発明に係わる一般式(I)で表わされる化合物は、他の液晶材料との相溶性に優れ、添加により組成物のTN-Iを上昇させ、Δnを大きくさせること可能であり、従来の化合物よりも優れた特性を有していることが容易に理解できる。
さて、このように一般式(I)で表わされる化合物と混合することにより、液晶組成物として使用することのできるネマチック液晶化合物の好ましい代表例としては、例えば、4−置換安息香酸−4−置換フェニル、4−置換シクロヘキサンカルボン酸−4−置換フェニル、4−置換シクロヘキサンカルボン酸−4’−置換ビフェニリル、4−(4−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)安息香酸−4−置換フェニル、4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸−4−置換フェニル、4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸−4−置換シクロヘキシル、4,4’−置換ビフェニル、1−(4−置換フェニル)−4−置換シクロヘキサン、4,4”−置
換ターフェニル、1−(4’−置換ビフェニリル)−4−置換シクロヘキサン、1−(4−置換シクロヘキシル)−4−(4−置換フェニル)シクロヘキサン、2−(4−置換フェニル)−5−置換ピリミジン、2−(4−置換ビフェニリル)−5−置換ピリミジン、1−(4−置換シクロヘキシル)−2−(4−置換シクロヘキシル)エタン、1−(4−置換シクロヘキシル)−2−(4−置換フェニル)エタン、1−[4−(4−置換シクロヘキシル)シクロヘキシル]−2−(4−置換フェニル)エタン、1−[4−(4−置換フェニル)シクロヘキシル]−2−(4−置換シクロヘキシル)エタン、1−(4−置換フェニル)−2−(4−置換フェニル)エチン、1−[4−(4−置換シクロヘキシル)]−2−(4−置換フェニル)エチン等を挙げることができる。
From the top, the compound represented by the general formula (I) according to the present invention is excellent in compatibility with other liquid crystal materials, and can increase TN-I of the composition and increase Δn by the addition. It can be easily understood that the compound has characteristics superior to those of the compounds.
As a preferable representative example of a nematic liquid crystal compound that can be used as a liquid crystal composition by mixing with the compound represented by the general formula (I) as described above, for example, 4-substituted benzoic acid-4-substituted Phenyl, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid-4-substituted phenyl, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid-4′-substituted biphenylyl, 4- (4-substituted cyclohexanecarbonyloxy) benzoic acid-4-substituted phenyl, 4- (4- Substituted cyclohexyl) benzoic acid-4-substituted phenyl, 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid-4-substituted cyclohexyl, 4,4′-substituted biphenyl, 1- (4-substituted phenyl) -4-substituted cyclohexane, 4 , 4 "-substituted terphenyl, 1- (4'-substituted biphenylyl) -4-substituted cyclohexane, 1- (4- Substituted cyclohexyl) -4- (4-substituted phenyl) cyclohexane, 2- (4-substituted phenyl) -5-substituted pyrimidine, 2- (4-substituted biphenylyl) -5-substituted pyrimidine, 1- (4-substituted cyclohexyl) 2- (4-substituted cyclohexyl) ethane, 1- (4-substituted cyclohexyl) -2- (4-substituted phenyl) ethane, 1- [4- (4-substituted cyclohexyl) cyclohexyl] -2- (4-substituted Phenyl) ethane, 1- [4- (4-substituted phenyl) cyclohexyl] -2- (4-substituted cyclohexyl) ethane, 1- (4-substituted phenyl) -2- (4-substituted phenyl) ethyne, 1- [ 4- (4-substituted cyclohexyl)]-2- (4-substituted phenyl) ethyne and the like can be mentioned.

以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)2−フルオロ−4−プロピル−4’−エチニルビフェニルの合成
(1)4−ホルミル−2−フルオロビフェニルの合成
The following examples further illustrate the present invention. However, the present invention is not limited to these examples.
Example 1 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4′-ethynylbiphenyl (1) Synthesis of 4-formyl-2-fluorobiphenyl

Figure 0004019327
Figure 0004019327

マグネシウム5.5gをテトラヒドロフラン(THF)25mlに縣濁し、2−フルオロ−4−ブロモビフェニル50gのTHF250ml溶液をTHFが穏やかに環流する速度で滴下し、室温で1時間攪拌した。反応終了後、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)22.0gのTHF75ml溶液を室温で滴下し、さらに室温で1時間攪拌した後、10%塩酸250mlを加え、室温で1時間攪拌した。反応終了後、トルエン250mlで抽出し、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム、水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=9/1)を
用いて精製し、4−ホルミル−2−フルオロビフェニル41.9gを得た。
(2)2−フルオロ−4−(1−プロペニル)ビフェニルの合成
Magnesium (5.5 g) was suspended in tetrahydrofuran (THF) (25 ml), and 2-fluoro-4-bromobiphenyl (50 g) in THF (250 ml) was added dropwise at a rate such that THF was gently refluxed, followed by stirring at room temperature for 1 hour. After the completion of the reaction, a solution of 22.0 g of N, N-dimethylformamide (DMF) in 75 ml of THF was added dropwise at room temperature, and the mixture was further stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, extraction was performed with 250 ml of toluene, and the organic layer was washed successively with saturated sodium hydrogen carbonate, water and saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off and the residue was purified using silica gel column chromatography (solvent: hexane / ethyl acetate = 9/1) to obtain 41.9 g of 4-formyl-2-fluorobiphenyl.
(2) Synthesis of 2-fluoro-4- (1-propenyl) biphenyl

Figure 0004019327
Figure 0004019327

ヨウ化エチルトリフェニルホスホニウム100gをTHF400mlに縣濁し、10℃以下に冷却した。t−ブトキシカリウム26.8gを加え、上記(1)で得た4−ホルミル−2−フルオロビフェニルのTHF150ml溶液を液温が10℃を越えない速度で滴下し、さらに同温で1時間攪拌した。反応終了後、水400mlを加え、有機層を分離し、溶媒を溜去した。ヘキサン200mlを加え、不溶物を濾別し、濾液を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン)を用いて精製し、2−フルオロ−4−(1−プロペニル)ビフェニル36.6gを得た。
(3)2−フルオロ−4−プロピルビフェニルの合成
100 g of ethyltriphenylphosphonium iodide was suspended in 400 ml of THF and cooled to 10 ° C. or lower. 26.8 g of t-butoxy potassium was added, and a 150 ml solution of 4-formyl-2-fluorobiphenyl obtained in (1) above was added dropwise at a rate such that the liquid temperature did not exceed 10 ° C., and the mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour. . After completion of the reaction, 400 ml of water was added, the organic layer was separated, and the solvent was distilled off. 200 ml of hexane was added, insoluble matters were filtered off, and the filtrate was washed successively with water and saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off and the residue was purified using silica gel column chromatography (solvent: hexane) to obtain 36.6 g of 2-fluoro-4- (1-propenyl) biphenyl.
(3) Synthesis of 2-fluoro-4-propylbiphenyl

Figure 0004019327
Figure 0004019327

上記(2)で得た2−フルオロ−4−(1−プロペニル)ビフェニル36.6gを酢酸エチル200mlに溶解し、5%パラジウム炭素(Pd/C)4gを加え、水素圧1気圧で室温で接触還元した。触媒を濾別し、溶媒を溜去し、2−フルオロ−4−プロピルビフェニル36.5gを得た。
(4)2−フルオロ−4−プロピル−4’−アセチルビフェニルの合成
36.6 g of 2-fluoro-4- (1-propenyl) biphenyl obtained in (2) above is dissolved in 200 ml of ethyl acetate, 4 g of 5% palladium carbon (Pd / C) is added, and hydrogen pressure is 1 atm at room temperature. Contact reduction. The catalyst was filtered off and the solvent was distilled off to obtain 36.5 g of 2-fluoro-4-propylbiphenyl.
(4) Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4′-acetylbiphenyl

Figure 0004019327
Figure 0004019327

上記(3)で得た2−フルオロ−4−プロピルビフェニルをジクロロメタン50mlに溶解し、10℃以下に冷却した後、無水塩化アルミニウム8.1gを加え、10℃以下を保つ速度で、塩化アセチル4.1gのジクロロメタン16ml溶液を滴下した。さらに同温で1時間攪拌し、氷水中に加えた。ヘキサン100mlで抽出し、有機層を飽和炭酸ナトリウム、水、飽和食塩水で順次洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を溜去し、2−フルオロ−4−プロピル−4’−アセチルビフェニル11.8gを得た。
(5)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(1−クロロエテニル)ビフェニルの合成
2-Fluoro-4-propylbiphenyl obtained in (3) above is dissolved in 50 ml of dichloromethane and cooled to 10 ° C. or lower, then 8.1 g of anhydrous aluminum chloride is added, and acetyl chloride 4 is maintained at a rate keeping 10 ° C. or lower. 0.1 g of dichloromethane in 16 ml was added dropwise. The mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour and added to ice water. Extraction was performed with 100 ml of hexane, and the organic layer was washed successively with saturated sodium carbonate, water, and saturated brine. After drying over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 11.8 g of 2-fluoro-4-propyl-4′-acetylbiphenyl.
(5) Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(1-chloroethenyl) biphenyl

Figure 0004019327
Figure 0004019327

五塩化リン11.5gを四塩化炭素50mlに縣濁し、上記(4)で得た2−フルオロ−4−プロピル−4’−アセチルビフェニル11.8gの四塩化炭素50ml溶液を30分間で滴下し、さらに室温で10時間攪拌した。反応終了後、この溶液を水100mlにゆっくりと注ぎ、有機層を分離し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン)を用いて精製し、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(1−クロロエテニル)ビフェニル3.8gを得た。
(6)2−フルオロ−4−プロピル−4’−エチニルビフェニルの合成
11.5 g of phosphorus pentachloride is suspended in 50 ml of carbon tetrachloride, and a solution of 11.8 g of 2-fluoro-4-propyl-4′-acetylbiphenyl obtained in (4) above is added dropwise over 30 minutes. The mixture was further stirred at room temperature for 10 hours. After completion of the reaction, this solution was slowly poured into 100 ml of water, and the organic layer was separated and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off, and the residue was purified using silica gel column chromatography (solvent: hexane) to obtain 3.8 g of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(1-chloroethenyl) biphenyl.
(6) Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4′-ethynylbiphenyl

Figure 0004019327
Figure 0004019327

上記(5)で得た2−フルオロ−4−プロピル−4’−(1−クロロエテニル)ビフェニル3.8gをDMF20mlに溶解し、t−ブトキシカリウム1.6gを液温が40℃を越えない速度で加えた。さらに、室温で1時間攪拌し、水20mlを加えた。酢酸エチル40mlで抽出し、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン)を用いて精製し、2−フルオロ−4−プロピル−4’−エチニルビフェニル2.0gを得た。この化合物の融点は、42.4℃であった。
(参考例2)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−フルオロフェニルエチニル)ビフェニルの合成
3.8 g of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(1-chloroethenyl) biphenyl obtained in (5) above was dissolved in 20 ml of DMF, and 1.6 g of potassium t-butoxy was added at such a rate that the liquid temperature did not exceed 40 ° C. Added in. Further, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and 20 ml of water was added. Extraction was performed with 40 ml of ethyl acetate, and the organic layer was washed successively with water and saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off, and the residue was purified using silica gel column chromatography (solvent: hexane) to obtain 2.0 g of 2-fluoro-4-propyl-4′-ethynylbiphenyl. The melting point of this compound was 42.4 ° C.
Reference Example 2 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-fluorophenylethynyl) biphenyl

Figure 0004019327
Figure 0004019327

実施例1で得た2−フルオロ−4−プロピル−4’−エチニルビフェニル2.0gと4−フルオロ−1−ヨードベンゼンをDMF20ml及びトリエチルアミン2mlに溶解した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.2g及びヨウ化銅(I)0.03gを加え、2時間室温で攪拌した。反応終了後、トルエン20mlを加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン)を用いて精製し、さらに、エタノールから再結晶し、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−フルオロフェニルエチニル)ビフェニル2.0gを得た。相転移温度を測定したところ92℃で結晶相からネマチック相に、164℃でネマチック相から等方性液体相へと転移した。
(参考例3)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3,4−ジフルオロフェニルエチニル)ビフェニル(第1表中(I−2)の化合物)の合成
2.0 g of 2-fluoro-4-propyl-4′-ethynylbiphenyl obtained in Example 1 and 4-fluoro-1-iodobenzene were dissolved in 20 ml of DMF and 2 ml of triethylamine. Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) 0.2 g and copper iodide (I) 0.03 g were added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After completion of the reaction, 20 ml of toluene was added, and the organic layer was washed successively with water and saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off, the residue was purified using silica gel column chromatography (solvent: hexane), recrystallized from ethanol, and 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-fluorophenylethynyl) biphenyl. 0 g was obtained. When the phase transition temperature was measured, the crystal phase was changed to the nematic phase at 92 ° C., and the nematic phase was changed to the isotropic liquid phase at 164 ° C.
Reference Example 3 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(3,4-difluorophenylethynyl) biphenyl (compound of (I-2) in Table 1)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

参考例2において、4−フルオロ−1−ヨードベンゼンの替わりに、3,4−ジフルオロ−1−ブロモベンゼンを用いた他は参考例2と同様にして、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3,4−ジフルオロフェニルエチニル)ビフェニルを得た。その相転移温度は第1表に示した。
(参考例4)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3,4,5−トリフルオロフェニルエチニル)ビフェニル(第1表中(I−3)の化合物)の合成
In Reference Example 2, 2-fluoro-4-propyl-4 ′ was used in the same manner as in Reference Example 2 except that 3,4-difluoro-1-bromobenzene was used instead of 4-fluoro-1-iodobenzene. -(3,4-Difluorophenylethynyl) biphenyl was obtained. The phase transition temperature is shown in Table 1.
Reference Example 4 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(3,4,5-trifluorophenylethynyl) biphenyl (compound of (I-3) in Table 1)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

参考例2において、4−フルオロ−1−ヨードベンゼンの替わりに、3,4,5−トリフルオロ−1−ブロモベンゼンを用いた他は参考例2と同様にして、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3,4,5−トリフルオロフェニルエチニル)ビフェニルを得た。その相転移温度は第1表に示した。
(参考例5)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−トリフルオロメトキシフェニルエチニル)ビフェニル(第1表中(I−4)の化合物)の合成
In Reference Example 2, 2-fluoro-4-propyl was prepared in the same manner as in Reference Example 2, except that 3,4,5-trifluoro-1-bromobenzene was used instead of 4-fluoro-1-iodobenzene. -4 ′-(3,4,5-trifluorophenylethynyl) biphenyl was obtained. The phase transition temperature is shown in Table 1.
Reference Example 5 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-trifluoromethoxyphenylethynyl) biphenyl (compound of (I-4) in Table 1)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

参考例2において、4−フルオロ−1−ヨードベンゼンの替わりに、4−トリフルオロメトキシ−1−ブロモベンゼンを用いた他は参考例2と同様にして、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−トリフルオロメトキシフェニルエチニル)ビフェニルを得た。その相転移温度は第1表に示した。
(参考例6)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3−フルオロ−4−クロロフェニルエチニル)ビフェニル(第1表中(I−5)の化合物)の合成
In Reference Example 2, in the same manner as in Reference Example 2, except that 4-trifluoromethoxy-1-bromobenzene was used instead of 4-fluoro-1-iodobenzene, 2-fluoro-4-propyl-4 ′ -(4-Trifluoromethoxyphenylethynyl) biphenyl was obtained. The phase transition temperature is shown in Table 1.
Reference Example 6 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(3-fluoro-4-chlorophenylethynyl) biphenyl (compound of (I-5) in Table 1)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

参考例2において、4−フルオロ−1−ヨードベンゼンの替わりに、3−フルオロ−4−クロロ−1−ブロモベンゼンを用いた他は参考例2と同様にして、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3−フルオロ−4−クロロフェニルエチニル)ビフェニルを得た。その相転移温度は第1表に示した。
(参考例7)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メチルフェニルエチニル)ビフェニル(第1表中(I−6)の化合物)の合成
In Reference Example 2, in the same manner as in Reference Example 2, except that 3-fluoro-4-chloro-1-bromobenzene was used instead of 4-fluoro-1-iodobenzene, 2-fluoro-4-propyl- 4 ′-(3-Fluoro-4-chlorophenylethynyl) biphenyl was obtained. The phase transition temperature is shown in Table 1.
Reference Example 7 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methylphenylethynyl) biphenyl (compound of (I-6) in Table 1)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

参考例2において、4−フルオロ−1−ヨードベンゼンの替わりに、4−ヨードトルエンを用いた他は参考例2と同様にして、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メチルフェニルエチニル)ビフェニルを得た。その相転移温度は第1表に示した。
(参考例8)2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メトキシフェニルエチニル)ビフェニル(第1表中(I−7)の化合物)の合成
In Reference Example 2, 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methylphenyl) was obtained in the same manner as in Reference Example 2 except that 4-iodotoluene was used instead of 4-fluoro-1-iodobenzene. Ethynyl) biphenyl was obtained. The phase transition temperature is shown in Table 1.
Reference Example 8 Synthesis of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methoxyphenylethynyl) biphenyl (compound of (I-7) in Table 1)

Figure 0004019327
Figure 0004019327

参考例2において、4−フルオロ−1−ヨードベンゼンの替わりに、4−ヨードアニソールを用いた他は参考例2と同様にして、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メチルメトキシフェニルエチニル)ビフェニルを得た。その相転移温度は第1表に示した。
(参考例9)液晶組成物の調製(1)
以下に示す組成のホスト液晶(A)を調製した。
In Reference Example 2, 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methylmethoxy) was prepared in the same manner as in Reference Example 2 except that 4-iodoanisole was used instead of 4-fluoro-1-iodobenzene. Phenylethynyl) biphenyl was obtained. The phase transition temperature is shown in Table 1.
Reference Example 9 Preparation of liquid crystal composition (1)
A host liquid crystal (A) having the following composition was prepared.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(式中、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。)
このホスト液晶(A)のTN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I55℃
Δn0.092
このホスト液晶(A)80重量%及び参考例2で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−フルオロフェニルエチニル)ビフェニル20重量%からなる液晶組成物のTN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I69℃
Δn0.141
以上の結果から、参考例2で合成した化合物は、ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、且つΔnも大きくしていることが理解できる。
(比較例1)比較のため、ホスト液晶(A)80重量%及び(I−1)の化合物と類似構造を有し、TN-Iが高く、Δnが大きい前述の化合物(a)20重量%からなる比較組成物を調製したところ、室温ですぐに析出を生じた。また、化合物(a)のホスト液晶(A)との混合量を減らしていったところ、10重量%以下では析出を生じなかった。よって、ホスト液晶(A)90重量%及び化合物(a)10重量%からなる液晶組成物のTN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I69℃
Δn0.118
以上の結果から、化合物(a)は、ホスト液晶に混合できる割合が少ないために、Δnを大きく上昇させることができないことが理解できる。
(参考例10)液晶組成物の調製(2)
ホスト液晶(A)80重量%及び参考例3で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3,4−ジフルオロフェニルエチニル)ビフェニル20重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I63℃
Δn0.134
以上の結果から、参考例3で合成した化合物は、ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、且つΔnも大きくしていることが理解できる。
(比較例2)比較のためホスト液晶(A)80重量%及び(I−2)の化合物と類似構造を有し、TN-Iが高く、Δnが大きい前述の化合物(b)20重量%からなる比較液晶組成物を調製し、TN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I70℃
Δn0.121
以上の結果から、化合物(b)は、TN-Iを大きく上昇させるが、Δnの上昇度は大きくないことが理解できる。
(参考例11)液晶組成物の調製(3)
ホスト液晶(A)80重量%及び参考例4で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3,4,5−トリフルオロフェニルエチニル)ビフェニル20重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I58℃
Δn0.127
以上の結果から、参考例4で合成した化合物は、ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、且つΔnも大きくしていることが理解できる。
(参考例12)液晶組成物の調製(4)
ホスト液晶(A)80重量%及び参考例5で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−トリフルオロメトキシフェニルエチニル)ビフェニル20重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I71℃
Δn0.135
以上の結果から、参考例5で合成したの化合物は、ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、且つΔnも大きくしていることが理解できる。
(参考例13)液晶組成物の調製(5)
ホスト液晶(A)80重量%及び参考例6で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3−フルオロ−4−クロロフェニルエチニル)ビフェニル20重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I63℃
Δn0.143
以上の結果から、参考例6で合成した化合物は、ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、且つΔnも大きくしていることが理解できる。
(参考例14)液晶組成物の調製(6)
ホスト液晶(A)85重量%及び参考例7で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メチルフェニルエチニル)ビフェニル15重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I71℃
Δn0.136
以上の結果から、参考例7で合成した化合物は、ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、且つΔnも大きくしていることが理解できる。
(参考例15)液晶組成物の調製(7)
ホスト液晶(A)85重量%及び参考例8で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メトキシフェニルエチニル)ビフェニル15重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I及びΔnを測定したところ、次の通りであった。
TN-I74℃
Δn0.139
以上の結果から、参考例8で合成した化合物は、ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、且つΔnも大きくしていることが理解できる。
(参考例16)液晶組成物の調製(8)
以下に示す組成のTFT用ホスト液晶(B)を調製した。
(In the formula, the cyclohexane ring represents a trans configuration.)
The TN-I and Δn of the host liquid crystal (A) were measured and were as follows.
TN-I55 ℃
Δn 0.092
TN-I and Δn of a liquid crystal composition comprising 80% by weight of the host liquid crystal (A) and 20% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-fluorophenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 2 It was as follows when measured.
TN-I69 ℃
Δn0.141
From the above results, it can be understood that the compound synthesized in Reference Example 2 increases TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal and also increases Δn.
(Comparative Example 1) For comparison, 20% by weight of the aforementioned compound (a) having 80% by weight of the host liquid crystal (A) and a similar structure to the compound of (I-1), high TN-I, and large Δn A comparative composition consisting of was immediately deposited at room temperature. Further, when the amount of the compound (a) mixed with the host liquid crystal (A) was reduced, no precipitation occurred at 10% by weight or less. Therefore, the TN-I and Δn of the liquid crystal composition comprising 90% by weight of the host liquid crystal (A) and 10% by weight of the compound (a) were measured and found to be as follows.
TN-I69 ℃
Δn0.118
From the above results, it can be understood that Δn cannot be increased greatly because compound (a) has a low ratio of being mixed with the host liquid crystal.
Reference Example 10 Preparation of liquid crystal composition (2)
A liquid crystal composition composed of 80% by weight of the host liquid crystal (A) and 20% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(3,4-difluorophenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 3 was prepared, and TN -I and Δn were measured and were as follows.
TN-I63 ℃
Δn0.134
From the above results, it can be understood that the compound synthesized in Reference Example 3 increases TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal and also increases Δn.
(Comparative Example 2) For comparison, the host liquid crystal (A) has a structure similar to that of the compound of (A) 80% and (I-2), has a high TN-I and a large Δn. The following comparative liquid crystal composition was prepared, and TN-I and Δn were measured.
TN-I 70 ℃
Δn0.121
From the above results, it can be understood that the compound (b) greatly increases TN-I but does not increase Δn.
Reference Example 11 Preparation of liquid crystal composition (3)
A liquid crystal composition comprising 80% by weight of the host liquid crystal (A) and 20% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(3,4,5-trifluorophenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 4 was prepared. Then, TN-I and Δn were measured and were as follows.
TN-I 58 ℃
Δn0.127
From the above results, it can be understood that the compound synthesized in Reference Example 4 increases TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal and also increases Δn.
Reference Example 12 Preparation of liquid crystal composition (4)
A liquid crystal composition composed of 80% by weight of the host liquid crystal (A) and 20% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-trifluoromethoxyphenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 5 was prepared, and TN -I and Δn were measured and were as follows.
TN-I 71 ℃
Δn 0.135
From the above results, it can be understood that the compound synthesized in Reference Example 5 increases TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal and also increases Δn.
Reference Example 13 Preparation of liquid crystal composition (5)
A liquid crystal composition comprising 80% by weight of host liquid crystal (A) and 20% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(3-fluoro-4-chlorophenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 6 was prepared. TN-I and Δn were measured and were as follows.
TN-I63 ℃
Δn0.143
From the above results, it can be understood that the compound synthesized in Reference Example 6 increases TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal and also increases Δn.
Reference Example 14 Preparation of liquid crystal composition (6)
A liquid crystal composition comprising 85% by weight of the host liquid crystal (A) and 15% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methylphenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 7 was prepared, and TN-I And Δn were measured as follows.
TN-I 71 ℃
Δn0.136
From the above results, it can be understood that the compound synthesized in Reference Example 7 increases TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal and also increases Δn.
Reference Example 15 Preparation of liquid crystal composition (7)
A liquid crystal composition comprising 85% by weight of host liquid crystal (A) and 15% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methoxyphenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 8 was prepared, and TN-I And Δn were measured as follows.
TN-I 74 ℃
Δn0.139
From the above results, it can be understood that the compound synthesized in Reference Example 8 increases TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal and also increases Δn.
Reference Example 16 Preparation of liquid crystal composition (8)
A host liquid crystal (B) for TFT having the following composition was prepared.

Figure 0004019327
Figure 0004019327

(式中、シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。)
このホスト液晶(B)のTN-I点、Δn及び電圧保持率を測定したところ、次の通りであった。
TN-I117℃
Δn0.090
電圧保持率99%以上
このホスト液晶(B)70重量%及び参考例2で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−フルオロフェニルエチニル)ビフェニル30重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I点、Δn及び電圧保持率を測定したところ、次の通りであった。
TN-I123℃
Δn0.166
電圧保持率99%以上
以上の結果から、参考例2で合成した化合物は、TFT用ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、Δnも大きくし、且つ高い電圧保持率を保っていることが理解できる。
(参考例17)液晶組成物の調製(9)
ホスト液晶(B)70重量%及び参考例5で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−トリフルオロメトキシフェニルエチニル)ビフェニル30重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I、Δn及び電圧保持率を測定したところ、次の通りであった。
TN-I126℃
Δn0.156
電圧保持率99%以上
以上の結果から、参考例5で合成した化合物は、TFT用ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、Δnも大きくし、且つ高い電圧保持率を保っていることが理解できる。
(参考例18)液晶組成物の調製(10)
ホスト液晶(B)70重量%及び参考例6で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(3−フルオロ−4−クロロフェニルエチニル)ビフェニル30重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I、Δn及び電圧保持率を測定したところ、次の通りであった。
TN-I122℃
Δn0.169
電圧保持率99%以上
以上の結果から、参考例6で合成した化合物は、TFT用ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、Δnも大きくし、且つ高い電圧保持率を保っていることが理解できる。
(参考例19)液晶組成物の調製(11)
ホスト液晶(B)75重量%及び参考例7で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メチルフェニルエチニル)ビフェニル25重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I、Δn及び電圧保持率を測定したところ、次の通りであった。
TN-I130℃
Δn0.157
電圧保持率99%以上
以上の結果から、参考例7で合成した化合物は、TFT用ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、Δnも大きくし、且つ高い電圧保持率を保っていることが理解できる。
(参考例20)液晶組成物の調製(12)
ホスト液晶(B)85重量%及び参考例8で合成した、2−フルオロ−4−プロピル−4’−(4−メトキシフェニルエチニル)ビフェニル15重量%からなる液晶組成物を調製し、TN-I、Δn及び電圧保持率を測定したところ、次の通りであった。
TN-I127℃
Δn0.135
電圧保持率99%以上
以上の結果から、参考例8で合成した化合物は、TFT用ホスト液晶と混合した際に得られた組成物のTN-Iを上昇させ、Δnも大きくし、且つ高い電圧保持率を保っていることが理解できる。

(In the formula, the cyclohexane ring represents a trans configuration.)
The TN-I point, Δn, and voltage holding ratio of this host liquid crystal (B) were measured and found to be as follows.
TN-I 117 ℃
Δn 0.090
A voltage holding ratio of 99% or more A liquid crystal composition comprising 70% by weight of the host liquid crystal (B) and 30% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-fluorophenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 2. Was prepared, and the TN-I point, Δn, and voltage holding ratio were measured.
TN-I123 ℃
Δn0.166
From the result that the voltage holding ratio is 99% or more, the compound synthesized in Reference Example 2 increases the TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal for TFT, increases Δn, and increases the voltage. It can be understood that the retention rate is maintained.
Reference Example 17 Preparation of liquid crystal composition (9)
A liquid crystal composition comprising 70% by weight of the host liquid crystal (B) and 30% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-trifluoromethoxyphenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 5 was prepared, and TN When -I, Δn, and voltage holding ratio were measured, they were as follows.
TN-I126 ℃
Δn0.156
From the result that the voltage holding ratio is 99% or more, the compound synthesized in Reference Example 5 increases the TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal for TFT, increases Δn, and increases the voltage. It can be understood that the retention rate is maintained.
Reference Example 18 Preparation of liquid crystal composition (10)
A liquid crystal composition comprising 70% by weight of host liquid crystal (B) and 30% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(3-fluoro-4-chlorophenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 6 was prepared, TN-I, Δn, and voltage holding ratio were measured and were as follows.
TN-I122 ℃
Δn0.169
From the result that the voltage holding ratio is 99% or more, the compound synthesized in Reference Example 6 increases the TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal for TFT, increases Δn, and increases the voltage. It can be understood that the retention rate is maintained.
Reference Example 19 Preparation of liquid crystal composition (11)
A liquid crystal composition comprising 75% by weight of host liquid crystal (B) and 25% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methylphenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 7 was prepared, and TN-I , Δn and voltage holding ratio were measured, and were as follows.
TN-I 130 ℃
Δn0.157
From the result that the voltage holding ratio is 99% or more, the compound synthesized in Reference Example 7 increases the TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal for TFT, increases Δn, and increases the voltage. It can be understood that the retention rate is maintained.
Reference Example 20 Preparation of liquid crystal composition (12)
A liquid crystal composition comprising 85% by weight of host liquid crystal (B) and 15% by weight of 2-fluoro-4-propyl-4 ′-(4-methoxyphenylethynyl) biphenyl synthesized in Reference Example 8 was prepared, and TN-I , Δn and voltage holding ratio were measured, and were as follows.
TN-I 127 ℃
Δn 0.135
From the result that the voltage holding ratio is 99% or more, the compound synthesized in Reference Example 8 increases the TN-I of the composition obtained when mixed with the host liquid crystal for TFT, increases Δn, and increases the voltage. It can be understood that the retention rate is maintained.

Claims (1)

一般式(II)
Figure 0004019327
(式中、Rは炭素原子数3のアルキル基を表わす。)で表わされる化合物。
Formula (II)
Figure 0004019327
(Wherein R represents an alkyl group having 3 carbon atoms ).
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