JP6507404B2 - Polymerizable compound, polymerizable composition and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、重合性化合物、この重合性化合物と液晶組成物とを含む重合性組成物、この重合性組成物から調製した液晶複合体、液晶表示素子などに関する。 The present invention relates to a polymerizable compound, a polymerizable composition containing the polymerizable compound and a liquid crystal composition, a liquid crystal composite prepared from the polymerizable composition, a liquid crystal display element, and the like.
液晶表示素子は、液晶組成物中の液晶分子が有する光学異方性、誘電率異方性などを利用したものである。液晶分子の動作モードに基づいた分類は、PC(phase change)モード、TN(twisted nematic)モード、STN(super twisted nematic)モード、BTN(bistable twisted nematic)モード、ECB(electrically controlled birefringence)モード、OCB(optically compensated bend)モード、IPS(in-plane switching)モード、FFS(fringe field switching)モード、VA(vertical alignment)モードなどである。 The liquid crystal display element utilizes optical anisotropy, dielectric anisotropy, etc. of liquid crystal molecules in the liquid crystal composition. Classification based on the operation mode of liquid crystal molecules is PC (phase change) mode, TN (twisted nematic) mode, STN (super twisted nematic) mode, BTN (bistable twisted nematic) mode, ECB (electrically controlled birefringence) mode, OCB (Optically compensated bend) mode, IPS (in-plane switching) mode, FFS (fringe field switching) mode, VA (vertical alignment) mode, and the like.
液晶組成物に重合体を組み合わせたモードの液晶表示素子が知られている。これが、例えばPSA(polymer sustained alignment)モードまたはPS(polymer stabilized)モードである。このモードの液晶表示素子では、重合性化合物を添加した液晶組成物を表示素子に注入する。電極間に電圧を印加した状態で紫外線を照射して、重合性化合物を重合させることによって、液晶組成物の中に重合体を生成させる。この方法によって、応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善された液晶表示素子が得られる。 A liquid crystal display device of a mode in which a liquid crystal composition is combined with a polymer is known. This is, for example, a PSA (polymer sustained alignment) mode or a PS (polymer stabilized) mode. In the liquid crystal display element of this mode, a liquid crystal composition to which a polymerizable compound is added is injected into the display element. Ultraviolet rays are irradiated in a state where a voltage is applied between the electrodes to polymerize the polymerizable compound, thereby forming a polymer in the liquid crystal composition. By this method, a response time is shortened, and a liquid crystal display element with improved image sticking is obtained.
この方法は様々な動作モードの液晶表示素子に適用することができ、PS−TN、PS−IPS、PS−FFS、PSA−VA、PSA−OCBなどのモードが知られている。このようなモードの素子で使用される重合性化合物は、液晶分子を配向させる能力が高いと考えられるが、液晶組成物への溶解性が高いとはいえない。これまでに液晶組成物への溶解性を改善する試みがなされたが、溶解性が向上すると重合反応性が低下する傾向にある。従って、溶解性と重合反応性との間で適切なバランスとを有する重合性化合物の開発が望まれている。 This method can be applied to liquid crystal display devices of various operation modes, and modes such as PS-TN, PS-IPS, PS-FFS, PSA-VA, and PSA-OCB are known. The polymerizable compound used in the device of such a mode is considered to have high ability to align liquid crystal molecules, but it can not be said that the solubility in the liquid crystal composition is high. Although attempts have been made to improve the solubility in liquid crystal compositions so far, when the solubility is improved, the polymerization reactivity tends to decrease. Therefore, development of a polymerizable compound having an appropriate balance between solubility and polymerization reactivity is desired.
本発明の第一の課題は、高い重合反応性、高い転化率および液晶組成物への高い溶解度を有する重合性化合物を提供することである。第二の課題は、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、大きな誘電率異方性、適切な弾性定数、大きな比抵抗、適切なプレチルトなどの物性の少なくとも1つを充足する液晶複合体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複合体を提供することである。第三の課題は、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い電圧保持率、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 object of the present invention is to provide a polymerizable compound having high polymerization reactivity, high conversion and high solubility in liquid crystal composition. The second problem is that the upper limit temperature of nematic phase, the lower limit temperature of nematic phase, small viscosity, suitable optical anisotropy, large dielectric anisotropy, suitable elastic constant, large specific resistance, suitable pretilt, etc. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal complex which satisfies at least one of the physical properties of An object of the present invention is to provide a liquid crystal composite having an appropriate balance regarding at least two physical properties. The third problem is to provide a liquid crystal display device having a wide temperature range in which the device can be used, a short response time, a high voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, and a long lifetime.
本発明は、式(1)で表される重合性化合物、この化合物と液晶組成物とを含む重合性組成物、この重合性組成物から調製した液晶複合体、液晶表示素子などに関する。
式(1)において、
a1個のP1およびa2個のP2はすべて同一に、式(P−1)、(P−2)、および(P−3)で表わされる基から選択された基であり、式(P−1)において、Mは、水素、フッ素、−CH3、または−CF3であり;
S1およびS2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−、−COO−または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
a1およびa2は独立して、0、1、2、3、または4であり、a1およびa2の和は4であり;
環A1は、ナフタレン、アントラセン、またはフェナントレンであり、環A2は、シクロへキシル、フェニル、ナフチル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、炭素数1から10のアルキル、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられら炭素数1から10のアルキルで置き換えられてもよく;
Z1は、単結合、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=C(CH3)−、−C(CH3)=CH−、−C(CH3)=C(CH3)−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C(CH3)=CH−COO−、−OCO−CH=CH(CH3)−、−CH=C(CH3)−COO−、−OCO−C(CH3)=CH−、−C(CH3)=C(CH3)−COO−、−OCO−C(CH3)=C(CH3)−、−CH=CH−CO−、−CO−CH=CH−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、または−CH2O−CH=CH−であり;
b1は0、1、2、3、または4である。
The present invention relates to a polymerizable compound represented by Formula (1), a polymerizable composition containing the compound and a liquid crystal composition, a liquid crystal composite prepared from the polymerizable composition, a liquid crystal display element, and the like.
In equation (1),
All a1 amino P 1 and a2 one P 2 are the same, the formula (P-1), a (P-2), and (P-3) is selected from the groups represented by the group, the formula (P in -1), M is hydrogen, fluorine, -CH 3 or -CF 3,;
S 1 and S 2 are independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is replaced by —O—, —COO— or —OCO— And at least one -CH 2 -CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one hydrogen may be replaced by halogen Often;
a1 and a2 are independently 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of a1 and a2 is 4;
Ring A 1 is naphthalene, anthracene or phenanthrene, ring A 2 is cyclohexyl, phenyl, naphthyl, anthracenyl or phenanthrenyl, and in these rings, at least one hydrogen is a halogen, one carbon atom To 10 alkyl, or at least one hydrogen may be replaced by halogen and C1 to C10 alkyl;
Z 1 is a single bond, -CO-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = C (CH 3 )-, -C (CH 3 ) = CH- , -C (CH 3 ) = C (CH 3 )-, -CH = CH-COO-, -OCO-CH = CH-, -C (CH 3 ) = CH-COO-, -OCO-CH = CH ( CH 3) -, - CH = C (CH 3) -COO -, - OCO-C (CH 3) = CH -, - C (CH 3) = C (CH 3) -COO -, - OCO-C ( CH 3 ) = C (CH 3 )-, -CH = CH-CO-, -CO-CH = CH-, -CH = CH-CH 2 O-, -OCH 2 -CH = CH-, -CH = CH -OCH 2- or -CH 2 O-CH = CH-;
b1 is 0, 1, 2, 3 or 4.
本発明の第一の長所は、重合性化合物が高い重合反応性、高い転化率および液晶組成物への高い溶解度を有することである。第二の長所は、液晶複合体が、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、大きな誘電率異方性、適切な弾性定数、大きな比抵抗、適切なプレチルトなどの物性の少なくとも1つを充足することである。この長所は、液晶複合体が少なくとも2つの物性に関して適切なバランスを有することである。第三の長所は、液晶表示素子が、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、高い電圧保持率、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ことである。 The first advantage of the present invention is that the polymerizable compound has high polymerization reactivity, high conversion and high solubility in liquid crystal composition. The second advantage is that the liquid crystal composite has a high upper limit temperature of nematic phase, a lower lower limit temperature of nematic phase, a small viscosity, a suitable optical anisotropy, a large dielectric anisotropy, a suitable elastic constant, a large resistivity , And at least one of appropriate physical properties such as pretilt. The advantage is that the liquid crystal complex has an appropriate balance with respect to at least two physical properties. The third advantage is that the liquid crystal display device has a wide temperature range in which the device can be used, a short response time, a high voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, and a long lifetime.
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶性化合物は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する非重合性の化合物、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液晶組成物の物性を調整する目的で混合される非重合性の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。液晶組成物は、液晶性化合物の混合物である。重合性化合物は、重合体を生成させる目的で組成物に添加する化合物である。重合性組成物は、重合性化合物を含む組成物であり、例えば重合性化合物、液晶組成物、添加物などの混合物である。液晶複合体は、この重合性組成物の重合によって生成する複合体である。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。ネマチック相の上限温度は、液晶組成物、重合性組成物、または液晶複合体におけるネマチック相−等方相の相転移温度であり、上限温度と略すことがある。ネマチック相の下限温度は、下限温度と略すことがある。重合反応性は、反応物が重合するときの容易さの度合いを指す。転化率は、反応物に対する、化学反応によって消費された反応物の重量比である。 The usage of the terms in this specification is as follows. The liquid crystal compound is a non-polymerizable compound having a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase, and physical properties of a liquid crystal composition having no liquid crystal phase but having an upper limit temperature, a lower limit temperature, a viscosity, and dielectric anisotropy. Is a generic term for non-polymerizable compounds mixed for the purpose of adjusting This compound has a 6-membered ring such as 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod like. The liquid crystal composition is a mixture of liquid crystal compounds. A polymerizable compound is a compound added to a composition for the purpose of forming a polymer. The polymerizable composition is a composition containing a polymerizable compound, and is, for example, a mixture of a polymerizable compound, a liquid crystal composition, an additive and the like. The liquid crystal complex is a complex formed by the polymerization of this polymerizable composition. The liquid crystal display element is a generic term for a liquid crystal display panel and a liquid crystal display module. The upper limit temperature of the nematic phase is the phase transition temperature of the nematic phase-isotropic phase in the liquid crystal composition, the polymerizable composition, or the liquid crystal composite, and may be abbreviated as the upper limit temperature. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as the lower limit temperature. Polymerization reactivity refers to the degree of ease with which the reactants are polymerized. The conversion is the weight ratio of reactant consumed by the chemical reaction to the reactant.
液晶組成物は、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、消泡剤、重合開始剤、重合禁止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。重合開始剤および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 liquid crystal compounds. The proportion (content) of the liquid crystal compound is expressed as a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition. Additives such as an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet light absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, an antifoaming agent, a polymerization initiator and a polymerization inhibitor are added to the composition as needed. The proportion (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 proportion of the liquid crystal compound. Parts per million by weight (ppm) may be used. The proportions of the polymerization initiator and the polymerization inhibitor are exceptionally expressed based on the weight of the polymerizable compound.
式(1)で表わされる化合物を化合物(1)と略すことがある。この略記は、式(2)などで表される化合物にも適用される。化合物(1)は、式(1)で表わされる1つの化合物または2つ以上の化合物を意味する。式(1)〜(15)において、円または六角形で囲んだA1、B1、C1などの記号はそれぞれ環A1、環B1、環C1などに対応する。式(1)において、環A1の円を横切る斜線は、P1−S1基が環上の結合位置を任意に選択できることを意味する。このルールはP2−S2基などにも適用される。このルールは、式(1−1)のナフタレン環などの縮合環を横切る斜線(または横線)にも適用される。式(1)において、a1などの添え字は、環A1などに結合する基の数を表わす。環A1などは、これらの結合する数の価数を有する基となる。a1が2のとき、環A1上に2つのS1が存在する。2つのS1が表わす2つの基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。このルールは、a1が2より大きいときにも適用される。このルールは他の基にも適用される。R11の記号を式(2)、式(3)などの複数の式に使用する。これらの化合物において、任意の2つのR11が表わす2つの末端基は、同一であってもよいし、または異なってもよい。式(5)において、iが2のとき、2つの記号C1が1つの式に存在する。この化合物において、2つの記号C1が表わす2つの環は、同一であってもよいし、異なってもよい。このルールは、Z14などの記号にも適用される。 The compound represented by formula (1) may be abbreviated as compound (1). This abbreviation also applies to compounds represented by formula (2) and the like. The compound (1) means one compound or two or more compounds represented by the formula (1). In the formulas (1) to (15), symbols such as A 1 , B 1 and C 1 surrounded by a circle or a hexagon correspond to ring A 1 , ring B 1 , ring C 1 and the like, respectively. In the formula (1), the oblique lines crossing the circle of ring A 1 mean that the P 1 -S 1 group can arbitrarily select the bonding position on the ring. This rule also applies to P 2 -S 2 groups and the like. This rule also applies to diagonal lines (or lines) crossing fused rings such as the naphthalene ring of formula (1-1). In the formula (1), subscript, such as a1 represents the number of groups attached to such ring A 1. Ring A 1 and the like form a group having a valence number of these bonding numbers. When a1 is 2, two S 1 are present on ring A 1 . The two groups represented by two S 1 may be identical or different. This rule also applies when a1 is greater than two. This rule also applies to other groups. The symbol R 11 is used in a plurality of equations such as equation (2) and equation (3). In these compounds, two terminal groups represented by any two R 11 may be identical or different. In equation (5), when i is 2, two symbols C 1 exist in one equation. In this compound, the two rings represented by the two symbols C 1 may be identical or different. This rule also applies to symbols such as Z 14.
「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。「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、少なくとも1つのAがBで置き換えられる場合、少なくとも1つのAがCで置き換えられる場合、および少なくとも1つのAがDで置き換えられる場合、さらに複数のAがB、C、Dの少なくとも2つで置き換えられる場合を含むことを意味する。例えば、少なくとも1つの−CH2−(または−CH2CH2−)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、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、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。 In the expression “at least one 'A' may be replaced by 'B'”, when the number of 'A' is one, the position of 'A' is arbitrary and the number of 'A' is two Also in the case of three or more, it means that those positions can be selected without limitation. The expression “at least one A may be replaced by B, C or D” means that when at least one A is replaced by B, at least one A is replaced by C, and at least one When A is replaced with D, it is meant to include the case where a plurality of A are replaced with at least two of B, C and D. For example, alkyl in which at least one -CH 2- (or -CH 2 CH 2- ) may be replaced by -O- (or -CH = CH-) includes alkyl, alkenyl, alkoxy, alkoxyalkyl, alkoxy Included are alkenyl and alkenyloxyalkyl. Note that two successive -CH 2 - are replaced by the -O-, it is a -O-O- in such is not preferred. Alkyl such as in, -CH 2 methyl moiety (-CH 2 -H) - by is replaced by -O- is not preferred also be the -O-H.
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、非対称な環の二価基にも適用される。
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 ring divalent groups such as tetrahydropyran-2,5-diyl.
本発明は、下記の項に記載された内容を包含する。 The present invention includes the contents described in the following sections.
項1. 式(1)で表わされる化合物。
式(1)において、
a1個のP1およびa2個のP2はすべて同一に、式(P−1)、(P−2)、および(P−3)で表わされる基から選択された基であり、式(P−1)において、Mは、水素、フッ素、−CH3、または−CF3であり;
S1およびS2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−、−COO−または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよく;
a1およびa2は独立して、0、1、2、3、または4であり、a1およびa2の和は4であり;
環A1は、ナフタレン、アントラセン、またはフェナントレンであり、環A2は、シクロへキシル、フェニル、ナフチル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、炭素数1から10のアルキル、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から10のアルキルで置き換えられてもよく;
Z1は、単結合、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=C(CH3)−、−C(CH3)=CH−、−C(CH3)=C(CH3)−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C(CH3)=CH−COO−、−OCO−CH=CH(CH3)−、−CH=C(CH3)−COO−、−OCO−C(CH3)=CH−、−C(CH3)=C(CH3)−COO−、−OCO−C(CH3)=C(CH3)−、−CH=CH−CO−、−CO−CH=CH−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、または−CH2O−CH=CH−であり;
b1は0、1、2、3、または4である。
Item 1. The compound represented by Formula (1).
In equation (1),
All a1 amino P 1 and a2 one P 2 are the same, the formula (P-1), a (P-2), and (P-3) is selected from the groups represented by the group, the formula (P in -1), M is hydrogen, fluorine, -CH 3 or -CF 3,;
S 1 and S 2 are independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is replaced by —O—, —COO— or —OCO— And at least one -CH 2 -CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen may be replaced by halogen;
a1 and a2 are independently 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of a1 and a2 is 4;
Ring A 1 is naphthalene, anthracene or phenanthrene, ring A 2 is cyclohexyl, phenyl, naphthyl, anthracenyl or phenanthrenyl, and in these rings, at least one hydrogen is a halogen, one carbon atom To 10 alkyl, or at least one hydrogen may be replaced by alkyl having 1 to 10 carbons replaced by halogen;
Z 1 is a single bond, -CO-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = C (CH 3 )-, -C (CH 3 ) = CH- , -C (CH 3 ) = C (CH 3 )-, -CH = CH-COO-, -OCO-CH = CH-, -C (CH 3 ) = CH-COO-, -OCO-CH = CH ( CH 3) -, - CH = C (CH 3) -COO -, - OCO-C (CH 3) = CH -, - C (CH 3) = C (CH 3) -COO -, - OCO-C ( CH 3 ) = C (CH 3 )-, -CH = CH-CO-, -CO-CH = CH-, -CH = CH-CH 2 O-, -OCH 2 -CH = CH-, -CH = CH -OCH 2- or -CH 2 O-CH = CH-;
b1 is 0, 1, 2, 3 or 4.
項2. 式(1)において、a1個のP1およびa2個のP2がすべて同一に、式(P−1)で表される基であり、式(P−1)において、Mは、水素、フッ素、−CH3、または−CF3であり;
S1およびS2が独立して、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−、−COO−または−OCO−、で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、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;
a1およびa2が独立して、0、1、2、3、または4であり、a1およびa2の和が4であり;
環A1が、ナフタレン、アントラセン、またはフェナントレンであり、環A2が、フェニル、ナフチル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、炭素数1から5のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数1から5のアルキル、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炭素数1から5のアルキルで置き換えられてもよく;
Z1が、単結合、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CO−CH=CH−、−CH=CH−CO−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、または−CH2O−CH=CH−であり;
b1が、0、1、2または3である、項1に記載の化合物。
Item 2. In the formula (1), a1 P 1 and a2 P 2 are all the same and a group represented by the formula (P-1), and in the formula (P-1), M is hydrogen or fluorine , -CH 3 , or -CF 3 ;
S 1 and S 2 are independently a single bond or alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is replaced by —O—, —COO— or —OCO— And at least one of —CH 2 —CH 2 — may be replaced by —CHCHCH— or —C≡C—, and in these groups, at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. May be
a1 and a2 are independently 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of a1 and a2 is 4;
Ring A 1 is naphthalene, anthracene or phenanthrene, and ring A 2 is phenyl, naphthyl, anthracenyl or phenanthrenyl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, 1 to 5 carbon atoms And C 1 -C 5 alkyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine, or C 1 -C 5 alkyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine;
Z 1 is a single bond, -CO-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = CH-COO-, -OCO-CH = CH-, -CO- CH = CH -, - CH = CH-CO -, - CH = CH-CH 2 O -, - OCH 2 -CH = CH -, - CH = CH-OCH 2 -, or -CH 2 OCH = CH -And
Item 3. The compound according to item 1, wherein b1 is 0, 1, 2 or 3.
項3. 式(1)において、a1個のP1およびa2個のP2がすべて同一に、−OCO−HC=CH2または−OCO−(CH3)C=CH2であり;
S1およびS2が独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2−、−(CH2)2−O−、−O−(CH2)2−、−CH=CH−、−CH=CH−O−、−O−CH=CH−、−C≡C−、−C≡C−O−、−O−C≡C−、−(CH2)3−、−(CH2)3−O−、−O−(CH2)3−、−(CH2)4−、−(CH2)4−O−、および−O−(CH2)4−であり;
a1およびa2が独立して、0、1、2、3、または4であり、a1およびa2の和が4であり;
環A1が、ナフタレン、アントラセン、またはフェナントレンであり、環A2がフェニルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、−CH3、−CHF2、または−CF3で置き換えられてもよく;
Z1が、単結合、−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、または−CH2O−CH=CH−であり;
b1が、0、1または2である、項1に記載の化合物。
Item 3. In the formula (1), the same in all a1 amino P 1 and a2 one P 2, be -OCO-HC = CH 2 or -OCO- (CH 3) C = CH 2;
S 1 and S 2 independently represent a single bond, -COO-, -OCO-, -CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2 -,-(CH 2 ) 2 -,-(CH 2 ) 2— O—, —O— (CH 2 ) 2 —, —CH = CH—, —CH = CH—O—, —O—CH = CH—, —C≡C—, —C≡C—O— , -O-C≡C-,-(CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 3 -O-, -O- (CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 4 -,-(CH 2 ) 4 -O-, and -O- (CH 2) 4 - a and;
a1 and a2 are independently 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of a1 and a2 is 4;
Ring A 1 is naphthalene, anthracene or phenanthrene, ring A 2 is phenyl, and in these rings, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, -CH 3 , -CHF 2 or -CF 3 May be replaced;
Z 1 is a single bond, -CH = CH-, -CH = CH-COO-, -OCO-CH = CH-, -CH = CH-CH 2 O-, -OCH 2 -CH = CH-, -CH = CH-OCH 2 -, or -CH 2 OCH = CH- and is;
Item 3. The compound according to item 1, wherein b1 is 0, 1 or 2.
項4. 式(1−1)から(1−13)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(1−13)において、
P3、P4、P5、およびP6はすべて同一に、式(P−1)で表される基であり、式(P−1)において、Mは、水素、フッ素、−CH3、または−CF3であり;
S3、S4、S5、およびS6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−、−COO−または−OCO−、で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、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;
Z5およびZ6は独立して、単結合、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−OCO−C(CH3)=CH−、−CO−CH=CH−、−CH=CH−CO−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、または−CH2O−CH=CH−である。
Item 4. Item 2. The compound according to item 1, represented by any one of formulas (1-1) to (1-13).
In formulas (1-1) to (1-13),
P 3 , P 4 , P 5 and P 6 are all the same and a group represented by formula (P-1), and in formula (P-1), M is hydrogen, fluorine, -CH 3 , Or -CF 3 ;
S 3 , S 4 , S 5 and S 6 each independently represent a single bond or an alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —COO— Or -OCO-, and at least one -CH 2 -CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one Hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine;
Z 5 and Z 6 are each independently a single bond, -CO -, - COO -, - OCO -, - CH = CH -, - C≡C -, - CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH -, - OCO-C ( CH 3) = CH -, - CO-CH = CH -, - CH = CH-CO -, - CH = CH-CH 2 O -, - OCH 2 -CH = CH-, -CH = CH-OCH 2 -, or -CH 2 OCH = CH-.
項5. 式(1−1)から(1−13)において、P3、P4、P5、およびP6のすべてが、−OCO−HC=CH2または−OCO−(CH3)C=CH2であり;S3、S4、S5、およびS6が単結合であり;Z5およびZ6が単結合である、項4に記載の化合物。 Item 5. In formulas (1-1) to (1-13), all of P 3 , P 4 , P 5 , and P 6 are —OCO—HC = CH 2 or —OCO— (CH 3 ) C = CH 2 The compound according to item 4, wherein S 3 , S 4 , S 5 and S 6 are a single bond; and Z 5 and Z 6 are a single bond.
項6. 式(1−14)から(1−22)のいずれか1つで表される項1に記載の化合物。
式(1−14)から(1−22)において、
P7、P8、P9、およびP10はすべて同一に、式(P−1)で表される基であり、式(P−1)において、Mは、水素、フッ素、−CH3、または−CF3であり;
S7、S8、S9、およびS10が独立して、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−、−COO−または−OCO−、で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、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い。
Item 6. Item 6. The compound according to item 1, represented by any one of formulas (1-14) to (1-22):
In formulas (1-14) to (1-22),
P 7 , P 8 , P 9 and P 10 are all the same and a group represented by formula (P-1), and in formula (P-1), M is hydrogen, fluorine, -CH 3 , Or -CF 3 ;
S 7 , S 8 , S 9 and S 10 independently represent a single bond or an alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —COO— Or -OCO-, and at least one -CH 2 -CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one Hydrogen may be replaced by fluorine or chlorine.
項7. 式(1−14)から(1−22)において、P7、P8、P9、およびP10のすべてが、−OCO−HC=CH2または−OCO−(CH3)C=CH2であり;S7、S8、S9、およびS10が単結合である、項6に記載の化合物。 Item 7. In formulas (1-14) to (1-22), all of P 7 , P 8 , P 9 and P 10 are —OCO—HC = CH 2 or —OCO— (CH 3 ) C = CH 2 7. The compound according to item 6, wherein S 7 , S 8 , S 9 and S 10 are a single bond.
項8. 式(1−3−1)、(1−14−1)または(1−19−1)で表される、項1に記載の化合物。
式(1−3−1)、(1−14−1)または(1−19−1)において、M1からM12はすべて同一に、水素、フッ素、−CH3、または−CF3である。
Item 8. Item 3. The compound according to item 1, represented by formula (1-3-1), (1-14-1) or (1-19-1).
In formulas (1-3-1), (1-14-1) or (1-19-1), M 1 to M 12 are all the same and are hydrogen, fluorine, -CH 3 or -CF 3 .
項9. 項1から8のいずれか1項に記載の化合物から得られる重合体。 Item 9. 9. A polymer obtained from the compound according to any one of Items 1 to 8.
項10. 項1から8のいずれか1項に記載の化合物および項9に記載の重合体の群から選択される少なくとも1つを含有する液晶組成物。 Item 10. Item 9. A liquid crystal composition containing at least one selected from the group of compounds according to any one of items 1 to 8 and the polymer according to item 9.
項11. 式(2)から(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
X11は、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環B1、環B2および環B3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい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;
Z11、Z12およびZ13は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、または−(CH2)4−であり;
L11およびL12は独立して、水素またはフッ素である。
Item 11. Item 11. The liquid crystal composition according to item 10, further containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4).
In equations (2) to (4),
R 11 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl and alkenyl, at least one hydrogen may be replaced by fluorine, and at least one —CH 2 — is —O May be replaced by-;
X 11 represents fluorine, chlorine, -OCF 3 , -OCHF 2 , -CF 3 , -CHF 2 , -CH 2 F, -OCF 2 CHF 2 , or -OCF 2 CHFCF 3 ;
Ring B 1 , ring B 2 and ring B 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 11, Z 12 and Z 13 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C -, - COO -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, -CH 2 O-, or - (CH 2) 4 - a and;
L 11 and L 12 are independently hydrogen or fluorine.
項12. 式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも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)において、
R12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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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、少なくとも1つの−CH2−は−O−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C1は、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい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;
Z14は、単結合、−CH2CH2−、−C≡C−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、または−CH2O−であり;
L13およびL14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 12. Item 12. The liquid crystal composition according to item 10, further containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (5).
In equation (5),
R 12 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl and alkenyl, at least one hydrogen may be replaced by fluorine, and at least one —CH 2 — is —O May be replaced by-;
X 12 is —C≡N or —C≡C—C≡N;
Ring C 1 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl Or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 14 is a single bond, -CH 2 CH 2 -, - C≡C -, - COO -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, or -CH 2 O-;
L 13 and L 14 are independently hydrogen or fluorine;
i is 1, 2, 3 or 4;
項13. 式(6)から(12)で表される化合物の群から選択される少なくとも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(6)から(12)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、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、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;
S11は水素またはメチルであり;
Xは、−CF2−、−O−、または−CHF−であり;
環D1、環D2、環D3、および環D4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、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい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D5および環D6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;
Z15、Z16、Z17、およびZ18は独立して、単結合、−CH2CH2−、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、または−OCF2CH2CH2−であり;
L15およびL16は独立して、フッ素または塩素であり;
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 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 (6) to (12).
In equations (6) to (12),
R 13 and R 14 are independently 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— Well, 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— , At least one hydrogen may be replaced by fluorine;
S 11 is hydrogen or methyl;
X is -CF 2- , -O-, or -CHF-;
Ring D 1 , ring D 2 , ring D 3 , and ring D 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, or at least one hydrogen optionally substituted by fluorine 1, 4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, or decahydronaphthalene-2,6-diyl;
Ring D 5 and ring D 6 are each independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl or decahydronaphthalene, 2,6 -Diyl;
Z 15, Z 16, Z 17 , and Z 18 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - COO -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, or -OCF 2 CH 2 CH 2 -And
L 15 and L 16 are independently fluorine or chlorine;
j, k, m, n, p, q, r and s are independently 0 or 1, and the sum of k, m, n and p is 1 or 2, q, r and s The sum is 0, 1, 2 or 3 and t is 1, 2 or 3.
項14. 式(13)から(15)で表される化合物の群から選択される少なくとも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(13)から(15)において、
R16およびR17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、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E1、環E2、環E3および環E4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;
Z19、Z20およびZ21は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−COO−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 formulas (13) to (15).
In equations (13) to (15),
R 16 and R 17 are independently 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— Well, at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring E 1 , ring E 2 , ring E 3 and ring E 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 19, Z 20 and Z 21 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C-, or -COO-.
項15. 重合性化合物、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、消泡剤、重合開始剤、および重合禁止剤の少なくとも1つをさらに含有する、項10から14のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 15. Item 15. The method according to item 10, further comprising at least one of a polymerizable compound, an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet light absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, an antifoamer, a polymerization initiator, and a polymerization inhibitor The liquid crystal composition according to any one of the above.
項16. 項10から15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 16. Item 20. A liquid crystal display device containing the liquid crystal composition according to any one of items 10 to 15.
本発明は、次の項も含む。(a) 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、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤などの添加物の少なくとも1つをさらに含有する上記の重合性組成物。(b) 式(1)で表される化合物とは異なる重合性化合物をさらに含有する上記の重合性組成物。(c) 上記の重合性組成物を含有するAM素子。(d) 上記の重合性組成物を含有し、そしてPS−TN、PS−IPS、PS−FFS、PSA−VA、またはPSA−OCBのモードを有する素子。(e) 上記の重合性組成物を含有する透過型の素子。(f) 上記の重合性組成物を、ネマチック相を有する組成物としての使用。(g) 上記の組成物に光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。 The present invention also includes the following items. (A) The above-mentioned polymerizability further containing at least one of additives such as an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet light absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, an antifoaming agent, a polymerization initiator and a polymerization inhibitor Composition. (B) The polymerizable composition as described above which further contains a polymerizable compound different from the compound represented by the formula (1). (C) An AM element containing the above-described polymerizable composition. (D) A device containing the above-described polymerizable composition and having a PS-TN, PS-IPS, PS-FFS, PSA-VA, or PSA-OCB mode. (E) A transmission-type device containing the above-described polymerizable composition. (F) Use of the above-mentioned polymerizable composition as a composition having a nematic phase. (G) Use as an optically active composition by adding an optically active compound to the above composition.
本発明は、次の項も含む。(h) 式(1)で表わされる化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有し、そして正の誘電率異方性を有する重合性組成物。(i) 式(1)で表わされる化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物および式(2)〜(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有する重合性組成物。(j) 式(1)で表わされる化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物および式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有する重合性組成物。(k) 式(1)で表わされる化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物、式(2)〜(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物、および式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有する重合性組成物。 The present invention also includes the following items. (H) A polymerizable composition containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) and having positive dielectric anisotropy. (I) Polymerizability comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4) Composition. (J) A polymerizable composition comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (5). (K) at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1), at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4), and A polymerizable composition containing at least one compound selected from the group of compounds represented by).
本発明は、次の項も含む。(l) 式(1)で表わされる化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する重合性組成物。(m) 式(1)で表わされる化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物および式(6)〜(12)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有する重合性組成物。(n) 式(1)で表わされる化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物、式(6)〜(12)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物、および式(2)〜(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有する重合性組成物。(o) 上記の重合性組成物の重合によって生成する液晶複合体。(p) PSAモードを有する液晶表示素子において、上記の重合性組成物または上記の液晶複合体の使用。 The present invention also includes the following items. (L) A polymerizable composition containing at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) and having negative dielectric anisotropy. (M) Polymerizable including at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (6) to (12) Composition. (N) at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1), at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (6) to (12), and A polymerizable composition containing at least one compound selected from the group of compounds represented by (4) to (4). (O) A liquid crystal complex produced by the polymerization of the above-mentioned polymerizable composition. (P) Use of the above polymerizable composition or the above liquid crystal composite in a liquid crystal display device having a PSA mode.
1.重合性化合物
本発明の重合性化合物(1)についてまず説明し、そのあとに、合成法、重合性組成物、液晶複合体、液晶表示素子の順で説明をする。化合物(1)の第一の特徴は、ナフタレン、アントラセン、フェナントレンのような縮合環と4つの重合性基を有する点である。重合性基は縮合環に直接的に結合してもよいし、またはフェニレン、ナフタレンジイルのような二価基を介して縮合環に間接的に結合してもよい。化合物(1)の第二の特徴は、分子の対称性(または部分的な対称性)を有するという点である。この分子の骨格は縮合環であり、この縮合環は、対称性を有する。この縮合環に4つの重合性基を直接的にまたは間接的にバランスよく配置させることによって分子全体の対称性を達成することができる。化合物(1)の第三の特徴は、4つの重合性基が同一であるという点である。この特徴は、分子の対称性に寄与することができるので優れている。なお、対称性は、鏡像対称性または回転体対称性を意味する。
1. Polymerizable Compound The polymerizable compound (1) of the present invention will be described first, and thereafter, the synthetic method, the polymerizable composition, the liquid crystal composite, and the liquid crystal display device will be described in the order. The first feature of the compound (1) is that it has a condensed ring such as naphthalene, anthracene and phenanthrene and four polymerizable groups. The polymerizable group may be directly bonded to the fused ring, or may be indirectly linked to the fused ring via a bivalent group such as phenylene or naphthalenediyl. The second feature of the compound (1) is that it has molecular symmetry (or partial symmetry). The backbone of this molecule is a fused ring, which has symmetry. Symmetry of the whole molecule can be achieved by arranging four polymerizable groups directly or indirectly in a well-balanced manner in this fused ring. The third feature of the compound (1) is that the four polymerizable groups are identical. This feature is excellent as it can contribute to molecular symmetry. Symmetry means mirror symmetry or rotational symmetry.
分子が対称性を有することによって、化合物(1)は次のような長所を有することが期待される。第一は、重合性化合物の合成が容易であるという点である。ナフタレンを例にして説明する。ナフタレンの1、8位(ペリ位)の反応性は、2つの位置が対称的であるので同等である。同様に考えると、ナフタレンの2、3、6、7位(プロス位)の反応性も同等である。従って、ナフタレンの対称的な位置に、複数の官能基を導入するのは、非対称的な位置に導入するよりも容易でると考えられる。化合物(1)は対称的であるから、その合成は、比較的容易であると推察される。 Due to the symmetry of the molecule, compound (1) is expected to have the following advantages. The first point is that the synthesis of the polymerizable compound is easy. A naphthalene will be described as an example. The reactivity at the 1 and 8 (peri position) of naphthalene is equivalent since the two positions are symmetrical. Likewise, the reactivity at positions 2, 3 and 6 (pros position) of naphthalene is equivalent. Therefore, it is considered easier to introduce a plurality of functional groups at symmetrical positions of naphthalene than it is to introduce at asymmetric positions. Since the compound (1) is symmetrical, its synthesis is presumed to be relatively easy.
第二は、化合物を液晶組成物に添加したとき、液晶のオーダーパラメータ(液晶の秩序度)の低下が小さいという点である。化合物(1)は、液晶組成物に添加したあと重合させることによって、液晶分子のあいだに重合体のネットワークを生成する。PSAモードでは、この重合体を液晶分子の制御に利用している。重合性化合物を液晶組成物に添加したとき、液晶のオーダーパラメータが低下する。化合物(1)は、分子の対称性を有するか、または部分的な対称性を有するので、オーダーパラメータの低下が小さいと推察される。 The second point is that when the compound is added to the liquid crystal composition, the decrease in the order parameter (degree of order of the liquid crystal) of the liquid crystal is small. The compound (1) forms a polymer network between liquid crystal molecules by being added to the liquid crystal composition and then polymerized. In the PSA mode, this polymer is used to control liquid crystal molecules. When a polymerizable compound is added to the liquid crystal composition, the order parameter of the liquid crystal decreases. Since the compound (1) has molecular symmetry or partial symmetry, it is presumed that the decrease in order parameter is small.
化合物(No.1)は、4つの重合性基が同一である本発明の化合物である。化合物(III)は、4つの重合性基のうち1つが同一ではない中国特許公開公報102888231号明細書で開示された化合物である。分子模型によってこれらの化合物を比較した。その結果、化合物(No.1)は、化合物(III)に比較して、より細長い楕円形であることが分かった。したがって、化合物(No.1)は、棒状の液晶分子に添加されたとき、オーダーパラメータを低下させにくいと推察される。
The compound (No. 1) is a compound of the present invention in which four polymerizable groups are identical. The compound (III) is a compound disclosed in Chinese Patent Publication No. 102888231 specification in which one of four polymerizable groups is not identical. These compounds were compared by molecular model. As a result, it was found that the compound (No. 1) had a more elongated oval shape than the compound (III). Therefore, it is presumed that the compound (No. 1) is difficult to reduce the order parameter when added to rod-like liquid crystal molecules.
化合物(1)の好ましい例について説明をする。
化合物(1)の重合性基P1およびP2、連結基S1およびS2、環A1およびA2、または結合基Z1の好ましい例は、化合物(1)の下位式にも適用される。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。
Preferred examples of the compound (1) will be described.
Preferred examples of the polymerizable groups P 1 and P 2 , the linking groups S 1 and S 2 , the rings A 1 and A 2 , or the linking group Z 1 of the compound (1) also apply to the subformula of the compound (1) Ru. Compound (1) may contain isotopes such as 2 H (deuterium) and 13 C in an amount larger than the natural abundance ratio, because there is no large difference in the physical properties of the compounds.
式(1)において、P1およびP2は、式(P−1)、(P−2)、および(P−3)で表わされる基から選択された基であり、式(P−1)において、Mは、水素、フッ素、−CH3、または−CF3である。
そして、a1個のP1およびa2個のP2はすべて同じである。
In Formula (1), P 1 and P 2 are groups selected from the groups represented by Formulas (P-1), (P-2), and (P-3), and Formula (P-1) in, M is hydrogen, fluorine, -CH 3 or -CF 3,.
Then, a1 one of P 1 and a2 one of P 2 are all the same.
P1およびP2の好ましい例は、基(P−1)および(P−2)である。さらに好ましい例は基(P−1)である。基(P−1)において、好ましいMは、水素、フッ素または−CH3である。さらに好ましいMは水素または−CH3である。P1およびP2の特に好ましい例は、アクリロイルオキシ(−OCO−HC=CH2)およびメタクリロイルオキシ(−OCO−(CH3)C=CH2)である。特に好ましい例は、メタクリロイルオキシである。 Preferred examples of P 1 and P 2 are the groups (P-1) and (P-2). A further preferred example is a group (P-1). In group (P-1), preferred M is hydrogen, fluorine or -CH 3. More preferably M is hydrogen or -CH 3. Particularly preferred examples of P 1 and P 2 are acryloyloxy (—OCO—HC = CH 2 ) and methacryloyloxy (—OCO— (CH 3 ) C = CH 2 ). A particularly preferred example is methacryloyloxy.
式(1)において、S1およびS2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−、−COO−または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、ハロゲンで置き換えられてもよい。ハロゲンの好ましい例は、フッ素または塩素である。さらに好ましい例は、フッ素である。 In the formula (1), S 1 and S 2 independently represent a single bond or an alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —COO— or -OCO- may be replaced, and at least one -CH 2 -CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and in these groups, at least one hydrogen is , May be replaced by halogen. Preferred examples of halogen are fluorine or chlorine. A further preferred example is fluorine.
S1またはS2の好ましい例は、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2−、−(CH2)2−O−、−O−(CH2)2−、−CH=CH−、−CH=CH−O−、−O−CH=CH−、−C≡C−、−C≡C−O−、−O−C≡C−、−(CH2)3−、−(CH2)3−O−、−O−(CH2)3−、−(CH2)4−、−(CH2)4−O−、または−O−(CH2)4−である。さらに好ましい例は、単結合、−CH2−、−(CH2)2−O−、−O−(CH2)2−、−CH=CH−、−CH=CH−O−、および−O−CH=CH−である。最も好ましい例は、単結合である。 Preferred examples of S 1 or S 2 include single bond, -COO-, -OCO-, -CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2 -,-(CH 2 ) 2- and-(CH 2 ) 2— O—, —O— (CH 2 ) 2 —, —CH = CH—, —CH = CH—O—, —O—CH = CH—, —C≡C—, —C≡C—O— , -O-C≡C-,-(CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 3 -O-, -O- (CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 4 -,-(CH 2 ) 4 -O-, or -O- (CH 2) 4 - a. Further preferred examples are single bond, -CH 2 -,-(CH 2 ) 2 -O-, -O- (CH 2 ) 2- , -CH = CH-, -CH = CH-O-, and -O. -CH = CH-. The most preferred example is a single bond.
式(1)において、a1およびa2は独立して、0、1、2、3、または4であり、a1およびa2の和は4である。 In formula (1), a1 and a2 are independently 0, 1, 2, 3 or 4 and the sum of a1 and a2 is 4.
a1およびa2の好ましい組み合わせは、(a1=4、a2=0)、(a1=2、a2=2)または(a1=0、a2=4)である。さらに好ましい組み合わせは、(a1=4、a2=0)または(a1=2、a2=2)である。特に好ましい組み合わせは(a1=4、a2=0)である。 Preferred combinations of a1 and a2 are (a1 = 4, a2 = 0), (a1 = 2, a2 = 2) or (a1 = 0, a2 = 4). A further preferred combination is (a1 = 4, a2 = 0) or (a1 = 2, a2 = 2). A particularly preferred combination is (a1 = 4, a2 = 0).
式(1)において、環A1は、ナフタレン、アントラセン、またはフェナントレンであり、正確に表現すると、これらの環から由来する(a1+b1)価の基である。環A2は、シクロへキシル、フェニル、ナフチル、アントラセニル、またはフェナントレニルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、炭素数1から10のアルキル、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から10のアルキルで置き換えられてもよい。 In the formula (1), the ring A 1 is naphthalene, anthracene or phenanthrene, which is exactly the (a1 + b1) -valent group derived from these rings. Ring A 2 is cyclohexyl, phenyl, naphthyl, anthracenyl or phenanthrenyl, and in these rings, at least one hydrogen is halogen, alkyl having 1 to 10 carbons, or at least one hydrogen is replaced by halogen It may be substituted by alkyl having 1 to 10 carbon atoms.
ハロゲンの好ましい例は、フッ素または塩素である。さらに好ましい例は、フッ素である。少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、ジフルオロメチル、およびトリフルオロメチルである。 Preferred examples of halogen are fluorine or chlorine. A further preferred example is fluorine. Preferred examples of alkyl in which at least one hydrogen is replaced by halogen are fluoromethyl, difluoromethyl and trifluoromethyl.
環A1の好ましい例は、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、1−メチルナフタレン、1−フルオロナフタレン、1−トリフルオロメチルナフタレン、1−フルオルアントラセン、またはフェナントレンである。さらに好ましい例は、ナフタレン、アントラセン、およびフェナントレンである。環A2の好ましい例は、シクロへキシル、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、4−メチルフェニル、および1−フルオロ−2−ナフチルである。さらに好ましい例は、フェニル、ナフチル、アントラセニル、およびフェナントレニルである。 Preferred examples of ring A 1 are naphthalene, anthracene, phenanthrene, 1-methylnaphthalene, 1-fluoronaphthalene, 1-trifluoromethylnaphthalene, 1-fluoroanthracene or phenanthrene. Further preferred examples are naphthalene, anthracene and phenanthrene. Preferred examples of ring A 2 are cyclohexyl, phenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, 4-methylphenyl and 1-fluoro-2-naphthyl. Further preferred examples are phenyl, naphthyl, anthracenyl and phenanthrenyl.
式(1)において、Z1は、単結合、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=C(CH3)−、−C(CH3)=CH−、−C(CH3)=C(CH3)−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C(CH3)=CH−COO−、−OCO−CH=CH(CH3)−、−CH=C(CH3)−COO−、−OCO−C(CH3)=CH−、−C(CH3)=C(CH3)−COO−、−OCO−C(CH3)=C(CH3)−、−CH=CH−CO−、−CO−CH=CH−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、または−CH2O−CH=CH−である。 In formula (1), Z 1 is a single bond, -CO-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, -C≡C-, -CH = C (CH 3 )-, -C ( CH 3) = CH -, - C (CH 3) = C (CH 3) -, - CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH -, - C (CH 3) = CH-COO -, - OCO-CH = CH (CH 3 ) -, - CH = C (CH 3) -COO -, - OCO-C (CH 3) = CH -, - C (CH 3) = C (CH 3) -COO- , -OCO-C (CH 3 ) = C (CH 3 )-, -CH = CH-CO-, -CO-CH = CH-, -CH = CH-CH 2 O-, -OCH 2 -CH = CH -, - CH = CH-OCH 2 -, or -CH 2 OCH = CH-.
Z1の好ましい例は、単結合、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−、−C(CH3)=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−CO−、−CO−CH=CH−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、および−CH2O−CH=CH−である。さらに好ましい例は、単結合または−CH=CH−である。最も好ましい例は単結合である。 Preferred examples of Z 1 include a single bond, -CO-, -COO-, -OCO-, -CH = CH-, -C≡C-, -C (CH 3 ) = CH-, -CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH -, - CH = CH-CO -, - CO-CH = CH -, - CH = CH-CH 2 O -, - OCH 2 -CH = CH -, - CH = CH- OCH 2 -, and -CH 2 OCH = a CH-. Further preferred examples are a single bond or -CH = CH-. The most preferred example is a single bond.
式(1)において、b1は、0、1、2、3、または4である。b1の好ましい例は、分子の対称性の観点から、0、2、および4である。さらに好ましい例は、0および2である。b1が0である化合物の例は、化合物(1−14)〜(1−22)である。b1が2である化合物の例は、化合物(1−1)〜(1−13)である。特に好ましい例は、0である。 In formula (1), b1 is 0, 1, 2, 3, or 4. Preferred examples of b1 are 0, 2 and 4 from the viewpoint of molecular symmetry. Further preferred examples are 0 and 2. Examples of compounds in which b1 is 0 are compounds (1-14) to (1-22). Examples of compounds in which b1 is 2 are compounds (1-1) to (1-13). A particularly preferred example is 0.
なお、P1に結合するS1の元素が酸素であるのは好ましくない。−COO−O−、−O−O−のような二価基が生成するからである。このルールは、P2とS2との結合などにも適用される。 Incidentally, the element S 1 to bind to P 1 is oxygen is not preferred. This is because a divalent group such as -COO-O- or -O-O- is formed. This rule also applies to such binding of P 2 and S 2.
化合物(1)の好ましい例は、項4または項5に記載の化合物(1−1)〜(1−22)である。さらに好ましい例は、分子の対称性の観点から、化合物(1−1)、(1−4)、および(1−14)〜(1−22)である。部分的な対称性という観点から好ましい例は、化合物(1−2)、(1−3)、(1−5)、(1−7)、(1−9)、および(1−13)である。特に好ましい例は、化合物(1−14)〜(1−22)である。化合物(1)の好ましい具体的な化合物は、項8に記載の化合物(1−3−1)、(1−14−1)、または(1−19−1)である。 The preferable example of a compound (1) is compound (1-1)-(1-22) as described in claim 4 or 5. Further preferred examples are compounds (1-1), (1-4), and (1-14) to (1-22) from the viewpoint of molecular symmetry. Preferred examples from the viewpoint of partial symmetry are compounds (1-2), (1-3), (1-5), (1-7), (1-9), and (1-13) is there. Particularly preferred examples are compounds (1-14) to (1-22). The preferable specific compound of a compound (1) is a compound (1-3-1), (1-14-1), or (1-19-1) described in item 8.
2.合成法
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り合成できる。出発物質に目的の重合性基P、連結基S,環A、または結合基Zを導入する方法は、フーベン−ヴァイル(Houben-Wyle, Methoden der Organische Chemie, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart)、オーガニック・シンセシズ(Organic Syntheses, John Wily & Sons, Inc.)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wily & 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. Synthetic Method A synthetic method of compound (1) will be described. The compound (1) can be synthesized by appropriately combining the methods of synthetic organic chemistry. Houben-Wyle, Methoden der Organische Chemie, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, Organic method for introducing the desired polymerizable group P, linking group S, ring A or linking group Z into the starting material Syntheses (Organic Syntheses, John Wily & Sons, Inc.), Organic Reactions (Organic Reactions, John Wily & Sons Inc.), Comprehensive Organic Synthesis (Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press), New Experimental Chemistry Course ( Maruzen) and others.
2−1.結合基Zの生成
化合物(1)における結合基Zを生成する方法の例は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、MSG1(またはMSG2)は、少なくとも1つの環を有する一価の有機基である。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)〜(1R)は、化合物(1)に相当する。エステルの生成においては、−COO−を有する化合物の合成法を示した。−OCO−を有する化合物もこの合成法によって合成することが可能である。他の非対称な結合基についても同様である。
2-1. Formation of Bonding Group Z An example of a method of generating the bonding group Z in the compound (1) is as the scheme below. 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 ) may be identical or different. Compounds (1A) to (1R) correspond to compound (1). In formation of ester, the synthesis method of the compound which has -COO- was shown. Compounds having -OCO- can also be synthesized by this synthetic method. The same applies to other asymmetric linking groups.
(1)単結合の生成
アリールホウ酸(21)と公知の方法で合成される化合物(22)とを、炭酸塩水溶液中、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、公知の方法で合成される化合物(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化合物(22)を反応させることによっても合成される。
(1) Formation of Single Bond: Arylboric acid (21) is reacted with a compound (22) synthesized by a known method in an aqueous carbonate solution in the presence of a catalyst such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium. Compound (1A) is synthesized. Compound (1A) is prepared by reacting compound (23) synthesized by a known method with n-butyllithium and then with zinc chloride, and reacting compound (22) in the presence of a catalyst such as dichlorobis (triphenylphosphine) palladium. It is also synthesized by reacting.
(2)−COO−の生成
化合物(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。この化合物(24)と、公知の方法で合成されるフェノール(25)とをDCC(1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(N,N−ジメチル−4−アミノピリジン)の存在下で脱水縮合させて化合物(1B)を合成する。
(2) Formation of -COO- Compound (23) is reacted with n-butyllithium and then carbon dioxide to obtain carboxylic acid (24). This compound (24) and phenol (25) synthesized by a known method are subjected to dehydration condensation in the presence of DCC (1,3-dicyclohexylcarbodiimide) and DMAP (N, N-dimethyl-4-aminopyridine). Thus, the compound (1B) is synthesized.
(3)−CH=CH−の生成
化合物(23)をn−ブチルリチウムで処理した後、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)などのホルムアミドと反応させてアルデヒド(28)を得る。公知の方法で合成されるホスホニウム塩(27)をカリウムtert−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、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、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
(3) Formation of —CH = CH— Compound (23) is treated with n-butyllithium and then reacted with formamide such as N, N-dimethylformamide (DMF) to obtain aldehyde (28). The compound (1D) is synthesized by reacting a phosphorylide generated by treating a phosphonium salt (27) synthesized by a known method with a base such as potassium tert-butoxide, with an aldehyde (28). Depending on the reaction conditions, a cis form is formed, and if necessary, the cis form is isomerized to a trans form by a known method.
(4)−(CH2)2−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。
(4) Formation of-(CH 2 ) 2- Compound (1E) is synthesized by hydrogenating compound (1D) in the presence of a catalyst such as palladium carbon.
(5)−(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、項(III)の方法に従って反応を行い、−(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。
(5) Formation of (CH 2 ) 4-Using phosphonium salt (29) in place of phosphonium salt (27), the reaction is carried out according to the method of item (III), and-(CH 2 ) 2 -CH = CH- To obtain a compound having The compound is catalytically hydrogenated to synthesize a compound (1F).
(6)−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、化合物(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(30)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(30)を化合物(22)と反応させて、化合物(1G)を合成する。
(6) Formation of -C≡C- After reacting compound (23) with 2-methyl-3-butyn-2-ol in the presence of a catalyst of dichloropalladium and copper halide, under basic conditions Deprotection provides compound (30). Compound (30) is reacted with compound (22) in the presence of a catalyst of dichloropalladium and copper halide to synthesize compound (1G).
(7)−CH2O−の生成
化合物(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(32)を得る。これを臭化水素酸などでハロゲン化して化合物(33)を得る。炭酸カリウムなどの存在下で、化合物(33)を化合物(31)と反応させて化合物(1J)を合成する。
(7) Formation of —CH 2 O— Compound (28) is reduced with a reducing agent such as sodium borohydride to give compound (32). This is halogenated with hydrobromic acid or the like to obtain a compound (33). Compound (33) is reacted with compound (31) in the presence of potassium carbonate or the like to synthesize compound (1J).
(8)−(CH2)3−O−の生成
化合物(28)の代わりに化合物(34)を用いて、項(VII)の方法に従って化合物(1K)を合成する。
(8) Production of (CH 2 ) 3 -O- Using Compound (34) in place of Compound (28), Compound (1K) is synthesized according to the method of Item (VII).
(9)−COCH=CH−の生成
水酸化バリウム存在下、化合物(37)と化合物(28)を反応させることにより、化合物(1L)を合成する。
(9) Production of -COCH = CH- A compound (1 L) is synthesized by reacting the compound (37) with the compound (28) in the presence of barium hydroxide.
(10)−C(CH3)=C(CH3)−の生成
亜鉛と四塩化チタンの存在下、化合物(37)と化合物(38)を反応させることにより、化合物(1M)を合成する。
(10) Formation of —C (CH 3 ) = C (CH 3 ) — The compound (1M) is synthesized by reacting the compound (37) and the compound (38) in the presence of zinc and titanium tetrachloride.
(11)−CH=CH−COO−の生成
水素化ナトリウムなどの塩基をジエチルホスホノ酢酸エチルに作用させてリンイリドを調製し、このリンイリドをアルデヒド(39)と反応させてエステル(40)を得る。このエステル(40)を水酸化ナトリウムなどの塩基の存在下で加水分解してカルボン酸(41)を得る。この化合物とアルコール(25)とを脱水縮合させて化合物(1N)を合成する。
(11) Formation of -CH = CH-COO- A base such as sodium hydride is allowed to act on diethyl phosphonoacetate to prepare a phosphorus ylide, which is reacted with an aldehyde (39) to obtain an ester (40) . The ester (40) is hydrolyzed in the presence of a base such as sodium hydroxide to give the carboxylic acid (41). The compound and alcohol (25) are dehydrated and condensed to synthesize a compound (1N).
(12)−C(CH3)=CH−COO−の生成
水素化ナトリウムなどの塩基をジエチルホスホノ酢酸エチルに作用させてリンイリドを調製し、このリンイリドをメチルケトン(37)と反応させてエステル(42)を得る。このエステル(42)を水酸化ナトリウムなどの塩基の存在下で加水分解してカルボン酸(43)を得る。この化合物とアルコール(25)とを脱水縮合させて化合物(1P)を得る。
(12) Formation of —C (CH 3 ) = CH—COO— A base such as sodium hydride is allowed to act on diethylphosphonoethyl acetate to prepare a phosphorus ylide, which is reacted with a methyl ketone (37) to give an ester ( 42). The ester (42) is hydrolyzed in the presence of a base such as sodium hydroxide to give the carboxylic acid (43). The compound is dehydrated and condensed with an alcohol (25) to obtain a compound (1P).
(13)−CH=CH−CH2O−の生成
エステル(47)を水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)によって還元することによってアルコール(44)を得る。トリフェニルホスフィンの存在下、アルコール(44)とN−ブロモスクシンイミド(NBS)の反応によって臭化物(45)を得る。この化合物と化合物(25)とを脱水縮合させて化合物(1Q)を得る。
(13) to obtain the alcohol (44) by -CH = CH-CH 2 O- generate ester (47) is reduced by diisobutylaluminum hydride (DIBAL). The reaction of alcohol (44) with N-bromosuccinimide (NBS) in the presence of triphenylphosphine gives bromide (45). This compound and compound (25) are dehydrated and condensed to obtain compound (1Q).
(14)−CO−の生成
化合物(23)にn−ブチルリチウムを、続いてアルデヒド(38)を反応させてアルコール(46)を得る。アルコール(46)とJones試薬などの酸化剤を反応させることによって化合物(1R)を合成する。
(14) Formation of -CO- Compound (23) is reacted with n-butyllithium and then aldehyde (38) to give alcohol (46). Compound (1R) is synthesized by reacting alcohol (46) with an oxidizing agent such as Jones reagent.
2−2.重合性基Pの生成
下記の重合性基を生成する方法の例は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、MSG1は、少なくとも1つの環を有する一価の有機基である。化合物(1S)〜(1X)は、化合物(1)に相当する。
2-2. Formation of Polymerizable Group P An example of a method of generating the following polymerizable group is as shown in the following scheme. In this scheme, MSG 1 is a monovalent organic group having at least one ring. Compounds (1S) to (1X) correspond to compound (1).
(1)M2CH=CM1−COO−の生成
M1およびM2がともに−CF3ではない場合、M1がフッ素であり、M2が−CF3ではない場合、またはM1が−CF3であり、M2がフッ素ではない場合は、上のスキームに示したカルボン酸(51)が市販されている。このカルボン酸(51)と化合物(31)をDCCとDMAPの存在下で脱水縮合させて化合物(1S)を合成する。
(1) Generation of M 2 CH = CM 1 -COO- When M 1 and M 2 are not both —CF 3 , M 1 is fluorine and M 2 is not —CF 3 or M 1 is — When it is CF 3 and M 2 is not fluorine, the carboxylic acid (51) shown in the above scheme is commercially available. The carboxylic acid (51) and the compound (31) are dehydrated and condensed in the presence of DCC and DMAP to synthesize a compound (1S).
M1およびM2がともに−CF3である場合は、カルボン酸(52)と化合物(31)とをDCCとDMAPの存在下で脱水縮合させて化合物(53)を得る。触媒量のヨウ化銅存在下、化合物(53)と2,2−ジフルオロ−2−(フルオロスルホニル)酢酸メチルとを反応させて化合物(1T)を合成する。 When M 1 and M 2 are both —CF 3 , the carboxylic acid (52) and the compound (31) are dehydrated and condensed in the presence of DCC and DMAP to obtain a compound (53). The compound (53) is reacted with methyl 2,2-difluoro-2- (fluorosulfonyl) acetate in the presence of a catalytic amount of copper iodide to synthesize a compound (1T).
M1がフッ素であり、M2が−CF3である場合は、カルボン酸(54)と化合物(31)をDCCとDMAPの存在下で脱水縮合させて化合物(55)を得る。化合物(55)をDASTなどのフッ素化剤でフッ素化し、化合物(56)を得る。触媒量のヨウ化銅存在下、化合物(56)と2,2−ジフルオロ−2−(フルオロスルホニル)酢酸メチルとを反応させて化合物(1U)を合成する。 When M 1 is fluorine and M 2 is —CF 3 , the carboxylic acid (54) and the compound (31) are dehydrated and condensed in the presence of DCC and DMAP to obtain a compound (55). Compound (55) is fluorinated with a fluorinating agent such as DAST to give compound (56). The compound (56) is reacted with methyl 2,2-difluoro-2- (fluorosulfonyl) acetate in the presence of a catalytic amount of copper iodide to synthesize a compound (1 U).
M1が−CF3であり、M2がフッ素である場合は、カルボン酸(57)を出発物質に用い、前記の方法に従って化合物(1V)を合成する。 When M 1 is —CF 3 and M 2 is fluorine, carboxylic acid (57) is used as a starting material, and compound (1V) is synthesized according to the method described above.
(2)ビニルオキシ基の生成
炭酸カリウムなどの存在下で、化合物(31)と臭化ビニルとを反応させて化合物(1W)を合成する。
(2) Formation of vinyloxy group In the presence of potassium carbonate or the like, compound (31) and vinyl bromide are reacted to synthesize compound (1W).
(3)エポキシ基の生成
公知の方法で合成されるビニル化合物(58)をメタクロロ過安息香酸(mCPBA)などで酸化して、化合物(1X)を合成する。
(3) Formation of Epoxy Group A vinyl compound (58) synthesized by a known method is oxidized with metachloroperbenzoic acid (mCPBA) or the like to synthesize a compound (1X).
2−3.連結基Sの生成
化合物(1)における連結基Sを生成する方法の例は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、MSG1は、少なくとも1つの環を有する一価の有機基である。化合物(1Y)は、化合物(1)に相当する。
2-3. Generation of Linking Group S An example of a method for generating a linking group S in compound (1) is as shown in the following scheme. In this scheme, MSG 1 is a monovalent organic group having at least one ring. The compound (1Y) corresponds to the compound (1).
(1)−CH2O−の生成
炭酸カリウムなどの存在下で、公知の方法で合成される化合物(59)と化合物(31)とを反応させて化合物(60)を得る。化合物(60)を水素化リチウムアルミニウムなどの還元剤で還元し、化合物(61)を得る。化合物(61)をデスマーチン試薬などの酸化剤で酸化し、アルデヒド(62)を得る。メチルトリフェニルホスホニウムブロミドをカリウムtert−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド(62)に反応させて化合物(63)を得る。
(1) Formation of —CH 2 O— In the presence of potassium carbonate or the like, a compound (59) synthesized by a known method is reacted with a compound (31) to obtain a compound (60). Compound (60) is reduced with a reducing agent such as lithium aluminum hydride to give compound (61). Compound (61) is oxidized with an oxidizing agent such as Dess-Martin reagent to give aldehyde (62). The phosphorus ylide generated by treating methyltriphenylphosphonium bromide with a base such as potassium tert-butoxide is reacted with an aldehyde (62) to give a compound (63).
化合物(61)にM2CH=CM1−COO−を導入する場合は、前記の方法に従って、化合物(61)と化合物(51)の脱水縮合を行う。化合物(61)にビニルオキシ基を導入する場合は、前記の方法に従って、化合物(61)と臭化ビニルとの反応を行う。化合物(63)にエポキシ基を導入する場合は、前記の方法に従って化合物(63)のエポキシ化反応を行う。 When M 2 CH = CM 1 -COO- is introduced into the compound (61), dehydration condensation of the compound (61) and the compound (51) is performed according to the method described above. When a vinyloxy group is introduced into compound (61), the reaction of compound (61) with vinyl bromide is carried out according to the method described above. When an epoxy group is introduced into the compound (63), the epoxidation reaction of the compound (63) is performed according to the method described above.
(2)−CH=CH−の生成
公知の方法で合成されるホスホニウム塩(64)をカリウムtert−ブトキシドのような塩基で処理して発生させたリンイリドを、アルデヒド(38)に反応させて化合物(65)を得る。化合物(65)にM2CH=CM1−COO−を導入する場合は、前記の方法に従って、化合物(65)と化合物(51)の脱水縮合を行う。化合物(65)にビニルオキシ基を導入する場合は、前記の方法に従って、化合物(65)と臭化ビニルとの反応を行う。化合物(65)にエポキシ基を導入する場合は、前記の方法に従って−CH2OHを−CH=CH2に変換したあと、エポキシ化反応を行う。
(2) Formation of -CH = CH- A compound obtained by reacting a phosphorylide generated by treating a phosphonium salt (64) synthesized by a known method with a base such as potassium tert-butoxide with an aldehyde (38) Get (65). When M 2 CH = CM 1 -COO- is introduced into the compound (65), dehydration condensation of the compound (65) and the compound (51) is performed according to the method described above. When a vinyloxy group is introduced into compound (65), the reaction of compound (65) with vinyl bromide is carried out according to the method described above. When an epoxy group is introduced into compound (65), epoxidation reaction is carried out after converting -CH 2 OH to -CH = CH 2 according to the method described above.
M2CH=CM1−COO−の導入は、次の方法でもよい。炭酸カリウムなどの存在下で、公知の方法で合成されるアルデヒド(66)と酸無水物(67)とカルボン酸ナトリウム(68)とを反応させて化合物(1Y)を合成する。 The introduction of M 2 CH = CM 1 -COO- may be by the following method. Compound (1Y) is synthesized by reacting aldehyde (66), acid anhydride (67) and sodium carboxylate (68) synthesized by a known method in the presence of potassium carbonate and the like.
(3)−CH2CH2−の生成
化合物(65)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(69)を合成する。このアルコールにM2CH=CM1−COO−、ビニルオキシ基またはエポキシ基を導入する方法は、前記のとおりである。
(3) Formation of —CH 2 CH 2 — Compound (69) is synthesized by hydrogenating compound (65) in the presence of a catalyst such as palladium carbon. The method of introduce | transducing M < 2 > CH = CM < 1 > -COO-, a vinyloxy group, or an epoxy group into this alcohol is as above-mentioned.
2−4.環Aの生成
環A1は、ナフタレン、アントラセンなどであり、環A2は、シクロへキシル、フェニル、ナフチルなどである。化合物(1)を合成する際に出発物質として必要になるナフタレン、アントラセンなどの化合物のヒドロキシ誘導体は、市販されている。シクロへキシル、フェニル、ナフチルのような一価基は、ヒドロキシ化合物を出発物質として選択することによって合成に利用することができる。
2-4. Formation of Ring A Ring A 1 is naphthalene, anthracene and the like, and ring A 2 is cyclohexyl, phenyl, naphthyl and the like. Hydroxy derivatives of compounds such as naphthalene and anthracene which are required as starting materials when synthesizing compound (1) are commercially available. Monovalent groups such as cyclohexyl, phenyl, naphthyl can be used in the synthesis by selecting hydroxy compounds as starting materials.
3.重合性組成物
重合性組成物は、化合物(1)の少なくとも1つを第一成分として含む。組成物の成分が第一成分だけであってもよい。組成物は、第二成分、第三成分などを含んでもよい。第二成分などの種類は、目的とする重合体の種類や用途に依存する。この重合性組成物は、第二成分として、化合物(1)とは異なる、その他の重合性化合物をさらに含んでもよい。その他の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、エチレンオキシド(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とを有する化合物も含まれる。
3. Polymerizable Composition The polymerizable composition contains at least one of the compounds (1) as a first component. The component of the composition may be only the first component. The composition may include a second component, a third component, and the like. The type of the second component and the like depends on the type and application of the target polymer. The polymerizable composition may further contain, as a second component, another polymerizable compound different from the compound (1). Preferred examples of other polymerizable compounds are acrylates, methacrylates, vinyl compounds, vinyloxy compounds, propenyl ethers, ethylene oxide (oxiranes, oxetanes), and vinyl ketones. Further preferred examples are compounds having at least one acryloyloxy and compounds having at least one methacryloyloxy. Further preferred examples also include compounds having acryloyloxy and methacryloyloxy.
その他の重合性化合物の追加例は、化合物(M−1)〜(M−12)である。化合物(M−1)〜(M−12)において、R25、R26およびR27は独立して、水素またはメチルであり;u、xおよびyは独立して、0または1であり;vおよびwは独立して、1から10の整数であり;L21、L22、L23、L24、L25、およびL26は独立して、水素またはフッ素である。 Additional examples of the other polymerizable compound are compounds (M-1) to (M-12). In the compounds (M-1) to (M-12), R 25 , R 26 and R 27 are independently hydrogen or methyl; u, x and y are independently 0 or 1; v And w are independently an integer of 1 to 10; L 21 , L 22 , L 23 , L 24 , L 25 and L 26 are independently hydrogen or fluorine.
重合性組成物の第二成分が液晶相を有する重合性化合物であるとき、液晶分子の配向を制御しながら重合させることによって光学異方性体が生成する。この光学異方性体は、位相差膜、偏光素子、円偏光素子、楕円偏光素子、反射防止膜、選択反射膜、色補償膜、視野角補償膜などに用いることができる。光学異方性体の物性を調整する目的で重合開始剤などの添加物を重合性組成物に添加してもよい。 When the second component of the polymerizable composition is a polymerizable compound having a liquid crystal phase, an optical anisotropic substance is formed by polymerization while controlling the alignment of liquid crystal molecules. This optically anisotropic substance can be used for a retardation film, a polarization element, a circular polarization element, an elliptical polarization element, an antireflection film, a selective reflection film, a color compensation film, a viewing angle compensation film, and the like. Additives such as a polymerization initiator may be added to the polymerizable composition for the purpose of adjusting the physical properties of the optically anisotropic substance.
重合性組成物は、第二成分として液晶組成物を含んでもよい。PS−TN、PS−IPS、PS−FFS、PSA−VA、PSA−OCBなどのモード用の液晶表示素子を目的とする場合、重合性組成物は、化合物(1)を成分Aとして含み、下に示す成分B、C、D、およびEから選択された化合物をさらに含むことが好ましい。成分Bは、化合物(2)〜(4)である。成分Cは化合物(5)である。成分Dは、化合物(6)〜(12)である。成分Eは、化合物(13)〜(15)である。このような重合性組成物を調製するときには、正または負の誘電率異方性、誘電率異方性の大きさなどを考慮して成分B、C、D、およびEを選択することが好ましい。成分を適切に選択した重合性組成物は、高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、適切な(すなわち、大きなまたは小さな)光学異方性、正または負に大きな誘電率異方性、および適切な(すなわち、大きなまたは小さな)弾性定数を有する。 The polymerizable composition may contain a liquid crystal composition as a second component. When aiming at a liquid crystal display device for modes such as PS-TN, PS-IPS, PS-FFS, PSA-VA, PSA-OCB, the polymerizable composition contains Compound (1) as Component A, and It is preferred to further include a compound selected from components B, C, D and E shown in Component B is compounds (2) to (4). Component C is a compound (5). Component D is compounds (6) to (12). Component E is compounds (13) to (15). When preparing such a polymerizable composition, it is preferable to select components B, C, D, and E in consideration of positive or negative dielectric anisotropy, magnitude of dielectric anisotropy, etc. . Polymerizable compositions with appropriately selected components have a high upper temperature limit, a low lower temperature limit, a low viscosity, a suitable (ie large or small) optical anisotropy, a positive or negative large dielectric anisotropy, and Have a large (or small) elastic constant.
重合性組成物は、液晶組成物に化合物(1)を添加することによって調製される。このような組成物において、化合物(1)、すなわち成分Aの添加量は、液晶組成物に基づいて0.05重量%〜20重量%の範囲である。より好ましい添加量は、0.1重量%〜10重量%の範囲である。さらに好ましい添加量は、0.2重量%〜1重量%の範囲である。化合物(1)とは異なる、その他の重合性化合物の少なくとも1つをさらに添加してもよい。この場合、化合物(1)とその他の重合性化合物の合計の添加量は、上記の範囲内であることが好ましい。その他の重合性化合物を適切に選択することによって、生成する重合体の物性を調整することができる。その他の重合性化合物の例は、先に説明したとおり、アクリレート、メタクリレートなどである。この例には、化合物(M−1)〜(M−12)も含まれる。 The polymerizable composition is prepared by adding the compound (1) to the liquid crystal composition. In such composition, the addition amount of the compound (1), that is, the component A is in the range of 0.05% by weight to 20% by weight based on the liquid crystal composition. A more preferable addition amount is in the range of 0.1% by weight to 10% by weight. A further preferable addition amount is in the range of 0.2% by weight to 1% by weight. At least one other polymerizable compound different from compound (1) may be further added. In this case, the total added amount of the compound (1) and the other polymerizable compound is preferably within the above range. The physical properties of the resulting polymer can be adjusted by appropriately selecting other polymerizable compounds. Examples of other polymerizable compounds are acrylates, methacrylates and the like as described above. Compounds (M-1) to (M-12) are also included in this example.
成分B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Bの好ましい例として、化合物(2−1)〜(2−16)、化合物(3−1)〜(3−113)、および化合物(4−1)〜(4−57)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X11の定義は、項11と同一である。 Component B is a compound having a halogen or fluorine-containing group at the right end. Preferred examples of component B include compounds (2-1) to (2-16), compounds (3-1) to (3-113), and compounds (4-1) to (4-57). it can. In the compounds of component B, the definitions of R 11 and X 11 are the same as in item 11.
成分Bは、誘電率異方性が正であり、熱、光などに対する安定性が非常に優れているので、PS−IPS、PS−FFS、PSA−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Bの含有量は、液晶組成物に基づいて1重量%〜99重量%の範囲が適しており、好ましくは10重量%〜97重量%の範囲、より好ましくは40重量%〜95重量%の範囲である。この組成物は、化合物(13)〜(15)(成分E)をさらに添加することにより粘度を調整することができる。成分Bを誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分Bの含有量は液晶組成物に基づいて30重量%以下が好ましい。成分B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。 Component B has a positive dielectric anisotropy and is very excellent in stability to heat, light and the like, so it prepares a composition for a mode such as PS-IPS, PS-FFS and PSA-OCB. It is used in the case. The content of component B is suitably in the range of 1% by weight to 99% by weight based on the liquid crystal composition, preferably in the range of 10% by weight to 97% by weight, more preferably 40% by weight to 95% by weight It is a range. This composition can adjust a viscosity by further adding compound (13)-(15) (component E). When component B is added to a composition having negative dielectric anisotropy, the content of component B is preferably 30% by weight or less based on the liquid crystal composition. By adding the component B, it is possible to adjust the elastic constant of the composition and adjust the voltage-transmittance curve of the device.
成分Cは、右末端基が−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nである化合物(5)である。成分Cの好ましい例として、化合物(5−1)〜(5−64)を挙げることができる。成分Cの化合物において、R12およびX12の定義は、項12と同一である。
Component C is a compound (5) in which the right terminal group is -C≡N or -C≡C-C≡N. As preferable examples of component C, compounds (5-1) to (5-64) can be mentioned. In the compounds of component C, the definitions of R 12 and X 12 are the same as in item 12.
成分Cは、誘電率異方性が正であり、その値が大きいのでPS−TNなどのモード用の組成物を調製する場合に主として用いられる。この成分C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C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Cは、素子の電圧−透過率曲線の調整にも有用である。 Component C is mainly used when preparing a composition for a mode such as PS-TN since the dielectric anisotropy is positive and the value thereof is large. By adding this component C, the dielectric anisotropy of the composition can be increased. Component C has the effect of widening the temperature range of the liquid crystal phase, adjusting the viscosity, or adjusting the optical anisotropy. Component C is also useful for adjusting the voltage-transmittance curve of the device.
PS−TN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、液晶組成物に基づいて1重量%〜99重量%の範囲が適しており、好ましくは10重量%〜97重量%の範囲、より好ましくは40重量%〜95重量%の範囲である。この組成物は、成分Eをさらに添加することにより液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性などを調整できる。成分Cを誘電率異方性が負である組成物に添加する場合、成分Cの含有量は液晶組成物に基づいて30重量%以下が好ましい。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 PS-TN, the content of component C is suitably in the range of 1% by weight to 99% by weight based on the liquid crystal composition, preferably 10% by weight It is in the range of 97% by weight, more preferably in the range of 40% to 95% by weight. This composition can adjust the temperature range of the liquid crystal phase, viscosity, optical anisotropy, dielectric anisotropy and the like by further adding the component E. When component C is added to a composition having negative dielectric anisotropy, the content of component C is preferably 30% by weight or less based on the liquid crystal composition. By adding the component C, it is possible to adjust the elastic constant of the composition and adjust the voltage-transmittance curve of the device.
成分Dは、化合物(6)〜(12)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ベンゼン環を有する。成分Dの好ましい例として、化合物(6−1)〜(6−8)、化合物(7−1)〜(7−17)、化合物(8−1)、化合物(9−1)〜(9−3)、化合物(10−1)〜(10−11)、化合物(11−1)〜(11−3)、および化合物(12−1)〜(12−3)を挙げることができる。成分Dの化合物において、R13、R14およびR15の定義は、前記の項13と同一である。 Component D is compounds (6) to (12). These compounds, like 2,3-difluoro-1,4-phenylene, have a benzene ring in which the lateral position is substituted with two halogens. Preferred examples of component D include compounds (6-1) to (6-8), compounds (7-1) to (7-17), compounds (8-1), and compounds (9-1) to (9-). 3), compounds (10-1) to (10-11), compounds (11-1) to (11-3), and compounds (12-1) to (12-3). In the compounds of component D, the definitions of R 13 , R 14 and R 15 are the same as in item 13 above.
成分Dは、誘電率異方性が負の化合物である。成分Dは、PS−IPS、PS−FFS、PSA−VA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の含有量を増加させると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。したがって、誘電率異方性の絶対値が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 D is a compound having negative dielectric anisotropy. Component D is used when preparing the composition for modes, such as PS-IPS, PS-FFS, PSA-VA. Increasing the content of component D negatively increases the dielectric anisotropy of the composition but increases the viscosity. Therefore, the smaller the content, the better, as long as the required value of the threshold voltage of the device is satisfied. Therefore, in consideration of the fact that the absolute value of the dielectric anisotropy is about 5, it is preferable that the content be 40% by weight or more in order to perform sufficient voltage driving.
成分Dのうち、化合物(6)は2環化合物であるので、主として、粘度の調整、光学異方性の調整、または誘電率異方性の調整の効果がある。化合物(7)および(8)は3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(9)〜(12)は、誘電率異方性を大きくするという効果がある。 Among the component D, since the compound (6) is a bicyclic compound, it is mainly effective in adjusting the viscosity, adjusting the optical anisotropy, or adjusting the dielectric anisotropy. Since the compounds (7) and (8) are tricyclic compounds, they have the effect of increasing the upper limit temperature, increasing the optical anisotropy, or increasing the dielectric anisotropy. Compounds (9) to (12) have the effect of increasing the dielectric anisotropy.
PS−IPS、PS−FFS、PSA−VAなどのモード用の組成物を調製する場合には、成分Dの含有量は、液晶組成物に基づいて、好ましくは40重量%以上であり、より好ましくは50重量%〜95重量%の範囲である。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。成分D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Dの含有量が液晶組成物に基づいて30重量%以下が好ましい。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。 When preparing a composition for modes such as PS-IPS, PS-FFS, PSA-VA, the content of component D is preferably 40% by weight or more based on the liquid crystal composition, and more preferably Is in the range of 50% by weight to 95% by weight. By adding the component D, it is possible to adjust the elastic constant of the composition and adjust the voltage-transmittance curve of the device. When component D is added to a composition having positive dielectric anisotropy, the content of component D is preferably 30% by weight or less based on the liquid crystal composition. By adding the component D, it is possible to adjust the elastic constant of the composition and adjust the voltage-transmittance curve of the device.
成分E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Eの好ましい例として、化合物(13−1)〜(13−11)、化合物(14−1)〜(14−19)、および化合物(15−1)〜(15−7)を挙げることができる。成分Eの化合物において、R16およびR17の定義は、項14と同一である。 Component E is a compound in which the two end groups are alkyl or the like. Preferred examples of component E include compounds (13-1) to (13-11), compounds (14-1) to (14-19), and compounds (15-1) to (15-7). it can. In the compound of component E, the definitions of R 16 and R 17 are the same as in item 14.
成分Eは、誘電率異方性の絶対値が小さいので、中性に近い化合物である。化合物(13)は、主として粘度の調整または光学異方性の調整の効果がある。化合物(14)および(15)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の効果がある。 Component E is a compound close to neutrality because the absolute value of dielectric anisotropy is small. The compound (13) mainly has an effect of adjusting viscosity or adjusting optical anisotropy. Compounds (14) and (15) have the effect of extending the temperature range of the nematic phase by raising the upper limit temperature, or the effect of adjusting the optical anisotropy.
成分Eの含有量を増加させると組成物の粘度が小さくなるが、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。したがって、PS−IPS、PSA−VA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、液晶組成物に基づいて、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上である。 When the content of component E 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 device is satisfied, it is preferable that the content be as high as possible. Therefore, when preparing a composition for a mode such as PS-IPS, PSA-VA, the content of component E is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight based on the liquid crystal composition. It is above.
重合性組成物の調製は、必要な成分を室温よりも高い温度で溶解させるなどの方法により行われる。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、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、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤などである。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。 The preparation of the polymerizable composition is performed by a method such as dissolving the necessary components at a temperature higher than room temperature. Depending on the application, additives may be added to the composition. Examples of the additives are optically active compounds, antioxidants, ultraviolet light absorbers, light stabilizers, heat stabilizers, antifoaming agents, polymerization initiators, polymerization inhibitors and the like. Such additives are well known to those skilled in the art and are described in the literature.
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)〜(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−シクロへキシレンまたは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 twist by inducing a helical structure to 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 in order to adjust the temperature dependency of the helical pitch. The following compounds (Op-1) to (Op-18) can be mentioned as preferable examples of the optically active compound. In the 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、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。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)および(AO−6)、TINUVIN 144、TINUVIN 765、およびTINUVIN 770DF(商品名:BASF社)を挙げることができる。また、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。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。 Antioxidants are effective to maintain 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 Corporation) be able to. UV absorbers are effective to prevent the lowering of the upper limit temperature. Preferred examples of UV absorbers are benzophenone derivatives, benzoate derivatives, triazole derivatives and the like, and specific examples include the following compounds (AO-3) and (AO-4), TINUVIN 329, TINUVIN P, TINUVIN 326, TINUVIN 234, Mention may be made of TINUVIN 213, TINUVIN 400, TINUVIN 328, TINUVIN 99-2 (trade name: BASF), and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO). Light stabilizers such as sterically hindered amines are preferred to maintain high voltage holding rates. The following compounds (AO-5) and (AO-6), TINUVIN 144, TINUVIN 765, and TINUVIN 770DF (brand name: BASF company) can be mentioned as a preferable example of a light stabilizer. In addition, a heat stabilizer is also effective for maintaining a large voltage holding ratio, and IRGAFOS 168 (trade name: BASF Corporation) can be mentioned as a preferable example. Defoamers are effective to prevent foaming. Preferred examples of the antifoaming agent are dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil and the like.
化合物(AO−1)において、R29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、−COOR32、または−CH2CH2COOR32であり、ここでR32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、R30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、R31は水素、メチルまたはO・(酸素ラジカル)であり、環Kおよび環Lは1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンであり、xは0、1または2である。 In the compound (AO-1), R 29 is alkyl having 1 to 20 carbons, alkoxy having 1 to 20 carbons, -COOR 32 , or -CH 2 CH 2 COOR 32 , wherein R 32 is 1 carbon To 20 alkyl. In compounds (AO-2) and (AO-5), R 30 is alkyl having 1 to 20 carbons. In compound (AO-5), R 31 is hydrogen, methyl or O · (oxygen radical), ring K and ring L are 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene, x is 0, 1 or 2
4.液晶複合体
化合物(1)は、高い重合反応性、高い転化率および液晶組成物への高い溶解度を有する。化合物(1)と液晶組成物とを含む重合性組成物を重合させることによって液晶複合体が生成する。化合物(1)は、重合によって液晶組成物の中に重合体を生成する。この重合体は、液晶分子にプレチルトを生じさせる効果がある。重合は、重合性組成物が液晶相を示す温度で行うのが好ましい。重合は、熱、光などによって進行する。好ましい反応は光重合である。光重合は、熱重合が併起するのを防ぐために、100℃以下で行うのが好ましい。電場または磁場を印加した状態で重合させてもよい。
4. Liquid Crystal Complex Compound (1) has high polymerization reactivity, high conversion, and high solubility in liquid crystal composition. A liquid crystal composite is formed by polymerizing a polymerizable composition containing the compound (1) and the liquid crystal composition. The compound (1) forms a polymer in the liquid crystal composition by polymerization. This polymer has an effect of causing a pretilt in liquid crystal molecules. The polymerization is preferably carried out at a temperature at which the polymerizable composition exhibits a liquid crystal phase. Polymerization proceeds by heat, light and the like. The preferred reaction is photopolymerization. The photopolymerization is preferably carried out at 100 ° C. or less in order to prevent thermal polymerization from occurring. The polymerization may be performed in the state where an electric field or a magnetic field is applied.
化合物(1)の重合反応性および転化率は調整することができる。化合物(1)はラジカル重合に適している。反応温度を最適化することによって、残存する化合物(1)の量を減少させることができる。化合物(1)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。光ラジカル重合開始剤の例は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)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 polymerization reactivity and conversion of the compound (1) can be adjusted. The compound (1) is suitable for radical polymerization. By optimizing the reaction temperature, the amount of the remaining compound (1) can be reduced. The compound (1) can be rapidly polymerized by adding a polymerization initiator. Examples of photo radical polymerization initiators are TPO, 1173 and 4265 from Darrocure series of Ciba Specialty Chemicals, Inc., 184, 369, 500, 651, 784, 819, 907, 1300, from Irgacure series. 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 photo radical 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 mixture, benzophenone / methyltriethanolamine mixture It is.
重合性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〜500nmの範囲である。より好ましい波長は250nm〜450nmの範囲であり、最も好ましい波長は300nm〜400nmの範囲である。 After adding a photo-radical polymerization initiator to the polymerizable composition, polymerization can be carried out by irradiating ultraviolet light in a state where an electric field is applied. However, unreacted polymerization initiator or decomposition products of the polymerization initiator may cause display defects such as burn-in to the device. In order to prevent this, photopolymerization may be carried out without adding a polymerization initiator. The preferred wavelength of the light to be irradiated is in the range of 150 nm to 500 nm. The more preferred wavelength is in the range of 250 nm to 450 nm, and the 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-tert-ブチルカテコール、4-メトキシフェノ−ル、フェノチアジンなどである。 When storing the polymerizable compound, a polymerization inhibitor may be added to prevent polymerization. The polymerizable compound is usually added to the composition without removing the polymerization inhibitor. Examples of polymerization inhibitors are hydroquinone, hydroquinone derivatives such as methyl hydroquinone, 4-tert-butyl catechol, 4-methoxyphenol, phenothiazine and the like.
5.液晶表示素子
液晶表示素子における重合体の効果は、次のように解釈される。重合性組成物は、液晶性化合物、重合性化合物などの混合物である。この組成物に電場を印加することによって、液晶分子が電場の方向に配向する。この配向に従って、重合性化合物も配向する。組成物に紫外線を照射して、配向を維持したまま重合性化合物を重合させ、三次元の網目構造を形成させる。電場を除去した場合でも、重合体の配向は維持される。液晶分子は、この重合体の効果によって電場の方向に配向した状態で安定化される。したがって、素子の応答時間が短縮されることになる。
5. Liquid Crystal Display Element The effect of the polymer in the liquid crystal display element is interpreted as follows. The polymerizable composition is a mixture of a liquid crystal compound, a polymerizable compound and the like. By applying an electric field to this composition, liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field. The polymerizable compound is also oriented according to this orientation. The composition is irradiated with ultraviolet light, and the polymerizable compound is polymerized while maintaining the orientation to form a three-dimensional network structure. Even when the electric field is removed, the orientation of the polymer is maintained. The liquid crystal molecules are stabilized in the state of being oriented in the direction of the electric field by the effect of the polymer. Therefore, the response time of the device is shortened.
重合性組成物の重合は、表示素子の中で行うのが好ましい。一例は次のとおりである。透明電極と配向膜とを備えた二枚のガラス基板を有する表示素子を用意する。化合物(1)、液晶組成物、添加物などを成分とする重合性組成物を調製する。この組成物を表示素子に注入する。この表示素子に電場を印加しながら紫外線を照射して化合物(1)を重合させる。この重合によって液晶複合体が生成する。この方法によって液晶複合体を有する液晶表示素子を容易に作製することができる。この方法では、配向膜のラビング処理を省略してもよい。なお、電場がない状態で液晶分子を安定化させる方法を採用してもよい。 The polymerization of the polymerizable composition is preferably carried out in a display device. An example is as follows. A display element having two glass substrates provided with a transparent electrode and an alignment film is prepared. A polymerizable composition containing a compound (1), a liquid crystal composition, an additive and the like as components is prepared. This composition is injected into the display element. The display element is irradiated with ultraviolet light while applying an electric field to polymerize the compound (1). This polymerization produces a liquid crystal complex. A liquid crystal display device having a liquid crystal composite can be easily manufactured by this method. In this method, rubbing treatment of the alignment film may be omitted. Note that a method of stabilizing liquid crystal molecules in the absence of an electric field may be employed.
重合体の添加量が液晶組成物の重量に基づいて0.1重量%から2重量%の範囲であるとき、PSAモードの液晶表示素子が作製される。PSAモードの素子は、AM(active matrix)、PM(passive matrix)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。重合体の添加量を増やすことによって、高分子分散(polymer dispersed)モードの素子も作製することができる。 When the addition amount of the polymer is in the range of 0.1% by weight to 2% by weight based on the weight of the liquid crystal composition, a liquid crystal display element of PSA mode is produced. The elements in the PSA mode can be driven by a driving method such as AM (active matrix) or PM (passive matrix). Such an element can be applied to any of reflective, transmissive and semi-transmissive types. By increasing the amount of polymer added, a device in the polymer dispersed mode can also be produced.
実施例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。 The invention will be explained in more detail by means of examples. The invention is not limited by these examples.
1.化合物(1)の実施例
化合物(1)は、実施例1などに示した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。化合物の物性は、下記に記載した方法により測定した。
1. Examples of Compound (1) Compound (1) was synthesized by the procedure shown in Example 1 and the like. The compound synthesized was identified by a method such as NMR analysis. Physical properties of the compounds were measured by the methods described below.
NMR分析
測定装置は、DRX−500(ブルカーバイオスピン(株)社製)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、測定は、室温で、500MHz、積算回数16回の条件で行った。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 As a measuring apparatus, DRX-500 (made by Bruker Biospin Co., Ltd.) was used. In the measurement of 1 H-NMR, the sample was dissolved in a deuterated solvent such as CDCl 3, and the measurement was performed at room temperature under conditions of 500 MHz and 16 integrations. Tetramethylsilane was used as an internal standard. In 19 F-NMR measurement, CFCl 3 was used as an internal standard, and the number of integrations was 24 times. In the description of nuclear magnetic resonance spectrum, s is singlet, d is doublet, t is triplet, q is quartet, quin is quintet, sex is sextet, m is multiplet, br is broad.
HPLC分析
測定装置は、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 The measuring apparatus used Shimadzu Prominence (LC-20AD; SPD-20A). As a column, YMC YMC-Pack ODS-A (length 150 mm, inner diameter 4.6 mm, particle diameter 5 μm) was used. The eluate was used by appropriately mixing acetonitrile and water. As a detector, a UV detector, an RI detector, a CORONA detector, etc. were used suitably. When a UV detector was used, the detection wavelength was 254 nm. The sample was dissolved in acetonitrile to prepare a 0.1% by weight solution, and 1 μL of this solution was introduced into the sample chamber. As a recorder, C-R7Aplus made by Shimadzu Corporation was used.
紫外可視分光分析
測定装置は、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。
Ultraviolet-visible spectral analysis As a measurement apparatus, PharmaSpec UV-1700 manufactured by Shimadzu Corporation was used. The detection wavelength was from 190 nm to 700 nm. The sample was dissolved in acetonitrile to prepare a solution of 0.01 mmol / L, and placed in a quartz cell (optical path length: 1 cm) for measurement.
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 of the nematic phase, viscosity, optical anisotropy, dielectric anisotropy and the like, a mixture of the compound and the base liquid crystal was used as a sample.
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)に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたTN素子には、薄膜トランジスター(TFT)を取り付けなかった。
Measurement Method Measurement of physical properties was performed by the following method. Many of these are described in the JEITA standard (JEITA · ED-2521 B), which is deliberately enacted by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA), or a modified method thereof. there were. A thin film transistor (TFT) was not 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)に試料を置き、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 Place the sample on a hot plate (Motler FP-52 hot stage) of a melting point measuring apparatus equipped with a polarized light microscope, and heat the phase state and its changes while heating at a rate of 3 ° C / min. It observed and specified the kind of phase.
(2)転移温度(℃)
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エスアイ・ナノテクノロジー社製の高感度示差走査熱量計、X−DSC7000を用いて測定した。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)
It was measured using a Perkin Elmer scanning calorimeter, a Diamond DSC system or a high sensitivity differential scanning calorimeter, X-DSC7000 manufactured by SSI Nano Technology. The temperature of the sample was raised and lowered at a rate of 3 ° C./min, and the transition point was determined by extrapolating the start point of the endothermic peak or exothermic peak associated with the phase change of the sample. The melting point of the compound and the polymerization initiation temperature 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 "the lower limit temperature of the liquid crystal phase". The temperature at which a compound transitions from liquid crystal phase to liquid may be abbreviated as the "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、C2のように表した。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 is designated C. When the types of crystals can be distinguished, they are represented as C 1 and C 2 respectively. The smectic phase is represented by S and the nematic phase is represented by N. When a smectic A phase, a smectic B phase, a smectic C phase, or a smectic F phase can be distinguished among the smectic phases, 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, for example, "C 50.0 N 100.0 I". This indicates that the transition temperature from crystal to nematic phase is 50.0 ° C., and the transition temperature from nematic phase to liquid is 100.0 ° C.
(3)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。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。試料が化合物と母液晶との混合物であるときは、TNIの記号で示した。試料が化合物と成分B、C、D、またはEとの混合物であるときは、NIの記号で示した。
(3) Maximum temperature of nematic phase (T NI or NI; ° C.)
The sample was placed on the hot plate of a melting point apparatus equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature was measured when part of the sample changed from the nematic phase to the isotropic liquid. The upper limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as "upper limit temperature". When the sample is a mixture of a compound and a mother liquid crystal, it is indicated by the symbol TNI . When the sample is a mixture of the compound and component B, C, D or E, it is indicated by the symbol NI.
(4)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。
(4) Lower limit temperature of nematic phase (T c ; ° C.)
The liquid crystal phase was observed after storing the sample which has a nematic phase in the freezer of 0 degreeC, -10 degreeC, -20 degreeC, -30 degreeC, and -40 degreeC for 10 days. For example, the sample remained in the -20 ° C. in a nematic phase, when changed to -30 ° C. At crystals or a smectic phase was described as ≦ -20 ° C. The T C. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as "lower limit temperature".
(5)粘度(バルク粘度;η;20℃で測定;mPa・s)
東京計器株式会社製のE型回転粘度計を用いて測定した。
(5) Viscosity (bulk viscosity; ;; measured at 20 ° C .; mPa · s)
It was measured using an E-type rotational viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.
(6)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。
(6) Optical anisotropy (refractive index anisotropy; measured at 25 ° C .; Δn)
The measurement was performed using an Abbe refractometer with a polarizing plate attached to the eyepiece, using light at a wavelength of 589 nm. After rubbing the surface of the main prism in one direction, a sample was dropped on the main prism. The refractive index (n‖) was measured when the direction of polarization was parallel to the direction of rubbing. The refractive index (n⊥) was measured when the polarization direction was perpendicular to the rubbing direction. The value of optical anisotropy (Δn) was calculated from the equation of Δn = n‖-n⊥.
(7)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)}。
(7) Specific resistance (ρ; measured at 25 ° C .; Ω cm)
A sample of 1.0 mL was injected into a container equipped with an electrode. A direct current voltage (10 V) was applied to the container, and a direct current after 10 seconds was measured. The specific resistance was calculated from the following equation. (Specific resistance) = {(voltage) × (electric capacity of container)} / {(direct current) × (dielectric constant of vacuum)}.
(8)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。
(8) Voltage holding ratio (VHR-1; measured at 25 ° C;%)
The TN device used for the measurement had a polyimide alignment film, and the distance between two glass substrates (cell gap) was 5 μm. The element was sealed with an adhesive that cures with ultraviolet light after the sample was placed. A pulse voltage (60 microseconds at 5 V) was applied to this element to charge it. The decaying voltage was measured with a high-speed voltmeter for 16.7 milliseconds, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was determined. The area B was the area when it did not decay. The voltage holding ratio was expressed as a percentage of the area A to the area B.
(9)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、上記と同じ手順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
(9) Voltage holding ratio (VHR-2; measured at 80 ° C;%)
The voltage holding ratio was measured in the same manner as described above except that the measurement was performed at 80 ° C. instead of at 25 ° C. The obtained result is indicated by the symbol VHR-2.
誘電率異方性が正の試料と負の試料とでは、物性の測定法が異なることがある。誘電率異方性が正であるときの測定法は、項(10a)〜(14a)に記載する。誘電率異方性が負の場合は、項(10b)〜(14b)に記載する。 The measurement method of physical properties may be different between a sample with positive dielectric anisotropy and a sample with negative dielectric anisotropy. The measuring methods when the dielectric anisotropy is positive are described in the items (10a) to (14a). When dielectric anisotropy is negative, it describes in term (10b)-(14b).
(10a)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s)
正の誘電率異方性: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。ツイスト角が0度であり、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が5μmであるTN素子に試料を入れた。この素子に16Vから19.5Vの範囲で0.5V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。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度を測定した素子を用い、下に記載した方法で求めた。
(10a) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25 ° C .; mPa · s)
Positive dielectric anisotropy: The measurement was according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). The sample was placed in a TN device having a twist angle of 0 degree and a distance between two glass substrates (cell gap) of 5 μm. The device was applied stepwise in steps of 0.5 V in the range of 16 V to 19.5 V. After 0.2 seconds of no application, 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 transient current generated by this application were measured. These measurements and M. The rotational viscosity was obtained from the paper of Imai et al., Calculation formula (8) on page 40. The value of dielectric anisotropy required for this calculation was determined by the method described below using the device for which this rotational viscosity was measured.
(10b)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s)
負の誘電率異方性: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〜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。
(10b) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25 ° C .; mPa · s)
Negative dielectric anisotropy: Measurement was according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). A sample was placed in a VA device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 μm. The device was applied stepwise in the range of 39 to 50 volts in increments of 1 volt. After 0.2 seconds of no application, 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 transient current generated by this application were measured. These measurements and M. The rotational viscosity was obtained from the paper of Imai et al., Calculation formula (8) on page 40. The dielectric anisotropy required for this calculation was the value measured in the section of dielectric anisotropy described below.
(11a)誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
正の誘電率異方性:2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、そしてツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(10V、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。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。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。
(11a) Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C.)
Positive dielectric anisotropy: A sample was placed in a TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) is 9 μm and the twist angle is 80 degrees. Sine waves (10 V, 1 kHz) were applied to this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (‖) in the major axis direction of liquid crystal molecules was measured. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (⊥) in the minor axis direction of liquid crystal molecules was measured. The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation of Δε = ε‖−ε⊥.
(11b)誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
負の誘電率異方性: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。
(11b) dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C.)
Negative dielectric anisotropy: The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation of Δε = ε‖−ε⊥. The dielectric constants (ε‖ and ε⊥) were measured as follows.
1) Measurement of dielectric constant (‖): A solution of octadecyltriethoxysilane (0.16 mL) in ethanol (20 mL) was applied to a well-cleaned glass substrate. The glass substrate was rotated by a spinner and then heated at 150 ° C. for 1 hour. A sample was placed in a VA device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 4 μm, and this device was sealed with an adhesive cured with ultraviolet light. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (‖) in the major axis direction of liquid crystal molecules was measured.
2) Measurement of dielectric constant (ε⊥): A polyimide solution was applied to a well-cleaned glass substrate. After firing the glass substrate, the obtained alignment film was rubbed. The sample was placed 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 this device, and after 2 seconds, the dielectric constant (⊥) in the minor axis direction of liquid crystal molecules was measured.
(12a)弾性定数(K;25℃で測定;pN)
正の誘電率異方性:測定には横河・ヒューレットパッカード株式会社製のHP4284A型LCRメータを用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである水平配向素子に試料を入れた。この素子に0ボルトから20ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量(C)と印加電圧(V)の値を「液晶デバイスハンドブックク」(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(2.99)からK11およびK33の値を得た。次に171頁にある式(3.18)に、先ほど求めたK11およびK33の値を用いてK22を算出した。弾性定数Kは、このようにして求めたK11、K22およびK33の平均値で表した。
(12a) elastic constant (K; measured at 25 ° C .; pN)
Positive dielectric anisotropy: An HP4284A LCR meter manufactured by Yokogawa-Hewlett-Packard Co. was used for measurement. The sample was placed in a horizontal alignment device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 μm. A charge of 0 to 20 volts was applied to the device, and the capacitance and the applied voltage were measured. The values of the measured capacitance (C) and the applied voltage (V) are calculated using the formula (2.98) and formula (2.101) on page 75 of “Liquid Crystal Device Handbook” (Nippon Kogyo Shimbun) Fitting was performed to obtain values of K 11 and K 33 from equation (2.99). Then the equation (3.18) on page 171, to calculate the K 22 using the values of K 11 and K 33 was determined previously. The elastic constant K was represented by the average value of K 11 , K 22 and K 33 thus determined.
(12b)弾性定数(K11およびK33;25℃で測定;pN)
負の誘電率異方性: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ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。静電容量(C)と印加電圧(V)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。
(12b) elastic constant (K 11 and K 33 ; measured at 25 ° C .; pN)
Negative dielectric anisotropy: For measurement, an EC-1 elastic modulus measuring device manufactured by Toyo Corporation was used. The sample was placed in a vertical alignment device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 μm. A charge of 20 volts to 0 volts was applied to the device, and the capacitance and the applied voltage were measured. The values of capacitance (C) and applied voltage (V) are fitted using the formula (2.98) and formula (2.101) shown on page 75 of “Liquid Crystal Device Handbook” (Nippon Kogyo Shimbun Ltd.) The value of the elastic constant was obtained from the equation (2.100).
(13a)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V)
正の誘電率異方性: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0.45/Δn(μm)であり、ツイスト角が80度であるノーマリーホワイトモード(normally white mode)のTN素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧(32Hz、矩形波)は0Vから10V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90%になったときの電圧で表した。
(13a) Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C .; V)
Positive dielectric anisotropy: For measurement, an LCD 5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used. The light source was a halogen lamp. The sample was placed in a normally white mode TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) is 0.45 / Δn (μm) and the twist angle is 80 degrees. The voltage (32 Hz, rectangular wave) applied to this element was gradually increased by 0.02 V from 0 V to 10 V. 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 was maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was minimum. The threshold voltage was represented by the voltage at 90% transmittance.
(13b)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V)
負の誘電率異方性: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。
(13b) Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C .; V)
Negative dielectric anisotropy: For measurement, an LCD 5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used. The light source was a halogen lamp. A sample is placed in a normally black mode VA device in which the distance between two glass substrates (cell gap) is 4 μm and the rubbing direction is antiparallel, and an adhesive for curing this device with ultraviolet light is used. Used and sealed. The voltage (60 Hz, rectangular wave) applied to this element was gradually increased by 0.02 V from 0 V to 20 V. 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 was maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was minimum. The threshold voltage was represented by the voltage at 10% transmittance.
(14a)応答時間(τ;25℃で測定;ms)
正の誘電率異方性: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5.0μmであり、ツイスト角が80度であるノーマリーホワイトモード(normally white mode)のTN素子に試料を入れた。この素子に矩形波(60Hz、5V、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。立ち上がり時間(τr:rise time;ミリ秒)は、透過率が90%から10%に変化するのに要した時間である。立ち下がり時間(τf:fall time;ミリ秒)は透過率10%から90%に変化するのに要した時間である。応答時間は、このようにして求めた立ち上がり時間と立ち下がり時間との和で表した。
(14a) Response time (τ; measured at 25 ° C; ms)
Positive dielectric anisotropy: For measurement, an LCD 5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used. The light source was a halogen lamp. The low pass filter (Low-pass filter) was set to 5 kHz. The sample was placed in a normally white mode TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 5.0 μm and the twist angle was 80 degrees. A rectangular wave (60 Hz, 5 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 maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was minimum. The rise time (τr: millisecond) is the time taken for the transmittance to change from 90% to 10%. The fall time (τf: milliseconds) is the time taken to change from 10% transmission to 90% transmission. The response time is represented by the sum of the rise time and the fall time obtained in this manner.
(14b)応答時間(τ;25℃で測定;ms)
負の誘電率異方性: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、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。
(14b) Response time (τ; measured at 25 ° C; ms)
Negative dielectric anisotropy: For measurement, an LCD 5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used. The light source was a halogen lamp. The low pass filter (Low-pass filter) was set to 5 kHz. A sample is placed in a normally black mode PVA element in which the distance between two glass substrates (cell gap) is 3.2 μm and the rubbing direction is antiparallel, and the element is cured with ultraviolet light Sealed with an agent. A voltage slightly higher than the threshold voltage was applied to the device for 1 minute, and then ultraviolet light of 23.5 mW / cm 2 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 maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was minimum. The response time is represented by the time (fall time; milliseconds) taken to change from 90% transmittance to 10% transmittance.
[実施例1]
化合物(No.1)の合成
Example 1
Synthesis of Compound (No. 1)
第1工程
窒素雰囲気下、化合物(T−1)(10.0g、40.3mmol)とテトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)(0.2g、18.4mmol)とを濃臭化水素酸(100ml)に加え、1時間加熱環流した。反応混合物を25℃まで戻し、氷水(100ml)に注ぎ込んだ。亜鉛粉末を加えた後、濾過を行った。ろ液を濃縮し、化合物(T−2)(7.7g、40.3mmol、100.0%)を得た。
Step 1 Under nitrogen atmosphere, compound (T-1) (10.0 g, 40.3 mmol) and tetrabutylammonium bromide (TBAB) (0.2 g, 18.4 mmol) in concentrated hydrobromic acid (100 ml) In addition, it was heated to reflux for 1 hour. The reaction mixture was allowed to warm to 25 ° C. and poured into ice water (100 ml). After adding zinc powder, filtration was performed. The filtrate was concentrated to give compound (T-2) (7.7 g, 40.3 mmol, 100.0%).
第2工程
窒素雰囲気下、メタクリル酸(15.3g、177.2mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(36.6g、177.2mmol)、およびN,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)(4.9g、40.3mmol)をトルエン(200ml)に氷冷下で溶解させた。この溶液に、氷冷下で化合物(T−2)(7.7g、40.3mmol)のトルエン(30ml)溶液を滴下し、25℃で16時間攪拌した。反応終了後、生じた不溶物を濾過し、ろ液をトルエンで抽出し、合わせた有機層を水、飽和塩化ナトリウム水溶液で順次洗浄し、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(容量比、トルエン:酢酸エチル=10:1)で精製した。さらにヘプタンと酢酸エチルとの混合溶媒(容量比、9:1)からの再結晶により精製して、化合物(No.1)(11.8g、25.5mmol、63.2%)を得た。
Second Step Methacrylic acid (15.3 g, 177.2 mmol), dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (36.6 g, 177.2 mmol), and N, N-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP) (4) under nitrogen atmosphere .9 g (40.3 mmol) was dissolved in toluene (200 ml) under ice-cooling. To this solution was added dropwise a solution of compound (T-2) (7.7 g, 40.3 mmol) in toluene (30 ml) under ice-cooling, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 16 hours. After completion of the reaction, the resulting insolubles were filtered, the filtrate was extracted with toluene, and the combined organic layer was washed successively with water and saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 10: 1). Further, purification was conducted by recrystallization from a mixed solvent of heptane and ethyl acetate (volume ratio, 9: 1) to obtain a compound (No. 1) (11.8 g, 25.5 mmol, 63.2%).
1H−NMR(CDCl3;δ ppm):7.84(d,2H),7.48(m,2H),6.50(d,2H),6.35(d,2H),5.88−5.87(m,2H),5.78−5.77(m,2H),2.13(s,6H),2.06(s,6H). 1 H-NMR (CDCl 3 ; δ ppm): 7.84 (d, 2 H), 7.48 (m, 2 H), 6.50 (d, 2 H), 6.35 (d, 2 H), 5. 88-5.87 (m, 2H), 5.78-5.77 (m, 2H), 2.13 (s, 6H), 2.06 (s, 6H).
化合物(No.1)の物性は、次の通りであった。融点:160.4℃、重合開始温度:167℃. Physical properties of compound (No. 1) were as described below. Melting point: 160.4 ° C., polymerization initiation temperature: 167 ° C.
[実施例2]
化合物(No.51)の合成
Example 2
Synthesis of Compound (No. 51)
第1工程
窒素雰囲気下、化合物(T−3)(5.0g、27.7mmol)をジオキサン(60ml)に溶解させた。そこへ12M塩酸(90ml)を加えた。25℃で1時間攪拌した後、反応混合物を水(100ml)に注ぎ込んだ。沈殿物を濾過した後、ろ液をジメチルエーテルで抽出した。合わせた有機層を、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和塩化ナトリウム水溶液で順次洗浄し、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(容量比、ヘプタン:酢酸エチル=7:3)で精製して、化合物(T−4)(3.4g、10.6mmol、76.3%)を得た。
Step 1 Under nitrogen atmosphere, the compound (T-3) (5.0 g, 27.7 mmol) was dissolved in dioxane (60 ml). Thereto was added 12 M hydrochloric acid (90 ml). After stirring for 1 hour at 25 ° C., the reaction mixture is poured into water (100 ml). After filtering the precipitate, the filtrate was extracted with dimethyl ether. The combined organic layer was washed successively with water, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution is concentrated under reduced pressure, and the residue is purified by silica gel chromatography (volume ratio, heptane: ethyl acetate = 7: 3) to give compound (T-4) (3.4 g, 10.6 mmol, 76.3) %) Got.
第2工程
窒素雰囲気下、化合物(T−4)(3.4g、10.6mmol)をジクロロメタン(35ml)に溶解させた。−60℃に冷却した後、三臭化ホウ素(11.9g、47.7mmol)を−60℃から−50℃の温度範囲で滴下し、さらに1時間攪拌した。反応混合物を25℃に戻した後、さらに16時間攪拌した。その後、反応混合物を水(100ml)に注ぎ込んだ。酢酸エチルで抽出した後、合わせた有機層を水で洗浄し、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、化合物(T−5)(2.8g、10.3mmol、97.2%)を得た。
Second Step Under a nitrogen atmosphere, compound (T-4) (3.4 g, 10.6 mmol) was dissolved in dichloromethane (35 ml). After cooling to −60 ° C., boron tribromide (11.9 g, 47.7 mmol) was added dropwise at a temperature range of −60 ° C. to −50 ° C., and stirred for an additional hour. The reaction mixture was allowed to warm to 25 ° C. and then stirred for additional 16 hours. The reaction mixture was then poured into water (100 ml). After extraction with ethyl acetate, the combined organic layers were washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure to give compound (T-5) (2.8 g, 10.3 mmol, 97.2%).
第3工程
窒素雰囲気下、メタクリル酸(3.9g、45.3mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(9.4g、45.3mmol)、およびN,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)(1.3g、10.3mmol)をトルエン(100ml)に氷冷下で溶解させた。この溶液に、氷冷下で化合物(T−5)(2.8g、10.3mmol)のトルエン(20ml)溶液を滴下し、25℃で16時間攪拌した。反応終了後、生じた不溶物を濾過し、ろ液をトルエンで抽出し、合わせた有機層を水、飽和塩化ナトリウム水溶液で順次洗浄し、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(容量比、トルエン:酢酸エチル=10:1)で精製した。さらにヘプタンと酢酸エチルとの混合溶媒(容量比、9:1)からの再結晶により精製して、化合物(No.51)(3.9g、7.3mmol、70.6%)を得た。
Third Step Methacrylic acid (3.9 g, 45.3 mmol), dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (9.4 g, 45.3 mmol), and N, N-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP) (1 under nitrogen atmosphere) .3 g (10.3 mmol) was dissolved in toluene (100 ml) under ice-cooling. To this solution was added dropwise a solution of compound (T-5) (2.8 g, 10.3 mmol) in toluene (20 ml) under ice-cooling, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 16 hours. After completion of the reaction, the resulting insolubles were filtered, the filtrate was extracted with toluene, and the combined organic layer was washed successively with water and saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 10: 1). Furthermore, purification by recrystallization from a mixed solvent of heptane and ethyl acetate (volume ratio, 9: 1) gave a compound (No. 51) (3.9 g, 7.3 mmol, 70.6%).
1H−NMR(CDCl3;δ ppm):7.87(d,1H),7.80(s,1H),7.65(d,1H),7.52−7.49(m,1H),7.46−7.42(m,1H),7.37−7.35(m,1H),7.28−7.24(m,2H),6.32(s,2H),6.28(s,1H),6.08(s,1H),5.75−5.74(m,2H),5.72(m,1H),5.59(m,1H),2.04(s,3H),2.03(s,3H),2.00(s,3H),1.86(s,3H). 1 H-NMR (CDCl 3 ; δ ppm): 7.87 (d, 1 H), 7.80 (s, 1 H), 7.65 (d, 1 H), 7.52 to 7.49 (m, 1 H) ), 7.46-7.42 (m, 1 H), 7.37-7. 35 (m, 1 H), 7. 28-7. 24 (m, 2 H), 6.32 (s, 2 H), 6.28 (s, 1 H), 6.08 (s, 1 H), 5.75-5.74 (m, 2 H), 5.72 (m, 1 H), 5.59 (m, 1 H), 2 .04 (s, 3 H), 2.03 (s, 3 H), 2.00 (s, 3 H), 1.86 (s, 3 H).
化合物(No.51)の物性は、次の通りであった。常温で液体、重合開始温度:248℃. Physical properties of compound (No. 51) were as described below. Liquid at normal temperature, polymerization initiation temperature: 248 ° C.
[実施例3]
化合物(No.151)の合成
[Example 3]
Synthesis of Compound (No. 151)
第1工程
窒素雰囲気下、化合物(T−6)(5.0g、30.8mmol)、化合物(T−7)(9.0g、33.9mmol)、トリエチルアミン(9.4g、92.5mmol)、ヨウ化銅(0.6g、3.1mmol)、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド(1.1g、1.5mmol)をDMF(60ml)に溶解させた。反応混合物を81℃に加熱し、16時間攪拌した。反応混合物を25℃に戻した後、水(100ml)に注ぎ込んだ。ジクロロメタンで抽出した後、合わせた有機層を、塩化アンモニウム水溶液、水で順次洗浄し、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(容量比、シクロヘキサン:酢酸エチル=5:1)で精製して、化合物(T−8)(7.6g、25.5mmol、82.6%)を得た。
Step 1 Compound (T-6) (5.0 g, 30.8 mmol), Compound (T-7) (9.0 g, 33.9 mmol), triethylamine (9.4 g, 92.5 mmol) under a nitrogen atmosphere Copper iodide (0.6 g, 3.1 mmol), bistriphenylphosphine palladium dichloride (1.1 g, 1.5 mmol) were dissolved in DMF (60 ml). The reaction mixture was heated to 81 ° C. and stirred for 16 hours. The reaction mixture was allowed to return to 25 ° C. and then poured into water (100 ml). After extraction with dichloromethane, the combined organic layer was washed successively with aqueous ammonium chloride solution and water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution is concentrated under reduced pressure, and the residue is purified by silica gel chromatography (volume ratio, cyclohexane: ethyl acetate = 5: 1) to give compound (T-8) (7.6 g, 25.5 mmol, 82.6) %) Got.
第2工程
窒素雰囲気下、化合物(T−8)(7.6g、25.5mmol)をトルエン(40ml)、IPA(40ml)の混合溶媒に溶解させた。さらにPd/C(0.40g)を加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Pd/Cを除去して、さらに溶媒を留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(容量比、シクロヘキサン:酢酸エチル=5:1)で精製して、化合物(T−9)(7.7g、25.4mmol、99.8%)を得た。
Second Step Under a nitrogen atmosphere, compound (T-8) (7.6 g, 25.5 mmol) was dissolved in a mixed solvent of toluene (40 ml) and IPA (40 ml). Further, Pd / C (0.40 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature under a hydrogen atmosphere until hydrogen was not absorbed. After completion of the reaction, Pd / C was removed and the solvent was distilled off. The residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, cyclohexane: ethyl acetate = 5: 1) to give compound (T-9) (7.7 g, 25.4 mmol, 99.8%).
第3工程
窒素雰囲気下、ビストリフルオロアセトキシヨードベンゼン(13.1g、30.5mmol)、三フッ化ホウ素・ジエチルエーテル錯体(8.3g、58.4mmol)をジクロロメタン(200ml)に溶解させた。−20℃に冷却した後、化合物(T−9)(7.7g、25.4mmol)のジクロロメタン溶液(50ml)を−20℃から−15℃の温度範囲で滴下し、さらに40分攪拌した。反応混合物を25℃に戻した後、水(200ml)に注ぎ込んだ。ジクロロメタンで抽出した後、合わせた有機層を、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、残渣をヘプタンと酢酸エチルとの混合溶媒(容量比、9:1)からの再結晶により精製して、化合物(T−10)(6.0g、20.0mmol、78.9%)を得た。
Third Step In a nitrogen atmosphere, bistrifluoroacetoxyiodobenzene (13.1 g, 30.5 mmol) and boron trifluoride diethyl ether complex (8.3 g, 58.4 mmol) were dissolved in dichloromethane (200 ml). After cooling to −20 ° C., a dichloromethane solution (50 ml) of compound (T-9) (7.7 g, 25.4 mmol) was added dropwise at a temperature range of −20 ° C. to −15 ° C., and stirred for further 40 minutes. The reaction mixture was allowed to return to 25 ° C. and then poured into water (200 ml). After extraction with dichloromethane, the combined organic layers were washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution is concentrated under reduced pressure, and the residue is purified by recrystallization from a mixed solvent of heptane and ethyl acetate (volume ratio, 9: 1) to give compound (T-10) (6.0 g, 20.0 mmol , 78.9%).
第4工程
窒素雰囲気下、化合物(T−10)(6.0g、20.0mmol)をジクロロメタン(60ml)に溶解させた。−60℃に冷却した後、三臭化ホウ素(22.5g、90.0mmol)を−60℃から−50℃の温度範囲で滴下し、さらに1時間攪拌した。反応混合物を25℃に戻した後、さらに16時間攪拌した。その後、反応混合物を水(200ml)に注ぎ込んだ。酢酸エチルで抽出した後、合わせた有機層を水で洗浄し、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、化合物(T−11)(4.8g、19.7mmol、98.5%)を得た。
Step 4 Under nitrogen atmosphere, the compound (T-10) (6.0 g, 20.0 mmol) was dissolved in dichloromethane (60 ml). After cooling to −60 ° C., boron tribromide (22.5 g, 90.0 mmol) was added dropwise at a temperature range of −60 ° C. to −50 ° C. and stirred for an additional hour. The reaction mixture was allowed to warm to 25 ° C. and then stirred for additional 16 hours. The reaction mixture was then poured into water (200 ml). After extraction with ethyl acetate, the combined organic layers were washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure to give compound (T-11) (4.8 g, 19.7 mmol, 98.5%).
第5工程
窒素雰囲気下、メタクリル酸(7.5g、86.7mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(17.9g、86.7mmol)、およびN,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)(2.2g、19.7mmol)をトルエン(200ml)に氷冷下で溶解させた。この溶液に、氷冷下で化合物(T−11)(4.8g、19.7mmol)のトルエン(20ml)溶液を滴下し、25℃で16時間攪拌した。反応終了後、生じた不溶物を濾過し、ろ液をトルエンで抽出し、合わせた有機層を水、飽和塩化ナトリウム水溶液で順次洗浄し、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(容量比、トルエン:酢酸エチル=10:1)で精製した。さらにヘプタンと酢酸エチルとの混合溶媒(容量比、9:1)からの再結晶により精製して、化合物(No.151)(6.5g、12.5mmol、63.7%)を得た。
Step 5 Methacrylic acid (7.5 g, 86.7 mmol), dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (17.9 g, 86.7 mmol), and N, N-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP) (2 0.2 g (19.7 mmol) was dissolved in toluene (200 ml) under ice-cooling. To this solution was added dropwise a solution of compound (T-11) (4.8 g, 19.7 mmol) in toluene (20 ml) under ice-cooling, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 16 hours. After completion of the reaction, the resulting insolubles were filtered, the filtrate was extracted with toluene, and the combined organic layer was washed successively with water and saturated aqueous sodium chloride solution, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel chromatography (volume ratio, toluene: ethyl acetate = 10: 1). Furthermore, purification by recrystallization from a mixed solvent of heptane and ethyl acetate (volume ratio, 9: 1) gave a compound (No. 151) (6.5 g, 12.5 mmol, 63.7%).
1H−NMR(CDCl3;δ ppm):8.40(s,2H),7.80(s,2H),7.71(s,2H),6.36(d,4H),5.79−5.77(m,4H),2.07−2.06(m,12H). 1 H-NMR (CDCl 3 ; δ ppm): 8.40 (s, 2 H), 7.80 (s, 2 H), 7.71 (s, 2 H), 6.36 (d, 4 H), 5. 79-5.77 (m, 4H), 2.07-2.06 (m, 12H).
化合物(No.151)の物性は、次の通りであった。融点:134.1℃、重合開始温度:148℃.
〔比較例1〕
Physical properties of compound (No. 151) were as described below. Melting point: 134.1 ° C., polymerization initiation temperature: 148 ° C.
Comparative Example 1
比較のために、比較化合物(R−1)を合成した。
A comparison compound (R-1) was synthesized for comparison.
1H−NMR(DMSO−d;δ ppm):7.24(d,4H),6.96(d,4H),6.41(d,2H),6.26(d,2H),1.98(s,6H). 1 H-NMR (DMSO-d; δ ppm): 7.24 (d, 4 H), 6.96 (d, 4 H), 6.41 (d, 2 H), 6.26 (d, 2 H), 1 .98 (s, 6H).
化合物(R−1)の物性は、次の通りであった。融点:150℃、重合開始温度:152℃. Physical properties of compound (R-1) were as described below. Melting point: 150 ° C., polymerization initiation temperature: 152 ° C.
[実施例4]
比較実験1−未反応の重合性化合物
下記の液晶組成物Aに、重合性化合物(No.1)を0.3重量%の割合で添加し、溶解させた。この重合性組成物に75mW/cm2の紫外線を200秒照射した(15,000mJ)。紫外線の照射には、HOYA CANDEO OPTRONICS株式会社製の水銀キセノンランプ、EXECURE4000−Dを用いた。得られた液晶複合体に残存する重合性化合物の量をHPLCにより測定した。紫外線を400秒照射(30,000mJ)した結果もあわせて、表1にまとめた。一方、比較化合物(R−2)についても未反応物を同様に測定した。結果を表1にまとめた。
Example 4
Comparative Experiment 1-Unreacted Polymerizable Compound To a liquid crystal composition A described below, a polymerizable compound (No. 1) was added at a ratio of 0.3% by weight and dissolved. The polymerizable composition was irradiated with 75 mW / cm 2 of ultraviolet light for 200 seconds (15,000 mJ). For irradiation with ultraviolet light, a mercury xenon lamp, EXECURE 4000-D manufactured by Hoya Candeo OPTRONICS Co., Ltd. was used. The amount of the polymerizable compound remaining in the obtained liquid crystal composite was measured by HPLC. The results of irradiation with ultraviolet light for 400 seconds (30,000 mJ) are also summarized in Table 1. On the other hand, the unreacted substance was similarly measured also about the comparison compound (R-2). The results are summarized in Table 1.
なお、液晶組成物Aの成分は以下の通りであった。
The components of the liquid crystal composition A were as follows.
表1から、液晶複合体に残存する未反応物の量が少なかったのは、化合物(No.1)の場合であることが分かる。したがって、本発明の重合性化合物は、従来の化合物に比べて転化率が大きいと結論される。 From Table 1, it can be seen that the amount of unreacted material remaining in the liquid crystal composite is small in the case of the compound (No. 1). Therefore, it is concluded that the polymerizable compound of the present invention has a higher conversion than conventional compounds.
[実施例5]
実施例1に記載された実験操作と「2.合成法」とを参照することによって、以下に示す化合物(No.1)から化合物(No.199)を合成することが可能である。
[Example 5]
By referring to the experimental procedures described in Example 1 and “2. Synthesis method”, it is possible to synthesize a compound (No. 199) from the compound (No. 1) shown below.
2.重合性組成物の実施例
実施例における化合物は、下記の表2の定義に基づいて記号により表した。表2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。実施例において記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の含有量(百分率)は、液晶組成物に基づいた重量百分率(重量%)である。最後に、重合性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. Examples of Polymerizable Compositions The compounds in the examples are represented by symbols based on the definition of Table 2 below. In Table 2, the configuration for 1,4-cyclohexylene is trans. The numbers in parentheses after the symbols in the examples correspond to the numbers of the compounds. The symbol (-) means other liquid crystal compounds. The content (percentage) of the liquid crystal compound is a weight percentage (% by weight) based on the liquid crystal composition. Finally, the physical property values of the polymerizable composition were summarized. Physical properties were measured according to the method described above, and the measured values were described as they were (without extrapolation).
[実施例6]
3−HB−O2 (13−5) 10%
5−HB−CL (2−2) 10%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 10%
3−PyB(F)−F (2−15) 10%
5−PyB(F)−F (2−15) 10%
3−PyBB−F (3−80) 10%
4−PyBB−F (3−80) 10%
5−PyBB−F (3−80) 10%
5−HBB(F)B−2 (15−5) 10%
5−HBB(F)B−3 (15−5) 10%
上記組成物に下記化合物(No.1)を0.3重量%の割合で添加した。
NI=100.8℃;Δn=0.192;Δε=8.2;η=41.0mPa・s.
[Example 6]
3-HB-O2 (13-5) 10%
5-HB-CL (2-2) 10%
3-HBB (F, F)-F (3-24) 10%
3-PyB (F) -F (2-15) 10%
5-PyB (F) -F (2-15) 10%
3-PyBB-F (3-80) 10%
4-PyBB-F (3-80) 10%
5-PyBB-F (3-80) 10%
5-HBB (F) B-2 (15-5) 10%
5-HBB (F) B-3 (15-5) 10%
The following compound (No. 1) was added to the above composition at a ratio of 0.3% by weight.
NI = 100.8 ° C .; Δn = 0.192; Δε = 8.2; = 4 = 41.0 mPa · s.
[実施例7]
2−HB−C (5−1) 5%
3−HB−C (5−1) 12%
3−HB−O2 (13−5) 15%
2−BTB−1 (13−10) 3%
3−HHB−F (3−1) 4%
3−HHB−1 (14−1) 8%
3−HHB−O1 (14−1) 5%
3−HHB−3 (14−1) 14%
3−HHEB−F (3−10) 4%
5−HHEB−F (3−10) 4%
2−HHB(F)−F (3−2) 7%
3−HHB(F)−F (3−2) 7%
5−HHB(F)−F (3−2) 7%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 5%
上記組成物に下記化合物(No.51)を0.25重量%の割合で添加した。
NI=100.5℃;Δn=0.100;Δε=4.6;η=17.9mPa・s.
[Example 7]
2-HB-C (5-1) 5%
3-HB-C (5-1) 12%
3-HB-O2 (13-5) 15%
2-BTB-1 (13-10) 3%
3-HHB-F (3-1) 4%
3-HHB-1 (14-1) 8%
3-HHB-O1 (14-1) 5%
3-HHB-3 (14-1) 14%
3-HHEB-F (3-10) 4%
5-HHEB-F (3-10) 4%
2-HHB (F)-F (3-2) 7%
3-HHB (F) -F (3-2) 7%
5-HHB (F) -F (3-2) 7%
3-HHB (F, F)-F (3-3) 5%
The following compound (No. 51) was added to the above composition at a ratio of 0.25% by weight.
NI = 100.5 ° C .; Δn = 0.100; Δε = 4.6; = 1 = 17.9 mPa · s.
[実施例8]
3−HHB(F,F)−F (3−3) 9%
3−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
4−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
5−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 21%
5−HBB(F,F)−F (3−24) 20%
3−H2BB(F,F)−F (3−27) 10%
5−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
5−HHEBB−F (4−17) 2%
3−HH2BB(F,F)−F (4−15) 3%
1O1−HBBH−4 (15−1) 4%
1O1−HBBH−5 (15−1) 4%
上記組成物に下記化合物(No.151)を0.1重量%の割合で添加した。
NI=97.8℃;Δn=0.116;Δε=9.0;η=35.0mPa・s.
[Example 8]
3-HHB (F, F)-F (3-3) 9%
3-H2HB (F, F) -F (3-15) 8%
4-H2HB (F, F)-F (3-15) 8%
5-H2HB (F, F) -F (3-15) 8%
3-HBB (F, F)-F (3-24) 21%
5-HBB (F, F)-F (3-24) 20%
3-H 2 BB (F, F)-F (3-27) 10%
5-HBBB (F, F)-F (4-6) 3%
5-HHEBB-F (4-17) 2%
3-HH2BB (F, F) -F (4-15) 3%
1O1-HBBH-4 (15-1) 4%
1O1-HBBH-5 (15-1) 4%
The following compound (No. 151) was added to the above composition at a ratio of 0.1% by weight.
NI = 97.8 ° C .; Δn = 0.116; Δε = 9.0; = 3 = 35.0 mPa · s.
[実施例9]
5−HB−CL (2−2) 11%
3−HH−4 (13−1) 8%
3−HHB−1 (14−1) 5%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 8%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 20%
5−HBB(F,F)−F (3−24) 15%
3−HHEB(F,F)−F (3−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (3−12) 3%
5−HHEB(F,F)−F (3−12) 3%
2−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
3−HBEB(F,F)−F (3−39) 5%
5−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 6%
上記組成物に下記化合物(No.102)を0.3重量%の割合で添加した。
NI=80.2℃;Δn=0.103;Δε=8.7;η=22.4mPa・s.
[Example 9]
5-HB-CL (2-2) 11%
3-HH-4 (13-1) 8%
3-HHB-1 (14-1) 5%
3-HHB (F, F)-F (3-3) 8%
3-HBB (F, F)-F (3-24) 20%
5-HBB (F, F)-F (3-24) 15%
3-HHEB (F, F)-F (3-12) 10%
4-HHEB (F, F)-F (3-12) 3%
5-HHEB (F, F)-F (3-12) 3%
2-HBEB (F, F)-F (3-39) 3%
3-HBEB (F, F)-F (3-39) 5%
5-HBEB (F, F)-F (3-39) 3%
3-HBBB (F, F)-F (4-6) 6%
The following compound (No. 102) was added to the above composition at a ratio of 0.3% by weight.
NI = 80.2 ° C .; Δn = 0.103; Δε = 8.7; = 2 = 22.4 mPa · s.
[実施例10]
5−HB−CL (2−2) 3%
7−HB(F)−F (2−3) 7%
3−HH−4 (13−1) 9%
3−HH−EMe (13−2) 23%
3−HHEB−F (3−10) 8%
5−HHEB−F (3−10) 8%
3−HHEB(F,F)−F (3−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (3−12) 5%
4−HGB(F,F)−F (3−103) 5%
5−HGB(F,F)−F (3−103) 6%
2−H2GB(F,F)−F (3−106) 4%
3−H2GB(F,F)−F (3−106) 5%
5−GHB(F,F)−F (3−109) 7%
上記組成物に下記化合物(No.1)を0.2重量%の割合で添加した。
NI=79.4℃;Δn=0.064;Δε=5.7;η=19.9mPa・s.
[Example 10]
5-HB-CL (2-2) 3%
7-HB (F) -F (2-3) 7%
3-HH-4 (13-1) 9%
3-HH-EMe (13-2) 23%
3-HHEB-F (3-10) 8%
5-HHEB-F (3-10) 8%
3-HHEB (F, F)-F (3-12) 10%
4-HHEB (F, F)-F (3-12) 5%
4-HGB (F, F)-F (3-103) 5%
5-HGB (F, F)-F (3-103) 6%
2-H 2 GB (F, F)-F (3-106) 4%
3-H 2 GB (F, F)-F (3-106) 5%
5-GHB (F, F)-F (3-109) 7%
The following compound (No. 1) was added to the above composition at a ratio of 0.2% by weight.
NI = 79.4 ° C .; Δn = 0.064; Δε = 5.7; = 1 = 19.9 mPa · s.
[実施例11]
3−HB−O1 (13−5) 15%
3−HH−4 (13−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
2−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 13%
5−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 13%
3−HHB−1 (14−1) 6%
上記組成物に下記化合物(No.51)を0.4重量%の割合で添加した。
NI=86.5℃;Δn=0.090;Δε=−3.4;η=35.3mPa・s.
[Example 11]
3-HB-O1 (13-5) 15%
3-HH-4 (13-1) 5%
3-HB (2F, 3F) -O2 (6-1) 12%
5-HB (2F, 3F)-O2 (6-1) 12%
2-HHB (2F, 3F) -1 (7-1) 12%
3-HHB (2F, 3F) -1 (7-1) 12%
3-HHB (2F, 3F) -O2 (7-1) 13%
5-HHB (2F, 3F) -O2 (7-1) 13%
3-HHB-1 (14-1) 6%
The following compound (No. 51) was added to the above composition at a ratio of 0.4% by weight.
NI = 86.5 ° C .; Δn = 0.090; Δε = −3.4; = 3 = 35.3 mPa · s.
[実施例12]
3−HH−4 (13−1) 8%
3−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 22%
5−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 22%
2−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 2%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 3%
4−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 2%
5−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 2%
3−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 9%
5−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 9%
V−HHB−1 (14−1) 6%
3−HHB−3 (14−1) 6%
3−HHEBH−3 (15−6) 3%
3−HHEBH−4 (15−6) 3%
3−HHEBH−5 (15−6) 3%
上記組成物に下記化合物(No.151)を0.35重量%の割合で添加した。
NI=91.5℃;Δn=0.100;Δε=−4.1;η=29.2mPa・s.
[Example 12]
3-HH-4 (13-1) 8%
3-H 2 B (2F, 3F) -O 2 (6-4) 22%
5-H2B (2F, 3F) -O2 (6-4) 22%
2-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 2%
3-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 3%
4-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 2%
5-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 2%
3-HBB (2F, 3F) -O2 (7-7) 9%
5-HBB (2F, 3F) -O2 (7-7) 9%
V-HHB-1 (14-1) 6%
3-HHB-3 (14-1) 6%
3-HHEBH-3 (15-6) 3%
3-HHEBH-4 (15-6) 3%
3-HHEBH-5 (15-6) 3%
The following compound (No. 151) was added to the above composition at a ratio of 0.35% by weight.
NI = 91.5 ° C .; Δn = 0.100; Δε = −4.1; = 2 = 29.2 mPa · s.
[実施例13]
2−HH−5 (13−1) 3%
3−HH−4 (13−1) 15%
3−HH−5 (13−1) 4%
3−HB−O2 (13−5) 12%
3−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 15%
5−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 15%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 5%
2−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 9%
5−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 9%
3−HHB−1 (14−1) 3%
3−HHB−3 (14−1) 4%
3−HHB−O1 (14−1) 3%
上記組成物に下記化合物(No.102)を0.15重量%の割合で添加した。
NI=75.7℃;Δn=0.093;Δε=−4.1;η=19.2mPa・s.
[Example 13]
2-HH-5 (13-1) 3%
3-HH-4 (13-1) 15%
3-HH-5 (13-1) 4%
3-HB-O2 (13-5) 12%
3-H 2 B (2F, 3F) -O 2 (6-4) 15%
5-H2B (2F, 3F) -O2 (6-4) 15%
3-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 5%
2-HBB (2F, 3F) -O2 (7-7) 3%
3-HBB (2F, 3F) -O2 (7-7) 9%
5-HBB (2F, 3F) -O2 (7-7) 9%
3-HHB-1 (14-1) 3%
3-HHB-3 (14-1) 4%
3-HHB-O1 (14-1) 3%
The following compound (No. 102) was added to the above composition at a rate of 0.15% by weight.
NI = 75.7 ° C .; Δn = 0.093; Δε = −4.1; = 1 = 19.2 mPa · s.
[実施例14]
2−HH−3 (13−1) 21%
3−HH−4 (13−1) 9%
1−BB−3 (13−8) 9%
3−HB−O2 (13−5) 2%
3−BB(2F,3F)−O2 (6−3) 9%
5−BB(2F,3F)−O2 (6−3) 6%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (7−5) 13%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (7−5) 21%
3−HHB−1 (14−1) 5%
3−HHB−O1 (14−1) 3%
5−B(F)BB−2 (14−6) 2%
上記組成物に下記化合物(No.1)を0.25重量%の割合で添加した。
NI=74.3℃;Δn=0.097;Δε=−3.2;η=15.3mPa・s.
Example 14
2-HH-3 (13-1) 21%
3-HH-4 (13-1) 9%
1-BB-3 (13-8) 9%
3-HB-O2 (13-5) 2%
3-BB (2F, 3F) -O2 (6-3) 9%
5-BB (2F, 3F)-O2 (6-3) 6%
2-HH1OB (2F, 3F) -O2 (7-5) 13%
3-HH1OB (2F, 3F) -O2 (7-5) 21%
3-HHB-1 (14-1) 5%
3-HHB-O1 (14-1) 3%
5-B (F) BB-2 (14-6) 2%
The following compound (No. 1) was added to the above composition at a ratio of 0.25% by weight.
NI = 74.3 ° C; Δn = 0.097; Δε = -3.2; η = 15.3 mPa · s.
[実施例15]
2−HH−3 (13−1) 16%
7−HB−1 (13−5) 10%
5−HB−O2 (13−5) 8%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 16%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 3%
4−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 3%
5−HHB(2F,3CL)−O2 (7−12) 2%
3−HH1OCro(7F,8F)−5 (9−3) 5%
5−HBB(F)B−2 (15−5) 10%
5−HBB(F)B−3 (15−5) 10%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (7−3) 5%
上記組成物に下記化合物(No.51)を0.3重量%の割合で添加した。
NI=82.0℃;Δn=0.106;Δε=−2.6;η=24.8mPa・s.
[Example 15]
2-HH-3 (13-1) 16%
7-HB-1 (13-5) 10%
5-HB-O2 (13-5) 8%
3-HB (2F, 3F) -O2 (6-1) 12%
5-HB (2F, 3F)-O2 (6-1) 16%
3-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 3%
4-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 3%
5-HHB (2F, 3CL) -O2 (7-12) 2%
3-HH1OCro (7F, 8F) -5 (9-3) 5%
5-HBB (F) B-2 (15-5) 10%
5-HBB (F) B-3 (15-5) 10%
3-HD h B (2F, 3F)-O2 (7-3) 5%
The following compound (No. 51) was added to the above composition at a ratio of 0.3% by weight.
NI = 82.0 ° C .; Δn = 0.106; Δε = −2.6; = 2 = 24.8 mPa · s.
[実施例16]
1−BB−3 (13−8) 10%
3−HH−V (13−1) 29%
3−BB(2F,3F)−O2 (6−3) 13%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (7−5) 20%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (7−5) 14%
3−HHB−1 (14−1) 8%
5−B(F)BB−2 (14−8) 6%
上記組成物に下記化合物(No.151)を0.3重量%の割合で添加した。
NI=74.5℃;Δn=0.106;Δε=−3.0;η=14.7mPa・s.
[Example 16]
1-BB-3 (13-8) 10%
3-HH-V (13-1) 29%
3-BB (2F, 3F)-O2 (6-3) 13%
2-HH1OB (2F, 3F) -O2 (7-5) 20%
3-HH1OB (2F, 3F) -O2 (7-5) 14%
3-HHB-1 (14-1) 8%
5-B (F) BB-2 (14-8) 6%
The following compound (No. 151) was added to the above composition at a ratio of 0.3% by weight.
NI = 74.5 ° C .; Δn = 0.106; Δε = −3.0; = 1 = 14.7 mPa · s.
[実施例17]
1V2−BEB(F,F)−C (5−13) 8%
3−HB−C (5−1) 16%
2−BTB−1 (13−10) 10%
5−HH−VFF (13−1) 30%
3−HHB−1 (14−1) 4%
VFF−HHB−1 (14−1) 8%
VFF2−HHB−1 (14−1) 11%
3−H2BTB−2 (14−17) 5%
3−H2BTB−3 (14−17) 4%
3−H2BTB−4 (14−17) 4%
上記組成物に下記化合物(No.1)および(No.102)をそれぞれ0.2重量%の割合で添加した。
NI=80.6℃;Δn=0.131;Δε=7.7;η=12.4mPa・s.
[Example 17]
1V2-BEB (F, F) -C (5-13) 8%
3-HB-C (5-1) 16%
2-BTB-1 (13-10) 10%
5-HH-VFF (13-1) 30%
3-HHB-1 (14-1) 4%
VFF-HHB-1 (14-1) 8%
VFF2-HHB-1 (14-1) 11%
3-H 2 BTB-2 (14-17) 5%
3-H 2 BTB-3 (14-17) 4%
3-H2BTB-4 (14-17) 4%
The following compounds (No. 1) and (No. 102) were each added to the above composition at a ratio of 0.2% by weight.
NI = 80.6 ° C .; Δn = 0.131; Δε = 7.7; = 1 = 12.4 mPa · s.
[実施例18]
5−HB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−41) 5%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−47) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−47) 7%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−47) 3%
3−HH−V (13−1) 41%
3−HH−V1 (13−1) 7%
3−HHEH−5 (14−13) 3%
3−HHB−1 (14−1) 4%
V−HHB−1 (14−1) 5%
V2−BB(F)B−1 (14−6) 5%
1V2−BB−F (2−1) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−97) 11%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
上記組成物に下記化合物(No.51)を0.3重量%の割合で添加した。
NI=81.9℃;Δn=0.105;Δε=6.3;η=12.0mPa・s.
[Example 18]
5-HB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (4-41) 5%
3-BB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (4-47) 3%
4-BB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (4-47) 7%
5-BB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (4-47) 3%
3-HH-V (13-1) 41%
3-HH-V1 (13-1) 7%
3-HHEH-5 (14-13) 3%
3-HHB-1 (14-1) 4%
V-HHB-1 (14-1) 5%
V2-BB (F) B-1 (14-6) 5%
1V2-BB-F (2-1) 3%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (3-97) 11%
3-HBBB (F, F)-F (4-6) 3%
The following compound (No. 51) was added to the above composition at a ratio of 0.3% by weight.
NI = 81.9 ° C .; Δn = 0.105; Δε = 6.3; = 1 = 12.0 mPa · s.
[実施例19]
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−57) 5%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−47) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−47) 7%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F (4−47) 3%
3−HH−V (13−1) 41%
3−HH−V1 (13−1) 7%
3−HHEH−5 (14−13) 3%
3−HHB−1 (14−1) 4%
V−HHB−1 (14−1) 5%
V2−BB(F)B−1 (14−6) 5%
1V2−BB−F (2−1) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−97) 6%
3−GB(F,F)XB(F,F)−F (3−113) 5%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
上記組成物に下記化合物(No.151)を0.3重量%の割合で添加した。
NI=81.3℃;Δn=0.103;Δε=7.4;η=12.8mPa・s.
[Example 19]
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F)-F (4-57) 5%
3-BB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (4-47) 3%
4-BB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (4-47) 7%
5-BB (F) B (F, F) X B (F, F)-F (4-47) 3%
3-HH-V (13-1) 41%
3-HH-V1 (13-1) 7%
3-HHEH-5 (14-13) 3%
3-HHB-1 (14-1) 4%
V-HHB-1 (14-1) 5%
V2-BB (F) B-1 (14-6) 5%
1V2-BB-F (2-1) 3%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (3-97) 6%
3-GB (F, F) XB (F, F)-F (3-113) 5%
3-HBBB (F, F)-F (4-6) 3%
The following compound (No. 151) was added to the above composition at a ratio of 0.3% by weight.
NI = 81.3 ° C .; Δn = 0.103; Δε = 7.4; = 1 = 12.8 mPa · s.
化合物(1)と液晶組成物とを含む重合性組成物を重合させることによって、PSAなどのモードを有する液晶表示素子を作製することができる。この重合性化合物は、光学異方性体の原料としても用いることができる。 By polymerizing the polymerizable composition containing the compound (1) and the liquid crystal composition, a liquid crystal display device having a mode such as PSA can be produced. This polymerizable compound can also be used as a raw material of an optical anisotropic body.
Claims (11)
式(1−1)から(1−13)において、
P3、P4、P5、およびP6はすべて同一に、式(P−1)で表される基であり、式(P−1)において、Mは、水素、フッ素、−CH3、または−CF3であり;
S3、S4、S5、およびS6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−、−COO−または−OCO−、で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、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;
Z5およびZ6は独立して、単結合、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−OCO−C(CH3)=CH−、−CO−CH=CH−、−CH=CH−CO−、−CH=CH−CH2O−、−OCH2−CH=CH−、−CH=CH−OCH2−、または−CH2O−CH=CH−である。 Equation (1-1) to (1-13) either one at a represented Ru of compounds of.
In formulas (1-1) to (1-13),
P 3 , P 4 , P 5 and P 6 are all the same and a group represented by formula (P-1), and in formula (P-1), M is hydrogen, fluorine, -CH 3 , Or -CF 3 ;
S 3 , S 4 , S 5 and S 6 each independently represent a single bond or an alkylene having 1 to 6 carbon atoms, and in this alkylene, at least one —CH 2 — is —O—, —COO— Or -OCO-, at least one -CH 2 -CH 2 -may be replaced by -CH = CH- or -C≡C-, and at least one hydrogen is fluorine or May be replaced by chlorine;
Z 5 and Z 6 are each independently a single bond, -CO -, - COO -, - OCO -, - CH = CH -, - C≡C -, - CH = CH-COO -, - OCO-CH = CH -, - OCO-C ( CH 3) = CH -, - CO-CH = CH -, - CH = CH-CO -, - CH = CH-CH 2 O -, - OCH 2 -CH = CH-, -CH = CH-OCH 2 -, or -CH 2 OCH = CH-.
式(1−3−1)において、M1からM 4 はすべて同一に、水素、フッ素、−CH3、または−CF3である。 The compound of Claim 1 represented by Formula (1-3-1 ) .
Oite the formula (1-3-1), all M 4 is the same from M 1, hydrogen, fluorine, -CH 3 or -CF 3,.
式(2)から(4)において、
R11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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
X11は、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環B1、環B2および環B3は独立して、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい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;
Z11、Z12およびZ13は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、または−(CH2)4−であり;
L11およびL12は独立して、水素またはフッ素である。 The liquid crystal composition according to claim 5 , further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2) to (4).
In equations (2) to (4),
R 11 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl and alkenyl, at least one hydrogen may be replaced by fluorine, and at least one —CH 2 — is —O May be replaced by-;
X 11 represents fluorine, chlorine, -OCF 3 , -OCHF 2 , -CF 3 , -CHF 2 , -CH 2 F, -OCF 2 CHF 2 , or -OCF 2 CHFCF 3 ;
Ring B 1 , ring B 2 and ring B 3 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 11, Z 12 and Z 13 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C -, - COO -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, -CH 2 O-, or - (CH 2) 4 - a and;
L 11 and L 12 are independently hydrogen or fluorine.
式(5)において、
R12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、このアルキルおよびアルケニルにおいて、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、少なくとも1つの−CH2−は−O−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C1は、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい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;
Z14は、単結合、−CH2CH2−、−C≡C−、−COO−、−CF2O−、−OCF2−、または−CH2O−であり;
L13およびL14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。 Further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (5), the liquid crystal composition according to claim 5 or 6.
In equation (5),
R 12 is alkyl having 1 to 10 carbons or alkenyl having 2 to 10 carbons, and in the alkyl and alkenyl, at least one hydrogen may be replaced by fluorine, and at least one —CH 2 — is —O May be replaced by-;
X 12 is —C≡N or —C≡C—C≡N;
Ring C 1 is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl Or pyrimidine-2,5-diyl;
Z 14 is a single bond, -CH 2 CH 2 -, - C≡C -, - COO -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, or -CH 2 O-;
L 13 and L 14 are independently hydrogen or fluorine;
i is 1, 2, 3 or 4;
式(6)から(12)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、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、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;
S11は水素またはメチルであり;
Xは、−CF2−、−O−、または−CHF−であり;
環D1、環D2、環D3および環D4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、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい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D5および環D6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;
Z15、Z16、Z17、およびZ18は独立して、単結合、−CH2CH2−、−COO−、−CH2O−、−OCF2−、または−OCF2CH2CH2−であり;
L15およびL16は独立して、フッ素または塩素であり;
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 any one of claims 5 to 7 , further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (6) to (12).
In equations (6) to (12),
R 13 and R 14 are independently 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— Well, 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— , At least one hydrogen may be replaced by fluorine;
S 11 is hydrogen or methyl;
X is -CF 2- , -O-, or -CHF-;
Ring D 1 , ring D 2 , ring D 3 and ring D 4 are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4 in which at least one hydrogen may be replaced by fluorine -Phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, or decahydronaphthalene-2,6-diyl;
Ring D 5 and ring D 6 are each independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, 1,4-phenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl or decahydronaphthalene, 2,6 -Diyl;
Z 15, Z 16, Z 17 , and Z 18 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - COO -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, or -OCF 2 CH 2 CH 2 -And
L 15 and L 16 are independently fluorine or chlorine;
j, k, m, n, p, q, r and s are independently 0 or 1, and the sum of k, m, n and p is 1 or 2, q, r and s The sum of is 0, 1, 2 or 3 and t is 1, 2 or 3.
式(13)から(15)において、
R16およびR17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、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E1、環E2、環E3、および環E4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;
Z19、Z20およびZ21は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、または−COO−である。 The liquid crystal composition according to any one of claims 5 to 8 , further comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (13) to (15).
In equations (13) to (15),
R 16 and R 17 are independently 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— Well, at least one hydrogen may be replaced by fluorine;
Ring E 1 , ring E 2 , ring E 3 and ring E 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 19, Z 20 and Z 21 are independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C-, or -COO-.
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