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JPH07278158A - シラシクロヘキサン化合物、その製造方法及びこれを含有する液晶組成物 - Google Patents

シラシクロヘキサン化合物、その製造方法及びこれを含有する液晶組成物

Info

Publication number
JPH07278158A
JPH07278158A JP7046524A JP4652495A JPH07278158A JP H07278158 A JPH07278158 A JP H07278158A JP 7046524 A JP7046524 A JP 7046524A JP 4652495 A JP4652495 A JP 4652495A JP H07278158 A JPH07278158 A JP H07278158A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
chemical
carbon
trans
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7046524A
Other languages
English (en)
Inventor
Mutsuo Nakajima
睦雄 中島
Takaaki Shimizu
孝明 清水
Tsutomu Ogiwara
勤 荻原
Takeshi Kano
剛 金生
Tatsushi Kaneko
達志 金子
Hideshi Kurihara
英志 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP7046524A priority Critical patent/JPH07278158A/ja
Publication of JPH07278158A publication Critical patent/JPH07278158A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シラシクロヘキサン環を有する液晶化合物を
提供する。 【構成】 下記一般式(I)で表わされるシラシクロヘ
キサン化合物。 式中において、Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル
基、炭素数3〜8の分枝鎖状アルキル基、炭素数2〜7
のアルコキシアルキル基、炭素数1〜10のモノ又はジ
フロロアルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基を表
す。 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl又はCHの置換
基を持つトランス−1−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基を表す。XはH、CN、F、Cl、CF、OCF
、CFCl、CHFCl、OCHF、OCF2
l、OCHFCl、R又はORを表す。Y1及びY2はそ
れぞれ相互に独立してH、F、Cl、CN又はCH
表す。ZはFを表す。iは0、1又は2を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なシラシクロヘキ
サン化合物及びその製造方法、並びにこれを含有する液
晶組成物、及び該液晶組成物を含有する液晶表示素子に
関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、液晶物質が持つ光学異
方性及び誘電異方性を利用したものであり、その表示様
式によって、TN型(ねじれネマチック型)、STN型
(超ねじれネマチック型)、SBE型(超複屈折型)、
DS型(動的散乱型)、ゲスト・ホスト型、DAP型
(整列相の変形型)及びOMI型(光学的にモード干渉
型)など各種の方式がある。最も一般的なディスプレイ
デバイスは、シャット−ヘルフリッヒ効果に基づき、ね
じれネマチック構造を有するものである。
【0003】これらの液晶表示に用いられる液晶組成物
に要求される性質は、その表示方式によって若干異なる
が、液晶温度範囲が広いこと、水分、空気、光、熱、電
界等に対して安定であること等は、いずれの表示方式に
おいても共通して要求される。さらに、液晶組成物は、
低粘度であり、かつセル中において短いアドレス時間、
低いしきい値電圧及び高いコントラストを与えることが
望まれる。
【0004】現在、単一の化合物でこれらの要求をすべ
て満たす物質はなく、実際には数種〜10数種の液晶化
合物・潜在液晶化合物を混合して得られる液晶性混合物
が使用されている。それ故、液晶組成物の構成成分が互
いに容易に混和できることも重要な特性となる。
【0005】これらの構成成分となり得る液晶化合物の
中で、電気光学的性能を支配する基本成分の一つとし、
従来、以下のようないわゆるシクロヘキシル環−エチレ
ン−フェニル環−フェニル環構造(BECH構造)を持
った化合物が知られている。
【0006】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】 なお、[化13]、[化14]は特公昭59−35900
号公報に、[化15]は特公平3−22855号公報
に、[化16]は特開平2−233626号公報に記載
されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近年、液晶ディスプレ
イーの用途が拡大するにつれて、液晶材料に要求される
特性も益々高度な厳しいものになりつつある。特に駆動
電圧の低電圧化、車載用ニーズに対応した広域温度範囲
化、低温性能の向上等、従来の液晶物質の特性を更に上
回るものが望まれるようになってきた。
【0008】このような観点から、本発明は、液晶組成
物の特性の向上を目的として新規に開発された液晶化合
物であり、従来の技術である上述のシクロヘキシル環−
エチレン−フェニル環−フェニル環構造(BECH構
造)を有する液晶化合物とは全く異なるシラシクロヘキ
サン環を有する液晶化合物を提供することを目的とする
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、下記
一般式(I)で表されるシラシクロヘキサン化合物であ
る。
【化17】 式中において、Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル
基、炭素数3〜8の分枝鎖状アルキル基、炭素数2〜7
のアルコキシアルキル基、炭素数1〜10のモノ又はジ
フロロアルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基を表
す。
【化18】 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl又はCHの置換
基を持つトランス−1−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基を表す。XはH、CN、F、Cl、CF3、OC
3、CF2Cl、CHFCl、OCHF2、OCF2
l、OCHFCl、R又はORを表す。Y1及びY2はそ
れぞれ相互に独立してH、F、Cl、CN又はCH3
表す。ZはFを表す。iは0、1又は2を表す。
【0010】また本発明は、有機金属試薬
【化19】R−M と
【化20】 (MはMgP(Pはハロゲン原子)、ZnP又はLi、
Qはハロゲン原子、アルコキシ基、メタンスルホニル
基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基
又はトリフルオロメタンスルホニル基を表す。)との、
炭素−炭素結合形成反応又は炭素−ケイ素結合形成反応
によることを特徴とする一般式(I)で表されるシラシ
クロヘキサン化合物の製造方法である。
【0011】また本発明は、有機金属試薬
【化21】
【化22】 (n及びmは0、1及び2で且つn+m=2である整数
を表す。)との、炭素−炭素結合形成反応又は炭素−ケ
イ素結合形成反応によることを特徴とする一般式(I)
で表されるシラシクロヘキサン化合物の製造方法であ
る。
【0012】また本発明は、有機金属試薬
【化23】
【化24】 との、炭素−炭素結合形成反応又は炭素−ケイ素結合形
成反応によることを特徴とする一般式(I)で表される
シラシクロヘキサン化合物の製造方法である。
【0013】また本発明は、有機金属試薬
【化25】 (M’はM又はB(OR’)2(R’はメチル基又はH
原子)を表す。)と
【化26】 との、炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする
一般式(I)で表されるシラシクロヘキサン化合物の製
造方法である。
【0014】また本発明は、有機金属試薬
【化27】
【化28】 との、炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする
一般式(I)で表されるシラシクロヘキサン化合物の製
造方法である。
【0015】さらに本発明は、請求項1に記載のシラシ
クロヘキサン化合物を含有することを特徴とする液晶組
成物並びに該液晶組成物を含有することを特徴とする液
晶表示素子である。
【0016】次に本発明をさらに詳細に説明する。
【0017】一般式(I)で表される新規な化合物は、
具体的には、以下に示す[化29]又は[化30]の環
構造で表されるシラシクロヘキサン化合物である。
【化29】
【化30】
【0018】式中、Rは以下の(a)〜(e)のいずれ
かの基を表す。 (a)炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、即ち、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−
ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オ
クチル基、n−ノニル基又はn−デシル基 (b)炭素数3〜8の分枝鎖状アルキル基、即ち、イソ
プロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基、1−メ
チルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル
基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3
−メチルペンチル基、1−エチルペンチル基、1−メチ
ルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、3−メチルヘキ
シル基、2−エチルヘキシル基、3−エチルヘキシル
基、1−メチルヘプチル基、2−メチルヘプチル基又は
3−メチルヘプチル基 (c)炭素数2〜7のアルコキシアルキル基、即ち、メ
トキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル
基、ブトキシメチル基、ペントキシメチル基、ヘキシロ
キシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、
プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペントキシエ
チル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プ
ロポキシプロピル基、ブトキシプロピル基、メトキシブ
チル基、エトキシブチル基、プロポキシブチル基、メト
キシペンチル基又はエトキシペンチル基 (d)炭素数1〜10のモノ又はジフロロアルキル基、
即ち、フロロメチル基、1−フロロエチル基、1−フロ
ロプロピル基、1−フロロブチル基、1−フロロペンチ
ル基、1−フロロヘキシル基、1−フロロヘプチル基、
1−フロロオクチル基、1−フロロノニル基、1−フロ
ロデシル基、2−フロロエチル基、2−フロロプロピル
基、2−フロロブチル基、2−フロロペンチル基、2−
フロロヘキシル基、2−フロロヘプチル基、2−フロロ
オクチル基、2−フロロノニル基、2−フロロデシル
基、3−フロロプロピル基、3−フロロブチル基、3−
フロロペンチル基、3−フロロヘキシル基、3−フロロ
ヘプチル基、3−フロロオクチル基、3−フロロノニル
基、3−フロロデシル基、4−フロロブチル基、4−フ
ロロペンチル基、4−フロロヘキシル基、4−フロロヘ
プチル基、4−フロロオクチル基、4−フロロノニル
基、4−フロロデシル基、5−フロロペンチル基、5−
フロロヘキシル基、5−フロロヘプチル基、5−フロロ
オクチル基、5−フロロノニル基、5−フロロデシル
基、6−フロロヘキシル基、6−フロロヘプチル基、6
−フロロオクチル基、6−フロロノニル基、6−フロロ
デシル基、7−フロロヘプチル基、7−フロロオクチル
基、7−フロロノニル基、7−フロロデシル基、8−フ
ロロオクチル基、8−フロロノニル基、8−フロロデシ
ル基、9−フロロノニル基、9−フロロデシル基、10
−フロロデシル基、ジフロロメチル基、1,1−ジフロ
ロエチル基、1,1−ジフロロプロピル基、1,1−ジ
フロロブチル基、1,1−ジフロロペンチル基、1,1
−ジフロロヘキシル基、1,1−ジフロロヘプチル基、
1,1−ジフロロオクチル基、1,1−ジフロロノニル
基、1,1−ジフロロデシル基、2,2−ジフロロエチ
ル基、2,2−ジフロロプロピル基、2,2−ジフロロ
ブチル基、2,2−ジフロロペンチル基、2,2−ジフ
ロロヘキシル基、2,2−ジフロロヘプチル基、2,2
−ジフロロオクチル基、2,2−ジフロロノニル基、
2,2−ジフロロデシル基、3,3−ジフロロプロピル
基、3,3−ジフロロブチル基、3,3−ジフロロペン
チル基、3,3−ジフロロヘキシル基、3,3−ジフロ
ロヘプチル基、3,3−ジフロロオクチル基、3,3−
ジフロロノニル基、3,3−ジフロロデシル基、4,4
−ジフロロブチル基、4,4−ジフロロペンチル基、
4,4−ジフロロヘキシル基、4,4−ジフロロヘプチ
ル基、4,4−ジフロロオクチル基、4,4−ジフロロ
ノニル基、4,4−ジフロロデシル基、5,5−ジフロ
ロペンチル基、5,5−ジフロロヘキシル基、5,5−
ジフロロヘプチル基、5,5−ジフロロオクチル基、
5,5−ジフロロノニル基、5,5−ジフロロデシル
基、6,6−ジフロロヘキシル基、6,6−ジフロロヘ
プチル基、6,6−ジフロロオクチル基、6,6−ジフ
ロロノニル基、6,6−ジフロロデシル基、7,7−ジ
フロロヘプチル基、7,7−ジフロロオクチル基、7,
7−ジフロロノニル基、7,7−ジフロロデシル基、
8,8−ジフロロオクチル基、8,8−ジフロロノニル
基、8,8−ジフロロデシル基、9,9−ジフロロノニ
ル基、9,9−ジフロロデシル基又は10,10−ジフ
ロロデシル基。 (e)炭素数2〜8のアルケニル基、即ち、ビニル基、
1−プロペニル基、アリル基、1−ブテニル基、3−ブ
テニル基、イソプレニル基、1−ペンテニル基、3−ペ
ンテニル基、4−ペンテニル基、ジメチルアリル基、1
−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、5−ヘキセニル
基、1−ヘプテニル基、3−ヘプテニル基、6−ヘプテ
ニル基又は7−オクテニル基。
【0019】WはH、F、Cl又はCH3を表す。Xは
H、CN、F、Cl、CF3、OCF3、CF2Cl、C
HFCl、OCHF2、OCF2Cl、OCHFCl、R
又はORを表す。Y1及びY2はそれぞれ相互に独立して
H、F、Cl、CN又はCH3を表す。ZはFを表す。
iは0、1又は2を表す。
【0020】
【化31】 として具体的には以下のものが挙げられる。
【化32】
【化33】
【化34】
【化35】
【化36】
【化37】
【化38】
【化39】
【化40】
【化41】
【化42】
【化43】
【化44】
【化45】
【化46】
【化47】
【化48】
【化49】
【化50】
【化51】
【化52】
【化53】
【化54】
【化55】
【化56】
【化57】
【化58】
【化59】
【化60】
【化61】
【化62】
【化63】
【化64】
【化65】
【化66】
【化67】
【化68】
【化69】
【化70】
【化71】
【化72】
【化73】
【化74】
【化75】
【化76】
【化77】
【化78】
【化79】
【化80】
【化81】
【化82】
【化83】
【化84】
【化85】
【化86】
【化87】
【化88】
【化89】
【化90】
【化91】
【化92】
【0021】これらのうち、環構造については、[化2
9]が好ましい。
【0022】Rについては、以下の(f)〜(j)のい
ずれかの基が、実用上望ましい。 (f)炭素数2〜7の直鎖状アルキル基、即ち、エチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、
n−ヘキシル基又はn−ヘプチル基。 (g)分枝鎖状アルキル基のうち、イソプロピル基、1
−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチ
ルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル
基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基又は
2−エチルヘキシル基。 (h)炭素数2〜6のアルコキシアルキル基、即ち、メ
トキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル
基、メトキシペンチル基、エトキシメチル基、エトキシ
エチル基、プロポキシメチル基又はペントキシメチル
基。 (i)炭素数1〜10のモノ又はジフロロアルキル基の
うち、2−フロロエチル基、2−フロロプロピル基、2
−フロロブチル基、2−フロロペンチル基、2−フロロ
ヘキシル基、2−フロロヘプチル基、4−フロロブチル
基、4−フロロペンチル基、4−フロロヘキシル基、4
−フロロヘプチル基、5−フロロペンチル基、5−フロ
ロヘキシル基、5−フロロヘプチル基、6−フロロヘキ
シル基、6−フロロヘプチル基、7−フロロヘプチル
基、2,2−ジフロロエチル基、2,2−ジフロロプロ
ピル基、2,2−ジフロロブチル基、2,2−ジフロロ
ペンチル基、2,2−ジフロロヘキシル基、2,2−ジ
フロロヘプチル基、4,4−ジフロロブチル基、4,4
−ジフロロペンチル基、4,4−ジフロロヘキシル基、
4,4−ジフロロヘプチル基、5,5−ジフロロペンチ
ル基、5,5−ジフロロヘキシル基、5,5−ジフロロ
ヘプチル基、6,6−ジフロロヘキシル基、6,6−ジ
フロロヘプチル基又は7,7−ジフロロヘプチル基。 (j)アルケニル基のうち、ビニル基、1−ピロペニル
基、3−ブテニル基、1−ペンテニル基、3−ペンテニ
ル基、4−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、5−ヘキ
セニル基、6−ヘプテニル基又は7−オクテニル基。
【0023】Wについては、H、F又はCH3基が、実
用上望ましい。Qについては、F、Cl、Br、I、O
CH3又はOC25が好ましい。
【0024】また、
【化93】 については、以下のものが実用上好ましい。
【化94】
【化95】
【化96】
【化97】
【化98】
【化99】
【化100】
【化101】
【化102】
【化103】
【化104】
【化105】
【化106】
【化107】
【化108】
【化109】
【化110】
【化111】
【化112】
【化113】
【化114】
【化115】
【化116】
【化117】
【化118】
【化119】
【化120】
【化121】
【化122】
【化123】
【化124】
【化125】
【化126】
【化127】
【化128】
【化129】
【化130】
【化131】
【化132】
【化133】
【化134】
【化135】
【化136】
【0025】次に、これらの化合物の製造方法について
説明する。環構造により反応基質は若干異なるが、いず
れも共通して以下に示す有機金属試薬のカップリング反
応により製造される。
【0026】まず、有機金属試薬
【化137】R−M
【化138】 (MはMgP(Pはハロゲン原子)、ZnP又はLi、
Qはハロゲン原子、アルコキシ基、メタンスルホニル
基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基
又はトリフルオロメタンスルホニル基を表す。)との反
応において、
【化139】
【化140】 (WはH、F、ClW又はCH3基を表す。)である場
合、Qとしてハロゲン原子やアルコキシ基が挙げられ、
特にCl、Br、OCH3、OCH2CH3基であれば、
この炭素−ケイ素結合形成反応が容易に進行し、高い収
率で目的物を与える。
【0027】また、
【化141】
【化142】 である場合、この炭素−炭素結合形成反応は触媒量の銅
塩の存在下に行われる。Qとしてハロゲン原子やスルホ
ニル基が挙げられ、特にBr、I又はp−トルエンスル
ホニル基が高い収率で目的物を与えるため好ましい。
【0028】次に、有機金属試薬
【化143】
【化144】 との反応において、
【化145】
【化146】 であり、且つn=0である場合、Qとしてハロゲン原子
やアルコキシ基が挙げられ、特にCl、Br、OC
3、OCH2CH3基であれば、この炭素−ケイ素結合
形成反応が容易に進行し、高い収率で目的物を与える。
【0029】また、
【化147】
【化148】 である場合、または
【化149】
【化150】 であり且つn=1、2である場合、これらの炭素−炭素
結合形成反応は触媒量の銅塩の存在下に行われる。この
場合、Qとしてハロゲン原子やスルホニル基が挙げら
れ、特にBr、I又はp−トルエンスルホニル基が高い
収率で目的物を与えるため好ましい。
【0030】次に、有機金属試薬
【化151】
【化152】 との反応において、[化151]がn=0、1である場
合、これらの炭素−炭素結合形成反応は触媒量の銅塩の
存在下に行われる。Qとしてハロゲン原子やスルホニル
基が挙げられ、特にBr、I又はp−トルエンスルホニ
ル基が高い収率で目的物を与えるため好ましい。
【0031】また、[化151]がn=2である場合、
この反応は遷移金属触媒の存在下に行われる。特にパラ
ジウム化合物、ニッケル化合物が触媒として好ましい。
Qとしてハロゲン原子やスルホニル基が挙げられ、特に
Cl、Br又はIが高い収率で目的物を与えるため好ま
しい。
【0032】次に、有機金属試薬
【化153】
【化154】 との反応は、遷移金属触媒の存在下に行われる。特にパ
ラジウム化合物、ニッケル化合物が触媒として好まし
い。Qとしてハロゲン原子やスルホニル基が挙げられ、
特にCl、Br又はIが高い収率で目的物を与えるため
好ましい。
【0033】次に、有機金属試薬
【化155】
【化156】 との反応は、遷移金属触媒の存在下に行われる。特にパ
ラジウム化合物、ニッケル化合物が触媒として好まし
い。Qとしてハロゲン原子やスルホニル基が挙げられ、
特にCl、Br又はIが高い収率で目的物を与えるため
好ましい。
【0034】ここで生成した化合物は、シラシクロヘキ
サン環の立体配置においてトランス体とシス体の混合物
となっているので、クロマトグラフィー又は再結晶等の
常法の精製手段によりトランス体を分離精製し、本発明
の一般式(I)のシラシクロヘキサン化合物を得る。
【0035】本発明のシラシクロヘキサン化合物は、既
知の化合物と混合して液晶組成物を得ることができる。
液晶組成物を製造するために具体的に混合される化合物
は、以下に示す既知の化合物から選ぶことができる。
【化157】
【化158】
【0036】なお、[化157]、[化158]におい
て、(M)、(N)は、(1)無置換又は置換基として
1個又は2個以上のF、Cl、Br、CN、アルキル基
を有するトランス−1,4−シクロヘキシレン基、
(2)シクロヘキサン環中の1個又は隣接していない2
個のCH2基がO、Sに置き換えられている環、(3)
1,4−シクロヘキセニレン基、(4)無置換基又は置
換基として1個又は2個F、Cl、CH3又はCN基を
有する1,4−フェニレン基、(5)1,4−フェニレ
ン基の環中の1個又は2個のCH基はN原子により置き
換えられている環、のいずれかを表す。
【0037】A1及びA2は、−CH2CH2−、−CH=
CH−、−C≡C−、−CO2−、−OCO−、−CH2
O−、−OCH2−又は単結合を表す。
【0038】1(エル)及びmは0、1又は2(但し、
1(エル)+m=1、2、3、n=0、1、2、)であ
る。
【0039】Rは水素、炭素数1〜10の直鎖状アルキ
ル基、炭素数3〜8の分枝鎖状アルキル基、炭素数2〜
7のアルコキシアルキル基又は炭素数2〜8のアルケニ
ル基である。
【0040】XはH、CN、F、Cl、CF、OCF
、OCHF、CF2Cl、OCF2Cl、OCHFC
l、R又はORを表す。Y及びZはFを表す。
【0041】なお、上記において、1(エル)及びnが
2の場合には(M)中に、mが2の場合には(N)中
に、それぞれ異種環を含んでもよい。
【0042】液晶組成物中における本発明のシラシクロ
ヘキサン化合物の含有割合としては、その1種又は2種
以上を1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%含有
される。また、液晶組成物には、着色ゲスト−ホスト系
を生成するための多色性染料あるいは誘電異方性、粘度
ネマチック相の配向を変えるための添加剤を含むことが
できる。
【0043】このようにして得られた液晶組成物を利用
して、各種液晶表示を通常の方法で製造することができ
る。すなわち、本発明のシラシクロヘキサン化合物を含
有する液晶組成物は、所望形状の電極を有する透明基板
間に封入して液晶表示素子として使用される。この素子
は、必要において各種アンダーコート、配向制御用オー
バーコート、偏光板、フィルター、反射層等を有しても
良い。また、多層セルとしたり、他の表示素子と組み合
わせたり、半導体基板を用いたり、或いは光源を用いた
りする種々のものが使用できる。
【0044】液晶素子の駆動方法としては、ダイナミッ
クスキャタリング(DSM)方式、ツイステッドネマチ
ック(TN)方式、スーパーツイステッドネマチック
(STN)方式、ゲストホスト(GH)方式、ポリマー
分散(PDLC)方式等、液晶表示素子の業界で公知の
方式を採用することができる。
【0045】
【実施例】以下に具体的な実施例を挙げて本発明をさら
に詳しく説明する。
【0046】[実施例1] 4−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−4’−フルオロビフェニルの
製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びテトラヒド
ロフラン(以下「THF」と称す。)50mlの混合物
に、n−プロピルブロマイド2.5g(20mmol)
を滴下してグリニヤー試薬を得た。続いてこの溶液を、
4−[2−(トランス−4−クロロ−4−シラシクロヘ
キシル)エチル]−4’−フルオロビフェニル6.7g
(20mmol)のTHF50ml溶液に滴下して、4
−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシク
ロヘキシル)エチル]−4’−フルオロビフェニルを得
た。このものは、シラシクロヘキサン環に関し、トラン
ス体とシス体の混合物であるので、通常の後処理の後、
クロマトグラフィーにより分離して、トランス体6.1
g(収率90%)を得た。
【0047】実施例1と同様の方法で以下の実施例2〜
実施例5のシラシクロヘキサン化合物を得た。
【0048】[実施例2] 4−[2−(トランス−4−n−ブチル−4−メチル−
4−シラシクロヘキシル)エチル]−3’,5’−ジフ
ルオロ−4’−クロロビフェニル
【0049】[実施例3] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−2,2’−ジフルオロ−4’
−n−プロポキシビフェニル
【0050】[実施例4] 4−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−3’,4’,5’−トリフル
オロビフェニル
【0051】[実施例5] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−フルオ
ロ−4−シラシクロヘキシル)エチル]−4’−ジフル
オロクロロメチルビフェニル
【0052】[実施例6] 4−[2−(トランス−4−(1−プロペニル)−4−
シラシクロヘキシル)エチル]−3’,4’−ジフルオ
ロビフェニルの製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びTHF50
mlの混合物にトランス−1−(1−プロペニル)−4
−ブロモメチル−1−シラシクロヘキサン4.7g(2
0mmol)を滴下してグリニヤー試薬を得た。続いて
この溶液を、4’−ブロモメチル−3,4−ジフルオロ
ビフェニル5.7g(20mmol)と塩化第一銅を触
媒量添加したTHF50ml溶液に滴下して、4−[2
−(トランス−4−(1−プロペニル)−4−シラシク
ロヘキシル)エチル]−3’,4’−ジフルオロビフェ
ニルを得た。このものは、シラシクロヘキサン環に関
し、トランス体とシス体の混合物であるので、通常の後
処理の後、クロマトグラフィーにより分離して、トラン
ス体6.1g(収率86%)を得た。
【0053】実施例6と同様の方法で以下の実施例7及
び実施例8のシラシクロヘキサン化合物を得た。
【0054】[実施例7] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−2,6−ジフルオロ−4’−
トリフルオロメトキシビフェニル
【0055】[実施例8] 4−[2−(トランス−n−プロピル−4−シラシクロ
ヘキシル)エチル]−2,3’,4’,5’−テトラフ
ルオロビフェニル
【0056】[実施例9] 4−[2−(トランス−4−ペンチル−4−シラシクロ
ヘキシル)エチル]−3’,4’−ジフルオロビフェニ
ルの製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びTHF50
mlの混合物に4’−ブロモメチル−3,4−ジフルオ
ロビフェニル5.7g(20mmol)を滴下してグリ
ニヤー試薬を得た。続いてこの溶液を、トランス−1−
n−ペンチル−4−ブロモメチル−1−シラシクロヘキ
サン5.3g(20mmol)とヨウ化第一銅及びトリ
エチルホスファイトを触媒量添加したTHF50ml溶
液に滴下して、4−[2−(トランス−4−n−ペンチ
ル−4−シラシクロヘキシル)エチル]−3’,4’−
ジフルオロビフェニルを得た。このものは、シラシクロ
ヘキサン環に関し、トランス体とシス体の混合物である
ので、通常の後処理の後、クロマトグラフィーにより分
離して、トランス体7.0g(収率91%)を得た。 IR(液膜) νmax 2920,2850,210
0,1605,1504,1311,1267,814
cm−1 C−N転移点 38.6℃ N−I転移点 58.2
【0057】実施例9と同様の方法で以下の実施例10
〜実施例13のシラシクロヘキサン化合物を得た。
【0058】[実施例10] 4−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−4’−クロロビフェニル
【0059】[実施例11] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−4’−トリフルオロメトキシ
ビフェニル
【0060】[実施例12] 4−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−4’−n−ペンチルビフェニ
【0061】[実施例13] 4−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−2,6,4’−トリフルオロ
ビフェニル
【0062】[実施例14] 4−[2−(トランス−4−イソブチル−4−シラシク
ロヘキシル)エチル]−3’−フルオロ−4’−クロロ
ビフェニルの製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びTHF50
mlの混合物にトランス−1−イソブチル−4−(2−
ブロモエチル)−1−シラシクロヘキサン5.3g(2
0mmol)を滴下してグリニヤー試薬を得た。続いて
この溶液を、4’−ブロモ−3−フルオロ−4−クロロ
ビフェニル5.7g(20mmol)及びテトラキス
(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を触媒量
添加したTHF50ml溶液に滴下して、4−[2−
(トランス−4−イソブチル−4−シラシクロヘキシ
ル)エチル]−3’−フルオロ−4’−クロロビフェニ
ルを得た。このものは、シラシクロヘキサン環に関し、
トランス体とシス体の混合物であるので、通常の後処理
の後、クロマトグラフィーにより分離して、トランス体
6.2g(収率80%)を得た。
【0063】実施例14と同様の方法で以下の実施例1
5及び実施例16のシラシクロヘキサン化合物を得た。
【0064】[実施例15] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−2,6,3’−トリフルオロ
−4’−トリフルオロメトキシビフェニル
【0065】[実施例16] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−4’−トリフルオロメチルビ
フェニル
【0066】[実施例17] 4−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−3’,4’−ジフルオロビフ
ェニルの製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びTHF50
mlの混合物に1−[2−(トランス−4−n−プロピ
ル−4−シラシクロヘキシル)エチル]−4−ブロモベ
ンゼン6.5g(20mmol)を滴下してグリニヤー
試薬を得た。続いてこの溶液を、3,4−ジフルオロ−
1−ブロモベンゼン3.9g(20mmol)及び
(1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン)ニ
ッケルクロライド(II)を触媒量添加したTHF50m
l溶液に滴下して、4−[2−(トランス−4−n−プ
ロピル−4−シラシクロヘキシル)エチル]−3’,
4’−ジフルオロビフェニルを得た。このものは、シラ
シクロヘキサン環に関し、トランス体とシス体の混合物
であるので、通常の後処理の後、クロマトグラフィーに
より分離して、トランス体5.9g(収率83%)を得
た。 IR(KBr法) νmax 2924,2852,2
087,1603,1506,1308,1279,8
14cm-1 C−N転移点 50.8℃ N−I転移点 59.1
【0067】実施例17と同様の方法で以下の実施例1
8及び実施例19のシラシクロヘキサン化合物を得た。
【0068】[実施例18] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−メチル
−4−シラシクロヘキシル)エチル]−2−フルオロ−
4’−n−プロピルビフェニル
【0069】[実施例19] 4−[2−(トランス−4−(1−プロペニル)−4−
シラシクロヘキシル)エチル]−4’−ジフルオロメト
キシビフェニル
【0070】[実施例20] 4−[2−(トランス−4−(3−メトキシプロピル)
−4−シラシクロヘキシル)エチル]−3’,4’−ジ
フルオロビフェニルの製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びTHF50
mlの混合物に3,4−ジフルオロ−1−ブロモベンゼ
ン3.9g(20mmol)を滴下してグリニヤー試薬
を得た。これを塩化亜鉛2.8g(20mmol)のT
HF20ml溶液に滴下して有機亜鉛試薬を得た。続い
てこの溶液を、1−[2−(トランス−4−(3−メト
キシプロピル)−4−シラシクロヘキシル)エチル]−
4−ブロモベンゼン7.1g(20mmol)及びテト
ラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を
触媒量添加したTHF50ml溶液に滴下して、4−
[2−(トランス−4−(3−メトキシプロピル)−4
−シラシクロヘキシル)エチル]−3’,4’−ジフル
オロビフェニルを得た。このものは、シラシクロヘキサ
ン環に関し、トランス体とシス体の混合物であるので、
通常の後処理の後、クロマトグラフィーにより分離し
て、トランス体6.5g(収率84%)を得た。
【0071】実施例20と同様の方法で以下の実施例2
1〜実施例24のシラシクロヘキサン化合物を得た。
【0072】[実施例21] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−4’−シアノビフェニル
【0073】[実施例22] 4−[2−(トランス−4−n−プロピル−4−シラシ
クロヘキシル)エチル]−2,6,3’−トリフルオロ
−4’−クロロビフェニル
【0074】[実施例23] 4−[2−(トランス−4−(4−フルオロブチル)−
4−シラシクロヘキシル)エチル]−2’,3’−ジフ
ルオロ−4’−エトキシビフェニル
【0075】[実施例24] 4−[2−(トランス−4−(4−フルオロペンチル)
−4−シラシクロヘキシル)エチル]−2’,3’−ジ
フルオロ−4’−n−プロピルビフェニル
【0076】[実施例25] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−1−シラシ
クロヘキシル)エチル]−4’−フルオロビフェニルの
製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びTHF50
mlの混合物に4−(2−ブロモエチル)−4’−フル
オロビフェニル5.6g(20mmol)を滴下してグ
リニヤー試薬を得た。続いてこの溶液を、トランス−1
−クロロ−4−ペンチル−1−シラシクロヘキサン4.
1g(20mmol)のTHF50ml溶液に滴下し
て、4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−1−シ
ラシクロヘキシル)エチル]−4’−フルオロビフェニ
ルを得た。このものは、シラシクロヘキサン環に関し、
トランス体とシス体の混合物であるので、通常の後処理
の後、クロマトグラフィーにより分離して、トランス体
7.0g(収率95%)を得た。
【0077】実施例25と同様の方法で以下の実施例2
6〜実施例31のシラシクロヘキサン化合物を得た。
【0078】[実施例26] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−1−シラシ
クロヘキシル)エチル]−2,2’−ジフルオロ−4’
−n−プロピルビフェニル
【0079】[実施例27] 4−[2−(トランス−4−(3−メトキシプロピル)
−1−シラシクロヘキシル)エチル]−2’−フルオロ
−4’−エトキシビフェニル
【0080】[実施例28] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−1−シラシ
クロヘキシル)エチル]−2−フルオロ−4’−フルオ
ロクロロメトキシビフェニル
【0081】[実施例29] 4−[2−(トランス−4−イソブチル−1−メチル−
1−シラシクロヘキシル)エチル]−4’−n−ペント
キシビフェニル
【0082】[実施例30] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−1−シラシ
クロヘキシル)エチル]−3’,5’−ジフルオロ−
4’−ジフルオロメトキシビフェニル
【0083】[実施例31] 4−[2−(トランス−4−n−ペンチル−1−シラシ
クロヘキシル)エチル]−3’−フルオロ−4’−シア
ノビフェニル
【0084】[実施例32]4−(トランス−4−(ト
ランス−4−エチルシクロヘキシル)シクロヘキシル)
−1,2−ジフルオロベンゼン40%、4−(トランス
−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル)−1,2−ジフルオロベンゼン35%及び
4−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)−1,2−ジフルオロベン
ゼン25%とから成る液晶混合物Aは、以下の性質を示
す。 Δn(屈折率、589nm、25℃)=0.0800 Δε(誘電率異方性、1KHz、25℃)=4.60 ζ(粘度、20℃)=25.5cp この混合物A85%と実施例9で得られた4−[2−
(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシ
ル)エチル]−3’,4’−ジフルオロビフェニル15
%から成る混合物は、以下に示すように、粘度の大幅な
上昇は抑えつつ、屈折率Δnを増大する効果を有する。 Δn(589nm、25℃)=0.0920 Δε(1KHz、25℃)=4.65 ζ(粘度、20℃)=26.0cp
【0085】
【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶化合物
は、液晶組成物の構成成分として系全体の粘度の上昇を
微小に抑えつつ、屈折率Δnを増大することができると
ともに、従来知られていなかった、分子構造中にケイ素
原子を含んだシラシクロヘキサン環を有する全く新規な
液晶化合物を提供するものである。。また、一般式
(I)中の置換基XがR又はORのいずれでもない液晶
化合物は、上記の利点に加え、誘電率異方性Δεが比較
的大きな正の化合物を与える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻原 勤 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 金生 剛 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 金子 達志 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 栗原 英志 神奈川県川崎市高津区坂戸3丁目2番1号 信越化学工業株式会社コ−ポレ−トリサ −チセンタ−内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表されるシラシクロ
    ヘキサン化合物。 【化1】 式中において、Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル
    基、炭素数3〜8の分枝鎖状アルキル基、炭素数2〜7
    のアルコキシアルキル基、炭素数1〜10のモノ又はジ
    フロロアルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基を表
    す。 【化2】 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl又はCH3の置換
    基を持つトランス−1−シラ−1,4−シクロへキシレ
    ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
    ン基を表す。XはH、CN、F、Cl、CF3、OC
    3、CF2Cl、CHFCl、OCHF2、OCF2
    l、OCHFCl、R又はORを表す。Y1及びY2はそ
    れぞれ相互に独立してH、F、Cl、CN又はCH3
    表す。ZはFを表す。iは0、1又は2を表す。
  2. 【請求項2】 有機金属試薬 【化3】R−Mと 【化4】 (MはMgP(Pはハロゲン原子)、ZnP又はLi、
    Qはハロゲン原子、アルコキシ基、メタンスルホニル
    基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基
    又はトリフルオロメタンスルホニル基を表す。)との、
    炭素−炭素結合形成反応又は炭素−ケイ素結合形成反応
    によることを特徴とする請求項1記載のシラシクロヘキ
    サン化合物の製造方法。
  3. 【請求項3】 有機金属試薬 【化5】 と 【化6】 (n及びmは0、1及び2で且つn+m=2である整数
    を表す。)との、炭素−炭素結合形成反応又は炭素−ケ
    イ素結合形成反応によることを特徴とする請求項1記載
    のシラシクロヘキサン化合物の製造方法。
  4. 【請求項4】 有機金属試薬 【化7】 と 【化8】 との、炭素−炭素結合形成反応又は炭素−ケイ素結合形
    成反応によることを特徴とする請求項1記載のシラシク
    ロヘキサン化合物の製造方法。
  5. 【請求項5】 有機金属試薬 【化9】 (M’はM又はB(OR’)2(R’はメチル基又はH
    原子)を表す。)と 【化10】 との、炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする
    請求項1記載のシラシクロヘキサン化合物の製造方法。
  6. 【請求項6】 有機金属試薬 【化11】 と 【化12】 との、炭素−炭素結合形成反応によることを特徴とする
    請求項1に記載のシラシクロヘキサン化合物の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のシラシクロヘキサン化
    合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の液晶組成物を含有する
    ことを特徴とする液晶表示素子。
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