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JPWO2016152405A1 - 液晶性化合物、液晶組成物および表示素子 - Google Patents

液晶性化合物、液晶組成物および表示素子 Download PDF

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JPWO2016152405A1
JPWO2016152405A1 JP2016555379A JP2016555379A JPWO2016152405A1 JP WO2016152405 A1 JPWO2016152405 A1 JP WO2016152405A1 JP 2016555379 A JP2016555379 A JP 2016555379A JP 2016555379 A JP2016555379 A JP 2016555379A JP WO2016152405 A1 JPWO2016152405 A1 JP WO2016152405A1
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liquid crystal
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清香 野瀬
礼貴 細野
礼貴 細野
大橋 裕二
裕二 大橋
卓央 林
卓央 林
弘和 杉山
弘和 杉山
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Abstract

本願発明が解決しようとする課題は、誘電率異方性(Δε)が負であり絶対値が大きく、ネマチック相−アイソトロピック転移温度(Tni)が高く、粘度(η)が低く、屈折率異方性(Δn)が大きく、他の液晶材料との相溶性が高く、熱や光による劣化を起こしにくくかつ簡便に合成可能な液晶化合物を提供することである。本発明では、一般式(i)で表される化合物、一般式(i)で表される化合物を用いた液晶組成物及び当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。

Description

本発明は液晶性化合物に関する。
液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにTN(ツイステッド・ネマチック)型、STN(スーパー・ツイステッド・ネマチック)型、TFT(薄膜トランジスタ)を用いたVA(垂直配向)型やIPS(イン・プレーン・スイッチング)型またはFFS(フリンジ・フィールド・スイッチング)型等がある。液晶組成物に求められる主な特性としては、(1)水分、空気、熱、光などの外的刺激に対して安定であること、(2)室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示していること、(3)低粘性であること、および(4)駆動電圧が低いことの4つが挙げられ、個々の表示素子にとって誘電率異方性(Δε)や屈折率異方性(Δn)等を最適な値とするために、液晶組成物は数種類から数十種類の化合物から構成されていることが一般的である。
上記の液晶組成物の特性のうち、Δεについては、正の値である組成物と負の値である組成物が各々使い分けられている。これらのうち、Δεが負の値を示す液晶材料を用いる表示方式としては、ECB型、VA型、更にFFS型などが挙げられる。中でも、VA型表示方式は、テレビ等の用途に使用され、高速かつ広視野角であることが要求される。この際に液晶組成物に対しては、低電圧駆動、高速応答及び広い動作温度範囲が要求される。すなわち、Δεが負で絶対値が大きく、粘度(η)が低く、高いネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)を示すことが要求される。また、屈折率異方性(Δn)とセルギャップ(d)との積であるΔn×dの設定から、液晶組成物のΔnはdに合わせて適当な範囲に調節する必要があるが、近年高速応答に対応するためにセルギャップは小さく設計される傾向にあり、この場合は液晶組成物のΔnを大きくすることが要求される。
また、高速応答性や高いコントラストが得られる液晶表示素子としてPSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶表示装置、PSVA(Polymer Stabilised Vertical Alignment)型液晶表示装置が開発されている。PSAやPSVA型液晶表示素子は、非重合性液晶性組成物及び重合性化合物からなる重合性化合物含有液晶組成物を基板間に配した状態で、場合により基板間に電圧を印加して液晶分子を配向させ、配向した状態で紫外線等を照射することにより、重合性化合物を重合させて液晶の配向状態を硬化物に記憶させている。またIPS(インプレーンスイッチング)型液晶表示素子に適用する場合は、無印加状態で硬化させることにより作成できる。このような液晶表示素子に適用する場合は、紫外線に強い組成物が必要である。
上記の要求を満たすべく、種々の液晶化合物がこれまでに開発されてきた。Δεが負の液晶材料として、以下のような2,3−ジフルオロフェニレン骨格を有する液晶化合物が提案されている(特許文献1参照)。
Figure 2016152405
しかしながら、このような化合物は、比較的Δεの絶対値(|Δε|)は大きいものの、Δnが小さいため、dを小さくして高速応答化を実現するには有効ではなく、またTniが低く、これら化合物を液晶組成物に添加すると液晶組成物のTniが低下してしまう問題点を有していた。
また、Tniが高く、かつΔnが大きい化合物としては、下記のようなトラン骨格を有する化合物が知られているが、粘度(η)が高く、高速応答の要求には不十分であった(非特許文献1、2参照)。
Figure 2016152405
以上より、|Δε|が大きく、ηが小さく、且つΔnが大きな液晶化合物が望まれている。また、TFT用液晶組成物に使用することから、微量不純物が少なく安価に製造できる製造方法及び製造中間体の開発が求められていた。
特開平2−4725
Liquid Crystals Vol.34 No12(2007)pp.1473−1478 Liquid Crystals Vol.37 No2(2010)pp.139−147
本願発明が解決しようとする課題は、誘電率異方性(Δε)が負であり絶対値が大きく、アイソトロピック転移温度(Tni)が高く、粘度(η)が低く、屈折率異方性(Δn)が大きく、相溶性が高く、熱や光による劣化を起こしにくくかつ簡便に合成可能な液晶化合物を提供することである。
本願発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本願発明の完成に至った。
すなわち、本発明は、一般式(i)
Figure 2016152405
(式中、Ri1及びRi2は各々独立して、炭素原子数1から15のアルキル基を表すが、アルキル基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、−C≡C−又は環構造により置き換えられても良く、
i1は、1、2又は3を表し、
i1及びXi2は各々独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を表すが、ni1が2又は3である場合に、複数存在するXi1は同一であっても異なっていてもよく、複数存在するXi2は同一であっても異なっていてもよい。)で表される化合物を提供し、併せて当該化合物を含有する液晶組成物及び表示素子を提供する。
本発明に係る液晶化合物は、粘度が低く、アイソトロピック転移温度が高く、相溶性が高く、屈折率異方性が高く、熱や光による劣化を起こしにくい。本発明に係る液晶化合物を用いた液晶組成物を用いると高速応答液晶表示素子の提供が可能となる。
一般式(i)において、Ri1及びRi2は粘度を低下させる為には、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基であることが特に好ましい。また、直鎖状であることが好ましい。該アルキル基は、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、−C≡C−又は環構造によって置換していてもよいが、無置換であるか、−O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−又は環構造で置換されていることが好ましく、無置換であるか、−O−、−CH=CH−又は環構造で置換されていることが好ましい。なお、他の液晶成分との混和性を上昇させるためには、Ri1及びRi2が異なることが好ましい。
i1は、1又は2が好ましい。
i1及びXi2は、ともに水素原子であるか、ともにフッ素原子であるか、一方が水素原子で他方がフッ素原子であることが好ましい。
分子内にフッ素原子が、0〜3個あることが好ましく、Δεが負の化合物としては2個であることが好ましく、Δεが−1〜1程度である中性の化合物としては0又は1個であることが好ましい。
一般式(i)において、ni1が1または2であり、Xi1及びXi2が各々独立して、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基であることが好ましく、一般式(i)において、ni1が2であり、少なくとも一方のベンゼン上に存在するXi1及びXi2が各々独立して、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基であることがさらに好ましい。特に、ni1が2であり、少なくとも一方のベンゼン上に存在するXi1及びXi2がともにフッ素原子であることが特に好ましい。
負のΔεを示し、かつ|Δε|を大きくするためには、Xi1及びXi2が各々独立して、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基であることが好ましい。また、Tniを高くするためには、ni1が2又は3であることが好ましい。また、粘度を低くするためには、ni1が1又は2であり、かつXi1及びXi2が各々独立して水素原子またはフッ素原子であることが好ましい。また、Δnを大きくするためには、ni1が2又は3であることが好ましい。
本発明の一般式(i)に示す化合物の好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
一般式(i)で表される化合物は、一般式(i−1)〜(i−4)で表される化合物が好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は各々独立して、炭素原子数1から12のアルキル基を表すが、アルキル基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられても良く、
i1及びXi2は一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表し、
i1及びmi2は1、2又は3を表すが、一般式(i−4)においてmi1+mi2は2又は3を表し、Ai1及びBi1は各々独立して、
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
(c) (c)ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、分子内にAi1及び/又はBi1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。)
i3及びRi4は粘度を低下させる為には、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基であることが特に好ましい。また、直鎖状であることが好ましい。該アルキル基中では、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、−C≡C−又は環構造によって置換していてもよいが、無置換であるか、−O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−又は環構造で置換されていることが好ましく、無置換であるか、−O−、−CH=CH−又は環構造で置換されていることが好ましい。なお、他の液晶成分との混和性を上昇させるためには、Ri3及びRi4が異なることが好ましい。
i1及びBi1は各々独立して、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基又は2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基が好ましい。
i1及びXi2がともに水素原子を表す場合には、分子内に存在するAi1及び/又はBi1の少なくとも1つは2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基であることが好ましい。
一般式(i−1)で表される化合物(一般式(ia)と同義である。)としては、以下の一般式(ia−1)〜(ia−9)が特に好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は前記一般式(i−1)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表す。)
一般式(i−2)で表される化合物としては、一般式(ib)で表される化合物が好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Xi1及びXi2は前記一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表し、Ri3及びRi4は前記一般式(i−2)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表す。)
一般式(ib)は、以下の一般式(ib−1)〜(ib−9)が特に好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は前記一般式(ib)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表す。)
一般式(i−3)で表される化合物としては、一般式(ic)、(id)、(if)及び(ig)で表される化合物が好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Xi1及びXi2は前記一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表し、Ri3及びRi4は前記一般式(i−3)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表し、Xi3及びXi4は各々独立して、前記一般式(i)におけるXi1と同じ意味を表す。)
一般式(ic)の中では、以下の一般式(ic−1)〜(ic−9)が特に好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は、一般式(ic)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表す。)
一般式(id)の中では、以下の一般式(id−1)〜(id−10)が特に好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は各々独立して、一般式(id)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表し、Xi1及びXi2は、前記一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表す。)
一般式(if)の中では、以下の一般式(if−1)〜(if−10)が特に好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は各々独立して、一般式(if)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表し、Xi1及びXi2は、前記一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表す。)
一般式(ig)の中では、以下の一般式(ig−1)〜(ig−10)が特に好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は各々独立して、一般式(ig)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表し、Xi1及びXi2は、前記一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表す。)
一般式(i−4)で表される化合物としては、一般式(ie)で表される化合物が好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Xi1及びXi2は前記一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表し、Ri3及びRi4は前記一般式(i−4)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表し、Xi3及びXi4は各々独立して、前記一般式(i)におけるXi1と同じ意味を表す。)
一般式(ie)の中では、以下の一般式(ie−1)〜(ie−10)が特に好ましい。
Figure 2016152405
(式中、Ri3及びRi4は各々独立して、一般式(ie)におけるRi3及びRi4と同じ意味を表し、Xi1及びXi2は、前記一般式(i)におけるXi1及びXi2と同じ意味を表す。)
本発明において、一般式(i)で表される化合物は、以下のようにして製造することができる。勿論本発明の趣旨及び適用範囲は、これら製造例により制限されるものではない。
(製法1)一般式(i)で表される化合物の合成方法(1)
Figure 2016152405
(式中、Ri1、Ri2、Xi1、Xi2及びni1は前記一般式(i)におけるRi1、Ri2、Xi1、Xi2及びni1と同じ意味を表し、Yi1は水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン等価体を表す。)
一般式(S−1)で表される化合物を一般式(S−2)で表される化合物と反応させることにより一般式(S−3)で表される化合物を得ることができる。反応例として例えば、一般式(S−2)で表される化合物のYi1の水素原子を強塩基により引き抜き、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法が挙げられる。強塩基としては例えばブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等が挙げられる。必要に応じてテトラメチルエチレンジアミン等を添加しても良い。あるいは、一般式(S−2)で表される化合物のYi1がハロゲンまたはハロゲン等価体である場合、グリニャール試薬へと誘導し、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法、又はハロゲンリチウム交換反応によりリチオ化し、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法が挙げられる。リチオ化剤の具体例としてはブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム等が挙げられる。
一般式(S−3)で表される化合物を脱水することにより一般式(i)で表される化合物を得ることができる。脱水の方法としては、酸の存在下で加熱する方法が挙げられる。酸としては、例えば塩酸、硫酸、重硫酸カリウムなどの無機酸や、酢酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸などの有機酸、トリフッ化ホウ素などのルイス酸が挙げられる。あるいは、脱水の方法として、水酸基をp−トルエンスルホン酸クロリド、トリフルオロメタンスルホン酸クロリド、トリホスゲンなどと反応させて脱離基に変換した後、脱離反応を行うことで脱水することもできる。
(製法2)一般式(i)で表される化合物の合成方法(2)
Figure 2016152405
(式中、Ri1、Ri2、Xi1、Xi2及びni1は前記一般式(i)におけるRi1、Ri2、Xi1、Xi2及びni1と同じ意味を表し、Yi1は水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン等価体を表す。)
一般式(S−1)で表される化合物を一般式(S−9)で表される化合物と反応させることにより一般式(S−10)で表される化合物を得ることができる。反応例として例えば、一般式(S−9)で表される化合物のYi1の水素原子を強塩基により引き抜き、一般式(S−10)で表される化合物と反応させる方法が挙げられる。強塩基としては例えばブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等が挙げられる。必要に応じてテトラメチルエチレンジアミン等を添加しても良い。あるいは、一般式(S−9)で表される化合物のYi1がハロゲンまたはハロゲン等価体である場合、グリニャール試薬へと誘導し、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法、又はハロゲンリチウム交換反応によりリチオ化し、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法が挙げられる。リチオ化剤の具体例としてはブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム等が挙げられる。
一般式(S−10)で表される化合物を脱水することにより一般式(S−11)で表される化合物を得ることができる。脱水の方法としては、酸の存在下で加熱する方法が挙げられる。酸としては、例えば塩酸、硫酸、重硫酸カリウムなどの無機酸や、酢酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸などの有機酸、トリフッ化ホウ素などのルイス酸が挙げられる。あるいは、脱水の方法として、水酸基をp−トルエンスルホン酸クロリド、トリフルオロメタンスルホン酸クロリド、トリホスゲンなどと反応させて脱離基に変換した後、脱離反応を行うことで脱水することもできる。
一般式(S−11)で表される化合物にRi2を導入することにより、一般式(i)で表される化合物を得ることができる。例えば、Ri2がアルコキシ基である場合、導入の方法としては、一般式(S−11)で表される化合物の芳香環上のプロトンを強塩基により引き抜き、ホウ酸エステルと反応させた後、加水分解してホウ酸にし、続いて酸化することにより水酸基にし、これをアルコキシ基にすることにより一般式(i)で表される化合物を得ることができる。強塩基としては例えばブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等が挙げられる。必要に応じてテトラメチルエチレンジアミン等を添加しても良い。ホウ酸エステルの具体例としてはホウ酸トリメチル、ホウ酸トリイソプロピル等が挙げられる。また、一般式(S−11)で表される化合物をハロゲン化した後、グリニャール試薬へと誘導し、ホウ酸エステルと反応させた後、加水分解する方法、又はハロゲンリチウム交換反応によりリチオ化し、ホウ酸エステルと反応させた後、加水分解する方法が挙げられる。ホウ酸エステルの具体例としては前記の例が挙げられる。リチオ化剤の具体例としてはブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム等が挙げられる。続く酸化に用いる酸化剤としては、例えば過酸化水素などが挙げられる。この水酸基をアルコキシ基に変換する方法として、例えば塩基の存在下でハロゲン化アルキルと反応させるウィリアムソン反応が挙げられる。塩基としては例えば炭酸カリウム、炭酸セシウムなどが挙げられる。また、水酸基をアゾカルボン酸エステルとトリフェニルホスフィンで活性化し、アルコールと反応させる光延反応が挙げられる。アゾカルボン酸エステルとしては例えばアゾジカルボン酸ジエチル、アゾジカルボン酸ジイソプロピルなどが挙げられる。
また、一般式(S−11)で表される化合物にRi2を導入して一般式(i)で表される化合物を得る場合、例えば、Ri2がアルキル基である場合、例えば対応する酸クロライドとルイス酸を用いたフリーデル・クラフツ反応、それに続くカルボニル基の還元による方法が挙げられる。ルイス酸としては例えば塩化アルミニウムが挙げられる。還元剤としては例えばヒドリド試薬を用いた還元又は金属触媒を用いた接触水素化還元が挙げられる。ヒドリド試薬としては例えば水素化リチウムアルミニウムが挙げられる。金属触媒としては例えばパラジウム炭素が挙げられる。
(製法3)一般式(id)、(ie)、(if)または(ig)で表される化合物の合成方法
Figure 2016152405
(式中、Ri1、Ri2、Xi1及びXi2は前記一般式(i)におけるRi1、Ri2、Xi1及びXi2と同じ意味を表し、nisは各々独立して1または2を表し、Yi1は水素原子、ハロゲン原子またはハロゲン等価体を表し、Yi2はハロゲン原子またはハロゲン等価体を表す。)
一般式(S−1)で表される化合物を一般式(S−4)で表される化合物と反応させることにより一般式(S−5)で表される化合物を得ることができる。反応例として例えば、一般式(S−4)で表される化合物のYi1の水素原子を強塩基により引き抜き、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法が挙げられる。強塩基としては例えばブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等が挙げられる。必要に応じてテトラメチルエチレンジアミン等を添加しても良い。あるいは、一般式(S−4)で表される化合物のYi1がハロゲンまたはハロゲン等価体である場合、グリニャール試薬へと誘導し、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法、又はハロゲンリチウム交換反応によりリチオ化し、一般式(S−1)で表される化合物と反応させる方法が挙げられる。リチオ化剤の具体例としてはブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム等が挙げられる。
一般式(S−5)で表される化合物を脱水することにより一般式(S−6)で表される化合物を得ることができる。脱水の方法としては、酸の存在下で加熱する方法が挙げられる。酸としては、例えば塩酸、硫酸、重硫酸カリウムなどの無機酸や、酢酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸などの有機酸、トリフッ化ホウ素などのルイス酸が挙げられる。また、脱水の方法として、水酸基をp−トルエンスルホン酸クロリド、トリフルオロメタンスルホン酸クロリド、トリホスゲンなどと反応させて脱離基に変換した後、脱離反応を行うこともできる。
一般式(S−6)で表される化合物の芳香環上のプロトンを強塩基により引き抜き、ホウ酸エステルと反応させた後、加水分解することにより一般式(S−7)で表される化合物を得ることができる。強塩基としては例えばブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等が挙げられる。必要に応じてテトラメチルエチレンジアミン等を添加しても良い。ホウ酸エステルの具体例としてはホウ酸トリメチル、ホウ酸トリイソプロピル等が挙げられる。また、一般式(S−6)で表される化合物をハロゲン化した後、グリニャール試薬へと誘導し、ホウ酸エステルと反応させた後、加水分解する方法、又はハロゲンリチウム交換反応によりリチオ化し、ホウ酸エステルと反応させた後、加水分解する方法が挙げられる。ホウ酸エステルの具体例としては前記の例が挙げられる。リチオ化剤の具体例としてはブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム等が挙げられる。
一般式(S−7)で表される化合物を一般式(S−8)で表される化合物と反応させることにより一般式(id)、(ie)、(if)または(ig)で表される化合物を得ることができる。反応例として例えば金属触媒及び塩基存在下、クロスカップリングさせる方法が挙げられる。金属触媒の具体例としては[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド、酢酸パラジウム(II)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)等が挙げられる。塩基の具体例としては炭酸カリウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム等が挙げられる。反応条件としては例えばMetal−Catalyzed Cross−Coupling Reactions(Armin de Meijere、Francois Diedrich共著、Wiley−VCH)、Palladium Reagents and Catalysts:New Perspectives for the 21st Century(Jiro Tsuji著、Wiley & Sons,Ltd.)、Cross−Coupling Reactions:A Practical Guide(Topics in Current Chemistry)(S.L.Buchwald、K.Fugami、T.Hiyama、M.Kosugi、M.Miura、N.Miyaura、A.R.Muci、M.Nomura、E.Shirakawa、K.Tamao著、Springer)等の文献に記載の方法が挙げられる。
前記各工程において記載した以外の反応条件として、例えば実験化学講座(日本化学会編、丸善株式会社発行)、Organic Syntheses(A John Wiley & Sons,Inc.,Publication)、Beilstein Handbook of Organic Chemistry(Beilstein−Institut fuer Literatur der Organischen Chemie、Springer−Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co.K)、Fiesers’ Reagents for Organic Synthesis(John Wiley & Sons,Inc.)等の文献に記載のもの又はSciFinder(Chemical Abstracts Service,American Chemical Society)、Reaxys(Elsevier Ltd.)等のデータベースに収載のものが挙げられる。
また、各工程において適宜反応溶媒を用いることができる。溶媒の具体例としてはエタノール、テトラヒドロフラン、トルエン、ジクロロメタン、水等が挙げられる。有機溶媒及び水の二相系で反応を行う場合、相間移動触媒を添加することも可能である。相間移動触媒の具体例としてはベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。
また、各工程において必要に応じて精製を行うことができる。精製方法としてはクロマトグラフィー、再結晶、蒸留、昇華、再沈殿、吸着、分液処理等が挙げられる。精製剤の具体例としてはシリカゲル、アルミナ、活性炭等が挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に記述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。化合物の純度はGC又はUPLCによって分析した。化合物および反応溶媒の略称は以下の通りである:テトラヒドロフラン(THF)、4−プロピルシクロヘキサノン(3CO)、4−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)シクロヘキサノン(2CCO)、4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサノン(3CCO)、4−(トランス−4−ブチルシクロヘキシル)シクロヘキサノン(4CCO)
(実施例1)化合物(ia‐1−302)の製造
Figure 2016152405
(化合物(a1−2)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管、滴下ロートを備えた反応容器に、マグネシウム(2.43g)およびTHF10mlを加え、ジブロモエタン数滴を加えて加熱した。マグネシウムから気泡が発生したことを確認し、あらかじめTHF140mlに溶解しておいた化合物(a1−1)(20.0g)を滴下し、60℃で1時間半加熱攪拌した。この反応混合物を0℃に冷却し、あらかじめTHF40mlに溶解しておいた3CO(14.2g)を滴下し、室温で3時間攪拌した。この反応混合物に対して10%塩酸500mlを加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をジクロロメタン200mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、水250ml、飽和食塩水250mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(a1−2)(24.83g)を得た。
(化合物(ia‐1−302)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、得られた化合物(a1−2)(24.8g)、ピリジン(17g)およびトルエン90mlを加え、攪拌しながら0℃に冷却した。この混合物に対し、あらかじめトルエン35mlに溶解させたトリホスゲン(8.75g)を滴下した後、室温で2時間攪拌した。この反応混合物に水200mlを加えた後、有機層を分離し、さらにトルエン100mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、水100ml、飽和食塩水100mlで洗浄した後、アルミナ(12g)を詰めたカラムを通過させた。得られた溶液を濃縮し、アセトン/メタノール混合溶媒を用いて再結晶を行い、化合物(ia‐1−302)(17.42g)を得た。
GC−MS:m/z 262.17 [M]
実施例1と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例2(化合物(ia‐1−102))〜実施例10(化合物(ia‐1−V03))を合成した。
Figure 2016152405
(実施例11)化合物(ia‐2−302)の製造
Figure 2016152405
(化合物(a2−2)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、THF50mlおよび化合物(a2−1)(5.6g)を加え、−60℃まで冷却した。この混合物中にsec−ブチルリチウム44ml(ヘキサン溶液、1.0M)を滴下し、−50℃で30分攪拌した。この反応混合物に対し、あらかじめTHF10mlに溶解させた3CO(7.0g)を滴下し、−50℃で30分攪拌した。この反応混合物を0℃まで昇温し、10%塩酸50mlを加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をジクロロメタン50mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、水50ml、飽和食塩水50mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(a2−2)(10.87g)を得た。
(化合物(ia‐2−302)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、化合物(a2−2)(6.9g)、p−トルエンスルホン酸(0.8g)およびトルエン40mlを加え、攪拌しながら加熱還流させた。反応終了後、この反応混合液を、飽和重曹水20ml、飽和食塩水20mlで洗浄した後、シリカゲル(6g)を詰めたカラムを通過させた。得られた溶液を濃縮し、アセトン/メタノール混合溶媒を用いて再結晶を行い、化合物(ia‐2−302)(6.92g)を得た。
GC−MS:m/z 262.17 [M]
実施例11と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例12(化合物(ia‐2−102))〜実施例20(化合物(ia‐2−V03))を合成した。
Figure 2016152405
(実施例21)化合物(ia‐3−302)の製造
Figure 2016152405
(化合物(a3−2)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、化合物(A)191.24gおよびTHF1900mlを加え、−60℃に冷却した。1.6Mブチルリチウム/ヘキサン溶液1000mlを−60℃にて滴下後、1時間攪拌し、次にあらかじめTHF650mlに溶解しておいた3CO213.68gを−60℃にて滴下し、2時間半攪拌した。この反応混合物を室温に昇温した後、10%塩酸1000mlを加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン800mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水1000mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(a3−2)402.40gを得た。
(化合物(a3−3)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、得られた化合物(a3−2)402.40g、パラ−トルエンスルホン酸ナトリウム一水和物30.10gおよびトルエン1200mlを加え、2時間半攪拌しながら脱水還流した。この反応混合物に水600mlを加えた後、有機層を分離し、さらに水層をトルエン500mlで2回抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水500mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、粗体369.69gを得た。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル180g)に対し、あらかじめトルエン1200mlに溶解しておいた粗体を通し、さらにトルエン1200mlで溶出させた。得られた溶液を濃縮し、化合物(a3−3)357.51gを得た。
Figure 2016152405
(化合物(a3−4)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、ジイソプロピルアミン16.41gおよびTHF80mlを加え、−10℃に冷却した。1.6Mブチルリチウム/ヘキサン溶液93mlを−10℃にて滴下し、1時間攪拌し、次にあらかじめTHF30mlに溶解しておいた化合物(a3−3)25gおよびホウ酸トリイソプロピル29.84gを−10℃にて同時に滴下し、4時間半攪拌した。この反応混合物を0℃に昇温した後、10%塩酸125mlを加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をTHF130mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水150mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(a3−4)39.60gを得た。
(化合物(a3−5)の合成)
撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、得られた化合物(a3−4)39.60gおよびTHF200mlを加え、0℃に冷却した。次に30%過酸化水素水17.99gを加え、室温に昇温し、2時間半撹拌した。この反応混合物に水125mlを加えた後、有機層を分離し、さらに水層をTHF/トルエン(体積比1/1)100mlで2回抽出した。得られた有機層を合わせた後、10%亜硫酸ナトリウム水溶液100ml、飽和食塩水100mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、粗体31.60gを得た。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル60g)に対し、あらかじめヘキサン/トルエン(体積比1/2)180mlに溶解しておいた粗体を通し、さらにヘキサン/トルエン(体積比1/2)750mlで溶出させた。得られた溶液を濃縮し、化合物(a3−5)28.98gを得た。
(化合物(ia‐3−302)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、得られた化合物(a3−5)28.98g、ヨウ化エチル23.29g、炭酸カリウム23.81gおよびアセトン120mlを加え、45℃で4時間撹拌した後、還流で3時間撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、ヘキサン/トルエン(体積比1/1)300ml、飽和食塩水300mlを加え有機層を分離した。得られた有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、粗体33.59gを得た。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル35g)に対し、あらかじめヘキサン70mlに溶解しておいた粗体を通し、さらにヘキサン210mlで溶出させた。得られた溶液を濃縮し、化合物(ia‐3−302)27.24gを得た。
GC−MS:m/z 280.16 [M]
相転移:Cr 33 Iso
実施例21と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例22(化合物(ia‐3−102))〜実施例30(化合物(ia‐3−V03))を合成した。
Figure 2016152405
(実施例31)化合物(ib‐3−202)の製造
Figure 2016152405
(化合物(b3−2)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器を−60℃に冷却し、BuLi(1.6Mヘキサン溶液)(36.4ml)をとり、テトラエチレンジアミン(8.0g)を加えて30分間撹拌した。これに、あらかじめ調製した化合物(b3−1)(10g)のTHF80ml溶液を滴下し、同温度で1時間撹拌した。THF25mlに溶解しておいた2CCO(11.0g)を滴下し、さらに同温度で1時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温した後、水5mlを加え、続いて6N塩酸25mlをゆっくり加え、さらに20分間撹拌した.大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をヘキサン15mlとTHF30mlの混合溶媒で抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水50mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(b3−2)の混合物(22.52g)を得た。
(化合物(ib‐3−202)の合成)
窒素雰囲気化、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、化合物(3)(22.52g)のTHF60ml溶液を調製し、さらにピリジン(10.2ml)を加え、5℃に冷却した。
あらかじめTHF22mlに溶解しておいたトリホスゲン(5.7g)を滴下し、1時間撹拌した。室温まで昇温し、突沸しないように水75mlをゆっくり滴下した。トルエン50mlを加えた後、大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン25mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水50mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、黄色液体(21.43g)を得た。これを55℃加熱下ヘキサン60mlに溶解させ、シリカゲル(16g)を詰めた55℃加温カラムを通過させ、ヘキサン60mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮し、得られた無色残渣(11.05g)に、室温下、ヘキサン30mlを加えたところ、無色結晶が析出した。これを−20℃まで冷却し、2時間静置した。結晶を濾取し、減圧下加熱乾燥した後、アセトンとメタノールの混合溶媒で再結晶を実施した。得られた結晶を減圧下加熱乾燥したところ、無色結晶の化合物(ib‐3−202)(5.57g)を得た。
GC−MS:m/z 348.23 [M]
相転移:Cry 77 SmA 104 Nm 146 Iso
(実施例32)化合物(ib‐3−302)の製造
Figure 2016152405
(化合物(b3−3)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、化合物(b3−1)(35g)のTHF105ml溶液を調製し、−40℃に冷却した。BuLi(1.6Mヘキサン溶液)(166ml)を滴下し、同温度で1時間撹拌した。これにTHF100mlに溶解しておいた3CCO(46.7g)を滴下し、さらに同温度で1時間撹拌した。反応混合物を0℃まで昇温した後、水20mlを加え、続いて6N塩酸100mlをゆっくり加え、さらに20分間撹拌した.大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をヘキサン60mlとTHF120mlの混合溶媒で抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(b3−3)の混合物(84.17g)を得た。
(化合物(ib‐3−302)の合成)
窒素雰囲気化、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、化合物(b3−3)(84.17g)のTHF240ml溶液を調製し、さらにピリジン(42.5ml)を加え、5℃に冷却した。
あらかじめTHF85mlに溶解しておいたトリホスゲン(23.5g)を滴下し、1時間撹拌した。室温まで昇温し、突沸しないように水300mlをゆっくり滴下した。トルエン200mlを加えた後、大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン100mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、黄色液体(86.80g)を得た。これをトルエン540mlとヘキサン180mlの混合溶媒に溶解させ、シリカゲル(63g)を詰めたカラムを通過させ、トルエン250mlとヘキサン100mlの混合溶媒で追い出した。溶液を減圧下濃縮し、得られた黄色残渣(69.24g)に、室温下、ヘキサン210mlを加えたところ、無色結晶が析出した。これを−20℃まで冷却し、2時間静置した。結晶を濾取し、減圧下加熱乾燥した後、アセトンとメタノールの混合溶媒で再結晶を実施した。得られた結晶を減圧下加熱乾燥し、ヘキサンで再結晶を実施した。結晶を濾取し、55℃加熱下、ヘキサン150mlに溶解させた後、シリカゲル(21g)を詰めたカラムを通過させ、ヘキサン300mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮し、引き続き加熱乾燥したところ、無色結晶の化合物(ib‐3−302)(26.93g)を得た。
GC−MS:m/z 362.24 [M]
相転移:Cry 72 SmA 115 Nm 175 Iso
(実施例33)化合物(ib‐3−402)の製造
Figure 2016152405
(化合物(b3−4)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、化合物(b3−1)(35g)のTHF280ml溶液を調製し、−60℃に冷却した。BuLi(1.6Mヘキサン溶液)(152ml)を滴下し、同温度で2時間撹拌した。これにTHF150mlに溶解しておいた4CCO(49.6g)を滴下し、さらに同温度で1時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温した後、水20mlを加え、続いて6N塩酸100mlをゆっくり加え、さらに20分間撹拌した.大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をヘキサン60mlとTHF120mlの混合溶媒で抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(b3−4)の混合物(85.20g)を得た。
(化合物(ib‐3−402)の合成)
窒素雰囲気化、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、化合物(3)(85.20g)のTHF260ml溶液を調製し、さらにピリジン(41.8ml)を加え、5℃に冷却した。
あらかじめTHF83mlに溶解しておいたトリホスゲン(23.1g)を滴下し、1時間撹拌した。室温まで昇温し、突沸しないように水300mlをゆっくり滴下した。トルエン200mlを加えた後、大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン100mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、黄色液体(79.55g)を得た。これをヘキサン500mlとトルエン100mlの混合溶媒に溶解させ、シリカゲル(56g)を詰めたカラムを通過させ、ヘキサン500mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮し、得られた黄色残渣(52.07g)に、室温下、ヘキサン150mlを加えたところ、無色結晶が析出した。これを−20℃まで冷却し、2時間静置した。結晶を濾取し、減圧下加熱乾燥した後、アセトンとメタノールの混合溶媒で再結晶を実施した。得られた結晶を減圧下加熱乾燥し、ヘキサンで再結晶を実施した。結晶を濾取し、55℃加熱下、ヘキサン110mlに溶解させた後、シリカゲル(25g)を詰めたカラムを通過させ、ヘキサン150mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮し、引き続き加熱乾燥したところ、無色結晶の化合物(ib‐3−402)(34.43g)を得た。
GC−MS:m/z 376.26 [M]
相転移:Cry 64 SmA 131 Nm 173 Iso
(実施例34)化合物(ib‐3−303)の製造
Figure 2016152405
(化合物(b3−6)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、化合物(a3−5)(38g)のTHF305ml溶液を調製し、−40℃に冷却した。BuLi(1.6Mヘキサン溶液)(152ml)を滴下し、同温度で3時間撹拌した。これにTHF150mlに溶解しておいた3CCO(46.6g)を滴下し、さらに同温度で1時間撹拌した。反応混合物を0℃まで昇温した後、水20mlを加え、続いて6N塩酸200mlをゆっくり加え、さらに20分間撹拌した.大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をヘキサン60mlとTHF120mlの混合溶媒で抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(a3−6)の混合物(86.37g)を得た。
(化合物(ib‐3−303)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、化合物(b3−6)(86.37g)のTHF250ml溶液を調製し、さらにピリジン(39.8g)を加え、5℃に冷却した。
あらかじめTHF80mlに溶解しておいたトリホスゲン(22.5g)を滴下し、2時間撹拌した。室温まで昇温し、突沸しないように水300mlをゆっくり滴下した。トルエン200mlを加えた後、大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン100mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、黄色液体(102g)を得た。これをトルエン100mlとヘキサン200mlの混合溶媒に溶解させ、シリカゲル(60g)を詰めたカラムを通過させ、トルエン100mlとヘキサン300mlの混合溶媒で追い出した。溶液を減圧下濃縮し、得られた黄色残渣(80g)に、室温下、ヘキサン240mlを加えたところ、無色結晶が析出した。これを−20℃まで冷却し、一晩静置しエタノール12mlを加えた。結晶を濾取し、減圧下加熱乾燥した後、アセトンとメタノールの混合溶媒で再結晶を実施した。得られた結晶を減圧下加熱乾燥し、ヘキサンで再結晶を実施した。結晶を濾取し、55℃加熱下、ヘキサン120mlに溶解させた後、シリカゲル(25g)を詰めたカラムを通過させ、ヘキサン150mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮し、引き続き加熱乾燥したところ、無色結晶の化合物(ib‐3−303)(39.02g)を得た。
GC−MS:m/z 376.26 [M]
相転移:Cry 65 SmA 137 Nm 164 Iso
実施例31〜34と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例35(化合物(ib‐1−102))〜実施例59(化合物(ib‐3−V03))を合成した。
Figure 2016152405
Figure 2016152405
Figure 2016152405
(実施例60)化合物(ib‐3−201)の製造
Figure 2016152405
(化合物(b3−9)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、化合物(b3−7)(31.8g)のTHF(300mL)溶液を調製し、−40℃に冷却した。nBuLi(1.6Mヘキサン溶液)(152mL)を滴下し、同温度で3時間撹拌した。これにTHF(150mL)に溶解しておいた化合物(b3−8)(43.7g)を滴下し、さらに同温度で1時間撹拌した。反応混合物を0℃まで昇温した後、水20mLを加え、続いて10%塩酸250mLをゆっくり加え、さらに20分間撹拌した。有機層を分けとり、さらに水層をヘキサン60mLとTHF120mLの混合溶媒で抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mLで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(b3−9)の混合物(83.8g)を得た。
(化合物(ib−3−201)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、化合物(b3−9)(83.8g)のTHF250mL溶液を調製し、さらにピリジン(39.8g)を加え、5℃に冷却した。
あらかじめTHF80mLに溶解しておいたトリホスゲン(22.5g)を滴下し、2時間撹拌した。室温まで昇温し、突沸しないように水300mLをゆっくり滴下した。トルエン200mLを加えた後、大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン100mLで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水200mLで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、これをトルエン60mLとヘキサン180mLの混合溶媒に溶解させ、シリカゲル(30g)を詰めたカラムを通過させ、トルエン90mLとヘキサン270mLの混合溶媒で追い出した。溶液を減圧下濃縮し、得られた黄色残渣に、室温下、ヘキサン210mLを加えたところ、無色結晶が析出した。これを−20℃まで冷却し、一晩静置しエタノール10mLを加えた。結晶を濾取し、減圧下加熱乾燥した後、アセトンとメタノールの混合溶媒で再結晶を実施した。得られた結晶を減圧下加熱乾燥し、無色結晶の化合物(ib−3−201)(34.9g)を得た。
相転移:Cr 98 SmA 103 N 140 Iso
(実施例61)化合物(ih‐3−302)の製造
Figure 2016152405
(化合物(h3−2)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、ジムロート、温度計を備えた反応容器に、常温下マグネシウム(12.1g)のTHF25ml溶液を調製し、30分撹拌した。これに予め調製しておいた1−ブロモ−4−プロピルベンゼン(99.4g)のTHF350ml溶液を50ml程度滴下したところ、反応系の発熱(内温45℃まで)を確認し、滴下を止め、還流下撹拌した。発熱がおさまり、室温まで冷却した後、残った1−ブロモ−4−プロピルベンゼンのTHF溶液を、内温45℃を超えないように滴下し、45分間撹拌した。続いて予め調製しておいた化合物(1)(60.0g)とTHF150mlの溶液を、内温45℃を超えないように滴下した。30分間撹拌した後、氷浴で冷却しながら、10%塩化アンモニウム水500mlをゆっくり加えたところ、白色固体が析出し、時間を経るとともに無色液体へと変化した。その際、pH試験紙でpH7以上、9以下であることを確認した。得られた有機層と水層を分け、水層からトルエン250mlで抽出した。得られた有機層と抽出した有機層を合わせ、飽和食塩水250mlで二回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮することで化合物(h3−2)(116g)を得た。
(化合物(h3−3)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、滴下ロート、温度計を備えた反応容器に、化合物(h3−2)(116g)のTHF320ml溶液を調製し、さらにピリジン(74.0ml)を加え、5℃に冷却した。あらかじめTHF150mlに溶解しておいたトリホスゲン(41.0g)を滴下し、1時間撹拌した。室温まで昇温し、突沸しないように水500mlをゆっくり滴下した。トルエン350mlを加えた後、大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン300mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水350mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、黄色液体(87.9g)を得た。これを55℃加熱下ヘキサン270mlに溶解させ、アルミナシリカ(63g)を詰めた55℃加温カラムを通過させ、ヘキサン630mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮したところ、淡黄色残渣(h3−3)(82.0g)が得られた。
(化合物(h3−4)の合成)
1Lのオートクレーブに、パラジウムカーボン(wet)とTHF120mlに溶解させた化合物(h3−3)を入れ、水素圧(0.5MPa)をかけながら室温下4時間撹拌した。その後、セルロースを積んだロートを通過させ、THFで洗いこんだ。得られた溶液を減圧下濃縮することで、黄色残渣(26.2g)が得られた。これをヘキサン75ml及びトルエン25mlに溶解させ、アルミナシリカ(18g)を詰めたカラムを通過させ、ヘキサン300mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮したところ、淡黄色残渣(h3−4)(24.9g)が得られた。
(化合物(h3−5)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、トルエン100mlに溶解させた化合物(h3−4)とギ酸(51.3ml)を加え、50℃加温下2時間撹拌した後、室温まで冷却し、水170mlを加えた。水層から、トルエン100mlで抽出した後、得られた有機層を合わせ、水170ml、飽和重曹水170ml及び飽和食塩水170mlで洗浄した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮することで、黄色残渣(h3−5)(22.5g)が得られた。
(化合物(h3−6)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、滴下ロート、温度計を備えた反応容器を−60℃に冷却し、BuLi(1.6Mヘキサン溶液)(34.9ml)をとり、テトラエチレンジアミン(7.70g)を加えて30分間撹拌した。これに、あらかじめ調製した1−エトキシ−2,3−ジフルオロベンゼン(9.60g)のTHF77ml溶液を滴下し、同温度で5時間撹拌した。THF20mlに溶解しておいた化合物(h3−5)(11.0g)を滴下し、さらに同温度で1時間撹拌した。反応混合物を室温まで昇温した後、水5mlを加え、続いて6N塩酸25mlをゆっくり加え、さらに20分間撹拌した。大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をヘキサン15mlとTHF30mlの混合溶媒で抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水50mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(h3−6)の混合物(21.22g)を得た。
(化合物(ih‐3−302)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、滴下ロート、温度計を備えた反応容器に、化合物(h3−6)(22.52g)のTHF60ml溶液を調製し、さらにピリジン(10.2ml)を加え、5℃に冷却した。あらかじめTHF22mlに溶解しておいたトリホスゲン(5.43g)を滴下し、1時間撹拌した。室温まで昇温し、突沸しないように水75mlをゆっくり滴下した。トルエン50mlを加えた後、大気圧下、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン25mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水50mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、黄色液体(21.4g)を得た。これを55℃加熱下ヘキサン60mlに溶解させ、シリカゲル(16g)を詰めた55℃加温カラムを通過させ、ヘキサン60mlで追い出した。溶液を減圧下濃縮し、得られた無色残渣(14.1g)に、室温下、ヘキサン30mlを加えたところ、無色結晶が析出した。これを−20℃まで冷却し、2時間静置した。結晶を濾取し、減圧下加熱乾燥した後、アセトンとメタノールの混合溶媒で再結晶を2回実施した。得られた結晶を減圧下加熱乾燥したところ、無色結晶の化合物(ih‐3−302)(3.10g)を得た。
GC−MS:m/z 356.20 [M]
相転移:Cry 90 Nm 105 Iso
実施例61と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例62(化合物(ih‐1−32))〜実施例79(化合物(ih‐33−V02))を合成した。
Figure 2016152405
Figure 2016152405
(実施例80)化合物(ij‐3−33)の製造
Figure 2016152405
(化合物(j3−1)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、ジイソプロピルアミン12.86gおよびTHF120mlを加え、−30℃に冷却した。1.6Mブチルリチウム/ヘキサン溶液73mlを−20℃にて滴下し、30分攪拌し、次にあらかじめTHF100mlに溶解しておいた化合物(a3−3)20.06gを−20度にて滴下した。この反応混合物に対し、あらかじめTHF20mlに溶解しておいた3CO17.8gを−10℃にて滴下し、1時間半攪拌し、さらに0℃に昇温した後1時間攪拌した。この反応混合物に対し、10%塩酸90mlを加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン50mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和重曹水100ml、飽和食塩水100mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(j3−1)を含む混合物35.02gを得た。
(化合物(ij‐3−33)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、化合物(j3−1)を含む混合物(35g)、p−トルエンスルホン酸(0.85g)およびトルエン120mlを加え、攪拌しながら3時間加熱還流させた。反応終了後、この反応混合液を、飽和重曹水60ml、飽和食塩水60mlで洗浄した後、シリカゲル(20g)を詰めたカラムを通過させた。得られた溶液を濃縮し、アセトン/メタノール混合溶媒を用いて再結晶を行い、化合物(ij‐3−33)(11.18g)を得た。
GC−MS:m/z 358.25 [M]
相転移:Cry 58.5 N 121.2 Iso
実施例80と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例81(化合物(ij‐1−21))〜実施例98(化合物(ic‐3−V2))を合成した。
Figure 2016152405
Figure 2016152405
(実施例99)化合物(id‐41−302)の製造
Figure 2016152405
(化合物(d4−2)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた反応容器に、マグネシウム(2.55g)およびTHF7mlを加え、ジブロモエタン数滴を加えて加熱した。マグネシウムから気泡が発生したことを確認し、あらかじめTHF30mlに溶解しておいた3−フルオロブロモベンゼン 17.5g(0.1mol)を滴下し、60℃で1時間半加熱攪拌した。この反応混合物を0℃に冷却し、あらかじめTHF30mlに溶解しておいた3CO(15.4g)を滴下し、室温で3時間攪拌した。この反応混合物に対して10%塩酸77mlを加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン30mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−2)のトルエン溶液(37.83g)を得た。
(化合物(d4−3)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、ディーン・シュタークトラップを備えた反応容器に、得られた化合物(d4−2)のトルエン溶液(37.83g)、パラトルエンスルホン酸・1水和物(0.76g)およびトルエン50mlを加え、攪拌しながら7時間加熱還流した。室温まで放冷後、この反応混合物に水30mlとヘキサン30mlを加えた後、有機層を分離し、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和食塩水で洗浄した後、溶剤を減圧留去した。ヘキサン65mlを加えて溶解した溶液を、シリカゲル(35g)を詰めたカラムを通過させ、さらにヘキサン220mlを通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物(d4−3)(18.24g)を得た。
(化合物(d4−4)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、得られた化合物(d4−3)(10.92g)、テトラヒドロフラン100mlを加え、攪拌しながら−70℃に冷却した。−72℃〜−68℃に温度を保ちながら、1Mのsec−ブチルリチウムのシクロヘキサン、ヘキサン混合溶液60mlを滴下した後、さらに30分攪拌冷却を続けた。−68℃〜−65℃に温度を保ちながら、ホウ酸トリメチル7.79gとテトラヒドロフラン70mlの混合溶液を滴下した後、さらに30分攪拌冷却を続けた。冷却を止め溶液温度を室温に戻した後、氷冷しながら、10%塩酸69mlを滴下した。有機層を分けとり、さらに水層を酢酸エチル150mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−4)(12.7g)を得た。
(化合物(d4−5)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、1−ブロモ−2,3−ジフルオロベンゼン(1.93g)、得られた化合物(d4−4)(2.62g)、ビス(ジターシャリーブチル(4−ジメチルアミノフェニル)フォスフィン)塩化パラジウム(II)錯体(0.071g)、エタノール30mlおよび2M炭酸カリウム水溶液7.5mlを加え、攪拌しながら60℃で2時間加熱した。加熱を止め溶液温度を室温に戻した後、水40mlを加えた。トルエン20mlで抽出し、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン20mlで再抽出した。得られた有機層を合わせた後、水、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。溶剤を減圧留去後、ヘキサン25mlを加えて溶解した溶液を、シリカゲル(5g)を詰めたカラムを通過させ、さらにヘキサン50mlを通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物(d4−5)(2.78g)を得た。
(化合物(d4−6)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、得られた化合物(d4−5)(2.64g)、テトラヒドロフラン26mlを加え、攪拌しながら−70℃に冷却した。−72℃〜−68℃に温度を保ちながら、1Mのsec−ブチルリチウムのシクロヘキサン、ヘキサン混合溶液9.6mlを滴下した後、さらに30分攪拌冷却を続けた。−68℃〜−65℃に温度を保ちながら、ホウ酸トリメチル 1.25gとテトラヒドロフラン11mlの混合溶液を滴下した後、さらに30分攪拌冷却を続けた。冷却を止め溶液温度を室温に戻した後、氷冷しながら、10%塩酸 11.1mlを滴下した。有機層を分けとり、飽和食塩水で洗浄し、得られた溶液を室温で攪拌しながら、15%過酸化水素水を滴下した。さらに室温で5時間攪拌した後、氷冷攪拌しながら、10%亜硫酸ナトリウム水溶液7.26gを滴下した。ヨウ化カリウムでんぷん紙で過酸化水素が検出されないことを確認後、水20mlを加え、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン5mlとテトラヒドロフラン5mlの混合溶液で抽出した。得られた有機層を合わせた後、水、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−6)(2.76g)を得た。
(化合物(id‐41−302)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、得られた化合物(d4−6)(1.73g)、アセトン6ml、ヨウ化エチル0.94g、無水炭酸カリウム1.38gを加え、攪拌しながら5時間加熱還流した。加熱を止め溶液温度を室温に戻した後、水を加え、析出した淡黄色結晶をろ取し、水洗した。含水ウェットケーキを風乾後、ヘキサン5mlとトルエン5mlの混合溶剤を加えて溶解した溶液を、シリカゲル(5g)を詰めたカラムを通過させ、さらにヘキサン15mlとトルエン15mlとの混合溶剤を通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物6(1.71g)を得た。ヘキサンを溶剤として再結晶後、アセトンとメタノールの1:1混合溶剤から再結晶した。さらに、ヘキサンと酢酸エチルの10:1混合溶剤から再結晶して化合物(id‐41−302)(1.15g)を得た。
GC−MS:m/z 374.19 [M]
相転移:Cry 70.8 N 130.5 Iso
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ: 0.87-0.95(t,3H), 1.27-1.44(m,8H), 1.49(t, 3H), 1.60(m,1H), 1.80-1.94(m,2H), 2.32-2.45(m,3H), 4.16(q,2H), 6.21(s,1H), 6.77-6.81(t,1H), 7.03-7.07(t,1H), 7.17(d,1H), 7.22-7.30(d+d,2H)
(実施例100)化合物(id‐04−102)の製造
実施例99と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例100(化合物(id‐04−102))を合成した。
転移温度 (℃): Cr 124 N 139 Iso
1H NMR (CDCl3, TMS内部標準): δ (ppm) = 7.45 (4H, s), 7.09 (1H, dt, J1 = 8.76 Hz, J2 = 2.10 Hz), 6.79 (1H, dt, J1 = 8.86 Hz, J2 = 1.12 Hz), 6.16 (1H, s), 4.15 (2H, q, J = 7.00 Hz), 2.48 - 2.46 (2H, m), 2.33 - 2.27 (1H, m), 1.90 - 1.70 (3H, m), 1.47 (3H, t, J = 7.00 Hz), 1.41 - 1.33 (1H, m), 1.02 (3H, d, J = 6.32 Hz)
(実施例101)化合物(id‐04−202)の製造
Figure 2016152405
(化合物(d4−9)の合成)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を備えた反応容器に、マグネシウム4.19gおよび、THF10mlを加え室温下で攪拌した。ここへ、化合物(d4−7)30gをTHF90mlに溶解した溶液を少しずつ滴下し、室温で1時間攪拌した。次に、化合物(d4−8)22.7gをTHF70mlに溶解した溶液を少しずつ滴下し、室温で3時間攪拌した。この反応混合物を0℃に冷却後、10%塩酸水溶液を150ml加えた。ここへ、トルエン50mlを加え、有機層を分取した。得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム溶液100mlおよび飽和食塩水100mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−9)の粗体38.09gを得た。
(化合物(d4−10)の合成)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、上記のとおり得られた化合物(d4−9)の粗体19.0g、p−トルエンスルホン酸一水和物1.49gおよびトルエン180mlを加え、110℃還流下で1時間撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100mlを加え、有機層を分離した。得られた有機層を、飽和食塩水100mlで洗浄した。得られた溶液を濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製、濃縮し、化合物(d4−10)21.8gを得た。
(化合物(id−04−202)の合成)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を備えた反応容器に、上記のとおり得られた化合物(d4−10)6.2g、りん酸三カリウム11.93g、Ni(PPh(1−naph)Cl0.63g、トリフェニルホスフィン0.66g、トルエン30mlおよび水18mlを加え、80℃に加温した。あらかじめTHF20mlに溶解しておいた化合物(d4−11)6.2gを滴下し、71℃で1時間半攪拌した。反応混合物を室温に冷却後、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン30mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、水30mlおよび飽和食塩水30mlで洗浄した。得られた溶液を濃縮し、化合物(id−04−202)の粗体15.0gを得た。カラムクロマトグラフィーで精製、濃縮し、化合物(id−04−202)の粗体13.0gを得た。アセトン溶媒を用いて再結晶を2回繰り返し、ヘキサン/トルエン混合溶媒を用いて再結晶を3回行い、乾燥することで化合物(id−04−202)4.6gを得た。
転移温度(℃):Cr 105 N 142 I
(実施例102)化合物(id‐04−302)の製造
実施例101と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例102(化合物(id‐04−302))を合成した。
転移温度 (℃): Cr 122 N 177 Iso
(実施例103)化合物(id‐04−402)の製造
Figure 2016152405
(化合物(d4−13)の合成)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を備えた反応容器に、4−クロロブロモベンゼン10.0gおよびTHF40mlを加え、−50℃に冷却した。1.6Mブチルリチウム/ヘキサン溶液35.9mlを−50℃にて滴下し、2時間攪拌し、次に化合物(d4−12)9.3gを−40℃にて滴下し、1時間攪拌した。この反応混合物を0℃に昇温した後、水5mlおよび10%塩酸40mlを順に加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をヘキサン10mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、水40mlと飽和食塩水40mlで洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−13)の粗体15.7gを得た。
(化合物(d4−14)の合成)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、上記のとおり得られた化合物(d4−13)の粗体15.7g、p−トルエンスルホン酸一水和物1.0gおよびトルエン60mlを加え、110℃還流下で1時間撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、水30mlを加え有機層を分離した。得られた有機層を、飽和食塩水30mlで2回洗浄した。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−14)の粗体20.0gを得た。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル20g)に対し、あらかじめヘキサン40mlに溶解しておいた粗体を通し、さらにヘキサン120mlで溶出させた。得られた溶液を濃縮・乾燥し、化合物(d4−14)6.7gを得た。
(化合物(id‐04−402)の合成)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を備えた反応容器に、上記のとおり得られた化合物(d4−14)6.7g、りん酸三カリウム23.0g、Ni(PPh(1−naph)Cl0.61g、トリフェニルホスフィン0.64g、トルエン34mlおよび水20mlを加え、80℃に加温した。あらかじめTHF18mlに溶解しておいた化合物(d4−15)5.8gを滴下し、76℃で1時間半攪拌した。反応混合物を室温に冷却後、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン30mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、水30mlおよび飽和食塩水30mlで洗浄した。得られた溶液を濃縮し、化合物(id‐04−402)の粗体15.0gを得た。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル15g)に対し、あらかじめヘキサン/トルエン(体積比2/1)45mlに溶解しておいた粗体を通し、さらにヘキサン/トルエン(体積比2/1)90mlで溶出させた。得られた溶液を濃縮し、化合物(id‐04−402)の粗体10.6gを得た。アセトン溶媒を用いて再結晶を2回繰り返し、ヘキサン/トルエン混合溶媒を用いて再結晶を1回行い、乾燥することで化合物(id‐04−402)5.4gを得た。
転移温度(℃):Cr 106 N 173 I
(実施例104)化合物(id‐04−303)の製造
Figure 2016152405
(化合物(d4−17)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計を備えた反応容器に、ジイソプロピルアミン30.4g(0.3mol)およびTHF150mlを加え、−10℃に冷却した。1.6Nのブチルリチウムのヘキサン溶液175ml(0.28mol)を同温度で滴下後、さらに1時間攪拌した。1−プロポキシ−2,3−ジフロロベンゼン34.4g(0.2mol)、ホウ酸トリイソプロピル 56.4g(0.3mol)及びTHF130mlの混合溶液を同温度で滴下後、さらに1時間同温度で攪拌した。0℃で10%塩酸250mlを滴下後、THF130ml及びトルエン130mlの混合溶液で抽出した。飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−17)43.0gを得た。
(化合物(d4−18)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、冷却管、温度計を備えた反応容器に、1−ブロモ−4−ヨードベンゼン7.9g(0.05mol)、パラジウム(0)トリフェニルホスフィンテトラキス錯体(1.16g)、トルエン20mlおよび2M炭酸カリウム水溶液28mlを加え、攪拌しながら75℃に加熱した。同温度で化合物(d4−17)11.34g(0.0525mol)とエタノール57mlの混合溶液を滴下後、さらに同温度で6時間攪拌した。室温まで放冷後、この反応混合物に水164mlとトルエン82mlを加えて抽出後、有機層を分離し、水層をトルエン82mlで再抽出した有機層と合わせた後、水、飽和食塩水で洗浄した後、溶剤を減圧留去した。ヘキサン130mlを加えて溶解した溶液を、シリカ(65g)を詰めたカラムを通過させ、さらにヘキサン1.6Lを通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物(d4−18)(11.8g)を得た。
(化合物(d4−19)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、冷却管、温度計を備えた反応容器に、マグネシウム(0.92g)およびTHF2.8mlを加え、ジブロモエタン数滴を加えて加熱した。マグネシウムから気泡が発生したことを確認し、あらかじめTHF19mlに溶解しておいた化合物(d4−18)11.8gを滴下し、60℃で1時間加熱攪拌した。この反応混合物に、あらかじめTHF11mlに溶解しておいた4−プロピルシクロヘキサノン(5.6g)を滴下し、60℃で2時間攪拌した。室温まで放冷後、この反応混合物に対して10%塩酸28mlを加えて攪拌後、有機層を分けとり、さらに水層をトルエン30mlで抽出した。得られた有機層を合わせた後、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥した。得られた溶液を濃縮し、化合物(d4−19)の粗生成物14gを得た。
(化合物(id‐04−303)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、ディーン・シュタークトラップを備えた反応容器に、得られた化合物(d4−19)の粗生成物(14.0g)、パラトルエンスルホン酸・1水和物(0.27g)およびトルエン40mlを加え、攪拌しながら3時間加熱還流した。室温まで放冷後、この反応混合物にヘキサン20mlと水20mlを加えた後、有機層を分離し、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和食塩水で洗浄した後、溶剤を減圧留去した。ヘキサン50mlとトルエン25mlを加えて溶解した溶液を、シリカ(75g)を詰めたカラムを通過させ、さらにヘキサン267mlとトルエン133mlの混合溶液を通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物(id‐04−303)(13.1g)を得た。ヘキサンから2度再結晶後、アセトン、メタノール混合溶媒から2度再結晶して精製した。
転移温度(℃):Cr 117 N 164 Iso
実施例99〜104と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例105(化合物(id‐04−22))〜実施例262(化合物(id‐14−1V02))を合成した。
Figure 2016152405
Figure 2016152405
Figure 2016152405
Figure 2016152405
Figure 2016152405
(実施例163)化合物(id‐24−302)の製造
Figure 2016152405
(化合物(d24−3)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を備えた反応容器に、化合物(d24−1)15.9g、炭酸カリウム31.1g、PdCl(amphos)0.4g、THF120mlおよび水113mlを加え、60℃に加温した。あらかじめTHF75mlに溶解しておいた化合物(d24−2)25gを滴下し、60℃で1時間攪拌した。反応混合物を室温に冷却後、トルエン100ml、ヘキサン100mlを加え、有機層を分取した。得られた有機層を飽和食塩水100mlで洗浄し、濃縮することで、化合物(d24−3)の粗体28.0gを得た。その後、カラムクロマトグラフィーで精製、濃縮し、化合物(d24−3)の26.1gを得た。
(化合物(d24−5)の合成)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を備えた反応容器に、化合物(d24−3)9g、THF90mlを加え、−70℃に冷却した。ここへ、s−BuLi88ml(0.53M)を少しづつ加え、−70℃で、1時間攪拌した。次に、化合物(d24−4)5.25gをTHF10mlに溶解した溶液を少しずつ滴下し、−70℃で1時間攪拌した。その後、0℃まで昇温し、10%塩酸水溶液を60ml、トルエン100mlを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水100ml、飽和食塩水100mlで洗浄し、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製、濃縮し、化合物(d24−5)14.0gを得た。
(化合物(id‐24−302)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、上記のとおり得られた化合物(d24−5)の14.0g、p−トルエンスルホン酸一水和物0.68gおよびトルエン30mlを加え、110℃還流下で1時間撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液30mlを加え、有機層を分離した。得られた有機層を、飽和食塩水30mlで洗浄した。得られた溶液を濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製、濃縮し、化合物(id‐24−302)の租体13.1gを得た。アセトン/メタノール混合溶媒を用いて再結晶を5回行い、乾燥することで化合物(id‐24−302)5.7gを得た。
転移温度(℃):Cr 93 N 142 I
(実施例164)化合物(id‐24−202)の製造
Figure 2016152405
(化合物(d24−8)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を備えた反応容器に、化合物(d24−3)6.5g、THF65mlを加え、−70℃に冷却した。ここへ、s−BuLi31.3ml(1.07M)を少しずつ加え、−70℃で、1時間攪拌した。次に、化合物(d24−7)3.5gをTHF10mlに溶解した溶液を少しずつ滴下し、−70℃で1時間攪拌した。その後、0℃まで昇温し、10%塩酸水溶液を50ml、トルエン100mlを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水100ml、飽和食塩水100mlで洗浄し、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製、濃縮し、化合物(d24−8)14.6gを得た。
(化合物(id‐24−202)の合成)
窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、上記のとおり得られた化合物(d24−8)の14.6g、p−トルエンスルホン酸一水和物0.49gおよびトルエン30mlを加え、110℃還流下で1時間撹拌した。反応混合物を室温に冷却後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液30mlを加え、有機層を分離した。得られた有機層を、飽和食塩水30mlで洗浄した。得られた溶液を濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製、濃縮し、化合物(id‐24−202)の租体11.9gを得た。アセトン/メタノール混合溶媒を用いて再結晶を2回行い、乾燥することで化合物(id‐24−202)2.5gを得た。
転移温度(℃):Cr 76 N 113 I
実施例99〜104、実施例163〜164と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例165(化合物(id‐24−22))〜実施例216(化合物(if‐32−V02))を合成した。
Figure 2016152405
Figure 2016152405
Figure 2016152405
Figure 2016152405
Figure 2016152405
(実施例217)液晶組成物の調製−1
以下の組成からなるホスト液晶組成物(H)
Figure 2016152405
を調製した。ここで、(H)の物性値は以下の通りである。
ネマチック相上限温度(Tn−i):103.4℃
屈折率異方性(Δn):0.099
誘電率異方性(Δε):0.00
粘度(η20):15.4
この母体液晶(H)80%と、実施例21で得られた化合物(ia‐3−302)20%からなる液晶組成物(M−A)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:80.4℃
Δn:0.102
Δε:−1.14
η20:14.4
調製した液晶組成物(M−A)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(比較例1)液晶組成物の調製−2
母体液晶(H)80%と、化合物(R−1)20%からなる液晶組成物(M−B)を調製した。
Figure 2016152405
この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:80.9℃
Δn:0.096
Δε:−1.09
η20:15.2
調製した液晶組成物(M−B)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
実施例217と比較例1を比較する事により、本願化合物はTn→iをおおむね維持したまま、Δnを上昇させ、Δεを減少させて負の値とさせ、さらに粘度を低下させる事が判明した。
(実施例218)液晶組成物の調製−3
母体液晶(H)80%と実施例31で得られた化合物(ib‐3−202)20%からなる液晶組成物(M−C)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:111.8℃
Δn:0.106
Δε:−1.06
η20:22.3
調製した液晶組成物(M−C)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(比較例2)液晶組成物の調製−4
母体液晶(H)80%と、化合物(R−2)20%からなる液晶組成物(M−C)を調製した。
Figure 2016152405
この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:111.1℃
Δn:0.100
Δε:−0.97
η20:21.8
調製した液晶組成物(M−C)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
実施例218と比較例2を比較する事により、本願化合物はTn→iを上昇させ、Δnを上昇させ、Δεを減少させて負の値とさせる事が判明した。
(実施例219)液晶組成物の調製−5
母体液晶(H)80%と実施例32で得られた化合物(ib‐3−302)20%からなる液晶組成物(M−D)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:117.3℃
Δn:0.107
Δε:−1.02
η20:20.9
調製した液晶組成物(M−D)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(比較例3)液晶組成物の調製−6
母体液晶(H)80%と、化合物(R−3)20%からなる液晶組成物(M−E)を調製した。
Figure 2016152405
この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:116.9℃
Δn:0.102
Δε:−0.97
η20:20.9
調製した液晶組成物(M−E)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
実施例219と比較例3を比較する事により、本願化合物はTn→iをおおむね維持したまま、Δnを上昇させ、Δεを減少させて負の値とさせる事が判明した。
(実施例220)液晶組成物の調製−7
母体液晶(H)80%と実施例33で得られた化合物(ib‐3−402)20%からなる液晶組成物(M−F)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:116.4℃
Δn:0.110
Δε:−0.95
η20:20.6
調製した液晶組成物(M−F)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(比較例4)液晶組成物の調製−8
母体液晶(H)80%と、化合物(R−4)20%からなる液晶組成物(M−G)を調製した。
Figure 2016152405
この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:116.1℃
Δn:0.101
Δε:−0.88
η20:21.5
調製した液晶組成物(M−G)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
実施例220と比較例4を比較する事により、本願化合物はTn→iを上昇させ、Δnを上昇させ、Δεを減少させて負の値とさせ、粘度を低下させる事が判明した。
(実施例221)液晶組成物の調製−9
母体液晶(H)80%と実施例34で得られた化合物(ib‐3−303)20%からなる液晶組成物(M−H)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:114.7℃
Δn:0.105
Δε:−0.95
η20:20.9
調製した液晶組成物(M−H)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(比較例5)液晶組成物の調製−10
母体液晶(H)80%と、化合物(R−5)20%からなる液晶組成物(M−I)を調製した。
Figure 2016152405
この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:113.7℃
Δn:0.100
Δε:−0.87
η20:21.0
調製した液晶組成物(M−I)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
実施例221と比較例5を比較する事により、本願化合物はTn→iを上昇させ、Δnを上昇させ、Δεを減少させて負の値とさせる事が判明した。
(実施例222)液晶組成物の調製−11
母体液晶(H)80%と実施例99で得られた化合物(id‐41−302)20%からなる液晶組成物(M−J)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:126.0℃
Δn:0.206
Δε:−5.19
η20:37.9
調製した液晶組成物(M−J)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(実施例223)液晶組成物の調製−12
母体液晶(H)80%と実施例101で得られた化合物(id‐04−202)20%からなる液晶組成物(M−L)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:132.4℃
Δn:0.179
Δε:−4.95
η20:39.0
調製した液晶組成物(M−L)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(比較例6)液晶組成物の調製−13
母体液晶(H)80%と、化合物(R−6)20%からなる液晶組成物(M−K)を調製した。
Figure 2016152405
この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:131.7℃
Δn:0.173
Δε:−4.85
η20:39.1
調製した液晶組成物(M−K)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
実施例222および実施例223と比較例6を比較する事により、本願化合物はTn→iを上昇させ、Δnを上昇させ、Δεを減少させて負の値とさせ、粘度を低下させる事が判明した。
(実施例224)液晶組成物の調製−14
母体液晶(H)80%と実施例102で得られた化合物(id‐04−302)20%からなる液晶組成物(M−O)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:162.7℃
Δn:0.187
Δε:−4.51
η20:37.0
調製した液晶組成物(M−O)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(実施例225)液晶組成物の調製−15
母体液晶(H)80%と実施例104で得られた化合物(id‐04−303)20%からなる液晶組成物(M−P)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:149.0℃
Δn:0.171
Δε:−4.54
η20:39.6
調製した液晶組成物(M−P)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(実施例226)液晶組成物の調製−16
母体液晶(H)80%と実施例103で得られた化合物(id‐04−402)20%からなる液晶組成物(M−Q)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:154.8℃
Δn:0.175
Δε:−4.71
η20:39.0
調製した液晶組成物(M−Q)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
(比較例7)液晶組成物の調製−17
母体液晶(H)80%と、化合物(R−7)20%からなる液晶組成物(M−N)を調製した。
Figure 2016152405
この組成物の物性値は以下の通りである。
n−i:148.9℃
Δn:0.166
Δε:−4.46
η20:39.8
調製した液晶組成物(M−N)は、室温にて一ヶ月間以上均一なネマチック液晶状態を維持した。
実施例224−226と比較例7を比較する事により、本願化合物はTn→iを上昇させ、Δnを上昇させ、Δεを減少させて負の値とさせ、粘度を低下させる事が判明した。

Claims (6)

  1. 一般式(i)
    Figure 2016152405
    (式中、Ri1及びRi2は各々独立して、炭素原子数1から15のアルキル基を表すが、アルキル基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、−C≡C−又は環構造により置き換えられても良く、
    i1は、1、2又は3を表し、
    i1及びXi2は各々独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を表すが、ni1が2又は3である場合に、複数存在するXi1は同一であっても異なっていてもよく、複数存在するXi2は同一であっても異なっていてもよい。)
  2. 一般式(i)において、ni1が1であり、Xi1及びXi2が各々独立して、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基である請求項1に記載の化合物。
  3. 一般式(i)において、ni1が2であり、少なくとも一方のベンゼン上に存在するXi1及びXi2が各々独立して、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基である請求項1に記載の化合物。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物を一種又は二種以上含有する組成物。
  5. 室温において液晶相を有する請求項4記載の組成物。
  6. 請求項4又は5記載の組成物を使用した表示素子。
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