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WO1997019042A1 - Composes de cristaux liquides comportant des liaisons vinyle et composition de cristaux liquides - Google Patents

Composes de cristaux liquides comportant des liaisons vinyle et composition de cristaux liquides Download PDF

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Publication number
WO1997019042A1
WO1997019042A1 PCT/JP1996/003358 JP9603358W WO9719042A1 WO 1997019042 A1 WO1997019042 A1 WO 1997019042A1 JP 9603358 W JP9603358 W JP 9603358W WO 9719042 A1 WO9719042 A1 WO 9719042A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
liquid crystal
trans
compound
carbon atoms
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/003358
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takashi Kato
Shuichi Matsui
Kazutoshi Miyazawa
Norihisa Hachiya
Etsuo Nakagawa
Original Assignee
Chisso Corporation
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 Chisso Corporation filed Critical Chisso Corporation
Priority to AU75878/96A priority Critical patent/AU7587896A/en
Priority to JP09519585A priority patent/JP3107573B2/ja
Priority to EP96938479A priority patent/EP0885861B1/en
Priority to DE69622760T priority patent/DE69622760T2/de
Publication of WO1997019042A1 publication Critical patent/WO1997019042A1/ja

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    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal display device. More specifically, a novel liquid crystal compound of a 3 to 4 ring system having two trans 1,2-ethenylene groups with a ring in the center of the molecule. And a liquid crystal composition containing these, and a liquid crystal display device using the liquid crystal composition.
  • Display devices that utilize the properties of liquid crystal compounds, such as refractive index anisotropy and dielectric anisotropy, are widely used in watches, calculators, word processors, televisions, etc., and the demand is increasing year by year. ing.
  • the liquid crystal phase is located between the solid phase and the liquid phase, and is roughly classified into a nematic phase, a smectic phase, and a cholesteric phase.
  • a display device using the nematic phase is the most widely used at present. .
  • a display method applied to a liquid crystal display there are a TN (twisted nematic) type, a DS (dynamic scattering) type, a guest-host type, a DAP type, and the like as electro-optical effects.
  • TFT thin-film transistors
  • STN thin-film transistors
  • a composition having such characteristics is prepared by mixing several to twenty or more kinds of liquid crystal compounds or non-liquid crystal compounds, and is put to practical use.
  • These liquid crystal compositions are required to be stable to moisture, light, heat, air, and the like normally present under the use environment.
  • the liquid crystal compounds to be mixed be chemically stable in the environment of use with each other, in addition to the stability to electric fields and electromagnetic radiation.
  • the liquid crystal composition is Its refractive index anisotropy value ( ⁇ ), dielectric anisotropy value ( ⁇ £), degree of trimming (77), conductivity and elastic constant ratio
  • ⁇ refractive index anisotropy value
  • ⁇ £ dielectric anisotropy value
  • degree of trimming 77
  • conductivity conductivity
  • Various physical properties such as (K 33 : bend constant, ⁇ , splay elastic constant) need to take appropriate values depending on the display method and element shape. It is important that the components in the liquid crystal composition have good mutual solubility.
  • those required for the liquid crystalline compound used in the STN display method are particularly low viscosity, large refractive index anisotropy, and large elastic constant ratio ⁇ 33 / K.
  • the threshold voltage has been lowered due to the driving of display devices at lower voltages.
  • Low characteristics are indispensable characteristics to achieve high-speed response. Furthermore, there is a method of achieving this high-speed response by reducing the cell thickness. However, simply reducing the cell thickness reduces the display contrast and viewing angle. This is because the display contrast and viewing angle are greatly affected by the product (An d) of the refractive index anisotropy value ( ⁇ ) and the cell thickness (d). In order to reduce the cell thickness while keeping ⁇ ⁇ d at a desired value, a liquid crystal composition having a large ⁇ must be prepared, and a liquid crystal compound having a large ⁇ is required. In addition, the large elastic constant ratio K 33 ZK, i makes the voltage-transmittance curve steeper, enabling a display device with high contrast.
  • a compound having r electrons that is, a compound having many structures such as a benzene ring, a double bond and a triple bond in a molecule has a large refractive index anisotropy value.
  • a compound containing a large amount of triple bonds and a benzene ring for example, a tolan compound has been used.
  • compounds containing a large amount of triple bonds and benzene rings tend to have high viscosity, and there is a problem that an excess of a liquid crystal compound that reduces the sharpness must be mixed with these compounds.
  • the elastic constant ratio If this is mixed with a liquid crystal composition for the purpose of increasing the elastic constant, the elastic constant ratio KwZK , is increased to some extent, but the clearing point cannot be maintained and becomes lower. Further, the compound (b) has a higher clearing point but a higher viscosity than that of the compound (a), so that when it is added as a component of the composition, the viscosity is significantly increased. Furthermore, as can be seen from the transition point, the smectic property is remarkably strong, and there is a disadvantage that a smectic phase appears in the composition at an extremely low temperature of ⁇ 20 ⁇ ⁇ 40.
  • Object of the present invention is to Sho resolution is a low viscosity, has a large optical anisotropy large elastic constant ratio K 33 / Ku, liquid crystal phase temperature range is wide, an improved solubility at low temperatures It is an object of the present invention to provide a liquid crystal compound, a liquid crystal composition containing the same, and a liquid crystal display device using the liquid crystal composition.
  • R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms
  • R ′ represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms
  • F, C l, CN, OCF 3, CF 3, OCF 2 H shows the CF 2 H or CFH 2, independently a ,, a 2, respectively, trans one 1, 4-xylene group to Shikuro, six-membered
  • One or more hydrogen atoms on the ring may be substituted with a halogen atom. It represents a ren group or a single bond, and each atom constituting this compound may be substituted with its isotope.
  • a liquid crystal composition comprising at least one kind of the liquid crystalline compound according to any one of the above (1) to (4) and comprising two or more components.
  • a liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the formula: (7)
  • the first component at least one kind of the liquid crystal compound according to any of the above (1) to (4) is contained, and as the second component, the general formulas (5), (6) ), (7), (8) and (9)
  • R 2 represents F, an alkyl group having from 10 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having from 2 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent methylene group (—CH 2- ) may be substituted by an oxygen atom (- ⁇ -I).
  • Ring A is trans-cyclohexylene, 4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl Or a 3-dioxane-1,2,5-diyl group
  • ring B represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a pyrimidin-2,5-diyl group.
  • ring C is a trans-4-cyclohexylene group or Shows an phenylene group
  • Z 3 an (CH 2) 2 -, one C_rei_0- or a single bond
  • L 6 and L e represent H or F independently of one another
  • R 3 represents an alkyl group having from 10 to 10 carbon atoms
  • L 7 represents H or F
  • d represents 0 or 1.
  • R 4 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and ring D and ring E independently represent a trans-4-cyclohexylene group or a 4-phenylene group.
  • Z 4 and Z 6 independently represent one C00— or a single bond;
  • Z 6 represents —C00— or one Cmi C—;
  • L 8 and L 3 represent H Or X,
  • X 2 represents F, 0CF 3 , 0CF 2 H, CF 3 , CF 2 H or CFH 2 , and e, f and g each independently represent 0 or 1.
  • R 6 and R 6 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and any non-adjacent arbitrary groups in the alkyl group and the alkenyl group
  • the methylene group (—CH 2 —) may be substituted by an oxygen atom (10—)
  • the ring G is a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a pyrimidine 1-2.
  • 5-diyl group, ring H is trans-41-cyclohexylene group or 1,4-phenylene group
  • Z 8 represents an COO- or a single bond).
  • R 7 and R 8 independently represent an alkyl group having from 10 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having from 2 to 10 carbon atoms, or any non-adjacent arbitrary group in the alkyl group and the alkenyl group.
  • the methylene group (one CH 2 —) may be substituted by an oxygen atom (— 0—), and the ring I is a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a bilimidine one group.
  • ring J is trans-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms on the ring may be substituted by F
  • the ring represents a 1,4-cyclohexylene group or a 1.4-phenylene group
  • Z 9 and ZH are independently of each other.
  • a liquid crystal composition comprising at least one compound selected from the group consisting of 9).
  • a liquid crystal display device comprising a liquid crystal composition comprising at least one kind of the liquid crystalline compound according to any one of the above (1) to (4) and comprising at least two components.
  • FIG. 1 is a diagram showing a nuclear magnetic resonance spectrum of trans-4-bis ((E) -2- (trans-4-cyclopropylhexenyl) ethenyl) cyclohexane produced in Example 1. It is.
  • the liquid crystal compound of the present invention is a tri- or tetracyclic derivative having two trans-1,2-ethenylene groups with a ring in the center of the molecule as represented by the general formula (1). You.
  • liquid crystal compounds are not only extremely stable physically and chemically under the conditions in which the display element is used, but also have good solubility in the liquid crystal composition even at low temperatures, and have a wide nematic phase temperature. region, and having a low viscosity, a large optical anisotropy and large elastic constant ratio K 33 Bruno K lt.
  • desired physical property values can be arbitrarily adjusted by appropriately selecting a ring structure, a bonding group, or a side chain structure among molecular constituent elements. Therefore, when the compound of the present invention is used as a component of a liquid crystal composition,
  • the compounds represented by the general formula (1) of the present invention are classified into the following general formulas (1a) to (1e).
  • R—Cyc—V—Cyc—V—Cyc—R ′ (la) R—Cyc—V—Cyc—Cyc—V—Cyc—R (lb) R—Cyc—V—C yc-P he-V-Cyc-R (1 c) R-Cyc-V-Cyc-V-Cyc-Cyc-R (Id) R-Cyc-V-Cyc-V- C yc— P he— R (1 e)
  • Cyc is a trans-1,4-cyclohexylene group
  • Ph is a 1,4-phenylene group in which one or more hydrogen atoms on a six-membered ring may be substituted with a halogen atom.
  • V represents a trans-2-ethenylene group; R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; R 'represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; alkenyl group having a carbon number of 2-1 0, indicating F, C l, CN, OCF 3, CF 3, OC F 2 H, a CF 2 H or C FH 2.
  • Particularly preferred among the compounds represented by the general formulas (1a) to (1e) are compounds represented by the following one-branch formulas (111) to (: 114). it can.
  • R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms
  • R ′ represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • F, C l, CN, OCF 3, CF 3, OCF2 H indicates to the CF 2 H or CFH 2.
  • R is methyl, ethyl, i-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, ethenyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2 —Butenyl, 3-butenyl, 1 —pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl and 4-pentenyl are preferred, where R 'is methyl, ethyl, 1-propyl,! -Butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, ethenyl. 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl.
  • 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3- Pentenyl, 4-pentenyl, F, CI.CN, ⁇ CF 3 , OCF 2 H and CF 3 are preferred.
  • those in which R and R 'are 1-provyl, 1-pentyl and 1-heptyl are particularly preferred.
  • the compound of the present invention represented by the formula (1) can be easily obtained by appropriately selecting and combining ordinary organic synthetic chemistry methods (for example, the methods described in Organic Synthesis, Organic Reactions, Experimental Chemistry Course, etc.). Can be synthesized.
  • ether-based compounds such as tetrahydrofuran (THF) and getyl ether are used.
  • THF tetrahydrofuran
  • the ketone derivative ( ⁇ ) is reacted with methoxymethyltriphenyl halide in a solvent in the presence of a base such as sodium methylate, potassium-t-butoxide (t-BuOK), or butyllithium. Then, the compound () is obtained by reacting hydrochloric acid in acetone.
  • the compound () is reacted with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or an organic acid such as formic acid, acetic acid, or p-toluenesulfonic acid to form an aldehyde derivative.
  • a carboxylic acid derivative is produced by the action of pyridinum chromate (PCC) or the like, and this carboxylic acid derivative is reacted with thionyl chloride in a low-saturated alcohol to obtain an ester derivative (A).
  • This ester derivative () is reacted with methoxymethyltriphenyl halide by the Wittig reaction in the same manner as described above, and then the compound ( ⁇ ) is obtained by reacting hydrochloric acid in acetone.
  • the compound is obtained by the Wittig reaction of the compound () with the reagent reagent ().
  • Compound (6) is hydrogenated in an ether solvent such as THF or getyl ether.
  • An alcohol derivative is obtained by the action of luminous lithium, diisobutylaluminum hydride, or the like, and then the alcohol derivative is oxidized with PCC to form a ketone derivative.
  • the compound () is obtained by reacting ( ⁇ ) with the U.S.A.
  • compound (_8_) is reacted with 3-chloroperbenzoic acid (mCPBA) to give compound ().
  • mCPBA 3-chloroperbenzoic acid
  • compound () is reacted with triphenylphosphine dimid and brominated to form compound (J_l).
  • the compound (1) of the present invention can be produced by further reacting compound (J_i) with zinc in a diacid.
  • the liquid crystalline compounds of the present invention represented by the general formula (1) thus obtained each show a wide nematic phase temperature range, have low refractive index, have a large refractive index anisotropy value and a large elasticity. It has a constant ratio of K 33 ⁇ ,, and is easily mixed with other various liquid crystal materials, and is extremely excellent as a component of a nematic liquid crystal composition suitable for an S ⁇ type display system.
  • the liquid crystal composition according to the present invention contains at least one of the compounds represented by the general formula (1) in a ratio of 0.1 to 99.9% by weight, in order to exhibit excellent characteristics. preferable.
  • Examples of other compounds used in combination with the compound represented by Formula (1) include compounds represented by Formulas (2) to (9).
  • the liquid crystal composition provided by the present invention may include only the first component containing at least one kind of liquid crystal compound represented by the one-branch formula (1).
  • the first component at least one compound selected from the group of compounds represented by the general formulas (2), (3) and (4) (hereinafter, referred to as the second component) and Z or the general formula (5), It is preferable that at least one compound selected from the compound group represented by (6), (7), (8) and (9) (hereinafter, referred to as the second component B) be mixed.
  • a known compound is mixed with these liquid crystal compositions as a third component for the purpose of adjusting the threshold voltage, the liquid crystal phase temperature range, the refractive index anisotropy value, the dielectric anisotropy value, the viscosity, and the like. You can also.
  • Preferred examples of the compounds represented by the general formulas (2), (3) and (4) include the following general formulas (2-1) to (2-15) and general formulas (3-1) to ( Compounds represented by 3-48) and the general formulas (4-1-1) to (4-155) can be mentioned. 8 1
  • the compounds represented by the general formulas (2) to (4) have a positive dielectric anisotropy value. It has very good thermal and chemical stability.
  • the amount of these compounds used in the liquid crystal composition of the present invention is suitably from i to 99% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition, preferably from 10 to 97% by weight. More preferably, it is 40 to 95% by weight.
  • the compounds represented by the one-branch formulas (5) to (7) have a large positive dielectric anisotropy value and are used as components for reducing the threshold voltage of the liquid crystal composition. It is also used for adjusting viscosity, adjusting the refractive index anisotropy value, expanding the liquid crystal phase temperature range, and improving the steepness of (voltage-transmittance characteristics).
  • Preferred examples of the compounds represented by the general formulas (8) and (9) include compounds represented by the following general formulas (8-1) to (8-8) and the general formulas (911) to (9_12). The compounds represented can be mentioned.
  • R 5 and R s have the same meanings as in the general formulas (8) and (9).
  • the compounds represented by the general formulas (8) and (9) are compounds having a negative or small positive dielectric anisotropy value.
  • the compound represented by the general formula (8) is mainly used for the purpose of lowering the viscosity of the liquid crystal composition and for adjusting the Z or refractive index anisotropy value.
  • the compound of the general formula (9) is used for the purpose of expanding the nematic range such as increasing the clearing point of the liquid crystal composition and / or for adjusting the refractive index anisotropy value.
  • the compounds of formulas (5) to (9) are particularly useful when preparing liquid crystal compositions for STN display mode and ordinary TN display mode.
  • the amount of the compound of formulas (5) to (9) can be arbitrarily used in the range of 1 to 99% by weight when preparing a liquid crystal composition for a normal TN display method or STN display method. It is preferably from 10 to 97% by weight, more preferably from 40 to 95% by weight. In that case, the compounds (2) to (4) may be used in combination.
  • the liquid crystal composition of the present invention can be prepared by a conventional method. In general, a method is used in which various components are dissolved at a high temperature. After dissolving and mixing in an organic solvent common to each component, the solvent may be distilled off under reduced pressure. Further, by adding known additives, improvement or optimization according to the intended use can be performed.
  • liquid crystal composition for guest host (GH) mode can be obtained. It can be used as an object.
  • the liquid crystal composition according to the present invention includes an NCAP formed by encapsulating a nematic liquid crystal in a micro-mouth, and a three-dimensional network polymer in a liquid crystal.
  • Liquid crystal composition for polymer dispersed liquid crystal display represented by polymer network liquid crystal display (PNLCD), birefringence control (ECB) mode, dynamic scattering (DS) mode Can also be used.
  • PLCD polymer network liquid crystal display
  • EB birefringence control
  • DS dynamic scattering
  • composition examples 1 to 14 As the nematic liquid crystal composition containing the liquid crystal compound of the present invention represented by the crotch formula (1), the following composition examples (composition examples 1 to 14) can be shown. However, the compounds in the composition examples are abbreviated according to the rules shown in the following table.
  • the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
  • the structure of the obtained compound was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum (hereinafter abbreviated as' H-NMR), mass spectrum (hereinafter abbreviated as MS) and the like.
  • NMR nuclear magnetic resonance spectrum
  • MS mass spectrum
  • M + represents the molecular ion peak
  • the value in parentheses represents the ion intensity.
  • Cr indicating a phase transition indicates a crystal phase
  • S indicates a smectic phase
  • N indicates a nematic phase
  • Iso indicates an isotropic liquid phase
  • all units of the phase transition temperature are 'C.
  • reaction temperature was gradually raised to room temperature, and the mixture was further stirred for 5 hours.
  • the solvent was distilled off from the reaction solution under reduced pressure, 250 milliliters of water was added to the residue, and the product was extracted with 250 milliliters of toluene.
  • the organic layer was washed three times with 100 milliliters of water, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • the residue is subjected to silica gel column chromatography (developing solvent: butane) to give crude 4- (1- (trans-4-1-cyclopropyl) ethenyl) cyclohexane. 51.6 grams of xane were obtained.
  • Trans-1 4 ((E) -2-(trans-1-4—Propylcyclohexene) ethenyl) trans-1 4'-1 ((E) -2-(trans-1-4 -pentylcyclohexyl) ethenyl) Bicyclohexane (in the general formula (1), A, is a trans-1,4-cyclohexylene group, A 2 is a single bond, R is a propyl group, and R ′ is a pentyl group. 1) Manufacture
  • reaction temperature was gradually raised to room temperature, and the mixture was further stirred for 5 hours.
  • the solvent was distilled off from the reaction solution under reduced pressure, 500 milliliters of water was added to the residue, and the product was extracted with 500 milliliters of toluene.
  • the organic layer was washed three times with 200 milliliters of water, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • the reaction was terminated by gradually adding 300 milliliters of aqueous lithium solution.
  • the reaction solution was heated to 50 ° C on a hot water bath. When the suspension solidified, the solution was filtered through celite, and the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure.
  • Trans- 4- (2- (trans-l-4-bentylcyclohexyl) ethenyl) cyclohexyl) cyclohexancarbinol 72.7 g (194.0 millimoles) was obtained.
  • trans-1-41 (2- (trans-4-propylcyclohexyl) ethenyl) obtained in the fourth stage — trans-4 ′ 1 (2- (trans—4-pentylcyclo) Hexyl) ethenyl) bicyclohexane 44.1 g
  • Trans-1- (2- (trans-4-propylcyclohexyl) epoxyethyl) obtained in the fifth step Trans- 4'-1 (2- (trans-4-pentylcyclohexyl) epoxyethyl) Dissolve 33.3 grams (63.2 millimoles) of Vinclohexane and 85.4 grams (202.3 millimoles) of triphenylphosphine dipromide in 350 milliliters of toluene Then, the mixture was refluxed for 3 hours. The solvent was distilled off from the reaction solution under reduced pressure.
  • the organic layer separated from this mixture was washed three times with 100 ml of a saturated aqueous solution of sodium hydrogencarbonate, three times with 100 ml of water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was subjected to silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate Z hebutane-1 Z9 mixed dragon), and crude trans-4-1 ((E) —2 -— (trans-1-propyl cyclohexyl)) was used.
  • Trans-1-1 ((E) — 2-— (trans-4-1-propylcyclohexyl) ethenyl) 4-1-1 ((E) -12- (trans-1-4-1 (4-pentylphenyl)) Production of (ethenyl) cyclohexane (compound No. 27) in which one is a single bond, A 2 is a phenylene group, R is a propyl group, and R ′ is a pentyl group in the one-armed (1).
  • trans-4-1 (2- (trans-4- (4-pentyllf: Lnyl) cyclohexyl) ethenyl) cyclohexancarbinol obtained in the second step 106.1 g ( 28.7.8 mmol) for 1 hour on an ice bath and 5 hours at room temperature Stirred. After removing methylene chloride insolubles from the reaction solution by filtration, the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • reaction temperature was gradually raised to room temperature, and the mixture was further stirred for 5 hours.
  • 250 milliliters of water was added to the residue, and the product was extracted with 250 milliliters of toluene.
  • the organic layer was washed three times with 100 milliliters of water, dried over anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • Trans-1-1 (2- (trans-4-4-propylcyclohexyl) epoxyethyl) obtained in the fifth step 1-41- (2- (trans-14- (4-pentylphenyl) cyclohexyl) Epoxyethyl) 50.3 grams (96.6 millimoles) of cyclohexane and 130.5 grams (309.2 millimoles) of triphenylphosphine dibromide were mixed with 500 milliliters of toluene. Dissolved in toluene and heated at reflux for 3 hours.
  • This liquid crystal composition was referred to as mother liquid crystal A, and 85 parts by weight of the mother liquid crystal A was combined with the trans-1,4-bis-1-((E) —2- (trans-14-propylcyclo) described in Example 1. Hekinl) ethenyl) cyclohexane (Compound No. 4) was mixed with 15 parts by weight, and the physical properties of a new liquid crystal composition obtained were measured. Consequently C p:. 8 3. 2'C, V, to the "9 9 V, ⁇ £: 9. 5, ⁇ : was 0. 1 3 7. ⁇ 20 1 9. 3 m P a ⁇ s In addition, this composition was left in a ⁇ 20 ′ C freezer for 25 days, or neither precipitation of crystals nor development of a smectic phase was observed.
  • the compound (b) shown in the section of the prior art was actually synthesized according to the method described in the patent.
  • the physical properties of the composition obtained by adding 15 parts of the compound (b) to 85 parts of the mother liquid crystal A shown in Example 4 were measured. Measuring degree O 97/19042 results together with the results of Example 4 c Table 2. As shown in Table 2
  • the liquid crystal composition to which the compound of the present invention is added has a lower viscosity than the composition to which the comparative compound is added.
  • the comparative compound was confirmed to exhibit a smectic phase in 20 days, the compound of the present invention did not exhibit the smectic phase or crystal outgrowth over 25 days or more. It has extremely good low-temperature compatibility.
  • the compound of the present invention represented by the general formula (1) that is, a tri- or tetracyclic compound having two trans- and 2-ethenylene groups with a ring in the center of the molecule at the same time, has a wide liquid crystal phase. It shows a temperature range, has low viscosity, has a large refractive index anisotropy value and a large elastic constant ratio K33 3 ,, and easily mixes with other various liquid crystal materials even at low temperatures. It is extremely excellent as a component of a nematic liquid crystal composition suitable for an STN display mode.
  • the compound of the present invention when used as a component of a liquid crystal composition, is used as a component of a liquid crystal composition, In addition to the characteristic of having excellent compatibility, the six-membered ring of the molecular constituent,

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Description

明 細 書
結合基としてビニル基を有する液晶性化合物および液晶組成物
技術分野
本発明は液晶性化合物、 液晶組成物及び液晶表示素子に関し、 さらに詳しくは 分子中央部に環を挟んで二つのトランス一 1 , 2—ェテニレン基を有する 3〜4 環系の新規な液晶性化合物、 およびこれら含有する液晶組成物、 さらにはこの液 晶組成物を用いた液晶表示素子に関する。
背景技術
液晶性化合物の特性である屈折率異方性、 誘電率異方性を利用した表示素子は、 時計をはじめとして電卓、 ワープロ、 テレビ等にその表示素子は広く利用され、 需要も年々高くなつてきている。 液晶相は固体相と液体相の中間に位置し、 ネマ チック相、 スメクチック相、 コレステリ ック相に大別されるか、 そのうちネマチ ック相を利用した表示素子が現在最も広く利用されている。 さらに液晶表示に応 用されている表示方式としては、 電気光学効果として、 T N (ねじれネマチッ ク） 型、 D S (動的散乱） 型、 ゲスト一ホスト型、 D A P型等がある。 特に最近 では液晶表示のカラー化か一段と進むとともに、 その表示方式は T N型では薄膜 トランジスタ （T F T ) 方式およびス一パーツイス トネマチッ ク （S T N ) 方式 が主流となり、 これらの表示素子が量産されている。 現在までに研究段階のもの を含め多くの液晶性化合物が世に知られているか、 現在のところ単一の液晶性物 質として表示素子に封入され使用されている物質は存在しない。 これは表示素子 材料として期待される液晶性化合物は、 表示素子として最も使用される頻度の高 い室温を中心とする、 自然界のなるべく広い温度範囲で液晶相を示すものが望ま しく、 また使用される環境因子に対して十分安定であり、 かつ表示素子を駆動さ せるに十分な物理的性質を持つものでなくてはならないためである。 そこで現在 では数種から 2 0数種の液晶性化合物または非液晶性化合物を混合してこのよう な特徴を持つ組成物を調整し、 実用に供している。 これらの液晶組成物は使用環 境下に通常に存在する水分、 光、 熱、 空気等に対しても安定であることを要求さ れる。 また電場および電磁放射に対する安定性、 さらには混合する液晶性化合物 が互いに使用環境内で化学的に安定であることが要求される。 また液晶組成物は その屈折率異方性値 （Δη) 、 誘電率異方性値 （△£ ) 、 拈度 （ 77 ) 、 電導度お よび弾性定数比
Figure imgf000004_0001
(K33 :ベン ド定数、 Κ, スプレイ弾性定数） 等の 諸物性値は表示方式および素子の形状に依存して適当な値を取る必要がある。 ま た液晶組成物中の各成分は、 相互に良好な溶解性を持つことが重要である。
これらの諸物性値の中で、 STN型表示方式で用いられる液晶性化合物に求め られているものは、 特に低粘性、 大きい屈折率異方性値、 大きい弾性定数比 Κ33 /K . 広い液晶相温度領域、 さらにごく最近では表示素子の低電圧駆動化に伴 い低いしきい値電圧といったものである。
低い坫性は高速応答化を達成するのに必要不可欠な特性である。 さらに、 この 高速応答化はセル厚を薄く して達成する方法もある。 しかしながら、 単にセル厚 を薄くするだけでは表示コン トラス トや視野角が低下する。 なぜなら、 表示コン トラス トや視野角は屈折率異方性値 （Δη) とセル厚 （d) との積 （An ■ d) が大きく影響しているためである。 そこで Δη · dを所望の値に保ちながらセル 厚を薄くするためには、 Δηが大きな液晶組成物を調製しなければならず、 Δη が大きな液晶性化合物が必要となる。 また、 大きい弾性定数比 K33ZK,iは電圧 一透過率曲線を急峻にし高コントラス卜の表示素子を可能にする。
一般に； r電子を有する化合物、 つまり分子内にベンゼン環、 二重結合、 三重結 合のような構造を多く含む化合物は大きい屈折率異方性値を有することが知られ ている。 これまで、 三環系および四環系の化合物を用いて大きい屈折率異方性値 を有する液晶組成物を得るには、 三重結合、 ベンゼン環を多く含む化合物、 例え ばトラン系化合物等を使用していた。 しかし、 この三重結合、 ベンゼン環を多く 含む化合物は粘性が高くなる傾向にあり、 これらの化合物にあわせて拈性を低く する液晶性化合物を余分に混合しなければならないと言う問題があった。
比較的低拈性で弾性定数比 K 33 Κ, ,の大きな化合物として、 下記の化合物 ( a ) (特公平 7 - 72 1 4 8号記載） および （b) (特開昭 6 1 - 2 1 5 3 3
6号） が既に知られている。
Figure imgf000004_0002
R "および R "' は互いに同一でないアルキル基である
Figure imgf000005_0001
C - 2 SB 1 8 8 N 22 2 I (。C)
しかしながら、 化合物 （a) では、 弾性定数比
Figure imgf000005_0002
を大きくする目的で これを液晶組成物に混合すると、 弾性定数比 KwZK,,はある程度高くなるもの の、 透明点は維持できず低くなつてしまう。 また化合物 （b) では、 （a) と比 較して透明点は高いが粘度が大きいので、 これを組成物の成分として添加した場 合、 粘度を著しく大きく してしまう。 さらに、 その転移点からも判るようにスメ クチック性が著しく強く、 — 2 0^ ^— 4 0での極低温下においては組成物中にス メクチック相が発現してしまう欠点があった。
そのため、 低粘性で、 大きな屈折率異方性値かつ大きな弾性定数比
Figure imgf000005_0003
を有し、 液晶相温度領域が広く、 低温での溶解性が改善された液晶性化合物の開 発が望まれていた。
発明の開示
本発明が解決しょうとする課題は、 低粘性で、 大きな屈折率異方性値と大きな 弾性定数比 K33/Kuを有し、 液晶相温度領域が広く、 低温での溶解性が改善さ れた液晶性化合物、 これを含む液晶組成物、 およびこの液晶組成物を用いた液晶 表示素子を提供することである。
上記の課題を解決する手段として、 本願で特許請求される発明は以下のとおり である。
( 1 ) 一股式 (1)
Figure imgf000005_0004
(式中、 Rは炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 2〜 1 0のアルケニル基 を示し、 R' は炭素数 1〜 1 0のアルキル基、 炭素数 2〜 1 0のアルケニル基、 F、 C l、 CN、 OCF3、 CF3、 OCF2H、 C F 2 Hまたは C F H 2を示し、 A,、 A2はそれぞれ独立して、 トランス一 1 , 4ーシクロへキシレン基、 六員環 上の 1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい 1 , 4 -フエ二 レン基、 または単結合を示し、 またこの化合物を構成する各原子はその同位せで 置換されていてもよい。 ） で表される液晶性化合物。
( 2) 一股式 (1)において 及び A2が単結合である （〗 ） 項に記載の液晶性化合 物。
( 3 ) —股式 (1)において A ,がトランス一 1 , 4ーシクロへキシレン基であり、 A力 単結合である （ 1 ) 項に記載の液晶性化合物。
( 4 ) 一股式 (1)において、 A,が単結合であり、 A2がトランス- し 4—シクロ へキシレン基または 1 , 4ーフ 二レン基である （ 1 ) 項に記載の液晶性化合物 c
( 5) 上記 （ 1 ) 〜 （4) 項のいずれかに記載の液晶性化合物を少なく とも 1種 類以上含有し、 2成分以上からなる液晶組成物。
( 6 ) 第一成分として、 （ 1 ) 〜 （ 4 ) 項のいずれかに記載の液晶性化合物を少 なく とも 1種類含有し、 第二成分として、 一般式 (2)、 （3)および (4)
Figure imgf000006_0001
(式中、 R ,は炭素数 1〜 1 0の了ルキル基を示し、 X,は F、 C し 0CF3 、 〇CF2H、 C F3、 CF2Hまたは C FH2を示し、 L,、 L2、 L3および L4は相 互に独立して Hまたは Fを示し、 Z,および Z2は相互に独立して— （CH2) 2 -- — CH = CH—または単結合を示し、 aは 1 または 2を示す。 ） で表される化合 物群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有することを特徴とする液晶組 成物。 ( 7) 第一成分として、 上記 （ 1 ) 〜 （ 4) 項のいずれかに記載の液晶性化—合物 を少なく とも 1種類含有し、 第二成分として、 一般式 (5)、 （6)、 （7)、 （8)および (9)
Figure imgf000007_0001
(式中、 R2は F、 炭素数！〜 1 0のアルキル基または炭素数 2〜 1 0のァルケ 二ル基を示し、 該アルキル基およびアルケニル基中の隣接しない任意のメチレン 基 （― CH2 -） は酸素原子 （―〇一） によって置換されていてもよい、 環 Aは トランス一 し 4—シクロへキシレン基、 し 4ーフヱ二レ ン基、 ピリ ミ ジン— 2, 5—ジィル基またはし 3—ジォキサン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Bは トランス一 i , 4—シクロへキシレン基、 1 , 4―フエ二レ ン基またはピリ ミ ジ ンー 2, 5―ジィル基を示し、 環 Cはトランス一 し 4ーシクロへキシレン基ま たはし
Figure imgf000007_0002
一フエ二レン基を示し、 Z3は一 (CH2) 2—、 一C〇0—または単 結合を示し、 L6および Leは相互に独立して Hまたは Fを示し、 bおよび cは相 互に独立して 0または〗 を示す。 ）
Figure imgf000007_0003
6)
(式中、 R3は炭素数！〜 1 0のアルキル基を示し、 L7は Hまたは Fを示し、 d は 0または 1を示す。 ）
a し 3
(式中、 R4は炭素数〗〜 1 0のアルキル基を示し、 環 Dおよび環 Eは相互に独 立してトランス一 し 4ーシクロへキシレン基またはし 4—フヱ二レン基を示 し、 Z4および Z6は相互に独立して一 C00—または単結合を示し、 Z6は- C 00—または一 Cミ C—を示し、 L8および L 3は相互に独立して Hまたは Fを示 し、 X2は F、 0CF3、 0CF2H、 CF3、 C F 2Hまたは C F H 2を示し、 e、 f および gは相互に独立して 0または 1を示す。 ） B5~2)-Z7—2-¾一 Rs (8)
(式中、 R6および R6は相互に独立して炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素 数 2〜 1 0のアルケニル基を示すが、 該アルキル基およびアルケニル基中の隣接 しない任意のメチレン基 （― CH2— ) は酸素原子 （一 0—） によって置換され ていてもよく、 環 Gはトランス一 1 , 4ーシクロへキシレン基、 1 , 4一フエ二 レン基またはピリ ミジン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Hはトランス一 し 4一 シクロへキシレン基または 1 , 4—フエ二レン基を示し、 Z7は一 C≡C一、 一 COO—、 - (CH2) 2—、 一 CH = CH— C三 C一または単結合を示し、 Z8 は一 COO—または単結合を示す。 ）
Figure imgf000008_0001
(式中、 R7および R8は相互に独立して炭素数！〜 1 0のアルキル基または炭素 数 2〜 1 0のアルケニル基を示すか、 該アルキル基およびアルケニル基中の隣接 しない任意のメチレン基 （一 C H2—） は酸素原子 （— 0— ) によって置換され ていてもよく、 環 Iはトランス一 1 , 4 ーシクロへキンレン基、 1 , 4一フエ二 レン基またはビリ ミジン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Jはトランス一 し 4 - シクロへキシレン基、 環上の 1つ以上の水素原子が Fで置換されていてもよい 1 , 4一フエ二レン基、 またはピリ ミ ジン一 2, 5 -ジィル基を示し、 環 Kはトラン スー 1 , 4ーシクロへキシレン基または 1. 4一フエ二レン基を示し、 Z9およ び Z Hは相互に独立して— C〇0—、 一 (CH2) 2—または単結合を示し、 Ζ ,ο は- CH = CH—、 — C≡C一、 一 CO〇—または単結合を示し、 hは 0または 1を示す。 ） で表される化合物群から選択される化合物を少なく とも 1種類含有 することを特徴とする液晶組成物。
( 8) 第一成分として、 （ 1 ) 〜 （ 4 ) 項のいずれかに記載の液晶性化合物を少 なく とも 1種類含有し、 第二成分の一部分として、 一般式 (2)、 （3)および (4)からな る群から選択される化合物を少なく とも 1種類含有し、 第二成分の他の部分とし て、 一般式 (5)、 （6)、 （7)、 （8)および <9)からなる群から選択される化合物を少なく と も 1種類含有することを特徴とする液晶組成物。 ( 9 ) 上記 （ 1 ) 〜 （ 4 ) 項のいずれかに記載の液晶性化合物を少なくと 1種 類以上含有し、 2成分以上からなる液晶組成物を使用した液晶表示素子。
( 1 0) 上記 （ 6) 項に記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
( 1 1 ) 上記 （ 7) 項に記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
( 1 2) 上記 （ 8) 項に記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
図面の簡単な説明
図 1は、 実施例 1で製造したトランスー し 4一ビス一 （ （E) — 2— （トラ ンスー 4一プロビルシクロへキシル） ェテニル） シクロへキサンの核磁気共鳴ス ぺク トルを示す図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の液晶性化合物は、 一般式 （ 1 ) で表されるように、 分子中央部に環を 挟んで二つの卜ランス一 1 , 2—ェテニレン基を有する三〜四環系の誘導体であ る。
これらの液晶性化合物は、 表示素子が使用される条件下において物理的および 化学的にも極めて安定であることは勿論のこと、 低温下でも液晶組成物への溶解 性が良く、 広いネマチック相温度領域、 低粘性、 大きな屈折率異方性値かつ大き な弾性定数比 K33ノ Kltを有することを特徴とする。 また、 分子構成要素のうち 環構造、 結合基または側鎖の構造を適当に選ぶことで所望の物性値を任意に調整 することが可能である。 したかって、 本発明の化合物を液晶組成物の成分として 用いた場合、
1 ) 屈折率異方性値および弾性定数比 K33ZKnを向上させるので、 高いコント ラストが得られる、
2) 液晶組成物の透明点を維持あるいは上昇させると共に、 拈度を低下させる、
3) ごく低温下においても結晶の折出、 スメクチック相の発現が見られない安定 したネマチック液晶組成物を調製できる、
などの特性を示し、 外部環境に対して安定であり、 高速応答ならびに高コントラ ス卜の新規な液晶組成物および液晶表示素子を提供することができる。
本発明の一般式 （ 1 ) で示される化合物は、 下記の一般式 （ 1 a) 〜 （ 1 e) に類別される。 R— C y c—V - C y c - V - C y c - R' ( l a) R— C y c - V—C y c - C y c - V— C y c - R ( l b) R— C y c - V - C y c - P h e— V - C y c - R ( 1 c ) R— C y c - V - C y c— V - C y c - C y c - R ( I d) R— C y c— V— C y c— V— C y c— P h e— R ( 1 e)
(式中、 C y cはトランス一 1 , 4—シクロへキンレン基、 Ph eは六員環上の 1つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい 1 , 4 -フ 二レン 基、 Vはトランス一 し 2—ェテニレン基、 Rは炭素数 1〜 1 0のアルキル基ま たは炭素数 2〜 1 0のアルケニル基を示し、 R' は炭素数 1〜 1 0のアルキル基、 炭素数 2〜 1 0のアルケニル基、 F、 C l、 CN、 OCF3、 C F3、 OC F2 H、 C F2Hまたは C FH2を示す。 ）
一般式 （ 1 a) 〜 （ 1 e) で表される化合物の中で特に好ましいものとして、 下記の一股式 （ 1 一 1 ) 〜 （： 1 一 4) で表される化合物を挙げることができる。
Figure imgf000010_0001
(式中、 Rは炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 2〜 1 0のアルケニル基 を示し、 R' は炭素数 1〜 1 0のアルキル基、 炭素数 2〜 1 0のアルケニル基、 F、 C l、 CN、 OCF3 、 CF3 、 OCF2 H、 CF2 Hまたは CFH2 を示 す。 ）
具体的には、 Rはメチル、 ェチル、 i —プロピル、 1 ーブチル、 1 —ペンチル、 1—へキシル、 1 一へプチル、 ェテニル、 1 一プロぺニル、 2—プロぺニル、 1 ーブテニル、 2—ブテニル、 3—ブテニル、 1 —ペンテニル、 2—ペンテニル、 3—ペンテニルおよび 4一ペンテニルが好ま しく、 R' はメチル、 ェチ几、 1 — プロピル、 ！ ーブチル、 1 一ペンチル、 1 一へキシル、 1 —ヘプチル、 ェテニル. 1 —プロぺニル、 2—プロぺニル、 1 ーブテニル、 2—ブテニル、 3—ブテニル. 1 —ペンテニル、 2—ペンテニル、 3—ペンテニル、 4一ペンテニル、 F、 C I . CN、 〇CF3、 OCF2Hおよび CF3が好ましい。 中でも、 R及び R' が 1 一 プロビル、 1 一ペンチル、 1 一へプチルであるものが特に好ましい。
化合物の製法
—股式 （ 1 ) で表される本発明の化合物は通常の有機合成化学的手法 （例えば オーガニック . シンセシス、 オーガニック . リアクションズ、 実験化学講座等に 記載の手法） を適当に選択、 組み合わせることで容易に合成できる。
以下に一股式 （ 1 ) で表される本発明の化合物の合成経路の一例を示す。
ウイ ッティ ッ ヒ反応を用いる公知の方法 （例えばオーガニック · リアクショ ン ズ、 第 1 4巻、 第 3章等に記載の方法） に従い、 テ 卜ラ ヒ ドロフラン （THF) , ジェチルエーテル等のエーテル系溶媒中でナト リウムメチラ一ト、 カ リ ウム一 t 一ブトキシド （ t一 B u OK) 、 ブチルリチウム等の塩基の存在下、 ケトン誘導 体（丄） をメ 卜キシメチルトリフエニルハライ ドと反応させ、 次いでァセトン中、 塩酸を作用させることにより化合物 （ ） を得る。
化合物 （ ） に塩酸、 硫酸等の鉱酸、 ギ酸、 酢酸、 p - トルエンスルホン酸等 の有機酸を作用させることによりアルデヒ ド誘導体とし、 次いで、 塩化メチレン 中、 ニクロム酸ピリ ジニゥム （PDC) 、 クロ口クロム酸ピリ ジニゥム （PC C) 等を作用させることによりカルボン酸誘導体を製造し、 このカルボン酸誘導 体を低极飽和アルコール中、 塩化チォニルを作用させてエステル誘導体 （A) と する。
前記と同様にウイッティッヒ反応により、 このエステル誘導体 （ ） をメ トキ メチルトリフヱニルハライ ドと反応させ、 次いでアセ トン中、 塩酸を作用させる ことにより化合物（丄） を得る。
化合物 （ ） とゥイ ツティ ヒ試薬 （ ） とのウイ ッテイ ツ ヒ反応により化合物
( )を製造する。
THF、 ジェチルエーテル等のエーテル系溶媒中で、 化合物 （ 6) に水素化ァ ルミニゥ厶リチウム、 水素化ジィソブチルアルミ二ゥ厶等を作用させることでァ ルコール誘導体とし、 次いでこのアルコール誘導体を P C Cで酸化してケトン誘 導体とし、 このケ ト ン誘導体をゥイ ツティ ヒ試薬 （丄） とゥイ ツティ ッヒ反応さ せて化合物 （ ) を得る。
塩化メチレン中、 炭酸カリウム、 炭酸ナ ト リウム等の塩基の存在下、 化合物
(_8_) に 3—クロ口過安息香酸 （mCPBA) を作用させた化合物 （ ) を得る c トルエン中、 化合物 （ ） に ト リ フエニルホスフィ ンジブ口 ミ ドを作用させて ブロム化して化合物 （J_l) を得る。 、 さらに齚酸中、 化合物 （J_i) に亜鉛を 作用させることで本発明化合物 （ 1 ) を製造することができる。
0
Figure imgf000013_0001
CH3°co" -A'-°一- T.BUOK '
Figure imgf000013_0002
LiAIH 4 pec
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000013_0004
Figure imgf000013_0005
Figure imgf000013_0006
(X = CI, Br,
上記の方法に準じて下記の化合物が製造できる, 2 化合物番号 1
化合物 *号 2 化合物番号 3
化合物番号 4
化合物番号 5
化合物番号 6 化合物番号 7
化合物番号 8 化合物番号 9
化合物番号 i 0 化合物番号 i i 化合物番号 1 2 化合物番号 1 3 化合物番号 1 4
Figure imgf000014_0001
化合物番号 1 5 042 化合物番号 1 6 化合物番号 i 7 化合物番号 1 8 化合物番号 1 9 化合物番号 2 0 化合物番号 2 1 化合物番号 2 2 化合物番号 2 3 化合物番号 2 4 化合物番号 2 5 化合物番号 2 6 化合物番号 2 7 化合物番号 2 8 化合物番号 2 9 化合物番号 3 0
Figure imgf000015_0001
042
Figure imgf000016_0001
2 化合物番号 4 6 化合物番号 4了
化合物番号 4 8
化合物番号 4 9
化合物番号 5 0
化合物番号 5 1
化合物番号 5 2
化合物番号 5 3
化合物番号 5 4
化合物番号 5 5 化^ as号 5 6 化合物番号 5 7 化^ 番号 5 8 化合物番号 5 9
Figure imgf000017_0001
化合物番号 6 0
OCF.-, 化合物番号 6
OCF3
化合物番号 6 2 化合物番号 6 3 化合物番号 6 4 化合物番号 6 5 化合物番号 & 6 化合物番号 6 7 化合物番号 6 8 化合物番号 6 9 化合物番号 7 0 化合物番号 7 1 化合物番号 7 2 化合物番号 7 3 化合物番号 7 4
Figure imgf000018_0001
O 97/19042
このようにして得られる一般式 （ 1 ) で表される本発明の液晶性化合物はいず れも広いネマチック相温度領域を示し、 低坫性であり、 大きな屈折率異方性値か つ大きな弾性定数比 K33ノ Κ,,を有し、 他の種々の液晶材料と容易に混合し、 S ΤΝ型表示方式に適したネマチック液晶組成物の構成成分として極めて優れてい る。
本発明に係る液晶組成物は、 一般式 （ 1 ) で表される化合物の 1種以上を 0. 1〜9 9. 9重量％の割合で含有することが、 優良な特性を発現せしめるために 好ましい。
一般式 （ 1 ) で表される化合物と併用する他の化合物として、 一般式 （2) 〜 (9) で表される化合物群を例示できる。
更に好ましくは、 本発明により提供される液晶組成物は、 一股式 （ 1 ) で表さ れるる液晶性化合物を少なく とも 1種類含む第一成分だけでもよいが、 これに加 え、 第二成分として一般式 （2) 、 (3) および （4) で表される化合物群から 選ばれる少なく とも 1種類の化合物 （以下、 第二 Α成分と称する） および Zまた は一般式 （5) 、 （6) 、 （7) 、 （8) および （9) で表される化合物群から 選ばれる少なく とも 1種類の化合物 （以下、 第二 B成分と称する） を混合したも のが好ましい。
これらの液晶組成物物に、 しきい値電圧、 液晶相温度範囲、 屈折率異方性値、 誘電率異方性値および粘度等を調整する目的で、 公知の化合物を第三成分として 混合することもできる。
—般式 （2) 、 （3) および （4) で表される化合物の好適例として、 下記の 一般式 （2 - 1 ) 〜 （2 - 1 5) 、 一般式 （3 - 1) 〜 （3— 4 8) および一般 式 （4一 1 ) 〜 （4一 55) で表される化合物を挙げることができる。 8 1
Figure imgf000020_0001
SCC0/%i»7丄:) d ひ 061/ム 6 OAV 6 I
Figure imgf000021_0001
S£eO/96df/XDd ひ 061 6 OA / : o.
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,ZZ L- I z
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ひ 061 6 OMS£€0/96df/ 3d o
寸 寸
(
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ε ζ
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S£eO/96df/XDd ひ 061 6 OM
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s z
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SeeO/96dr/XDd ひ 061/X6 ΟΛ\ 9 Z
Figure imgf000028_0001
SCC0/96df/JLDd ひ 061/ム 6 OM (ただし、 式中 R,は、 前記一般式 （ 2) と同一の意味を示す。 ） ― これらの一般式 （ 2) 〜 （ 4 ) で示される化合物は、 正の誘電率異方性値を有 し、 熱安定性や化学的安定性が非常に優れている。 本発明の液晶組成物中への二 れらの化合物の使用量は、 液晶組成物の全重量に対して i〜 9 9重量％の fi囲か 適するが、 好ましくは 1 0〜9 7重量 、 より好ましくは 4 0〜9 5重量％であ る。
一般式 （5) 、 （ 6 ) および （7) で表される化合物の好適例として、 下記の 一般式 （ 5— i ) 〜 （5 - 2 4 ) 、 一般式 （ 6— 1 ) 〜 （ 6 - 3 ) および一般式 ( 7— 1 ) 〜 （ 7— 2 8 ) で表される化合物を挙げることかできる。
8 Z
Figure imgf000030_0001
ひ 06 6 ΟΛ\SeeO/96df/J3d 6 Z
Figure imgf000031_0001
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ひ 061/ム 6 0ΛS£C0/96df/lDd ο ε
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S£€0/96df/ 3d ひ 061 6 ΟΜ. ΐ ε
Figure imgf000033_0001
ひ 061/ 6 OAVSee0/96df/ 3«I (ただし、 式中 R2、 R3、 R4は、 前記一般式 （ 5 ) 〜 （ 7 ) と同一の意味を示 す。
これら一股式 （ 5 ) 〜 （ 7) で示される化合物は、 正の大きな誘電率異方性値 を有し、 液晶組成物しきい値電圧を小さくする成分として使用される。 また、 粘 度の調整、 屈折率異方性値の調整および液晶相温度範囲を広げる等の目的や、 さ らに （電圧-透過率特性） の急峻性を改良する目的にも使用される。
一般式 （ 8 ) および （ 9 ) で表される化合物の好適例として、 下記の一般式 (8— 1 ) 〜 （ 8— 8 ) および一般式 （ 9一 1 ) 〜 （ 9 _ 1 2 ) で表される化合 物を挙げることができる。
(ただし、 式中 R5 、 Rs は、 前記一般式 （8) 及び （9) と同一の意味を示す。
)
一般式 （8) および （9) で表される化合物は、 誘電率異方性値が負かまたは 小さな正である化合物である。 一般式 （8) で表される化合物は、 主として液晶 組成物の粘度を低下させる目的および Zまたは屈折率異方性値の調整の目的で使 用される。 また、 一般式 （9) の化合物は液晶組成物の透明点を高くする等のネ マチックレンジを広げる目的および または屈折率異方性値の調整の目的で使用 される。
—股式 （5) 〜 （9) の化合物は、 STN表示方式および通常の TN表示方式 用の液晶組成物を調製する場合には、 特に有用な化合物である。
—股式 （5) 〜 （9) の化合物の使用量は、 通常の TN表示方式および STN 表示方式用の液晶組成物を調製する場合には 1〜 99重量％の範囲で任意に使用 できるが、 好ましくは 1 0〜97重量％、 より好ましくは 40〜 95重量％であ る。 また、 その際には （2) 〜 （4) の化合物を併用しても良い。
本発明の液晶組成物は、 それ自体慣用な方法で調製することができる。 一般に は、 種々の成分を高い温度で互いに溶解させる方法がとられている。 また、 各成 分に共通の有機溶媒に溶解して混合したのち、 減圧下溶媒を留去しても良い。 ま た、 公知の添加物を加えることにより、 意図する用途に応じた改良または最適化 を行うことができる。
通常、 用いる添加物としては、 液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を 調整し、 逆ねじれを防ぐためのキラルド一プ剤などがある。 また、 メロシアニン 系、 スチリル系、 ァゾ系、 アブメチン系、 ァゾキシ系、 キノフタロン系、 アント ラキノン系およびテトラジン系等の二色性色素を添加することにより、 ゲストホ スト （GH) モー ド用の液晶組成物として使用することができる。
本発明に係る液晶組成物を TFT液晶表示素子に用いることによって、 電圧 - 透過率特性の急峻性や視野角の改善ができる。 また、 一股式 （ 1 ) の化合物は低 粘性化合物であるので、 これを用いることにより液晶表示素子の応答速度を著し く改善することができる。 本発明に係る液晶組成物は、 ネマチック液晶をマイク 口カプセル化して作成した N CAPや、 液晶中に三次元網目状高分子を作成した ,
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ポリマーネッ トワーク液晶表示素子 （PNLCD) に代表されるポリマー分—散型 液晶表示素子 （PDLCD) 用、 その他複屈折制御 （ECB) モー ドゃ動的散乱 (DS) モー ド用の液晶組成物としても使用できる。
—股式 （ 1 ) で表される本発明の液晶性化合物を含有するネマチッ ク液晶組成 物として以下に示すような組成例 （組成例 1〜1 4) を示すことができる。 ただ し組成例中の化合物は次表に示す取り決めに従い略号で示した。
Figure imgf000037_0001
(ただし、 上記の表において s、 t、 w、 xは 1以上の整数を表す。 ） 組成例 1
3 -HVHVH- 3 7. 0 %
1 V 2 - BE B (F， F) - C 8. 0% 3 -HB-C 24 0 %
3 -HB-02 9 0 % 3 - HH - 4 1 0 0 % 3 -HH- 5 5 0 % 3 -HHB - 1 1 0 0 % 3 -HHB - 3 5 0 % 3 - H 2 BTB - 2 7 0 % 3 - H 2 BTB - 3 6 0 % 3 - HB (F) TB 2 5 0 % 3— HB (F) TB 3 4 0 % 組成例 2
3 -HVHVH- 2 5. 0 % 3一 HVHVH - 3 5 0 % 301 - B E B (F) C 1 1 0 % 1 V 2 -HB-C 1 1 0 %
3 -HB-02 5 0 %
2 - BTB-01 6 0 %
3 - BTB-01 6 0 %
4 - B T B - 01 6 0 %
- BTB-02 6 0 %
5 - BTB-01 6 0 %
3 -H 2 BTB- 2 2 0 % 3 -H 2 BTB- 3 3 0 % 3 - HB (F) TB - 2 6 0 % 3— HB (F) TB - 3 6 0 % 2 - Py BH - 3 4 0 %
3 - P y BH- 3 4 0 % 3 - P y BB - 2 4 0 %
3 -HEBEB- 1 2 0 %
3一 HE BEB - F 9 0 % 組成例 3
3 -HVHHVH- 5 5 0 %
2 - B B - C 8 0 %
4 - B B - C 6 0 % - HB-C 1 0 0 %
3 - HB- C 1 3 0 %
3 - HHB - F 5. 0 %
2 -HHB - C 4. 0 % 3 -HHB - C 6. 0 %
5 - P y B - F 6. 0 % 3 -Py BB-F 6. 0 %
3 - BTB - 1 5. 0 %
2 - HHB - 1 6. 0 %
3 - HHB- 1 5. 0 % 3 -HHB- 3 1 0. 0 %
3一 HHB - 01 5. 0 % 組成例 4
2 - HVHVHH- 1 3 0 %
3 - HVHVHB - 2 3 0 %
3 - DB-C 1 0 0 %
4 - DB-C 1 2 0 %
5 - DB-C 8 0 % 2 -BEB-C 1 0 0 % 5 -Py B (F) 一 F 1 0 0 % 2 - Py B -〇 2 4 0 %
2 - P y B - 2 9 0 %
3 - P y B - 2 O 0 %
3 - HEB - 04 5 0 % - HE B-02 5 0 % 3 - HEB - 02 4 0 % 1 0- BE B- 2 3 0 %
5 - HE B - 1 3 0 %
4 -HE B - 4 5 0 %
2 - Py BH- 3 5 0 %
3 - HHE B B-C 3 0 % 3— HBE BB— C 3 0 % 組成例 5
3一 HVHVH - 3 0 % 3一 HVHVH - 4 0 % V 2 -HB-C 1 0 0 % 1 V 2 -HB-C 8 0 % 3 -HB- C 1 4 0 % 101 -HB-C 6 0 % 201 — HB - C 6 0 % 2 - HHB - C 5 0 % 3 -HHB-C 5 0 % 3 -HH- 4 1 0 0 % 1〇 1 一 HH - 5 5 0 % 3—HH - EMe 3 0 %
2 - BTB-01 1 1 0 %
3 - HHB- 1 5 0 % 3 -HHB - 3 5 0 % 組成例 6 042
3 -HVHVH- 3 4 0 %
3 -HVHH VH- 5 4 0 %
3 -HB (F) - C 4 0 %
201 -BEB (F) 一 C 4 0 %
301 -BEB (F) - C 1 2 0 %
1 V2-BEB (F, F) - C 1 0 0 %
3 -HHB (F) 一 C 5 0 %
3 -HHEB-F 5 0 %
5 -HHEB-F 5 0 %
3-HBEB-F 6 0 %
3 -HBB-F 3 0 %
3 -HB-02 1 0 0 %
3 -HH- 5 , 0 %
3 -HHB- 1 6. 0 %
3 -HHB-01 4. 0 %
3 -H2 BTB- 2 4. 0 %
3 -H 2 BTB - 3 4. 0 %
3— HB (F) TB- 2 5. 0 % 組成例 7
3 -HVHVH- 4 5 0 %
5 -HVHVH- 3 5 0 %
3 -H 2 HB (F, F) - F 1 0 0 %
5 -H2HB (F, F) -F 8 0 %
3 -HHB (F, F) -F 1 0 0 %
4 -HHB (F, F) -F 6 0 %
3 -HH 2 B (F, F) —F 1 2 0 %
5 -HH2 B (F, F) - F 8 0 % 3 - HBB (F, F) — F 1 4 0 %
5 -HBB (F, F) — F 1 0 0 % 3 -HHE B (F， F) - F 6 0 % 3 -HB E B (F, F) - F o 0 % 3 -HHB B (F, F) - F 2 0 % 3 -HH 2 BB (F, F) - F 0 % 組成例 8
3 -HVH VH- 3 6 0 % 3 -HVHHVH- 5 4 0 % 7 -HB (F) - F 7 0 % 5 -H 2 B (F) - F 4 0 %
2 - HHB (F) - F 6 0 %
3 -HHB (F) 一 F 6 0 % 5一 HHB (F) 一 F 6 0 %
2 -H 2 HB (F) - F 4. 0 %
3 - H2HB (F) - F 2. 0 % 5 -H 2 HB (F) 一 F 4 , 0 %
3 -H 2 HB (F, F) 一 F 6 , 0 %
4 -H 2 HB (F, F) -F 5. 0 %
5 -H 2 HB (F, F) - F 5. 0 % 3—HHB (F, F) -F 8 , 0 %
3 -HH 2 B (F, F) 一 F 8. 0 % 5 -HH 2 B (F， F) - F 7. 0 % 3 -HEB-F 6. 0 % 5 -HHEBB-F 3. 0 % 101 -HB BH- 3 3. 0 % 組成例 9
3 -HVHVHH- 5 4 0 % 3 -HVHVHB- 3 4 0 % 5 -HB-CL 4 0 % 7— HB (F, F) — F 6 0 % 3 -HB B (F) - F 1 0. 0 % 5 -HBB (F) - F 1 0. 0 % 3 -H 2 B B (F) - F 1 0. 0 % 2 -HHB-CL 0 % - HHB - C L 1 0 0 %
5 - HHB-CL 5 0 %
3 -HB B (F， F) - F 1 2 0 % 5 -HBB (F, F) - F 5 0 % 3 -H 2 B B (F, F) —F 5 0 % 3 -HB (F) VB- 2 5 0 % 3 - HB (F) VB - 3 5 0 % 組成例 1 0
2 - HVHVHB - 3 5. 0 % 7 -HB-F 7. 0 %
3 - HH-01 7. 0 % 3 -HB-01 6. 0 %
3 -HHB-OCF 2 H 3. 0 %
5 -HHB-OCF 2H 4. 0 %
3 -HHB (F, F) - OCF 2H 0. 0 %
5 -HHB (F, F) -OCF 2 H 8 0 %
2 - HHB-OCF 3 6 0 %
3 - HHB-OCF 3 7 0 % 5 -HHB-OCF 3 6 0 % 3 -HH 2 B-OCF 3 6 0 % 3 -HH 2 B (F) 一 F 7 0 % 5 -HH 2 B (F) -F 9 0 % 3 -HHEB (F) -F 6 0 % 5 -HB (F) BH - 3 3 0 % 組成例 i 1 3 -HVHVH- 2 6 0 % 3 -HVHHVH- 3 4 0 % V-HB-C 1 0 0 % 1 V-HB- C 5 0 %
3 - BB - C 5 0 % 5 -BB-C 5 0 %
2 -HB (F) - C 5 0 %
4 - B B- 3 3 0 % 3 -H2 B-02 8 0 % 5 -H 2 B-02 5 0 %
3 BE B - C 5 0 %
5 -HE B - 01 5 0 %
5一 HEB-〇 3 8 0 % 5 - B B B - C 3 0 %
4 - B P y B - C 4 0 % 4 - B P y B - 5 4 0 % 5 -HB 2 B- 3 0 % 5 -HBB 2 B- 3 2 0 % 1 V-HH- 101 5 0 % 1 V 2 -HBB- 3 5 0 % 組成例 1 2
2 - HVHVHH- 2 3 0 %
3 - HVHVHH- 2 3 0 % 5 -HVHVHB- 2 4 0 %
4 -HEB (F) 一 F 1 0 0 %
5 -HEB (F) - F 1 0 0 %
2 - BE B (F) - C 5 0 %
3 - BE B (F) - C 5 0 %
4 -BEB (F) 一 C 8 0 % 5 - B E B (F) - C 8 0 % 1 03 -HB (F) 一 C 6 0 % 3 -HHE B (F) - F 5 0 % 5 -HHE B (F) - F 5 0 %
2 -HBEB (F) - C 5 0 %
3 -HBE B (F) - C 5 0 % 5 -HBE B (F) — C 5 0 % 3 -HBTB- 2 5 0 %
V 2 -HH- 3 4 0 %
V 2 -HHB- 1 4 0 % 組成例 1 3
V - HVHVH - 2 V 3 0 % 2 V - HVHVH - V 2 4 0 %
V 2 -HB - C 1 0 0 %
1 V 2 -HB-C 8 0 % 3 -HB- C 1 4 0 % 1 01 -HB-C 6 0 % 201 -HB-C 6 0 % 2 - HHB - C 5 0 % 3 -HHB-C 5 0 % 3 -HH- 4 1 0 0 % 101 一 HH - 5 5 0 % 3 -HH-EMe 3 0 %
2 - BTB-01 1 1 0 %
3 - HHB- 1 5 0 % 3 -HHB- 3 5 , 0 % 組成例 1 4
1 V - HVHVHH - 2 V 1 4. 0 %
V— HVHVHB— 5 4. 0 % 5 - HB - C L 4. 0 %
7一 HB (F, F) - F 6. 0 %
3 -HB B (F) - F 1 0. 0 %
5 - HB B (F) - F 1 0. 0 %
3 -H 2 B B (F) -F 1 0. 0 %
2 -HHB- C L 5. 0 %
4 - HHB - C L 1 0. 0 %
5 - HHB - C L 5. 0 %
3 -HB B (F, F) - F 1 2. 0 %
5一 HBB (F, F) - F 5. 0 %
3 -H 2 B B (F, F) - F 5. 0 %
3 -HB (F) VB- 2 5. 0 %
3 -HB (F) VB- 3 5. 0 %
以下、 実施例により本発明をより詳細に説明するが、 本発明はこれらの実施例 により制限されるものではない。 なお、 実施例中、 得られた化合物の構造は核磁 気共鳴スぺク トル （以下、 'H— NMRと略す。 ） 、 質量スぺク トル （以下、 M Sと略す。 ） 等で確認した。 実施例中、 NMRにおいて dは二重線、 mは多重線、 Jはカップリ ング定数を表す。 MSにおいて M +は分子イオンピーク、 （） 内は イオン強度を表す。 相転移を示す C rは結晶相を、 Sはスメクチッ ク相を、 Nは ネマチック相を、 I s oは等方性液体相を示し、 相転移温度の単位は全て' Cであ る。
実施例 1
トランス一 し 4一ビス一 （ （E) - 2 - (トランス一 4—プロビルシクロへ キシル） ェテニル） シクロへキサン （一般式 （ 1 ) において、 及び A2が単結 合、 R及び R' がプロピル基である、 化合物 N o. 4 ) の製造
第 1段
(トランス一 4一プロビルシクロへキシル） メチルトリフエニルホスホニゥ厶 プロミ ド 3 6 7. 7グラム （ 7 6 3. 7 ミ リモル） を THF 3. 5 リ ッ トルに懸 濁させ、 窒素気流下一 5 0 °Cに冷却した。 この混合物に t — B u〇K 9 4. 3グ ラム （ 8 4 0. 4 ミ リモル） を加え 1時間撹拌した。 次いでこの溶液に、 卜ラ ン スー 4 一ホルミ ルシク口へキサンカルボン酸メチル 1 0 0. 0 グラム （ 5 8 7. 5 ミ リモル） の THF 1 リ ッ トル溶液を— 5 0 °〇以下を保ちなから 3 0分かけて 滴下した。 滴下終了後、 反応温度を徐々に室温まで昇温させ、 さらに 5時間撹拌 した。 反応液から減圧下で溶媒を留去し、 残渣に水 5 0 0 ミ リ リ ツ トルを加え、 生成物をトルエン 5 0 0 ミ リ リ ツ トルで抽出した。 有機層を水 2 0 0 ミ リ リ ッ ト ルで 3回洗浄し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 減圧下で溶媒を留去した c 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー （展開溶媒： ヘプタン） に付し、 粗 製のトランス— 4 一 （ 2— （ トランス一 4 —プロビルシクロへキシル） ェテニ ル） シクロへキサンカルボン酸メチル 1 4 0. 9 グラムを得た。
第 2段
窒素気流下、 氷浴上で THF 2 0 0 ミ リ リ ツ トルに水素化アルミニゥ厶リチウ 厶 1 3. 7グラム （ 3 6 0. 1 ミ リモル） を加え、 第 1段で得られたトランス一 4 - ( 2— （ 卜ランス一 4 一プロビルシクロへキンル） ェテニル） シクロへキサ ンカルボン酸メチル 1 4 0. 9 グラム （ 4 8 1 . 8 ミ リモル） の TH F 1 . 5 リ ッ トル溶液を撹拌しながら 4 0分かけて徐々に滴下した。 滴下終了後、 室温で 5 時間撹拌した後、 氷浴上で 2 N—水酸化ナ卜リゥ厶水溶液 2 0 0 ミ リ リ ツ トルを 徐々に加えて反応を終了させた。 反応液を湯浴上で 5 0 °Cに加温し、 懸濁物が固 まったところでセライ ト濾過をし、 瀘液から減圧下で溶媒を留去して、 粗製のト ランス一 4 一 （ 2— ( トランス一 4 一プロピルシク口へキシル） ェテニル） シク 口へキサンカルビノール 7 6. 4 グラムを得た。
第 3段
窒素気流下、 氷浴上で塩化メチレン 8 0 0 ミ リ リ ッ トルに P C C 6 8. 5 グラ 厶 （ 3 1 7. 8 ミ リモル） およびシリカゲル 6 8. 5グラムを添加し、 撹拌しな がら、 第 2段で得られたトランス一 4 一 （ 2— （ トランス一 4 一プロビルシクロ へキシル） ェテニル） シクロへキサンカルビノール 7 6. 4 グラム （ 2 8 8. 9 ミ リモル） を加え、 氷浴上で 1時間、 更に室温で 5時間撹拌した。 反応液より塩 化メチレン不溶物を濾過により除去した後、 減圧下で溶媒を留去した。 残渣をシ リカゲルカラムクロマトグラフィー （展開溶媒：ヘプタン） に付して、 粗製のト ランス一 4一 ( 2 - (トランス一 4一プロビルシクロへキシル） ェテニル） シク 口へキサンカルバルデヒ ド 4 4. 0グラムを得た。
第 4段
(トランス— 4一プロビルシクロへキシル） メチルトリフエニルホスホニゥ厶 プロミ ド 1 0 5, 0グラム （ 2 1 8. 1 ミ リモル） を THF 1 リ ッ トルに懸 ®さ せ、 窒素気流下一 5 0でに冷却した。 この混合物に t — B u OK 2 6. 9グラム ( 2 3 9. 7 ミ リモル） を加え 1時間撹拌した。 この混合物に、 第 3段で得られ たトランス一 4一 （2— （トランス一 4一プロビルシクロへキンル） ェテニル） シクロへキサンカルバルデヒ ド 4 4. 0グラム （ 1 6 7. 7 ミ リモル） の THF 4 5 0 ミ リ リツ トル溶液を一 5 O'C以下を保ちながら 2 0分かけて滴下した。 滴 下終了後、 反応温度を徐々に室温まで昇温させ、 さらに 5時間撹拌した。 反応液 から減圧下で溶媒を留去し、 残渣に水 2 5 0 ミ リ リ ツ トルを加え、 生成物をトル ェン 2 5 0 ミ リ リ ツ トルで抽出した。 有機層を水 1 0 0 ミ リ リ ツ トルで 3回洗浄 し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 減圧下で溶媒を留去した。 残澄をシリ 力ゲルカラムクロマトグラフィー （展開溶媒へブタン） に付して、 粗製のトラン ス一 し 4一ビス一 （2— （卜ランス一 4一プロビルシクロへキンル） ェテニ ル） シクロへキサン 5 1. 6グラムを得た。
第 5段
窒素気流下、 氷浴上塩化メチレン 1. 0 リ ツ トルに 3—ク口口過安息香酸 （m C P B A) 9 2. 5グラム （ 5 3 6. 1 ミ リモル） および炭酸力リウム 1 8 5.
2グラム （ 1 3 4 0. 0 ミ リモル） を加え撹拌し、 第 4段で得られたトランス一 1 , 4—ビス一 （2— （トランス一 4一プロビルシクロへキシル） ェテニル） シ クロへキサン 5 1. 6グラム （ 1 3 4. 1 ミ リモル） の塩化メチレン 5 0 0 ミ リ リッ トル溶液を 2 0分かけて滴下した。 滴下終了後、 室温で 5時間撹拌した後、 飽和チォ硫酸ナトリウム水溶液 5 0 0 ミリ リツ トルを加えて反応を終了させた。 反応液から有機層を分取し、 飽和炭酸水素ナトリウム水溶液 5 0 0 ミ リ リ ッ トル で 2回、 さらに水 5 0 0 ミ リ リ ツ トルで 3回洗净し、 無水硫酸ナトリゥ厶で乾燥 した後、 滅圧下で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ卜グラフィー (展開溶媒：醉酸ェチルズヘプタン = 1ノ 9の混合溶媒） に付して、 粗製のトラ ンスー 1， 4 — ビス一 （ 2— （ トランス一 4一プロ ビルシクロへキシル） ェポキ シェチル） シクロへキサン 3 9. 1 グラムを得た。
第 6段
第 5段で得られたトランス一 1 , 4 — ビス— （ 2— ( トランス一 4一プロピル シクロへキンル） エポキシェチル） シクロへキサン 3 9. 1 グラム （ 9 3. 8 ミ リモル） と 卜 リ フエニルホスフィ ンジブロ ミ ド 1 2 6. 7グラム （ 3 0 0. 2 ミ リモル） とをトルエン 4 0 0 ミ リ り ッ トルに溶解し、 3時間加熱還流した。 反応 液から滅圧下で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー (展開溶媒： トルエン） に付し、 さらにヘプタン Zエタノールの （ 5Z 1 ) 混合 溶媒から再結晶して、 卜ランス一 し 4 一ビス— （ （E) — 1 , 2—ジブ口モー 2— （ トランス一 4—プロピルシク□へキンル） ェチル） シクロへキサン 1 4. 5グラムを得た。
第 7段
トランス一 1. 4— ビス一 （ （E) — 1 , 2—ジブ口モー 2— ( トランス一 4 一プロビルシクロへキンル） ェチル） シク口へキサン 1 4. 5グラム （ 2 0. 6 ミ リモル） 、 亜鉛 8. 1 グラ厶 （ 1 2 3. 9 ミ リモル） および酢酸 1 5 0 ミ リ リ ッ トルをトルエン 1 5 0 ミ リ リ ッ トルに加え、 室温で 1 2時間撹拌した。 反応液 から不溶物を濾過により除去した後、 水 1 5 0 ミ リ リ ツ トルを加えた。 この混合 物から有機層を分取し、 飽和炭酸水素ナトリゥム水溶液 1 5 0 ミ リ リ ツ トルで 3 回さらに水 1 5 0 ミ リ リ ツ トルで 3回洗浄し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した 後、 減圧下で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー （展 開溶媒：酢酸ェチル Zヘプタン = 1 Z9の混合溶媒） に付して、 トランス一 1 , 4一ビス一 （ （E) — 2— ( 卜ランス— 4一プロビルシクロへキシル） ェテニ ル） シクロへキサンの粗生成物を得た。 この粗生成物をヘプタン Zエタノール ( 1ノ 2) の混合溶媒から再結晶して、 標題化合物 4. 1 グラム （収率に 8
96) を得た。 各種スぺク トルデータの測定結果は目的物の構造を指示した。
相転移温度： C r 室温以下 SB 1 7 1. 8 N 2 1 0. 3 1 s o MS : m/e = 3 8 4 (M十， 4 8 %) , 2 9 9 ( 2 3 ) , 1 8 9 ( 1 8 ) , 1 3 5 ( 2 4 ) , 8 1 ( 7 2 ) , 6 7 ( 1 0 0 ) . NMR ：図 1 のチヤ一トに示す。 一 実施例 2
トランス一 4 一 ( (E) - 2 - (トランス一 4 —プロビルシクロへキン儿） ェ テニル） 一 トランス一 4 ' 一 ( (E) - 2 - (トランス一 4 一ペンチルシクロへ キシル） ェテニル） ビシクロへキサン （一般式 （ 1 ) において、 A ,がトランス - 1 , 4ーシクロへキシレン基、 A2が単結合、 Rがプロピル基、 R' がペンチ ル基である、 化合物 N o. 1 1 ) の製造
第 1段
(トランス一 4 一ペンチルシク口へキンル） メチルトリフェニルホスホニゥ厶 プロミ ド 2 6 2. 5グラム （ 5 1 5. 2 ミ リモル） を TH F 2. 5 リ ッ トルに懸 濁させ、 窒素気流下— 5 0 Cに冷却した。 この混合物に t 一 B u OK 6 3. 6 グ ラム （ 5 6 6. 8 ミ リモル） を加え 1時間撹拌した。 次いでこの混合物に、 トラ ンス一 4 — (トランス一 4 一ホルミルシクロへキシル） シクロへキサンカルボン 酸メチル 1 0 0. 0グラム （ 3 9 6. 3 ミ リモル） の THF 1 リ ッ トル溶液を— 5 0 °C以下を保ちながら 3 0分かけて滴下した。 滴下終了後、 反応温度を徐々に 室温まで昇温させ、 さらに 5時間撹拌した。 反応液から減圧下で溶媒を留去し、 残渣に水 5 0 0 ミ リ リ ツ トルを加えた後、 生成物をトルエン 5 0 0 ミ リ リ ッ トル で抽出した。 有機層を水 2 0 0 ミ リ リ ツ トルで 3回洗浄し、 無水硫酸マグネシゥ 厶で乾燥した後、 減圧下で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラ厶クロマトグ ラフィ一 （展開溶媒：ヘプタン） に付して、 粗製のトランス一 4 — (トランス一 4 一 （ 2 — （トランス一 4 一ペンチルシクロへキシル） ェテニル） シクロへキシ ル） シクロへキサンカルボン酸メチル 1 3 2. 4 グラムを得た。
第 2段
窒素気流下、 氷浴上で THF 2 0 0 ミ リ リ ツ トルに水素化アルミニゥ厶リチウ 厶 9. 4グラム （2 4 7. 7 ミ リモル） を加え、 撹拌しながら、 第 1段で得られ たトランス一 4 一 （トランス一 4一 （2— (トランス一 4 一ペンチルシクロへキ シル） ェテニル） シクロへキシル） シクロへキサンカルボン酸メチル 1 3 2. 4 グラム （ 3 2 8. 8 ミ リモル） の THF 1 . 3 リ ッ トル溶液を 4 0分かけて徐々 に滴下した。 この混合物を室温で 5時間撹拌した後、 氷浴上で 2 N -水酸化ナト P O 97/19042
リゥ厶水溶液 3 0 0 ミ リ リ ツ トルを徐々に加えて反応を終了させた。 反応液を湯 浴上で 5 0 °Cに加温し、 懸濁物が固まったところでセライ 卜濾過を行い、 濾液か ら減圧下で溶媒を留去して、 粗製の卜ランス一 4 — ( トランス— 4 一 ( 2 - ( 卜 ランス一 4 —ベンチルシクロへキシル） ェテニル） シクロへキシル） ンクロへキ サンカルビノール 7 2. 7グラム （ 1 9 4. 0 ミ リモル） を得た。
第 3段
窒素気流下、 氷浴上で塩化メチレン 7 0 0 ミ リ リ ツ 卜ルに P C C 4 6. 0 グラ ム （ 2 1 3. 4 ミ リモル） およびシリカゲル 4 6. 0 グラムを加え撹拌した。 次 に、 この混合物に第 2段で得られたトランス一 4 一 （ トランス— 4 一 （ 2— （ ト ランス一 4 —ペンチルシクロへキシル） ェテニル） シクロへキシル） シクロへキ サンカルビノール 7 2. 7グラム （ 1 9 4. 0 ミ リモル） を加え、 氷浴上で 1 時 間、 さらに室温で 5時間撹拌した。 反応液から塩化メチレン不溶物を濾過により 除去した後、 威圧下で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ トグラフ ィ一 （展開溶媒： ヘプタン） に付して、 粗製の卜ランス一 4 — ( トラ ンス一 4 一 ( 2 - ( トランス一 4 —ペンチルシクロへキシル） ェテニル） シクロへキシル） シクロへキサンカルバルデヒ ド 4 0. 5 グラムを得た。
第 4段
( トランス一 4 —プロビルシク口へキシル） メチルト リ フェニルホスホニゥム プロ ミ ド 6 8. 0 グラム （ 1 4 に 2 ミ リモル） を THF 7 0 0 ミ リ リ ッ トルに 懸濁させ、 窒素気流下— 5 0でに冷却した。 この混合物に t 一 B u〇 K 1 7. 4 グラム （ 1 5 5. 1 ミ リモル） を加え 1時間撹拌した。 次いでこの混合物に、 第 3段で得られたトランス一 4 一 （トランス一 4 — ( 2— ( 卜ランス一 4 —ペンチ ルンクロへキシル） ェテニル） シクロへキシル） シクロへキサンカルバルデヒ ド 4 0. 5 グラム （ 1 0 8. 7 ミ リモル） の TH F 4 0 0 ミ リ リ ッ トル溶液を一 5 (TC以下を保ちながら 2 0分かけて滴下した。 滴下終了後、 反応温度を徐々に室 温まで昇温させ、 さらに 5時間撹拌した。 反応液から威圧下で溶媒を留去し、 残 渣に水 2 0 0 ミ リ リ ツ トルを加えた後、 生成物をトルエン 2 0 0 ミ リ リ ツ トルで 抽出した。 有機層を水 1 0 0 ミ リ リ ツ トルで 3回洗浄し、 無水硫酸マグネシウム で乾燥した後、 減圧下で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ卜ダラ フィー （展開溶媒ヘプタン） に付して、 粗製のトランス一 4一 （ 2— （トランス 一 4一プロビルシクロへキシル） ェテニル） 一 トランス一 4 ' 一 （ 2— (トラン スー 4—ペンチルンクロへキシル） ェテニル） ビシクロへキサン 4 4. 1 グラム を得た。
第 5段
窒素気流下、 氷浴上塩化メチレン 6 0 0 ミ リ リ ツ トルに mC P BA 6 に 5グ ラム （ 3 5 6. 5 ミ リモル） および炭酸カリウム 1 2 3. 2グラム （ 8 9 に ミ リモル） を加え撹拌し、 第 4段で得られた卜ランス一 4一 （2— （トランス一 4—プロビルシクロへキシル） ェテニル） — トランス一 4 ' 一 ( 2 - (トランス — 4一ペンチルシクロへキシル） ェテニル） ビシクロへキサン 4 4. 1 グラム
( 8 9. 1 ミ リモル） の塩化メチレン 4 5 0 ミ リ リ ツ トル溶液を 2 0分かけて滴 下した。 滴下終了後、 反応液を室温で 5時間撹拌した後、 飽和チォ硫酸ナトリウ 厶水溶液 4 5 0 ミ リ リツ トルを加えて反応を終了させた。 反応液から有機層を分 取し、 飽和炭酸水素ナ卜リゥム水溶液 4 5 0 ミ リ リツ トルで 2回、 さらに水 4 5 0 ミ リ リ ッ トルで 3回洗净し、 無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、 減圧下で溶媒 を留去した、 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー （展開溶媒：酢酸ェチ ル Zヘプタン = 1 9の混合溶媒） に付して、 粗製の卜ランス一 4一 （ 2— (卜 ランス一 4—プロビルシクロへキシル） エポキシェチル） 一 卜ランス— 4 ' - ( 2 - (トランス一 4—ペンチルシクロへキシル） エポキシェチル） ビシクロへ キサン 3 3. 3グラムを得た。
第 6段
第 5段で得られたトランス一 4一 （2— （トランス一 4一プロビルシクロへキ シル） エポキシェチル） 一 卜ランス— 4' 一 （2— （トランス一 4一ペンチルシ クロへキシル） エポキシェチル） ビンクロへキサン 3 3. 3グラム （ 6 3. 2 ミ リモル） と、 トリフエニルホスフィ ンジプロミ ド 8 5. 4グラム （ 2 0 2. 3 ミ リモル） とをトルエン 3 5 0 ミ リ リツ トルに溶解し、 3時間加熱還流した。 反応 液から減圧下で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー (展開溶媒： トルエン） に付し、 さらにヘプタン/エタノールの （ 5/ 1 ) 混合 溶媒から再結晶して、 トランス— 4一 ( (E) - 1 , 2—ジブ口モー 2— （トラ ンス一 4一プロビルシクロへキシル） ェチル） 一 4 ' 一 ( (E) 一 1， 2—ジブ 口モー 2— （トランス一 4一ペンチルシクロへキシル） ェチル） ビンクロへキサ ン 1 0. 3グラムを得た。
第 7段
第 6段で得られたトランス— 4一 （ （E) — し 2—ジブ口モー 2— (トラン ス— 4一プロビルシクロへキシル） ェチル） 一 4 ' - ( (E) - 1 , 2—ジブ口 モー 2— （トランス一 4一ペンチルシクロへキシル） ェチル） ビンクロへキサン 1 0. 3グラム （ 1 2. 6 ミ リモル） 、 亜鉛 4. 9グラム （ 74. 9 ミ リモル） および酢酸 1 0 0 ミ リ リ ツ トルをトルエン 1 0 0 ミ リ リ ツ トルに加え、 室温で 1 2時間撹拌した。 撹拌終了後、 反応液から不溶物を濾過により除去し、 水 1 0 0 ミ リ リ ッ トルを加えた。 この混合物から分取した有機層を飽和炭酸水素ナトリゥ ム水溶液 1 0 0 ミ リ リ ッ トルで 3回、 さらに水 1 0 0 ミ リ リ ッ 卜ルで 3回洗浄し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 減圧下で溶媒を留去した。 残澄をシリカゲ ルカラ厶クロマトグラフィー （展開溶媒：酢酸ェチル Zへブタン- 1 Z9の混合 龍) に付し、 粗製のトランスー 4一 ( (E) — 2— （トランス一 4一プロビル シクロへキシル） ェテニル） 一トランス一 4' 一 ( (E) — 2— （トランス一 4 一ペンチルシクロへキシル） ェテニル） ビシクロへキサンを得た。 この粗生成物 をヘプタン Zエタノール （ 1 2) の混合溶媒から再結晶し、 標題化合物 3. 0 グラム （収率に 5 %) を得た。
MS ： m/e = 4 9 4 (M + )
実施例 3
トランス一 1 一 （ （E) — 2— （トランス一 4一プロビルシクロへキシル） ェ テニル） 一 4一 ( (E) 一 2— (トランス一 4一 （4一ペンチルフヱニル） シク 口へキシル） ェテニル） シクロへキサン （一股式 （ 1 ) において、 が単結合、 A2がフヱニレン基、 Rがプロピル基、 R' がペンチル基である、 化合物 No. 27 ) の製造
第 1段
(トランス一 4一 （4一ペンチルフエニル） シクロへキシル） メチルトリフエ ニルホスホニゥムブロミ ド 4 4 7. 3グラム （ 7 6 3. 8 ミ リモル） を THF 4. 5 リ ッ トルに懸濁させ窒素気流下一 5 0°Cに冷却した。 この混合物に t — B u 0 K 9 4. 3グラム （ 8 4 0. 4 ミ リモル） を加え 1時間撹拌した。 次いでこの混 合物にトランス一 4一ホルミルシク口へキサンカルボン酸メチル 1 0 0. 0グラ ム （ 5 8 7. 5 ミ リモル） の THF 1 リ ッ トル溶液を一 5 0 °C以下を保ちながら 3 0分かけて滴下した。 滴下終了後、 反応温度を徐々に室温まで昇温し、 さらに 5時間撹拌した。 反応液より減圧下で溶媒を留去し、 残渣に水 5 0 0 ミ リ リ ツ 卜 ルを加え、 生成物をトルエン 5 0 0 ミ リ リ ツ トルで抽出した。 有機層を水 2 0 0 ミ リ リ ッ トルで 3回洗净し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 減圧下で溶媒 を留去した。 残渣をシリカゲルカラ厶クロマトグラフィ一 （展開溶媒 ： ヘプ夕 ン） に付し、 粗製のトランス一 4— (2— （ トランス一 4 — (4一ペンチルフエ ニル） シクロへキシル） ェテニル） シク口へキサンカルボン酸メチル 1 8 4. 1 グラムを得た。
第 2段
窒素気流下、 氷浴上で THF 1 0 0 ミ リ リ ツ トルに水素化アルミニウムリチウ 厶 1 3. 2グラム （ 3 4 7. 8 ミ リモル） を加え、 撹拌しながら、 第 1段で得ら れたトランス一 4一 （2— (トランス一 4一 （4一ペンチルフヱニル） シクロへ キシル） ェテニル） シクロへキサンカルボン酸メチル 1 8 4. 1 グラム （ 4 6 4. 2 ミ リモル） の THF 1. 8 リ ツ トル溶液を 4 0分かけて滴下した。 滴下終了後、 室温で 5時間撹拌した後、 氷浴上で 2 N -水酸化ナト リウ厶水溶液 2 0 0 ミ リ リ ッ トルを徐々に加えて反応を終了させた。 反応液を湯浴上で 5 0"Cに加温し、 懸 濁物が固まったところでセライ ト據過を行い、 滅圧下で溶媒を留去することによ り粗製のトランス一 4一 ( 2 - (トランス一 4一 （ 4一ペンチルフエニル） シク 口へキシル） ェテニル） シクロへキサンカルビノール 1 0 6. 1 グラムを得た。 第 3段
窒素気流下、 氷浴上で塩化メチレンし 0 リ ッ トルに PCC 6 8. 2グラム
( 3 1 6. 4 ミ リモル） およびシリカゲル 6 8. 2グラムを加え撹拌した。 この 混合物に第 2段で得られたトランス— 4一 （2— （ 卜ランス一 4— ( 4一ペンチ ルフ： Lニル） シクロへキシル） ェテニル） シクロへキサンカルビノール 1 0 6. 1 グラム （ 2 8 7. 8 ミ リモル） を加え、 氷浴上で 1時間、 さらに室温で 5時間 撹拌した。 反応液から塩化メチレン不溶物を濾過により除去した後、 滅圧下で溶 媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ トグラフィー （展開溶媒： ヘプ夕 ン） に付し、 粗製のトランス一 4 — ( 2 — （ トランス一 4 — ( 4 一ペンチルフエ ニル） シクロへキシル） ェテニル） シクロへキサンカルバルデヒ ド 6 2. 2ダラ ムを得た。
第 4段
(トランス一 4 一プロピルンク口へキシル） メチルトリフエニルホスホニゥム プロミ ド 1 0 6. 2グラム （ 2 2 0. 6 ミ リモル） を THF 1 リ ッ トルに懸濁さ せ、 窒素気流下一 5 0 に冷却した。 次いでこの混合物に t - B u OK 2 7. 2 グラム （2 4 2. 4 ミ リモル） を加え 1時間撹拌した。 この混合物に第 3段で得 られた卜ランス一 4一 （ 2 — （ トランス一 4一 （ 4 —ペンチルフエ二ル） シクロ へキシル） ェテニル） シクロへキサンカルバルデヒ ド 6 2. 2グラム （ 1 6 9. 7 ミ リモル） の THF 4 5 0 ミ リ リ ツ トル溶液を一 5 0 °C以下を保ちながら 2 0 分かけて滴下した。 滴下終了後、 反応温度を徐々に室温まで昇温させ、 さらに 5 時間撹拌した。 反応液から滅圧下で溶媒を留去した後、 残渣に水 2 5 0 ミ リ リ ツ トルを加え、 生成物をトルエン 2 5 0 ミ リ リ ツ トルで抽出した。 有機層を水 1 0 0 ミ リ リ ッ トルで 3回洗浄し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 減圧下で溶 媒を留去した。 残渣をシリ力ゲルカラムクロマ 卜グラフィ一 （展開溶媒ヘプ夕 ン） に付し、 粗製の卜ランス一 1 一 （ 2— （ トランス一 4 —プロビルシクロへキ シル） ェテニル） 一 4 — ( 2— （ トランス一 4 — ( 4 —ペンチルフエニル） シク 口へキシル） ェテニル） シク□へキサン 6 4. 7グラムを得た。
第 5段
窒素気流下、 氷浴上塩化メチレン 1. 0 リ ッ トルに mC P B A 9 3. 0グラム ( 5 2 9. 8 ミ リモル） および炭酸カリウム 1 8 3. 1 グラム （ 1 3 2 4. 8 ミ リモル） を加え撹拌し、 この混合物に第 4段で得られたトランス— 1 一 （ 2 —
(トランス一 4 —プロビルシクロへキシル） ェテニル） ー 4 一 （ 2 — （ トランス - 4 - ( 4 —ペンチルフエニル） シクロへキシル） ェテニル） シクロへキサン 6 4. 7グラム （ 1 3 2. 4 ミ リモル） の塩化メチレン 5 0 0 ミ リ リ ッ トル溶液を 2 0分かけて滴下した。 滴下終了後、 室温で 5時間撹拌した後、 飽和チォ硫酸ナ ト リウム水溶液 5 0 0 ミ リ リ ツ トルを加えて反応を終了させた。 反応液から有機 層を分取し、 飽和炭酸水素ナトリゥム水溶液 5 0 0 ミ リ リ ツ トルで 2回、 さらに 水 5 0 0 ミ リ リ ツ トルで 3回洗浄し、 無水硫酸ナ卜リゥ厶で乾燥した後、 威圧下 で溶媒を留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ一 （展開溶媒：酢 酸ェチル /ヘプタン二 1 / 9の混合溶媒） に付して、 粗製のトランス一 1 一 （ 2 一 （ トランス一 4一プロピルシク口へキシル） エポキシェチル） 一 4 一 （ 2— ( トランス一 4 一 （ 4 —ペンチルフエニル） シクロへキシル） エポキシェチル） シクロへキサン 5 0. 3 グラムを得た。
第 6段
第 5段で得られたトランス一 1 一 （ 2— （ トランス一 4 —プロビルシクロへキ シル） エポキシェチル） 一 4 一 （ 2— （ トランス一 4 一 （ 4 一ペンチルフエ二 ル） シクロへキシル） エポキシェチル） シクロへキサン 5 0. 3 グラム （ 9 6. 6 ミ リモル） と、 トリ フエニルホスフィ ンジブロ ミ ド 1 3 0. 5 グラム （ 3 0 9. 2 ミ リモル） とをトルエン 5 0 0 ミ リ リ ッ トルに溶解し、 3時間加熱還流した。 反応液から滅圧下で溶媒を留去し、 残渣をシリ力ゲルカラムクロマトグラフィー (展開溶媒： トルエン） に付し、 次いでヘプ夕ン Zエタノール （ 5 Z 1 ) の混合 溶媒から再結晶して、 卜ランス一 1 一 （ （E) — し 2—ジブ口モー 2 — （トラ ンスー 4一プロビルシクロへキンル） ェチル） ー 4一 （ （E) — 1 , 2 -ジブ口 モー 2 — （ トランス一 4 — ( 4 —ペンチルフエ二ル） シクロへキシル） ェチル） シクロへキサン 1 6. 4 グラムを得た。
第 7段
第 6段で得られたトランスー 1 一 （ （E) — 1 , 2—ジブ口モー 2— （トラン スー 4 一プロビルシクロへキシル） ェチル） 一 4 一 ( (E) - 1 , 2 —ジブロモ - 2 - ( トランス一 4 — ( 4 一ペンチルフエ二ル） シクロへキシル） ェチル） シ クロへキサン 1 6. 4 グラム （ 2 0. 3 ミ リモル） 、 亜鉛 8. 0 グラム （ 1 2 2. 4 ミ リモル） および酢酸 1 5 0 ミ リ リ ッ トルをトルエン 1 5 0 ミ リ リ ッ トルに加 え、 室温で 1 2時間撹拌した。 撹拌終了後、 反応液から不溶物を據過により除去 した後、 水 1 5 0 ミ リ リ ツ トルを加えた。 有機層を分取し、 飽和炭酸水素ナトリ ゥム水溶液 1 5 0 ミ リ リ ッ トルで 3回、 さらに水 1 5 0 ミ リ リ ッ トルで 3回洗浄 し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 减圧下で溶媒を留去した。 残澄をシリ 力ゲルカラムクロマトグラフィ一 （展開溶媒：酢酸ェチル /ヘプ夕ン = 1 / 9の 混合溶媒） に付し、 トランス一 1 一 （ （E) — 2— （トランス— 4—プロビルシ クロへキンル） ェテニル） 一 4一 ( (E) - 2 - (トランス一 4一 （ 4一ペンチ ルフヱニル） シクロへキシル） ェテニル） シクロへキサンの粗生成物を得た。 こ の粗生成物をヘプタン エタノール （ 1 Z2) の混合溶媒から再結晶し、 標題化 合物 5. 0グラム （収率 1. 8 %) を得た。
MS ： mZe = 4 8 8 (ΚΓ)
実施例 4 (使用例 1 )
4— （トランス一 4一プロビルシクロへキシル） ベンゾニトリル 3 0 % (重 量、 以下同じ）
4一 （トランス一 4一ペンチルシクロへキシル） ベンゾニトリル 4 0 %
- (トランス一 4一へプチルシクロへキシル） ベンゾニトリル 3 0 % からなるネマチック液晶組成物の透明点 （C p.) は 5 2. 3eCであった。 この 液晶組成物をセル厚 9 mの TNセル （ねじれネマチックセル） に封入したもの の動作しきい値電圧 （Vlh) は 1. 6 0 V、 誘電率異方性値 （Δ£) は 1 0. 7、 屈折率異方性値 （Δη) は 0. 1 1 9、 また 2 O'Cにおける粘度 （τ? 20) は 2 1. 4 m P a · sであつた。
この液晶組成物を母液晶 Aとし、 この母液晶 Aの 8 5重量部と、 実施例 1 に示 したトランス一 1 , 4一ビス一 （ （E) — 2— （トランス一 4一プロビルシクロ へキンル） ェテニル） シクロへキサン （化合物 No. 4) 1 5重量部とを混合し て得られた新たな液晶組成物の物性値を測定した。 その結果 C p. : 8 3. 2'C、 V," に 9 9 V、 厶 £ : 9. 5、 Δη : 0. 1 3 7. η 20 1 9. 3 m P a · sであった。 また、 この組成物を— 2 0 'Cのフリーザー中に 2 5日間放置したか、 結晶の析出およびスメクチック相の発現はともに認められなかった。
実施例 5
本発明の化合物と比較する化合物として、 従来技術の項に示した化合物 （b) を特許記載の方法に準じて実際に合成した。 実施例 4に示した母液晶 A 8 5部に 化合物 （b) 1 5部を添加して得られた組成物の物性値を測定した。 拈度の測定 O 97/19042 結果を実施例 4の結果と併せて表 2に示す c 表 2
Figure imgf000058_0001
" 一 2 O 'Cのフ リーザーに放置開始後、 液晶組成物中にスメ クチッ ク相 の発現あるレ、は結晶折出が確認されるまでの日数
, 2 ( ) 内は外揷値 表 2から判るように本発明の化合物を添加した液晶組成物は比較化合物を添加 した組成物と比較してより低粘性である。 また、 比較化合物が 2 0日でスメ クチ ック相の発現が確認されたのに対し、 本願の化合物は 2 5日以上に渡り、 スメ ク チック相の発現や結晶の折出は見られず、 著しく優れた低温相溶性を有する。 産業上の利用可能性
一般式 （ 1 ) で表される本発明の化合物、 すなわち分子中央部に環を挟んで二 つのトランス— し 2—ェテニレン基を同時に有する三〜四環系の化合物は、 い ずれも広い液晶相温度範囲を示し、 低粘性であり、 大きな屈折率異方性値かつ大 きな弾性定数比 K 3 3 Κ , ,を有し、 他の種々の液晶材料と低温下においても容易 に混合し、 S T N型表示方式に適したネマチック液晶組成物の構成成分として極 めて優れている。
また、 従来の化合物特に、 特開昭 6 1 - 2 1 5 3 3 6号記載の化合物に比べて 粘性が低く、 また著しく優れた低温相溶性を有する。
従って本発明の化合物を液晶組成物の成分として用いた場合、 他の液晶材料と の相溶性に優れているという特徴に加え、 分子構成要素の六員環、 置換基および
Zまたは結合基を適当に選択することにより、 所望の物性を有する新たな液晶組 成物を提供することが可能である。

Claims

請求の範囲
-股式 (1)
Figure imgf000060_0001
(式中、 Rは炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 2〜 1 0のアルケニル基 を示し、 R' は炭素数 1〜 1 0のアルキル基、 炭素数 2〜 1 0のアルケニル基、 F、 C 1 CN、 OC F3、 CF3、 OC F2H、 C F 2Hまたは C F H2を示し、 A,、 A2はそれぞれ独立して、 トランス一 し 4—シクロへキシレン基、 六員環 上の 1個以上の水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよいし 4一フエ二 レン基、 または単結合を示し、 またこの化合物を構成する各原子はその同位体で 置換されていてもよい。 ） で表される液晶性化合物。
2. —股式 (1)において A,及び A2が共に単結合である請求の範囲 1に記載の液晶 性化合物。
3. —股式 (1)において A,がトランス— 1 , 4ーシク oへキシレン基であり、 A2 が単結合である請求の範囲 1に記載の液晶性化合物。
4. 一般式 (1)において A,が単結合であり、 A2がトランス一 1， 4ーシクロへキ シレン基または 1 , -フ 二レン基である請求の範囲 1に記載の液晶性化合物 c
5. 請求の範囲 1〜 4のいずれかに記載の液晶性化合物を少なくとも 1種類以上 含有し、 2成分以上からなる液晶組成物。
6. 第一成分として、 請求の範囲 1〜4のいずれかに記載の液晶性化合物を少な くとも 1種類含有し、 第二成分として、 一般式 (2)、 （3)、 および (4)
Figure imgf000061_0001
(式中、 R,は炭素数 1〜 1 0のアルキル基を示し、 X,は F、 C 1、 OCF3 、 OCF2H. CF3、 CF2Hまたは CFH2を示し、 L,、 L 2、 Lsおよび L4は相 互に独立して Hまたは Fを示し、 Z,および Z2は相互に独立して— （CH2) 2—、 — CH = CH—または単結合を示し、 aは 1または 2を示す。 ） で表される化合 物群から選択される化合物を少なく とも 1種類含有することを特徴とする液晶組 成物。
7. 第一成分として、 請求の範囲 1〜4のいずれかに記載の液晶性化合物を少な く とも 1種類含有し、 第二成分として、 一般式 (5)、 （6)、 （7)、 (8), および (9) (5〉
Figure imgf000061_0002
(式中、 R2 は F、 炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 2〜 1 0のァルケ 二ル基を示し、 該アルキル基およびアルケニル基中の隣接しない任意のメチレン 基は酸素原子によって置換されていてもよい、 環 Aはトランス一 1 , 4ーシクロ へキシレン基、 1， 4一フエ二レン基、 ピリ ミジン一 2, 5—ジィル基または 1 , 3—ジォキサン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Bはトランス一 1 , 4ーシクロへ キシレン基、 1 , 4一フエ二レン基またはピリ ミ ジン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Cは卜ランス一 1 , 4ーシクロへキシレン基またはし 4 -フエ二レン基を示 し、 Z3 は一 (CH2) 2—、 —C 00-または単結合を示し、 L6 および L6 は 相互に独立して Hまたは Fを示し、 bおよび cは相互に独立して 0または 1を示 す。 ）
Figure imgf000061_0003
(式中、 R3は炭素数 1〜 1 0のアルキル基を示し、 L7は Hまたは Fを示し、 d は 0または 1を示す。
Figure imgf000062_0001
(式中、 R4は炭素数 1〜 1 0のアルキル基を示し、 環 Dおよび環 Eは相互に独 立してトランス一 1， 4ーシクロへキシレン基または 1 , 4ーフ 二レン基を示 し、 Z4および Z5は相互に独立して一 COO—または単結合を示し、 Z6は一 C 00—または— C≡C一を示し、 L8および Lsは相互に独立して Hまたは Fを示 し、 X2は F、 〇CF3、 OCF2H、 CF3、 C F 2 Hまたは C F H 2を示し、 e、 f および gは相互に独立して 0または 1を示す。 ）
Figure imgf000062_0002
(式中、 R6および R6は相互に独立して炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素 数 2〜 1 0の了ルケ二ル基を示すが、 該アルキル基およびアルケニル基中の隣接 しない任意のメチレン基は酸素原子によって置換されていてもよく、 環 Gはトラ ンス一 し 4ーシクロへキンレン基、 1 , 4—フエ二レン基またはピリ ミジン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Hはトランス一 1 , 4ーシクロへキシレン基または 1 , 4一フエ二レン基を示し、 Z?は一 Cミ C―、 一 C〇〇一、 一 (CH2) 2—、 — CH-CH— Cョ C—または単結合を示し、 Z βは— C〇 0—または単結合を 示す。 ）
Figure imgf000062_0003
(式中、 R 7および R8は相互に独立して炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素 数 2〜 1 0のアルケニル基を示すが、 該アルキル基およびアルケニル基中の隣接 しない任意のメチレン基は酸素原子によって置換されていてもよく、 環 Iはトラ ンス一 し 4—シクロへキシレン基、 し 4一フエ二レン基またはピリ ミ ジン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Jはトランス一 し 4ーシクロへキシレン基、 環上 の 1つ以上の水素原子が Fで置換されていてもよい 1 , 4—フヱニレン基、 また はピリ ミジン一 2, 5—ジィル基を示し、 環 Kはトランス— 1， 4—ンクロへキ シレン基または 1 , 4一フエ二レン基を示し、 Z9および Z Hは相互に独立して 一 C OO―、 一 (CH2) 2—または単結合を示し、 Z )0は— C H = CH—、 — C ≡ C一、 一 C〇〇一または単結合を示し、 hは 0または 1を示す。 ） で表される 化合物群から選択される化合物を少なくとも 〖種類含有することを特徴とする液 晶組成物。
8. 第一成分として、 請求の範囲 1 〜 4のいずれかに記載の液晶性化合物を少な くとも 1種類含有し、 第二成分の一部分として、 一般式 (2)、 （3)および ( からなる 群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有し、 第二成分の他の部分として、 一般式 (5)、 （6)、 （7)、 （8)および (9)からなる群から選択される化合物を少なくとも 1 種類含有することを特徴とする液晶組成物。
9. 請求の範囲 1 〜 4のいずれかに記載の液晶性化合物を少なく とも 1種類以上 含有し、 2成分以上からなる液晶組成物を使用した液晶表示素子。
1 0. 請求の範囲 6に記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
1 1 . 請求の範囲 7に記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
1 2. 請求の範囲 8に記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
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