JP2019099515A - Liquid crystal compound and composition of the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明が解決しようとする課題は、高いTniを示し、また、大きなΔεを有する化合物、及びこれを用いた組成物または液晶表示素子を提供し、併せて当該化合物の製造方法、及び当該化合物の製造中間体を提供することにある。【解決手段】 一般式(i)で表される化合物、及びこれを用いた組成物または液晶表示素子を提供する。一般式(i)で表される化合物は、Xi1及びXi2は各々独立して水素、フッ素、塩素、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基を表し、Yi1は−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)2−、−CF2−、−CO−を表し、特に液晶表示素子用材料として有用な縮合環を有する化合物である。【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound showing a high Tni and having a large Δε, and a composition or a liquid crystal display element using the compound, and a method for producing the compound, and a problem to be solved by the present invention. The present invention is to provide an intermediate for producing the compound. SOLUTION: A compound represented by the general formula (i) and a composition or a liquid crystal display element using the compound are provided. In the compound represented by the general formula (i), Xi1 and Xi2 independently represent hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group, a trifluoromethyl group and a trifluoromethoxy group, respectively, and Yi1 is -O- and -S-. , -S (= O)-, -S (= O) 2-, -CF2-, -CO-, and is a compound having a fused ring particularly useful as a material for a liquid crystal display element. [Selection diagram] None
Description
本発明は有機電子材料や医農薬、特に液晶表示素子用材料として有用な縮合環を有する化合物及びこれらを用いた液晶組成物に関する。 The present invention relates to a compound having a condensed ring which is useful as an organic electronic material or a medicine or agricultural chemical, particularly a material for a liquid crystal display device, and a liquid crystal composition using the same.
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)を用いた垂直配向型やIPS(イン・プレーン・スイッチング)型等の駆動方式がある。これらの液晶表示素子に用いられる液晶組成物は水分、空気、熱、光などの外的要因に対して安定であること、また、室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相(ネマチック相、スメクチック相及びブルー相等)を示し、低粘性であり、かつ駆動電圧が低いことが求められる。更に液晶組成物は個々の表示素子にあわせて誘電率異方性(Δε)及び屈折率異方性(Δn)等を最適な値とするために、数種類から数十種類の化合物を選択し、構成されている。 Liquid crystal display devices are used in watches, calculators, various measurement devices, panels for automobiles, word processors, electronic notebooks, printers, computers, televisions, watches, advertisement display boards, and the like. Typical liquid crystal display methods are TN (twisted nematic) type, STN (super twisted nematic) type, vertical alignment type using TFT (thin film transistor), and IPS (in-plane switching) type. There is a driving method such as The liquid crystal composition used in these liquid crystal display devices is stable against external factors such as moisture, air, heat, light, etc., and the liquid crystal phase (nematic phase, smectic) in a wide temperature range as far as possible around room temperature Phase, blue phase etc.), low viscosity, and low driving voltage are required. Further, in order to make the liquid crystal composition have optimum values of dielectric anisotropy (Δε), refractive index anisotropy (Δn) and the like according to each display element, several to several tens of compounds are selected, It is configured.
液晶組成物を表示素子等として使用する際には、広い温度範囲において安定なネマチック相を示すことが求められる。広い温度範囲にてネマチック相を維持するためには、液晶組成物を構成する個々の成分が他の成分との高い混和性を持つこと、及び高い透明点(Tni)を持つ事が求められる。 また、液晶組成物を表示素子等として使用する際には、可能な限り回転粘性係数(γ1)が低いことが求められる。γ1の低い液晶組成物を得るためには様々な方法があるが、その一つとして大きな|Δε|(外挿値)を有する化合物を用いる事が知られている。この理由について以下に説明する。液晶組成物のγ1を低下させるためには、|Δε|(外挿値)がほぼ0であり低いγ1(外挿値)を示す非極性化合物の使用量を可能な限り増やすことが有効である。一般的に必要とされる組成物のΔεは液晶パネルごとに決まっており、Δεを付与するためにγ1(外挿値)の大きな極性化合物を添加している。したがって、大きな|Δε|(外挿値)を示す化合物に置き換える事で、非極性化合物の使用量を増やすことが出来るため、結果として液晶組成物のγ1低下を達成することが出来る。 In the case of using the liquid crystal composition as a display element or the like, it is required to exhibit a stable nematic phase in a wide temperature range. In order to maintain the nematic phase in a wide temperature range, each component constituting the liquid crystal composition is required to have high miscibility with other components and to have a high clearing point (T ni ). . In addition, when the liquid crystal composition is used as a display element or the like, it is required that the rotational viscosity coefficient (γ 1 ) be as low as possible. In order to obtain a low gamma 1 liquid crystal composition There are various ways, big as one | [Delta] [epsilon] | It is known that a compound having a (extrapolated value). The reason for this will be described below. In order to reduce the gamma 1 of the liquid crystal composition, | [Delta] [epsilon] | (extrapolation value) approximately 0, and low gamma 1 effective to increase as much as possible the amount of non-polar compounds that exhibit (extrapolated value) It is. The Δε of the composition generally required is determined for each liquid crystal panel, and a large polar compound of γ 1 (extrapolated value) is added to give Δε. Therefore, a large | [Delta] [epsilon] | By substituting the compound showing the (extrapolated values), since it is possible to increase the amount of non-polar compounds, can be achieved gamma 1 drop of the liquid crystal composition as a result.
このように、高いTniを示し、また、大きな|Δε|(外挿値)を示す化合物の開発が求められている。これまで、ジベンゾフラン構造を有する下記のような化合物が報告されているが、Tniが十分に大きくないという課題があった(特許文献1及び特許文献2)。 Thus, there is a need for the development of compounds that exhibit high T ni and also exhibit large | Δε | (extrapolated value). Until now, the following compounds having a dibenzofuran structure have been reported, but there was a problem that T ni was not sufficiently large (Patent Document 1 and Patent Document 2).
(式中、R1及びR2は各々独立して炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数2から15のアルケニル基、炭素原子数2から15のアルキニル基を表し、m及びnは各々独立して0又は1を表す。) (Wherein, R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 15 carbon atoms, and m and n each represent Each independently represents 0 or 1.)
本発明が解決しようとする課題は、高いTniを示し、また、大きなΔεを有する化合物を提供し、併せて当該化合物を構成部材とする液晶組成物及び液晶表示素子を提供することである。 An object of the present invention is to provide, exhibit high T ni, also provides a compound having a large [Delta] [epsilon], together to provide a liquid crystal composition and a liquid crystal display element as a constituent member of the compound.
前記課題を解決するため、本願発明者らは種々の化合物の検討を行った結果、下記縮合環を有する化合物が効果的に課題を解決できることを見出し、本願発明の完成に至った。 As a result of examining the various compounds in order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have found that the compounds having the following condensed ring can effectively solve the problems, and the present invention has been accomplished.
本願発明は、一般式(i) The present invention relates to the general formula (i)
(式中、Ri1は水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基又は炭素原子数2から15のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−C≡C−、−O−、−S−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
Ri2は炭素原子数1から15のアルキル基又は炭素原子数2から15のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−C≡C−、−O−、−S−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
Ai1及びAi2は各々独立して
(a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
(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良く、この基中に存在する1つの水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、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、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く、また、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、
Zi1及びZi2は各々独立して−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2S−、−SCH2−、−CH2−S(=O)−、−S(=O)−CH2−、−CH2−S(=O)2−、−S(=O)2−CH2−又は単結合を表し、
Si1は−S−、−S(=O)−又は−S(=O)2−を表し、
ni1及びni2は各々独立して0、1又は2を表すが、ただし、ni1+ni2は0、1又は2を表し、
Xi1及びXi2は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基を表し、
Yi1は−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)2−、−CF2−、−CO−を表す。)
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当該液晶組成物を用いた液晶表示素子、並びに当該化合物の製造方法及びその中間体を提供する。
(Wherein, R i1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and one —CH 2 — present in these groups or adjacent to And two or more -CH 2 -may be replaced by -C≡C-, -O-, -S-, -COO-, -OCO- or -CO-, and the hydrogen present in these groups The atom may be substituted by a fluorine atom,
R i2 represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and one —CH 2 — or non-adjacent two or more —CH present in these groups 2- may be replaced by -C≡C-, -O-, -S-, -COO-, -OCO- or -CO-, and the hydrogen atom present in these groups is substituted by a fluorine atom Well,
A i1 and A i2 are each independently (a) 1,4-cyclohexylene group (one —CH 2 — present in this group or two or more non-adjacent —CH 2 — are — It may be replaced by O- or -S-))
(B) 1,4-phenylene group (one -CH = present in this group or two or more non-adjacent -CH = may be replaced by -N =, present in this group One hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom)
(C) 1,4-cyclohexenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group ( One —CH = or two or more non-adjacent —CH = present in the naphthalene-2,6-diyl group or the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group are — N = may be substituted, and hydrogen atoms present in these groups may be substituted by fluorine atoms.)
Represents a group selected from the group consisting of
Z i1 and Z i2 are each independently —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 -, - CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - CH 2 S -, - SCH 2 -, - CH 2 -S (= O) -, - S (= O) -CH 2 -, - CH 2 -S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -CH 2 - or a single bond,
S i1 represents -S-, -S (= O)-or -S (= O) 2- ,
n i1 and n i2 each independently represent 0, 1 or 2, provided that n i1 + n i2 represent 0, 1 or 2;
X i1 and X i2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group,
Y i1 represents —O—, —S—, —S (= O) —, —S (= O) 2 —, —CF 2 — or —CO—. )
And a liquid crystal composition containing the compound, a liquid crystal display device using the liquid crystal composition, a method for producing the compound, and an intermediate thereof.
本発明により提供される、一般式(i)で表される化合物は、高い透明点(Tni)を有する。従って、一般式(i)で表される化合物を液晶組成物の成分として用いる事により、広い温度範囲において安定なネマチック相を示すことができる。また、本発明により提供される、一般式(i)で表される化合物は、大きな|Δε|及び大きなΔnを示しさらに化学的に高い安定性を併せ持つ。従って、一般式(i)で表される化合物を液晶組成物の成分として用いる事により、低いγ1で高いΔnを示す液晶組成物を得ることができる。このため、高速応答が求められる液晶表示素子用の液晶組成物の構成成分として非常に有用である。 The compounds of general formula (i) provided by the present invention have a high clearing point (T ni ). Therefore, by using the compound represented by the general formula (i) as a component of the liquid crystal composition, a stable nematic phase can be exhibited in a wide temperature range. Further, the compound represented by the general formula (i) provided by the present invention exhibits large | Δε | and large Δn, and also has high chemical stability. Thus, a compound represented by the general formula (i) by using as a component of liquid crystal composition, it is possible to obtain a liquid crystal composition showing a high Δn at low gamma 1. For this reason, it is very useful as a component of the liquid crystal composition for liquid crystal display elements for which high-speed response is required.
Xi1及びXi2は各々独立して、少なくともいずれか一方がフッ素原子を表すことが好ましい。より負に大きなΔεを示すにはXi1及びXi2が共にフッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基を表すことがより好ましく、Xi1及びXi2が共にフッ素原子を表すことが好ましい。 Preferably, at least one of X i1 and X i2 independently represents a fluorine atom. More negatively showing a large [Delta] [epsilon] X i1 and X i2 are both fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, more preferably represents a trifluoromethoxy group, X i1 and X i2 are both fluorine atoms It is preferable to represent
Yi1は−O−、−S−、−S(=O)−又は−S(=O)2−を表すことが好ましい。負に大きなΔεを示しつつ液晶表示素子とした際の長期信頼性を向上させるには酸素原子(−O−)であることが好ましい。より大きなΔnを示すには硫黄原子(−S−)であることが好ましい。 Y i1 preferably represents —O—, —S—, —S (= O) — or —S (−O) 2 —. In order to improve the long-term reliability of the liquid crystal display device while exhibiting a large negative Δε, an oxygen atom (-O-) is preferable. It is preferable that it is a sulfur atom (-S-) to show larger Δn.
Ri1はγ1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、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は、−O−、−S−で置換されていることが好ましい。また、直鎖状であることが好ましい。|Δε|を大きくさせるためには、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルコキシ基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基であることが特に好ましい。 R i1 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms in order to reduce γ 1, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or the number of carbon atoms Particularly preferred is an alkenyl group of 2 to 5. Further, the alkyl group or alkenyl group in present in one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may, -O -, - it is preferably substituted with S-. Moreover, it is preferable that it is linear. In order to increase | Δε |, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or 2 carbon atoms is preferable. An alkenyloxy group of 5 to 5 is particularly preferred.
Ri2はγ1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、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−C≡C−、−O−、−S−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良いが、Si1に直接結合する−CH2−は置き換えられないことが好ましい。また、直鎖状であることが好ましい。 R i2 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms in order to reduce γ 1, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or the number of carbon atoms Particularly preferred is an alkenyl group of 2 to 5. Further, the alkyl group or alkenyl present in group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - is -C≡C -, - O -, - S -, - COO- It may be replaced by —OCO— or —CO—, but preferably it is not replaced by —CH 2 — directly bound to S i1 . Moreover, it is preferable that it is linear.
Si1は−S−を表すことが好ましい。 It is preferable that S i1 represents -S-.
他の液晶成分との混和性を上昇させるためには、Ri1と−Si1−Ri2とが互いに異なることが好ましく、Ri1がアルコキシ基又はアルケニルオキシ基であり、Ri2がアルキル基であることが特に好ましい。Ri1中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されていても良いが、フッ素原子に置換されていないことが好ましい。 In order to increase the miscibility with other liquid crystal components, R i1 and -S i1 -R i2 are preferably different from each other, R i1 is an alkoxy group or an alkenyloxy group, and R i2 is an alkyl group. Being particularly preferred. The hydrogen atom present in R i1 may be substituted by a fluorine atom, but is preferably not substituted by a fluorine atom.
Ai1及びAi2は各々独立して A i1 and A i2 are each independently
から選ばれる基を表すことが好ましい。具体的には、A1及びAi2はγ1を低下させる為にはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、無置換の1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基又は3−フルオロ−1,4−フェニレン基であることが好ましく、トランス−1,4−シクロヘキシレン基であることが特に好ましい。他の液晶成分との混和性を向上させる為には、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基又は3−フルオロ−1,4−フェニレン基であることが好ましい。Tniを上昇させる為には、無置換の1,4−フェニレン基、無置換の1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基又は無置換のナフタレン−2,6−ジイル基であることが好ましい。負に大きなΔεを示すためには、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−ジフルオロー1,4−フェニレン基であることが好ましい。負に大きなΔεを示しながら、他の液晶成分との混和性を両立させるためには、Ai1及びAi2中に存在するフッ素原子の数の合計は、1〜4であることが好ましく、1〜3であることが特に好ましい。 It is preferable to represent a group selected from Specifically, A 1 and A i2 is to reduce the gamma 1 trans-1,4-cyclohexylene group, an unsubstituted 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group or A 3-fluoro-1,4-phenylene group is preferable, and a trans-1,4-cyclohexylene group is particularly preferable. In order to improve the miscibility with other liquid crystal components, trans-1,4-cyclohexylene, 2-fluoro-1,4-phenylene or 3-fluoro-1,4-phenylene preferable. In order to increase T ni , unsubstituted 1,4-phenylene group, unsubstituted 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenylene group or unsubstituted naphthalene-2,6-diyl group Is preferred. In order to show a large negative Δε, a 2-fluoro-1,4-phenylene group, a 3-fluoro-1,4-phenylene group or a 2,3-difluoro-1,4-phenylene group is preferable. In order to achieve compatibility with other liquid crystal components while exhibiting a large negative Δε, the total number of fluorine atoms present in A i1 and A i2 is preferably 1 to 4 and 1 It is particularly preferred that it is ̃3.
Zi1及びZi2は各々独立して、γ1を低下させる為には単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−であることが好ましく、単結合又は−CH2CH2−であることが更に好ましい。Tniを上昇させるためには、単結合、−COO−,−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−であることが好ましく、単結合、−CH=CH−又は−C≡C−であることが更に好ましい。他の液晶成分との混和性を向上させる為には、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−又は−OCH2−であることが好ましい。負に大きなΔεを示すためには、−CH2O−、−OCH2−、−CH2−S(=O)−又は−S(=O)−CH2−であることが好ましく、−CH2−S(=O)−又は−S(=O)−CH2−であることが好ましい。液晶表示素子とした際の長期信頼性を向上させるには単結合であることが好ましい。 ni1及びni2が2を表す場合、複数存在するZi1及びZi2のいずれか一つ以上が単結合を表すことが好ましい。ni1及びni2はγ1を重視する場合には0又は1であることが好ましく、0であることがさらに好ましい。Tniを重視する場合には2であることが好ましい。ni1+ni2は0又は1を表すことが好ましい。 Z i1 and Z i2 are each independently preferably a single bond, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O- or -OCH 2- to lower γ 1, and a single bond or -CH 2 More preferably, it is 2 CH 2- . In order to increase T ni , a single bond, -COO-, -OCO-, -CH = CH- or -C≡C- is preferable, and a single bond, -CH = CH- or -C≡C It is more preferable that it is-. In order to improve the miscibility with other liquid crystal components, a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 O- or -OCH 2 - is preferably. To demonstrate the large Δε negatively is, -CH 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 -S (= O) - or -S (= O) -CH 2 - is preferably, -CH 2 -S (= O) - or -S (= O) -CH 2 - is preferably. In order to improve the long-term reliability in forming a liquid crystal display element, a single bond is preferable. When n i1 and n i2 represent 2, it is preferable that one or more of a plurality of Z i1 and Z i2 represent a single bond. It is preferable that n i1 and n i2 be 0 or 1 when considering γ 1 as important, and more preferably 0. It is preferable that it is 2 when emphasizing T ni . It is preferable that n i1 + n i2 represents 0 or 1.
一般式(i)で表される化合物は、化合物中に酸素原子が結合した構造(−O−O−等)を持たないことが好ましい。
一般式(i)の中では以下の一般式(i−1)〜一般式(i−1000)で表される各化合物が好ましい。その中で特に好ましい化合物は、(i−1)、(i−2)、(i−3)、(i−4)、(i−5)、(i−6)、(i−7)、(i−8)、(i−9)、(i−10)、(i−11)、(i−12)、(i−895)、(i−896)、(i−897)、(i−898)、(i−899)、(i−900)である。
It is preferable that the compound represented by General formula (i) does not have a structure (-O-O- etc.) which the oxygen atom couple | bonded in the compound.
In general formula (i), each compound represented by the following general formula (i-1)-general formula (i-1000) is preferable. Among them, particularly preferred compounds are (i-1), (i-2), (i-3), (i-4), (i-5), (i-6), (i-7), (I-8), (i-9), (i-10), (i-11), (i-12), (i-895), (i-896), (i-897), (i -898), (i-899), (i-900).
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
(式中、Ri1及びRi2は、一般式(i)におけるRi1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、例えば、一般式(i−r1)
(Wherein, R i1 and R i2 have the same meaning as R i1 in general formula (i))
In the present invention, the compound represented by the general formula (i) is, for example, a compound represented by the general formula (i-r1)
(式中Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、ni1、ni2、Xi1、Xi2及びYi1は一般式(i)におけるRi1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、ni1、ni2、Xi1、Xi2及びYi1とそれぞれ同じ意味を表す。)
で表される化合物を有機金属試薬により脱プロトン化した後、臭素又はよう素と反応させることにより、一般式(i−r2)
(Wherein R i1 , A i1 , A i2 , Z i1 , Z i2 , n i1 , n i2 , X i1 , X i2 and Y i1 are R i1 , A i1 , A i2 , Z i1 in the general formula (i) , Z i2 , n i1 , n i2 , X i1 , X i2 and Y i1 respectively represent the same meaning.)
Is deprotonated with an organometallic reagent and then reacted with bromine or iodine to give a compound represented by the general formula (i-r2)
(式中Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、ni1、ni2、Xi1、Xi2及びYi1は一般式(i)におけるRi1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、ni1、ni2、Xi1、Xi2及びYi1とそれぞれ同じ意味を表し、
Xi3は臭素原子及びよう素原子を表す。)
で表される化合物を得た後、塩基存在下、一般式(i−r3)
(Wherein R i1 , A i1 , A i2 , Z i1 , Z i2 , n i1 , n i2 , X i1 , X i2 and Y i1 are R i1 , A i1 , A i2 , Z i1 in the general formula (i) , Z i2 , n i1 , n i2 , X i1 , X i2 and Y i1 have the same meaning, respectively
X i3 represents a bromine atom and an iodine atom. )
After obtaining a compound represented by the general formula (i-r3) in the presence of a base
(式中Ri2は一般式(i)におけるRi2と同じ意味を表す。)
で表される化合物と反応させることによって一般式(i)中Si1が−S−のものが得られる。またそれを酸化することにより一般式(i)中Si1が−SO−、−SOO−のものが得られる。より具体的には、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。
(製造方法1)
(Wherein R i2 are as defined R i2 in the general formula (i).)
Is reacted with a compound represented by the general formula (i) to obtain a compound in which S i1 is —S—. Moreover, by oxidizing it, the thing of -SO- and -SOO- in S i1 in general formula (i) is obtained. More specifically, it can be manufactured as follows. Of course, the spirit and scope of the present invention are not limited by these production examples.
(Manufacturing method 1)
(式中Ri1、Ri2、Ai1、i1、Zi1、ni1、Xi1、Xi2及びYi1は一般式(i)におけるRi1、Ri2、Ai1、i1、Zi1、ni1、Xi1、Xi2及びYi1とそれぞれ同じ意味を表し、
Xi3は臭素原子及びよう素原子を表す。)
一般式(S−1)で表される化合物をハロゲン化することにより一般式(S−2)で表される化合物を得ることができる。このハロゲン化は、有機金属試薬により脱プロトン化した後、臭素又はよう素と反応させてハロゲン化合物とすることによって行うことができる。
反応溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒および炭化水素系溶媒等を挙げることができる。エーテル系溶媒としては、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルおよびt−ブチルメチルエーテル等を、炭化水素系溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンおよびオクタン等が挙げられ、中でもテトラヒドロフランが好ましい。
(Wherein R i1 , R i2 , A i1 , i1 , Z i1 , n i1 , X i1 , X i2 and Y i1 are R i1 , R i2 , A i1 , i1 , Z i1 , n in the general formula (i) Represents the same meaning as i1 , X i1 , X i2 and Y i1 , respectively
X i3 represents a bromine atom and an iodine atom. )
The compound represented by General Formula (S-2) can be obtained by halogenating the compound represented by General Formula (S-1). This halogenation can be carried out by deprotonation with an organometallic reagent and then reacting with bromine or iodine to form a halogen compound.
As the reaction solvent, any reaction solvent may be used as long as the reaction is suitably advanced, and ether solvents, hydrocarbon solvents and the like can be mentioned. Examples of ether solvents include 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether and t-butyl methyl ether, and examples of hydrocarbon solvents include pentane, hexane, cyclohexane, heptane and octane. Among them, tetrahydrofuran is preferred.
有機金属試薬としてはn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、メチルリチウム、リチウム ジイソプロピルアミドおよびリチウム 2,2,4,4−テトラメチルピペリジド等を挙げることができ、入手および取り扱いの容易さからn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムおよびリチウム ジイソプロピルアミドが好ましく、効率的に脱プロトン化が可能であるsec−ブチルリチウムおよびリチウム ジイソプロピルアミドがより好ましい。また、脱プロトン化の際には、上記有機金属試薬と共にカリウム−t−ブトキシド、テトラメチルエチレンジアミン等の塩基を添加剤として用いてもよい。脱プロトン化の際の反応温度は−100℃から−20℃が好ましく、−78℃から−40℃がより好ましい。
一般式(S−2)で表される化合物に一般式(S−3)で表される化合物を反応させることによって一般式(S−4)で表される化合物を得ることができる。この反応は一般式(S−3)のチオール基を塩基によりチオラートとして一般式(S−2)と反応させることで行うことができる
この場合に使用する塩基としては金属水素化物、金属炭酸塩、金属リン酸塩、金属水酸化物、金属カルボン酸塩、金属アミド及び金属等を挙げることができ、中でもアルカリ金属水素化物、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アミド及びアルカリ金属が好ましく、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属水素化物及びアルカリ金属炭酸塩は更に好ましい。アルカリ金属水素化物としては水素化リチウム、水素化ナトリウム及び水素化カリウムを、アルカリ金属リン酸塩としてはリン酸三カリウムを、アルカリ金属炭酸塩としては炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸セシウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムをそれぞれ好ましく挙げることができる。
反応溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒、塩素系溶媒、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒及び極性溶媒等を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としては、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル及びt−ブチルメチルエーテル等を、塩素系溶媒としてはジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン及び四塩化炭素等を、炭化水素系溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びオクタン等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン及びジクロロベンゼン等を、極性溶媒としてはN,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド及びスルホラン等を好例として挙げることができる。中でも、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒及びN,N−ジメチルホルムアミド等の極性溶媒がより好ましい。また、前記の各溶媒を単独で使用しても、2種もしくはそれ以上の溶媒を混合して使用してもよい。
Examples of the organic metal reagent include n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, lithium diisopropylamide and lithium 2,2,4,4-tetramethylpiperidide, etc. From the viewpoint of ease of handling, n-butyllithium, sec-butyllithium and lithium diisopropylamide are preferred, and sec-butyllithium and lithium diisopropylamide capable of efficient deprotonation are more preferred. In addition, in deprotonation, a base such as potassium-t-butoxide or tetramethylethylenediamine may be used as an additive together with the above organic metal reagent. The reaction temperature during deprotonation is preferably -100 ° C to -20 ° C, and more preferably -78 ° C to -40 ° C.
The compound represented by General Formula (S-4) can be obtained by reacting the compound represented by General Formula (S-3) with the compound represented by General Formula (S-2). This reaction can be carried out by reacting the thiol group of the general formula (S-3) with the general formula (S-2) as a thiolate with a base, and the base used in this case is a metal hydride, metal carbonate, Metal phosphates, metal hydroxides, metal carboxylates, metal amides and metals can be mentioned, among which alkali metal hydrides, alkali metal phosphates, alkali metal phosphates, alkali metal carbonates, alkalis Metal hydroxides, alkali metal amides and alkali metals are preferred, and alkali metal phosphates, alkali metal hydrides and alkali metal carbonates are more preferred. Lithium hydride, sodium hydride and potassium hydride as alkali metal hydrides, tripotassium phosphate as alkali metal phosphates, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, cesium carbonate and potassium carbonate as alkali metal carbonates And potassium hydrogen carbonate can be preferably mentioned, respectively.
As the reaction solvent, any solvent may be used as long as the reaction is suitably advanced, but ether solvents, chlorine solvents, hydrocarbon solvents, aromatic solvents, polar solvents and the like can be preferably used. As ether solvents, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether and t-butyl methyl ether etc., as chlorinated solvents dichloromethane, 1,2-dichloroethane, carbon tetrachloride etc. Examples of hydrocarbon solvents include pentane, hexane, cyclohexane, heptane and octane. Examples of aromatic solvents include benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene and dichlorobenzene. Examples of polar solvents include N, N-dimethylformamide. N-methyl pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, sulfolane and the like can be mentioned as preferable examples. Among them, ether solvents such as tetrahydrofuran and diethyl ether and polar solvents such as N, N-dimethylformamide are more preferable. In addition, each of the above-mentioned solvents may be used alone, or two or more solvents may be mixed and used.
反応温度は溶媒の凝固点から還流温度範囲で行うことができるが、0℃から150℃が好ましく、30℃から120℃がより好ましい。なお、生成したチオラートを一度単離してから一般式(S−2)で表される化合物と反応させてもよく、単離せずに反応させてもよいが、作業の容易さから単離せずに反応させたほうがよい。
一般式(S−4)で表される化合物を酸化することによって一般式(S−5)および一般式(S−6)で表される化合物を得ることができる。 酸化剤としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、過酸化水素水、過酢酸または過ギ酸を用いるのが好ましい。反応温度は−78℃から70℃が好ましく、0℃から50℃がより好ましい。また、酸化剤との反応時には、溶媒に水が含まれていても構わない。
(製造方法2)
The reaction temperature may be in the range of reflux temperature from the freezing point of the solvent, but is preferably 0 ° C. to 150 ° C., and more preferably 30 ° C. to 120 ° C. The produced thiolate may be once isolated and then reacted with the compound represented by the general formula (S-2), or may be reacted without isolation, but it is possible to react without isolation, but from the ease of work, without isolation. It is better to react.
The compounds represented by General Formula (S-5) and General Formula (S-6) can be obtained by oxidizing the compound represented by General Formula (S-4). Any oxidizing agent may be used as long as it causes the reaction to proceed suitably, but it is preferable to use a hydrogen peroxide solution, peracetic acid or formic acid. The reaction temperature is preferably -78 ° C to 70 ° C, and more preferably 0 ° C to 50 ° C. In addition, water may be contained in the solvent at the time of the reaction with the oxidizing agent.
(Manufacturing method 2)
(式中Ri1、Ri2、Ai1、i1、Zi1、ni1、Xi1、Xi2及びYi1は一般式(i)におけるRi1、Ri2、Ai1、i1、Zi1、ni1、Xi1、Xi2及びYi1とそれぞれ同じ意味を表し、
Xi3は臭素原子及びよう素原子を表す。)
一般式(S−2)で表される化合物を銅触媒及び塩基の存在下、ジメチルスルホキシドと反応させることによって一般式(S−7)で表される化合物を得ることができる。
使用する銅触媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、塩化銅(I)、臭化銅(I)、よう化銅(I)、酢酸銅(I)等の1価の銅触媒が好ましく、よう化銅(I)であることが更に好ましい。
(Wherein R i1 , R i2 , A i1 , i1 , Z i1 , n i1 , X i1 , X i2 and Y i1 are R i1 , R i2 , A i1 , i1 , Z i1 , n in the general formula (i) Represents the same meaning as i1 , X i1 , X i2 and Y i1 , respectively
X i3 represents a bromine atom and an iodine atom. )
The compound represented by General Formula (S-7) can be obtained by reacting the compound represented by General Formula (S-2) with dimethyl sulfoxide in the presence of a copper catalyst and a base.
Any copper catalyst may be used as long as it promotes the reaction suitably, and copper (I) chloride, copper (I) bromide, copper (I) iodide, copper (I) acetate and the like may be used. A monovalent copper catalyst is preferred, more preferably copper (I) iodide.
使用する塩基としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、トリエチルアミン、ジエチルアミン、エチルアミン、トリメチルアミン、ジメチルアミン、メチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルアミン、N,N−テトラメチルエチレンジアミン、エチレンジアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン等のアミン、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム等の炭酸塩、りん酸三カリウム、りん酸二水素カリウム等のりん酸塩が好ましく、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンが更に好ましい。 As a base to be used, any base may be used as long as it causes the reaction to proceed suitably, but 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, triethylamine, diethylamine, ethylamine, trimethylamine, dimethylamine, methylamine, Amines such as diisopropylethylamine, diisopropylamine, isopropylamine, N, N-tetramethylethylenediamine, ethylenediamine, triethanolamine, diethanolamine and ethanolamine, carbonates such as potassium carbonate, sodium carbonate and cesium carbonate, tripotassium phosphate, phosphorus Preferred are phosphates such as potassium dihydrogen acid, and more preferred is 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane.
反応溶媒としては、反応試薬として用いているジメチルスルホキシドをそのまま用いるのが好ましい。 As a reaction solvent, dimethyl sulfoxide used as a reaction reagent is preferably used as it is.
反応温度としては、反応を好適に進行させるものであれば何度でも構わないが、室温から使用している溶媒が還流する温度までが好ましく、40℃から溶媒が還流するまでの温度が更に好ましく、60℃から溶媒が還流するまでの温度であることが特に好ましい。 The reaction temperature may be any number as long as the reaction proceeds suitably, but it is preferably from room temperature to a temperature at which the solvent used is refluxed, more preferably from 40 ° C. to the solvent reflux. It is particularly preferred that the temperature is from 60 ° C. to the reflux of the solvent.
このように、一般式(i)で表される化合物と混合して使用することのできる化合物の好ましい代表例としては、本発明の提供する組成物においては、その第一成分として一般式(i)で表される化合物を少なくとも1種含有するが、その他の成分として特に以下の第二から第四成分から少なくとも1種含有することが好ましい。 Thus, as a preferable representative example of the compound that can be used by mixing with the compound represented by the general formula (i), in the composition provided by the present invention, the compound represented by the general formula (i It is preferable to contain at least one kind of a compound represented by (IV), and particularly to contain at least one kind of the following second to fourth components as other components.
即ち、第二成分は誘電率異方性が負のいわゆるn型液晶化合物であって、以下の一般式(LC3)〜一般式(LC5)で示される化合物を挙げることができる。 That is, the second component is a so-called n-type liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy, and compounds represented by the following general formula (LC3) to general formula (LC5) can be mentioned.
(式中、RLC31、RLC32、RLC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の−CH2−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ALC31、ALC32、ALC41、ALC42、ALC51及びALC52はそれぞれ独立して下記の何れかの構造 (Wherein represents R LC31, R LC32, R LC41 , R LC42, alkyl groups R LC51 and R LC52 is 1-15 carbon atoms independently, one in the alkyl group or two or more -CH 2- may be substituted by -O-, -CH = CH-, -CO-, -OCO-, -COO- or -C≡C- such that the oxygen atom is not directly adjacent to the alkyl; one or more hydrogen atoms in the group may be optionally substituted by a halogen atom, a LC31, a LC32, a LC41, a LC42, a LC51 and a LC52 each independently any of the following Structure
(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の−CH2−は酸素原子で置換されていてもよく、1,4−フェニレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、−CF3又は−OCF3で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC31、ZLC32、ZLC41、ZLC42、ZLC51及びZLC51はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、Z5は−CH2−又は酸素原子を表し、XLC41は水素原子又はフッ素原子を表し、mLC31、mLC32、mLC41、mLC42、mLC51及びmLC52はそれぞれ独立して0〜3を表し、mLC31+mLC32、mLC41+mLC42及びmLC51+mLC52は1、2又は3であり、ALC31〜ALC52、ZLC31〜ZLC52が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)
RLC31〜RLC52は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
(In the structure, one or more -CH 2- in the cyclohexylene group may be substituted with an oxygen atom, and one or more -CH- in the 1,4-phenylene group is It may be substituted by a nitrogen atom, and one or more hydrogen atoms in the structure may be substituted by a fluorine atom, a chlorine atom, -CF 3 or -OCF 3 ). indicates whether, Z LC31, Z LC32, Z LC41, Z LC42, Z LC51 and Z LC51 each independently represent a single bond, -CH = CH -, - C≡C -, - CH 2 CH 2 -, - ( CH 2) 4 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-a represents, Z 5 is -CH 2 - represents an or an oxygen atom, X LC41 is Represents a hydrogen atom or a fluorine atom, m LC31 , m L C32, m LC41, m LC42, m LC51 and m LC52 represent each independently 0~3, m LC31 + m LC32, m LC41 + m LC42 and m LC51 + m LC52 is 1, 2 or 3, A LC31 ~ When two or more of A LC52 and Z LC31 to Z LC52 exist, they may be the same or different. )
Each of R LC31 to R LC52 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and the alkenyl group has the following structure Most preferably,
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
ALC31〜ALC52はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
(In the formula, the ring structure is bonded at the right end.)
Each of A LC31 to A LC 52 preferably independently has the following structure,
ZLC31〜ZLC51はそれぞれ独立して単結合、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−CF2O−、−OCF2−又は−OCH2−が好ましい。 Z LC31 to Z LC51 are each independently a single bond, -CH 2 O-, -COO-, -OCO- , -CH 2 CH 2- , -CF 2 O-, -OCF 2 -or -OCH 2- preferable.
一般式(LC3)は、下記一般式(LC3−a)及び一般式(LC3−b) General formula (LC3) has the following general formula (LC3-a) and general formula (LC3-b)
(式中、RLC31、RLC32、ALC31及びZLC31はそれぞれ独立して前記一般式(LC3)におけるRLC31、RLC32、ALC31及びZLC31と同じ意味を表し、XLC3b1〜XLC3b6は水素原子又はフッ素原子を表すが、XLC3b1及びXLC3b2又はXLC3b3及びXLC3b4のうちの少なくとも一方の組み合わせは共にフッ素原子を表し、mLC3a1は1、2又は3であり、mLC3b1は0又は1を表し、ALC31及びZLC31が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。ただし、一般式(LC3−a)において一般式(LC3−b)で表される群より選ばれる化合物を除く。)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物であることが好ましい。
RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基又は炭素原子数2〜7のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
(Wherein, R LC31 , R LC32 , A LC31 and Z LC31 each independently represent the same as R LC31 , R LC32 , A LC31 and Z LC31 in the general formula (LC3), and X LC3 b1 to X LC3 b6 are represents a hydrogen atom or a fluorine atom, at least one of the combinations of the X LC3b1 and X LC3b2 or X LC3b3 and X LC3b4 together represents a fluorine atom, m LC3a1 is 1, 2 or 3, m LC3b1 is 0 or And when there are a plurality of A LC 31 and Z LC 31 , they may be the same or different, provided that they are represented by the general formula (LC 3-b) in the general formula (LC 3-a) And at least one compound selected from the group of compounds represented by Rukoto is preferable.
R LC31 and R LC32 are each independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 7 carbon atoms It is preferable to represent
ALC31は、1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表すことが好ましく、1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。 A LC 31 preferably represents 1,4-phenylene group, trans-1,4-cyclohexylene group, tetrahydropyran-2,5-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1 It is more preferable to represent a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group.
ZLC31は単結合、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。 Z LC31 is a single bond, -CH 2 O -, - COO -, - OCO -, - CH 2 CH 2 - is preferred to represent, and more preferably a single bond.
一般式(LC3−a)としては、下記一般式(LC3−a1)〜一般式(LC3−a4)を表すことが好ましい。 As general formula (LC3-a), it is preferable to represent the following general formula (LC3-a1)-general formula (LC3-a4).
(式中、RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して前記一般式(LC3)におけるRLC31及びRLC32と同じ意味を表す。)
RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、RLC31が炭素原子数1〜7のアルキル基を表し、RLC32が炭素原子数1〜7のアルコキシ基を表すことがより好ましい。
(Wherein, R LC31 and R LC32 each independently represent the same meaning as R LC31 and R LC32 in the general formula (LC3).)
Each of R LC31 and R LC32 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R LC31 has 1 carbon atom. More preferably, it represents an alkyl group of -7 , and R LC32 represents an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms.
一般式(LC3−b)としては、下記一般式(LC3−b1)〜一般式(LC3−b12)を表すことが好ましく、一般式(LC3−b1)、一般式(LC3−b6)、一般式(LC3−b8)、一般式(LC3−b11)を表すことがより好ましく、一般式(LC3−b1)及び一般式(LC3−b6)を表すことがさらに好ましく、一般式(LC3−b1)を表すことが最も好ましい。 As general formula (LC3-b), it is preferable to represent the following general formula (LC3-b1)-general formula (LC3-b12), and general formula (LC3-b1), general formula (LC3-b6), general formula (LC3-b8) more preferably represents the general formula (LC3-b11), further preferably represents the general formula (LC3-b1) and the general formula (LC3-b6), the general formula (LC3-b1) It is most preferred to represent.
(式中、RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して前記一般式(LC3)におけるRLC31及びRLC32と同じ意味を表す。)
RLC31及びRLC32はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、RLC31が炭素原子数2又は3のアルキル基を表し、RLC32が炭素原子数2のアルキル基を表すことがより好ましい。
(Wherein, R LC31 and R LC32 each independently represent the same meaning as R LC31 and R LC32 in the general formula (LC3).)
Each of R LC31 and R LC32 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R LC31 has 2 carbon atoms. More preferably, it represents an alkyl group of 3 and R LC32 represents an alkyl group having 2 carbon atoms.
一般式(LC4)は下記一般式(LC4−a)から一般式(LC4−c)、一般式(LC5)は下記一般式(LC5−a)から一般式(LC5−c) Formula (LC4) is represented by the following formula (LC4-a) to formula (LC4-c), and formula (LC5) is represented by the following formula (LC5-a) to formula (LC5-c)
(式中、RLC41、RLC42及びXLC41はそれぞれ独立して前記一般式(LC4)におけるRLC41、RLC42及びXLC41と同じ意味を表し、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して前記一般式(LC5)におけるRLC51及びRLC52と同じ意味を表し、ZLC4a1、ZLC4b1、ZLC4c1、ZLC5a1、ZLC5b1及びZLC5c1はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。 (Wherein, R LC41, R LC42 and X LC41 each independently represent the same meaning as R LC41, R LC42 and X LC41 in the general formula (LC4), R LC51 and R LC52 is the general independently It represents the same meaning as R LC51 and R LC52 in formula (LC5), Z LC4a1, Z LC4b1, Z LC4c1, Z LC5a1, Z LC5b1 and Z LC5c1 each independently represent a single bond, -CH = CH -, - C≡ C -, - CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - expressed in or an -CF 2 O-) - OCF 2. More preferably, it is one or more compounds selected from the group consisting of
RLC41、RLC42、RLC51及びRLC52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基又は炭素原子数2〜7のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。 R LC41, R LC42, R LC51 and R LC52 each independently represents an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, the number alkenyl group or a carbon atom of 2 to 7 carbon atoms 2 It is preferable to represent the -7 alkenyloxy group.
ZLC4a1〜ZLC5c1はそれぞれ独立して単結合、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。 Each of Z LC4a1 to Z LC5c1 independently represents a single bond, -CH 2 O-, -COO-, -OCO- , or -CH 2 CH 2-, and more preferably a single bond.
第三成分は誘電率異方性が0程度である、いわゆる非極性液晶化合物であり、以下の一般式(LC6)で示される化合物を挙げることができる。 The third component is a so-called nonpolar liquid crystal compound having a dielectric anisotropy of about 0, and may be a compound represented by the following general formula (LC6).
(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の−CH2−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、ALC61〜ALC63はそれぞれ独立して下記 ( Wherein , each of R LC61 and R LC62 independently represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and one or more -CH 2- in the alkyl group is not directly adjacent to an oxygen atom) Thus, it may be substituted by -O-, -CH = CH-, -CO-, -OCO-, -COO- or -C≡C-, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group Each may be optionally substituted with halogen, and each of A LC61 to A LC63 is independently
(該構造中シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の−CH2CH2−は−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−で置換されていてもよく、1,4−フェニレン基中1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、ZLC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、mLc6は0〜3を表す。ただし、一般式(LC1)〜一般式(LC5)で表される化合物、及び一般式(i)を除く。)
RLC61及びRLC62は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましく、
(In the structure, one or more of —CH 2 CH 2 — in the cyclohexylene group may be substituted by —CHCHCH—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, 1,4 And-one or more CH groups in the phenylene group may be substituted with a nitrogen atom), and Z LC61 and Z LC62 each independently represent a single bond, -CH = CH-, -C≡C -, - CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-a represents, m Lc6 represents 0-3. However, the compound represented by general formula (LC1)-general formula (LC5) and general formula (i) are remove | excluded. )
Each of R LC61 and R LC62 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and the alkenyl group has the following structure Most preferably,
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
ALC61〜ALC63はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
(In the formula, the ring structure is bonded at the right end.)
Each of A LC61 to A LC 63 independently has the following structure,
ZLC61及びZLC62はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−が好ましい。 Z LC61 and Z LC62 each independently represent a single bond, -CH 2 CH 2 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-it is preferred.
一般式(LC6)は、一般式(LC6−a)から一般式(LC6−m) General formula (LC6) is a general formula (LC6-m) from general formula (LC6-a)
(式中、RLC61及びRLC62はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基又は炭素原子数2〜7のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。 ( Wherein , R LC61 and R LC62 each independently represent an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, or 2 to 7 carbon atoms It is more preferable that it is a 1 type, or 2 or more types of compound chosen from the group which consists of compounds represented by the alkenyloxy group of these.
第四成分は誘電率異方性が正のいわゆるp型液晶化合物であって、以下の一般式(LC1)及び一般式(LC2)で示される化合物を挙げることができる。 The fourth component is a so-called p-type liquid crystal compound having positive dielectric anisotropy, and examples thereof include compounds represented by the following general formula (LC1) and general formula (LC2).
(式中、RLC11及びRLC21はそれぞれ独立して炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の−CH2−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−又は−C≡C−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン原子によって置換されていてもよく、ALC11、及びALC21はそれぞれ独立して下記の何れかの構造 ( Wherein , R LC11 and R LC21 each independently represent an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and one or more -CH 2- in the alkyl group is not directly adjacent to an oxygen atom) Thus, it may be substituted by -O-, -CH = CH-, -CO-, -OCO-, -COO- or -C≡C-, and one or more hydrogen atoms in the alkyl group It may be the optionally substituted by optionally halogen atom, a LC11, and a LC21 each independently either structure:
(該構造中、シクロヘキシレン基中の1つ又は2つ以上の−CH2−は酸素原子で置換されていてもよく、1,4−フェニレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の1つ又は2つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、−CF3又は−OCF3で置換されていてもよい。)を表し、XLC11、XLC12、XLC21〜XLC23はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、−CF3又は−OCF3を表し、YLC11及びYLC21はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、−CF3、−OCH2F、−OCHF2又は−OCF3を表し、ZLC11及びZLC21はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−COO−又は−OCO−を表し、mLC11及びmLC21はそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、ALC11、ALC21、ZLC11及びZLC21が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)
RLC11及びRLC21はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基がより好ましく、直鎖状であることが更に好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましい。
(In the structure, one or more -CH 2- in the cyclohexylene group may be substituted with an oxygen atom, and one or more -CH- in the 1,4-phenylene group may be substituted. May be substituted with a nitrogen atom, and one or more hydrogen atoms in the structure may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, -CF 3 or -OCF 3 ). represents, X LC11, X LC12, X LC21 ~X LC23 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a -CF 3 or -OCF 3, Y LC11 and Y LC21 are each independently a hydrogen atom, fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, -CF 3, represents -OCH 2 F, -OCHF 2 or -OCF 3, Z LC11 and Z LC21 each independently represent a single bond, -CH = CH -, - CF = CF- -C≡C -, - CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O -, - COO- or -OCO- M LC11 and m LC21 each independently represent an integer of 1 to 4, and when a plurality of A LC11 , A LC21 , Z LC11 and Z LC21 exist, they may be the same or different. good. )
Each of R LC11 and R LC21 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and alkyl having 1 to 5 carbon atoms A group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are more preferable, a linear one is more preferable, and the alkenyl group most preferably represents the following structure.
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
ALC11及びALC21はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
(In the formula, the ring structure is bonded at the right end.)
Each of A LC11 and A LC21 preferably has the following structure.
YLC11及びYLC21はそれぞれ独立してフッ素原子、シアノ基、−CF3又は−OCF3が好ましく、フッ素原子又は−OCF3が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。 Y LC11 and Y LC21 are each independently preferably a fluorine atom, a cyano group, -CF 3 or -OCF 3 , a fluorine atom or -OCF 3 is preferable, and a fluorine atom is particularly preferable.
ZLC11及びZLC21は単結合、−CH2CH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−が好ましく、単結合、−CH2CH2−、−OCH2−、−OCF2−又は−CF2O−が好ましく、単結合、−OCH2−又は−CF2O−がより好ましい。 Z LC11 and Z LC21 is a single bond, -CH 2 CH 2 -, - COO -, - OCO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or -CF 2 O-are more preferably a single bond , -CH 2 CH 2 -, - OCH 2 -, - OCF 2 - or -CF 2 O-is preferably a single bond, -OCH 2 - or -CF 2 O-are more preferred.
mLC11及びmLC21は1、2又は3が好ましく、低温での保存安定性、応答速度を重視する場合には1又は2が好ましく、ネマチック相上限温度の上限値を改善するには2又は3が好ましい。 m LC11 and m LC21 are preferably 1, 2 or 3, and 1 or 2 is preferable when importance is given to storage stability at low temperature and response speed, and 2 or 3 to improve upper limit of nematic phase upper limit temperature Is preferred.
一般式(LC1)は、下記一般式(LC1−a)から一般式(LC1−c) General formula (LC1) is a general formula (LC1-c) from the following general formula (LC1-a)
(式中、RLC11、YLC11、XLC11及びXLC12はそれぞれ独立して前記一般式(LC1)におけるRLC11、YLC11、XLC11及びXLC12と同じ意味を表し、ALC1a1、ALC1a2及びALC1b1は、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、XLC1b1、XLC1b2、XLC1c1〜XLC1c4はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、−CF3又は−OCF3を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であることが好ましい。 (Wherein, R LC11, Y LC11, X LC11 and X LC12 each independently represent the same meaning as R LC11, Y LC11, X LC11 and X LC12 in the general formula (LC1), A LC1a1, A LC1a2 and A LC1b1 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, tetrahydropyran-2,5-diyl group, or 1,3-dioxane-2,5-diyl group, and X LC1 b1 , X LC1 b2 , X LC1 c1 to X LC1 c4 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, preferably a -CF 3 or -OCF represents a 3.) one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by.
RLC11はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基がより好ましい。 R LC11 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, carbon An alkoxy group having 1 to 5 atoms and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are more preferable.
XLC11〜XLC1c4はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。 Each of X LC11 to X LC1c4 is preferably independently a hydrogen atom or a fluorine atom.
YLC11はそれぞれ独立してフッ素原子、−CF3又は−OCF3が好ましい。 Y LC11 is preferably independently a fluorine atom, —CF 3 or —OCF 3 .
また、一般式(LC1)は、下記一般式(LC1−d)から一般式(LC1−m) Moreover, general formula (LC1) is a general formula (LC1-m) from the following general formula (LC1-d)
(式中、RLC11、YLC11、XLC11及びXLC12はそれぞれ独立して前記一般式(LC1)におけるRLC11、YLC11、XLC11及びXLC12と同じ意味を表し、ALC1d1、ALC1f1、ALC1g1、ALC1j1、ALC1k1、ALC1k2、ALC1m1〜ALC1m3は、1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、XLC1d1、XLC1d2、XLC1f1、XLC1f2、XLC1g1、XLC1g2、XLC1h1、XLC1h2、XLC1i1、XLC1i2、XLC1j1〜XLC1j4、XLC1k1、XLC1k2、XLC1m1及びXLC1m2はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、−CF3又は−OCF3を表し、ZLC1d1、ZLC1e1、ZLC1j1、ZLC1k1、ZLC1m1はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−COO−又は−OCO−を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのが好ましい。 (Wherein, R LC11, Y LC11, X LC11 and X LC12 each independently represent the same meaning as R LC11, Y LC11, X LC11 and X LC12 in the general formula (LC1), A LC1d1, A LC1f1, A LC1g1 , A LC1j1 , A LC1k1 , A LC1k2 , A LC1m1 to A LC1m3 are 1,4-phenylene group, trans-1,4-cyclohexylene group, tetrahydropyran-2,5-diyl group, 1,3- Represents a dioxane-2,5-diyl group; X LC1 d1 , X LC1 d2 , X LC1 f1 , X LC1 f2 , X LC1 g1 , X LC1 g2 , X LC1 h1 , X LC1 h2 , X LC1 i1 , X LC1 i2 , X LC1 j1 to X LC1 j1 , X LC1k2, X LC1 Each 1 and X LC1m2 independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a -CF 3 or -OCF 3, Z LC1d1, Z LC1e1 , Z LC1j1, Z LC1k1, Z LC1m1 each independently represent a single bond, -CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O -, - COO- or is preferably one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the representative) a -OCO-..
RLC11はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基がより好ましい。 R LC11 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, carbon An alkoxy group having 1 to 5 atoms and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are more preferable.
XLC11〜XLC1m2はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましい。 Each of X LC11 to X LC1m2 is preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
YLC11はそれぞれ独立してフッ素原子、−CF3又は−OCF3が好ましい。 Y LC11 is preferably independently a fluorine atom, —CF 3 or —OCF 3 .
ZLC1d1〜ZLC1m1はそれぞれ独立して−CF2O−、−OCH2−が好ましい。
一般式(LC2)は、下記一般式(LC2−a)から一般式(LC2−g)
Z LC1d1 to Z LC1m1 are each independently preferably -CF 2 O- or -OCH 2- .
General formula (LC2) is a general formula (LC2-g) from the following general formula (LC2-a)
(式中、RLC21、YLC21、XLC21〜XLC23はそれぞれ独立して前記一般式(LC2)におけるRLC21、YLC21、XLC21〜XLC23と同じ意味を表し、XLC2d1〜XLC2d4、XLC2e1〜XLC2e4、XLC2f1〜XLC2f4及びXLC2g1〜XLC2g4はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、−CF3又は−OCF3を表し、ZLC2a1、ZLC2b1、ZLC2c1、ZLC2d1、ZLC2e1、ZLC2f1及びZLC2g1はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−COO−又は−OCO−を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのが好ましい。 Wherein R LC21 , Y LC21 , and X LC21 to X LC23 each independently represent the same as R LC21 , Y LC21 , and X LC21 to X LC23 in the general formula (LC2), and X LC2 d1 to X LC2 d4 , X LC 2 e 1 to X LC 2 e 4 , X LC 2 f 1 to X LC 2 f 4 and X LC 2 g 1 to X LC 2 g 4 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, —CF 3 or —OCF 3 , Z LC 2 a 1 , Z LC 2 b 1 , Z LC 2 c 1 , Z LC2 d 1 , Z LC 2 e 1 , Z LC 2 f 1 and Z LC 2 g 1 are each independently a single bond, —CH = CH—, —CF = CF— , —C≡C— , —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 -, -OCH 2- , -CH 2 O-, -OCF 2- , -CF 2 O-, -COO- or Preferably represents one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by -OCO-).
RLC21はそれぞれ独立して炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数1〜7のアルコキシ基、炭素原子数2〜7のアルケニル基が好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基がより好ましい。 R LC21 is preferably independently an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, carbon An alkoxy group having 1 to 5 atoms and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are more preferable.
XLC21〜XLC2g4はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子が好ましく、
YLC21はそれぞれ独立してフッ素原子、−CF3又は−OCF3が好ましい。
Each of X LC21 to X LC2g4 is preferably a hydrogen atom or a fluorine atom,
Y LC21 is preferably independently a fluorine atom, -CF 3 or -OCF 3 .
ZLC2a1〜ZLC2g4はそれぞれ独立して−CF2O−、−OCH2−が好ましい。 本発明の組成物は、分子内に過酸(−CO−OO−)構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。 Z LC2a1 to Z LC2g4 are each independently preferably -CF 2 O- or -OCH 2- . The composition of the present invention preferably does not contain a compound having a structure in which oxygen atoms such as a peracid (-CO-OO-) structure are bonded to each other in the molecule.
組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して5%以下とすることが好ましく、3%以下とすることがより好ましく、1%以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。 When importance is placed on the reliability and long-term stability of the composition, the content of the compound having a carbonyl group is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, based on the total mass of the composition. Preferably, it is more preferably 1% or less, and most preferably substantially free.
UV照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して15%以下とすることが好ましく、10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。 When importance is placed on stability due to UV irradiation, the content of the compound substituted with chlorine atoms is preferably 15% or less, preferably 10% or less, based on the total mass of the composition. % Is preferable, 5% or less is more preferable, 3% or less is preferable, and substantially no content is further preferable.
組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。 In order to suppress deterioration due to oxidation of the composition, it is preferable to reduce the content of the compound having a cyclohexenylene group as a ring structure, and the content of the compound having a cyclohexenylene group is the total mass of the composition. On the other hand, it is preferably 10% or less, preferably 8% or less, more preferably 5% or less, preferably 3% or less, and even more preferably substantially non-containing.
粘度の改善及びTNIの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。 In the case of focusing on the improvement of viscosity and improvement of T NI , the content of a compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in which the hydrogen atom may be substituted by halogen in the molecule is reduced. The content of the compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule is preferably 10% or less, and more preferably 8% or less based on the total mass of the composition. The content is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and even more preferably substantially non-containing.
本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。 In the present application, "not substantially contained" means that it is not contained except for unintentionally contained substances.
本発明の第一実施形態の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は2〜5であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は4〜5であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。 When the compound contained in the composition of the first embodiment of the present invention has an alkenyl group as a side chain, when the alkenyl group is bonded to cyclohexane, the number of carbon atoms of the alkenyl group is 2 to 5 When the alkenyl group is bonded to benzene, the number of carbon atoms of the alkenyl group is preferably 4 to 5, and the unsaturated bond of the alkenyl group and benzene are directly bonded. Preferably not.
本発明に使用される液晶組成物の平均弾性定数(KAVG)は10から25が好ましいが、その下限値としては、10が好ましく、10.5が好ましく、11が好ましく、11.5が好ましく、12が好ましく、12.3が好ましく、12.5が好ましく、12.8が好ましく、13が好ましく、13.3が好ましく、13.5が好ましく、13.8が好ましく、14が好ましく、14.3が好ましく、14.5が好ましく、14.8が好ましく、15が好ましく、15.3が好ましく、15.5が好ましく、15.8が好ましく、16が好ましく、16.3が好ましく、16.5が好ましく、16.8が好ましく、17が好ましく、17.3が好ましく、17.5が好ましく、17.8が好ましく、18が好ましく、その上限値としては、25が好ましく、24.5が好ましく、24が好ましく、23.5が好ましく、23が好ましく、22.8が好ましく、22.5が好ましく、22.3が好ましく、22が好ましく、21.8が好ましく、21.5が好ましく、21.3が好ましく、21が好ましく、20.8が好ましく、20.5が好ましく、20.3が好ましく、20が好ましく、19.8が好ましく、19.5が好ましく、19.3が好ましく、19が好ましく、18.8が好ましく、18.5が好ましく、18.3が好ましく、18が好ましく、17.8が好ましく、17.5が好ましく、17.3が好ましく、17が好ましい。消費電力削減を重視する場合にはバックライトの光量を抑えることが有効であり、液晶表示素子は光の透過率を向上させることが好ましく、そのためにはKAVGの値を低めに設定することが好ましい。応答速度の改善を重視する場合にはKAVGの値を高めに設定することが好ましい。 本発明の液晶組成物は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.08から0.14であるが、0.09から0.13がより好ましく、0.09から0.12が特に好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は0.10から0.13であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は0.08から0.10であることが好ましい。 The average elastic constant (K AVG ) of the liquid crystal composition used in the present invention is preferably 10 to 25, but the lower limit is preferably 10, 10.5 is preferred, 11 is preferred and 11.5 is preferred. , 12 is preferable, 12.3 is preferable, 12.5 is preferable, 12.8 is preferable, 13 is preferable, 13.3 is preferable, 13.5 is preferable, 13.8 is preferable, 14 is preferable, 14 3 is preferable, 14.5 is preferable, 14.8 is preferable, 15 is preferable, 15.3 is preferable, 15.5 is preferable, 15.8 is preferable, 16 is preferable, 16.3 is preferable, 16 5 is preferable, 16.8 is preferable, 17 is preferable, 17.3 is preferable, 17.5 is preferable, 17.8 is preferable, and 18 is preferable, and the upper limit thereof is 25 is preferable, 24.5 is preferable, 24 is preferable, 23.5 is preferable, 23 is preferable, 22.8 is preferable, 22.5 is preferable, 22.3 is preferable, 22 is preferable, 21.8 is 21.5 is preferable, 21.3 is preferable, 21 is preferable, 20.8 is preferable, 20.5 is preferable, 20.3 is preferable, 20 is preferable, 19.8 is preferable, and 19.5 is 19.3 is preferable, 19 is preferable, 18.8 is preferable, 18.5 is preferable, 18.3 is preferable, 18 is preferable, 17.8 is preferable, 17.5 is preferable, 17.3 is Preferably, 17 is preferable. When importance is given to reducing power consumption, it is effective to reduce the amount of light from the backlight, and it is preferable to improve the light transmittance of the liquid crystal display element. For that purpose, the value of K AVG should be set lower. preferable. When emphasis is placed on improvement of response speed, it is preferable to set the value of K AVG higher. The liquid crystal composition of the present invention has a refractive index anisotropy (Δn) at 20 ° C. of 0.08 to 0.14, preferably 0.09 to 0.13, and more preferably 0.09 to 0.12. Particularly preferred. More specifically, in the case of a thin cell gap, it is preferably 0.10 to 0.13, and in the case of a thick cell gap, it is preferably 0.08 to 0.10.
本発明の液晶組成物は、20℃における粘度(η)が10から30mPa・sであるが、10から25mPa・sであることがより好ましく、10から22mPa・sであることが特に好ましい。 The viscosity (組成) at 20 ° C. of the liquid crystal composition of the present invention is 10 to 30 mPa · s, more preferably 10 to 25 mPa · s, and particularly preferably 10 to 22 mPa · s.
本発明の液晶組成物は、20℃における回転粘性(γ1)が60から200mPa・sであるが、60から120mPa・sであることがより好ましく、60から100mPa・sであることが特に好ましい。 The liquid crystal composition of the present invention has a rotational viscosity (γ 1 ) at 60 ° C. of 60 to 200 mPa · s, more preferably 60 to 120 mPa · s, particularly preferably 60 to 100 mPa · s. .
本発明の液晶組成物は、ネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)が60℃から120℃であるが、70℃から100℃がより好ましく、70℃から85℃が特に好ましい。加えて、20℃においてネマチック液晶を示す事が好ましい。 The liquid crystal composition of the present invention has a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T ni ) of 60 ° C. to 120 ° C., preferably 70 ° C. to 100 ° C., particularly preferably 70 ° C. to 85 ° C. In addition, it is preferred to exhibit nematic liquid crystals at 20 ° C.
本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、重合性モノマー又は光安定剤等を含有してもよい。 本発明の化合物を含有する液晶組成物を用いた液晶表示素子は、高速応答と表示不良の抑制を両立させた有用なものであり、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、VAモード、PSVAモード、PSAモード、IPSモード、FFSモード又はECBモード用等の種々のモードの液晶表示素子に適用できる。 The liquid crystal composition of the present invention may contain ordinary nematic liquid crystals, smectic liquid crystals, cholesteric liquid crystals, antioxidants, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, polymerizable monomers, light stabilizers, etc. in addition to the above-mentioned compounds. Good. A liquid crystal display device using a liquid crystal composition containing the compound of the present invention is useful having both high-speed response and suppression of display defects, and is particularly useful for a liquid crystal display device for driving an active matrix. The present invention can be applied to liquid crystal display elements of various modes such as mode, PSVA mode, PSA mode, IPS mode, FFS mode or ECB mode.
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、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。相転移温度の測定は温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計(DSC)を併用して行った。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples. Moreover, "%" in the composition of the following example and a comparative example means "mass%." The phase transition temperature was measured using a polarization microscope equipped with a temperature adjustment stage and a differential scanning calorimeter (DSC) in combination.
Tn−iはネマチック相−等方相の転移温度を表す。 T n-i represents a nematic - isotropic phase transition temperature.
化合物記載に下記の略号を使用する。 The following abbreviations are used in the compound description.
THF:テトラヒドロフラン
LDA:リチウム ジイソプロピルアミド
Me:メチル基、Et:エチル基、Pr:n−プロピル基、Bu:n−ブチル基、
Pent:n−ペンチル基
(実施例1)化合物5−40S1の合成
THF: tetrahydrofuran LDA: lithium diisopropylamide Me: methyl group, Et: ethyl group, Pr: n-propyl group, Bu: n-butyl group,
Pent: n-Pentyl Group (Example 1) Synthesis of Compound 5-40S1
(化合物2−40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、3−フルオロ−2−ヒドロキシクロロベンゼン(33.0g)、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(3.0g)、THF(100ml)および2M炭酸カリウム水溶液(180ml)を加え、攪拌しながら60℃に昇温した。反応混合物にあらかじめTHF(70ml)に溶解しておいた2,3−ジフルオロ−4−ブトキシフェニルボロン酸(23.1g)を滴下した。60℃で7時間攪拌後、加熱を止め溶液温度を室温に戻した。その後、10%塩酸(150ml)を加えた。有機層を分けとり、さらに水層をトルエン(150ml)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。得られた溶液を濃縮後、トルエン(170ml)を加えて溶解した溶液を、シリカゲル(40g)を詰めたカラムを通過させ、さらにトルエン(240ml)を通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物2−40(36.6g)を得た。
(化合物3−40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、水素化ナトリウム(60%ミネラルオイル分散)(6.3g)およびDMF(60ml)を加え、攪拌しながら氷冷した。そこにあらかじめDMF(180ml)に溶解しておいた化合物2−40(31.1g)を滴下した。その後室温に戻し、1時間かけて溶液温度を50℃に加熱した。その後さらに1.5時間かけて溶液温度を105℃まで加熱した。105℃で8時間攪拌後、溶液温度を10℃以下まで冷却した。反応溶液に水(500ml)を加えた。結晶をろ過し、メタノールで洗浄し、真空乾燥した。得られた結晶にトルエン(60ml)を加えて溶解した溶液を、シリカゲル(40g)を詰めたカラムを通過させ、さらにトルエン(240ml)を通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物3−40(18.4g)を得た。
(化合物4−40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3−40(18.4g)およびTHF(90ml)を加え、−60℃に冷却した。1.6Mブチルリチウム/ヘキサン溶液(45ml)を−60℃にて滴下し、1時間攪拌し、次にあらかじめTHF(40ml)に溶解しておいたヨウ素(19.8g)を−60℃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、15%チオ硫酸ナトリウム水溶液(90ml)を加えて攪拌し、有機層を分けとった。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、水と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後、トルエン(80ml)を加えて溶解した溶液を、シリカゲル(40g)を詰めたカラムを通過させ、さらにトルエン(240ml)を通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物4−40の粗体(25.0g)を得た。アセトン/メタノール混合溶媒を用いて再結晶を行うことで、化合物4−40(18.6g)を得た。
(化合物5−40S1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4−40(10.0g)、ヨウ化銅(4.8g)、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(5.6g)およびDMSO(124ml)を加え、攪拌しながら140℃に加熱した。140℃で5.5時間攪拌後、溶液温度を10℃以下まで冷却した。反応溶液に水(250ml)およびトルエン(50ml)を加えセライトろ過した。ろ液の有機層を分けとり、さらに水層をトルエン(100ml)で再抽出した。得られた有機層を合わせた後、10%塩酸(400ml)、水、飽和食塩水の順に洗浄した。得られた溶液を濃縮後、トルエン(30ml)を加えてシリカゲル(10g)を詰めたカラムを通過させ、トルエン(60ml)を通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物5−40S1の粗体(5.7g)を得た。アセトンを用いて再結晶を繰り返すことで、化合物5−40S1(2.7g)を得た。転移点はCr95I。
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5−10S1)〜実施例8(化合物5−80S1)を合成した。
(Synthesis of Compound 2-40) In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a condenser under a nitrogen atmosphere, 3-fluoro-2-hydroxychlorobenzene (33.0 g), bis (ditertiary butyl ( 4-Dimethylaminophenyl) phosphine) Palladium (II) chloride complex (3.0 g), THF (100 ml) and 2M aqueous potassium carbonate solution (180 ml) were added, and the temperature was raised to 60 ° C. while stirring. To the reaction mixture, 2,3-difluoro-4-butoxyphenylboronic acid (23.1 g) previously dissolved in THF (70 ml) was added dropwise. After stirring at 60 ° C. for 7 hours, the heating was stopped and the solution temperature was returned to room temperature. Thereafter, 10% hydrochloric acid (150 ml) was added. The organic layer was separated, and the aqueous layer was re-extracted with toluene (150 ml). The obtained organic layer was combined, then washed sequentially with water and saturated brine, and dried by adding anhydrous sodium sulfate. The solution obtained was concentrated and toluene (170 ml) was added and the dissolved solution was passed through a column packed with silica gel (40 g) and further toluene (240 ml). The resulting solution passed through the column was concentrated to give compound 2-40 (36.6 g).
(Synthesis of Compound 3-40) Sodium hydride (60% mineral oil dispersed) (6.3 g) and DMF (60 ml) in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a condenser under a nitrogen atmosphere. Was added and ice-cold with stirring. The compound 2-40 (31.1 g) previously dissolved in DMF (180 ml) was dropped there. Thereafter, the temperature was returned to room temperature, and the solution temperature was heated to 50 ° C. over 1 hour. The solution temperature was then heated to 105 ° C. for an additional 1.5 hours. After stirring at 105 ° C. for 8 hours, the solution temperature was cooled to 10 ° C. or less. Water (500 ml) was added to the reaction solution. The crystals were filtered off, washed with methanol and dried in vacuo. A solution obtained by adding toluene (60 ml) to the obtained crystals and dissolving it was passed through a column packed with silica gel (40 g) and further toluene (240 ml) was passed. The resulting solution passed through the column was concentrated to give compound 3-40 (18.4 g).
(Synthesis of Compound 4-40) Compound 3-40 (18.4 g) and THF (90 ml) were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping funnel under a nitrogen atmosphere, and cooled to -60 ° C. . Add 1.6 M butyllithium / hexane solution (45 ml) dropwise at -60 ° C, stir for 1 hour, then iodine (19.8 g) dissolved in THF (40 ml) at -60 ° C It was added dropwise and stirred for 1 hour. The reaction mixture was heated to 0 ° C., 15% aqueous sodium thiosulfate solution (90 ml) was added and stirred, and the organic layer was separated. The aqueous layer was further extracted with toluene (50 ml). The obtained organic layer was combined, washed with water and saturated brine, and dried by adding anhydrous sodium sulfate. The resulting solution was concentrated, toluene (80 ml) was added and the dissolved solution was passed through a column packed with silica gel (40 g) and further toluene (240 ml). The resulting solution passed through the column was concentrated to give a crude compound (45.0 g). Recrystallization was performed using an acetone / methanol mixed solvent to give compound 4-40 (18.6 g).
(Synthesis of Compound 5-40S1) Compound 4-40 (10.0 g), copper iodide (4.8 g), 1 in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a condenser under a nitrogen atmosphere. 4, 4-Diazabicyclo [2,2,2] octane (5.6 g) and DMSO (124 ml) were added and heated to 140 ° C. with stirring. After stirring at 140 ° C. for 5.5 hours, the solution temperature was cooled to 10 ° C. or less. Water (250 ml) and toluene (50 ml) were added to the reaction solution, and the mixture was filtered through Celite. The organic layer of the filtrate was separated, and the aqueous layer was re-extracted with toluene (100 ml). The obtained organic layers were combined, and then washed sequentially with 10% hydrochloric acid (400 ml), water and saturated brine. The resulting solution was concentrated, toluene (30 ml) was added, passed through a column packed with silica gel (10 g) and toluene (60 ml) was passed. The resulting solution passed through the column was concentrated to give a crude product (5.7 g) of compound 5-40S1. The recrystallization was repeated using acetone to give compound 5-40S1 (2.7 g). The transition point is Cr95I.
Example 2 (Compounds 5-10S1) to Example 8 (Compounds 5-80S1) were synthesized using the same reaction as in Example 1, and if necessary, a method based on known methods.
(実施例18)化合物5−20S5の合成 Example 18 Synthesis of Compounds 5-20S5
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4−20(10.0g)、ヨウ化銅(0.26g)および炭酸カリウム(7.4g)を加えた。1−ペンタンチオール(2.8g)、エチレングリコール(3.3g)および2−プロパノール(30ml)を室温にて滴下し、攪拌しながら80℃に加熱した。80℃で18時間攪拌後、溶液温度を室温に戻した。反応溶液に水(50ml)およびトルエン(50ml)を加えて攪拌し、有機層を分けとった。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、水と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後、トルエン(30ml)を加えてシリカゲル(10g)を詰めたカラムを通過させ、トルエン(60ml)を通過させた。得られたカラム通過溶液を濃縮し、化合物5−20S5の粗体(6.5g)を得た。アセトンを用いて再結晶を繰り返すことで、化合物5−20S5(3.5g)を得た。
実施例9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10(化合物5−10S2)〜実施例(化合物5−80S8)を合成した。
Compound 4-20 (10.0 g), copper iodide (0.26 g) and potassium carbonate (7.4 g) were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping funnel under a nitrogen atmosphere. 1-Pentanethiol (2.8 g), ethylene glycol (3.3 g) and 2-propanol (30 ml) were added dropwise at room temperature and heated to 80 ° C. with stirring. After stirring at 80 ° C. for 18 hours, the solution temperature was returned to room temperature. Water (50 ml) and toluene (50 ml) were added to the reaction solution and stirred, and the organic layer was separated. The aqueous layer was further extracted with toluene (50 ml). The obtained organic layer was combined, washed with water and saturated brine, and dried by adding anhydrous sodium sulfate. The resulting solution was concentrated, toluene (30 ml) was added, passed through a column packed with silica gel (10 g) and toluene (60 ml) was passed. The resulting solution passed through the column was concentrated to give a crude product (6.5 g) of compound 5-20S5. Compound 5-20S5 (3.5 g) was obtained by repeating recrystallization using acetone.
Examples 10 (Compounds 5-10S2) to Examples (Compounds 5-80S8) were synthesized using the same reaction as in Example 9 and, where necessary, methods based on known methods.
(実施例133)液晶組成物の調製−1
以下の物性値を示すホスト液晶(H)
を調製した。値はいずれも実測値である。
Example 133 Preparation of Liquid Crystal Composition-1
Host liquid crystal showing the following physical property values (H)
Was prepared. Each value is an actual measurement value.
Tn−i(ネマチック相−等方性液体相転移温度):73.8℃
Δε(25℃における誘電率異方性) :−2.79
Δn(25℃における屈折率異方性) :0.101
γ1 (25℃における回転粘性係数):118
この母体液晶(H)97%と、実施例1で得られた化合物(1−7−205)3%からなる液晶組成物(M−A)を調製した。この組成物(M−A)のTn−i、Δε、Δn及びγ1の値を測定し母体液晶からの変化量をもとに、実施例1で得られた化合物(1−7−205)の各物性値の外挿値を求めると、以下のとおりであった。
T n-i (Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature): 73.8 ° C.
Δε (dielectric anisotropy at 25 ° C.):-2.79
Δ n (refractive index anisotropy at 25 ° C.): 0.101
γ 1 (rotational viscosity coefficient at 25 ° C.): 118
A liquid crystal composition (MA) composed of 97% of this host liquid crystal (H) and 3% of the compound (1-7-205) obtained in Example 1 was prepared. The values of T n−i , Δε, Δn and γ 1 of this composition (MA) were measured, and based on the amount of change from the host liquid crystal, the compound (1-7-205) obtained in Example 1 The extrapolated values of the physical property values in (a) were obtained as follows.
外挿Tn−i:10.2℃
外挿Δε:−13.2
外挿Δn:0.238
外挿γ1:308mPa・s
また、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。
Extrapolation T n−i : 10.2 ° C.
Extrapolation Δε: −13.2
Extrapolation Δn: 0.238
Extrapolation γ 1 : 308 mPa · s
Moreover, the prepared liquid crystal composition (MA) maintained a homogeneous nematic liquid crystal state at room temperature for one month or more.
さらに、液晶組成物(M−A)を用いて作製した液晶表示装置は、優れた表示特性を示し、長期にわたり安定な表示特性を保ち、高い信頼性を示した。 Furthermore, the liquid crystal display device manufactured using liquid crystal composition (MA) showed the outstanding display characteristic, maintained the stable display characteristic over a long period, and showed high reliability.
(比較例1)液晶組成物の調製―3
母体液晶(H)85%と、以下に示す化合物(A)15%からなる液晶組成物(M−C)を調製した。
Comparative Example 1 Preparation of Liquid Crystal Composition-3
A liquid crystal composition (M-C) consisting of 85% of parent liquid crystal (H) and 15% of compound (A) shown below was prepared.
この組成物(M−C)より、上記化合物(A)の外挿Tn−i、外挿Δε、外挿Δn、外挿γ1の値は以下のとおりである。 From this composition (M-C), extrapolated T n-i, extrapolated [Delta] [epsilon], extrapolation [Delta] n, the extrapolation gamma 1 value of the compound (A) is as follows.
外挿Tn−i:18.3℃
外挿Δε:−15.7
外挿Δn:0.184
外挿γ1:241mPa・s
上記実施例133及び比較例1より、本発明の化合物は比較例の化合物と同程度の|Δε|を有しつつ、高いΔnを得られることが分かる。
Extrapolation T n-i : 18.3 ° C
Extrapolation Δε: -15.7
Extrapolation Δn: 0.184
Extrapolation γ 1 : 241 mPa · s
From Example 133 and Comparative Example 1, it can be seen that the compound of the present invention can obtain high Δn while having | Δε | similar to that of the compound of Comparative Example.
(比較例2)液晶組成物の調製―4
母体液晶(H)85%と、以下に示す化合物(B)15%からなる液晶組成物(M−D)を調製した。
Comparative Example 2 Preparation of Liquid Crystal Composition-4
A liquid crystal composition (M-D) consisting of 85% of the parent liquid crystal (H) and 15% of the compound (B) shown below was prepared.
この組成物(M−D)より、上記化合物(B)の外挿Tn−i、外挿Δε、外挿Δn、外挿γ1の値は以下のとおりである。 From this composition (M-D), the extrapolated T n-i, extrapolated [Delta] [epsilon], extrapolation [Delta] n, the extrapolation gamma 1 value of the compound (B) is as follows.
外挿Tn−i:3.2℃
外挿Δε:−9.7
外挿Δn:0.073
外挿γ1:94mPa・s
上記実施例133及び比較例2より、本発明の化合物は|Δε|が大幅に大きく、Δnも大幅に高いことが分かる。
Extrapolation T n-i : 3.2 ° C.
Extrapolation Δε: −9.7
Extrapolation Δn: 0.073
Extrapolation γ 1 : 94 mPa · s
From Example 133 and Comparative Example 2 above, it is understood that the compound of the present invention has a significantly larger | Δε | and a significantly higher Δn.
Claims (9)
Ri2は水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基又は炭素原子数2から15のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−C≡C−、−O−、−S−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、
Ai1及びAi2は各々独立して
(a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
(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良く、この基中に存在する1つの水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、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、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く、また、これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、
Zi1及びZi2は各々独立して−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH2S−、−SCH2−、−CH2−S(=O)−、−S(=O)−CH2−、−CH2−S(=O)2−、−S(=O)2−CH2−又は単結合を表し、
Si1は−S−、−S(=O)−又は−S(=O)2−を表し、
ni1及びni2は各々独立して0、1又は2を表すが、ただし、ni1+ni2は0、1又は2を表し、
Xi1及びXi2は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基を表し、
Yi1は−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)2−、−CF2−、−CO−を表す。)
で表される化合物。 General formula (i)
R i2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and one —CH 2 — or two or more not adjacent to each other in these groups And -CH 2 -may be replaced by -C≡C-, -O-, -S-, -COO-, -OCO- or -CO-, and the hydrogen atom present in these groups is a fluorine atom May be replaced by
A i1 and A i2 are each independently (a) 1,4-cyclohexylene group (one —CH 2 — present in this group or two or more non-adjacent —CH 2 — are — It may be replaced by O- or -S-))
(B) 1,4-phenylene group (one -CH = present in this group or two or more non-adjacent -CH = may be replaced by -N =, present in this group One hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom)
(C) 1,4-cyclohexenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group ( One —CH = or two or more non-adjacent —CH = present in the naphthalene-2,6-diyl group or the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group are — N = may be substituted, and hydrogen atoms present in these groups may be substituted by fluorine atoms.)
Represents a group selected from the group consisting of
Z i1 and Z i2 are each independently —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 -, - CH = CH -, - CF = CF -, - C≡C -, - CH 2 S -, - SCH 2 -, - CH 2 -S (= O) -, - S (= O) -CH 2 -, - CH 2 -S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -CH 2 - or a single bond,
S i1 represents -S-, -S (= O)-or -S (= O) 2- ,
n i1 and n i2 each independently represent 0, 1 or 2, provided that n i1 + n i2 represent 0, 1 or 2;
X i1 and X i2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group,
Y i1 represents —O—, —S—, —S (= O) —, —S (= O) 2 —, —CF 2 — or —CO—. )
A compound represented by
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