新型化合物和液晶组合物的制作方法

专利名称：新型化合物和液晶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有侧方取代的特定的新型化合物和含有该化合物的液晶组合物。该化合物作为液晶化合物是有用的，此外，该液晶组合物特别适合用于电光学显示元件。

背景技术：
利用了作为液晶化合物特性的光学(折射率)各向异性(Δn以下有时仅称为“(Δn)”)或介电常数各向异性(Δε以下有时仅称为“(Δε)”)的液晶显示元件迄今为止已经制备了多种，以钟表为首，在电子计算器、各种测定设备、汽车用面板、字处理机、电子记事本、手机、打印机、电脑、电视等领域广泛使用，需求也每年提高。在液晶化合物中，有位于固相和液相中间的固有的液晶相，其相形态大致分为向列相、近晶相和胆甾醇相，其中，在液晶显示元件用途中，向列相现在最为广泛地使用。
此外，对于在液晶显示中使用的显示方式和驱动方式，迄今为止提出了多种方案。作为显示方式，可以列举动态散射型(DS型)、客体/主体型(GH型)、扭转向列型(TN型)、超扭转向列型(STN型)、薄膜晶体管型(TFT型)、强介电性液晶(FLC)和高分子分散液晶型(PDLC)等。作为驱动方式，已知有静态驱动方式、分时驱动方式、主动矩阵驱动方式和双频驱动方式等，尤其是在主动矩阵驱动方式中，通常对液晶材料要求具有对热和光的高稳定性，因此在液晶材料中使用稳定性优异的氟类化合物。
在液晶显示元件中，要求宽的操作温度范围、低操作电压、高速响应性、高对比度、宽视角、化学稳定性等各种性能。然而，现在的状态是没有能单独满足这些特性的材料，通过将1个或2个以上特性优异的液晶材料和非液晶材料的多种混合而形成液晶组合物，通过各材料彼此弥补性能而实现满足各种要求性能。因此，在液晶材料或非液晶材料的开发中，通常为了开发不是所有的各种特性而是1个或2个以上特性优异的材料而进行研究。
作为液晶显示元件所要求的性能，在电池驱动中要求低电压驱动和高速响应，在OA设备等中要求高精细显示和高速响应、在汽车用显示等中要求低温响应或在宽操作温度范围内的高速响应，因此特别期望提高响应速度。
已知响应速度(τ)与液晶材料的粘度(η)和单元厚度(d)平方的乘积成比例。即，下式成立。
τ∝ηd2 因此，在使用低粘性的液晶材料并减薄单元厚度时，能实现高速响应，尤其是减薄单元厚度(d)的效果好。在减薄单元厚度时，必须将与液晶显示元件的对比度有关的延迟(retardation)[液晶材料的光学(折射率)各向异性(Δn)与单元厚度(d)的积]设定为特定的值，为了减薄单元厚度，需要使用Δn大的液晶材料。即，为了实现高速响应，期望开发出低粘性且Δn大的液晶材料。
此外，通常已知使用介电常数各向异性(Δε)为正的液晶组合物的电场效果型液晶显示装置的阈值电压与组合物Δε的平方根成反比。近年来，扭转向列(TN)液晶显示元件主要是电池驱动方式，特别要求阈值电压低的液晶材料，因此，具有大的正Δε的液晶材料是重要的。
此外，液晶材料的低温保存性通常通过显示液晶状态的下限温度进行评价，其数值越低，就表示在越低的温度下也能显示出液晶状态，特别是在寒冷地区使用液晶材料的情况下，可以期求低温保存性。
具有氟代烷(氧)基作为末端基团的化合物具有正的介电常数各向异性，特别是作为实现在主动矩阵驱动方式中要求的高电阻率、高电压保持率(VHR)、低离子密度等的液晶材料是已知的，迄今为止，尝试了在化合物中导入氟代烷(氧)基。例如，在专利文献1～9等中提出了具有氟代烷基的化合物的各种方案。此外，在专利文献10中，提出了使用了具有氟代烷基的化合物的电光学显示元件，此外，在专利文献11、12等中，提出了使用了具有氟代烷(氧)基的化合物等的主动矩阵液晶显示体。
此外，本申请人在专利文献13中提出了以氟代烯丙氧基为末端基团的化合物。该化合物是具有低粘度和高介电常数各向异性(Δε)特性的液晶材料。
然而，在这些文献中具体描述的具有氟代烷(氧)基的化合物在光学(折射率)各向异性(Δn)和液晶相实现温度范围的观点上，不是具有能充分满足性能的化合物。
专利文献1特开昭55-72143号公报
专利文献2特开昭55-40660号公报
专利文献3特开昭61-197563号公报
专利文献4特开昭56-12322号公报
专利文献5特开昭58-154532号公报
专利文献6特开昭58-177939号公报
专利文献7特开昭58-210045号公报
专利文献8特开昭59-78129号公报
专利文献9特表平6-500343号公报
专利文献10特表平1-503145号公报
专利文献11特表平3-502942号公报
专利文献12特开平10-67989号公报
专利文献13国际公开第2004/058676号小册子

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可以用作光学(折射率)各向异性(Δn)高且液晶相实现温度范围宽、可以对应于高速响应的液晶材料的新型化合物。
本发明者们进行了精心的研究，结果发现在末端基团中具有侧方取代基的化合物能实现上述目的。
本发明是基于上述发现作出的，提供了下述通式(I)表示的化合物。
[化学式1]
(上式中，R1是氢原子或碳原子数为1～8的烷基，该烷基也可以具有不饱和键，该烷基中的任意的-CH2-也可以被-O-、-CO-、-COO-或-SiH2-取代，部分或全部的氢原子也可以被卤素原子或氰基取代。
环A是1，4-亚苯基[-CH＝也可以被-N＝取代]、未取代的1，4-反式亚环己基[-CH2-也可以被-O-或-S-取代]或2，6-亚萘基，环A中的任意的氢原子也可以被卤素原子、氰基、烷基或烷氧基取代。
Z1和Z2各自独立地是-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-或单键，Z1和Z2中的任意的氢原子也可以被氟原子取代。
m是1或2的数，在m为2时，重复的环A、Z1和Z2也可以各自不同。
n是0或1的数。
X1和X2各自独立地是碳原子数为1～3的烷基或烷氧基或者氢原子，在X1和X2中的一个是氢原子的情况下，另一个必须不是氢原子。
Y1和Y2各自独立地是氢原子、氟原子或氯原子。
Q是氢原子的全部或部分被卤素原子取代了的碳原子数为1～8的饱和或不饱和烷基。
L是氧原子或单键。) 此外，本发明提供了一种含有上述化合物的液晶组合物。
此外，本发明提供了一种在液晶单元中封入上述液晶组合物而成的电光学显示元件。

具体实施例方式 首先，对本发明的化合物进行详细说明。
在上述通式(I)中，Q是氢原子的全部或部分被氟、氯、溴、碘等卤素原子取代了的碳原子数为1～8的饱和或不饱和烷基(即烷基、链烯基或炔基)。Q优选为氢原子的全部或部分被氟原子取代了的碳原子数为1～8的饱和或不饱和氟代烷基。作为Q表示的基团的优选具体例，可以列举出单氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2，2，2-三氟乙基、1，2，2-三氟乙基、1，2，2-三氟乙烯基甲氧基甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟烯丙基等。
上述通式(I)中的-L-Q优选为下述部分结构式(II)表示的基团。在本发明的化合物中，如果使用-L-Q为下述部分结构式(II)表示的化合物，则能获得液晶相实现温度范围特别宽、粘度更低的液晶组合物。
[化学式2] -O-CF2-CF＝CF2(II) 上述通式(I)中的R1是氢原子或碳原子数为1～8个的烷基，该烷基也可以具有不饱和键(即，R1也可以是碳原子数为1～8个的链烯基或炔基)，该烷基中的任意的-CH2-也可以被-O-、-CO-、-COO-或-SiH2-取代，部分或全部的氢原子也可以被氟、氯、溴、碘等卤素原子或氰基取代。
作为R1表示的基团的具体例，可以列举出甲基、单氟甲基、二氟甲基、2，2，2-三氟甲基、甲氧基甲基、乙基、丙基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、异丙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、异丁基、戊基、己基、异己基、庚基、辛基、异辛基、2-乙基己基、2-丙基庚基、乙烯基、全氟乙烯基、1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基等。
在这些基团中，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、异己基、庚基、辛基、异辛基、2-乙基己基、乙烯基、1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、异丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基等非取代烷基或链烯基的化学性质稳定且是非极性的，因此是优选的，此外，如果是碳原子数为2～5的非取代烷基或链烯基，则能获得向列相实现范围更宽的液晶组合物，因此是特别优选的。
上述通式(I)中的环A是1，4-亚苯基[-CH＝也可以被-N＝取代]、未取代的1，4-反式亚环己基[-CH2-也可以被-O-或-S-取代]或2，6-亚萘基，环A中的任意的氢原子也可以被氟、氯、溴、碘等卤素原子、氰基、烷基或烷氧基取代。作为该烷基，优选列举出甲基、乙基、丙基或异丙基等碳原子数为1～3的烷基。作为该烷氧基，优选列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基或异丙氧基等碳原子数为1～3的烷氧基。
作为环A的具体例，可以列举出如下述例示的环状基团，但本发明并不限定于这些环状基团。
[化学式3]
上述通式(I)中的X1和X2各自独立地是碳原子数为1～3的烷基或烷氧基或者氢原子，在X1和X2中的一个是氢原子的情况下，另一个必须不是氢原子。作为X1和X2表示的碳原子数为1～3的烷基，可以列举出甲基、乙基、丙基或异丙基，作为碳原子数为1～3的烷氧基，可以列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基或异丙氧基。
作为上述通式(I)表示的本发明的化合物的优选例，可以列举出下述化合物No.1～24，但本发明并不限定于这些化合物。另外，下述化合物No.1～24中的R1与通式(I)中的情况相同。
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
对制备本发明的化合物的方法没有特别的限定，例如，作为优选例的-L-Q部分是上述结构式(II)表示基团的化合物可以根据下述[化学式7]表示的反应式制造。-L-Q部分是上述部分结构式(II)表示基团以外的基团的化合物也可以根据下述反应式或后述实施例中示出的反应制造。
另外，下述[化学式7]中记载的全氟化合物(2)中的X表示碘原子、溴原子、单氟代磺酸等。
[化学式7]
其中，作为在上述反应中使用的碱(BASE)，可以列举出氢氧化钠、氢氧化钾等金属氧化物；氢化锂、氢化钠等金属氢化物；三乙胺、乙基二甲基胺、丙基二甲基胺、N，N’-二甲基哌嗪、吡啶、甲基吡啶、1，8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳烯-1(DBU)、苄基二甲基胺、2-(二甲基氨基乙基)苯酚(DMP-10)、2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)等胺等。
此外，作为上述反应中使用的溶剂(solv.)，可以列举出甲苯、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、1，3-二甲基咪唑啉酮(DMI)、四氢呋喃(THF)、三乙胺等。
在上述[化学式7]的反应式中示出的羟基化合物(1)和全氟化合物(2)的使用量以质量比(前者/后者)计优选为20/1～1/20，进一步优选在1/1～1/10的范围内。
上述碱的使用量相对于羟基化合物(1)优选为0.1～5.0mol％，进一步优选为1.0～2.0mol％。
上述溶剂的使用量可以是任意的量，但优选相对于羟基化合物(1)和全氟化合物(2)的总量100质量份，在10～500质量份的范围内适当使用。
本发明的化合物作为液晶化合物是有用的化合物，可与公知的各种液晶材料和/或非液晶材料组合而形成液晶组合物。
以下，对本发明的液晶组合物和电光学显示元件进行说明。
本发明的液晶组合物含有任意量的上述通式(I)表示的本发明的化合物。上述通式(I)表示的本发明的化合物的含量优选为1质量％以上，特别优选为5质量％以上。通过使用1质量％以上的该化合物，能确实获得光学(折射率)各向异性(Δn)提高的效果，此外，还能获得液晶相实现温度范围进一步扩大等的效果。此外，对本发明的化合物含量的上限没有特别的限制，可以根据作为目标的特性仅由本发明的化合物构成液晶组合物，在与公知的各种液晶材料和/或非液晶材料组合使用的情况下，为了使各材料的使用效果充分发挥，本发明的化合物的含量优选为最大为30质量％。
在本发明的液晶组合物中，与本发明的化合物组合的液晶材料和/或非液晶材料的种类和混合量，可以根据扭转角、预倾斜角、介电常数各向异性(Δε)、光学(折射率)各向异性(Δn)、比电阻值、液晶相实现温度范围、粘度、旋转粘性率、平均介电常数、电压保持率等目标的各种特性值、或液晶组合物供给的电光学显示元件中所使用的取向膜的种类等而适当选择。
作为能在本发明的液晶组合物中使用的液晶材料或非液晶材料，可以列举出例如下述[化学式8]的通式(III)表示的化合物。
[化学式8]
(式中，R2表示氢原子、或碳原子数为1～8的烷基、烷氧基、链烯基、链烯基氧基、炔基、炔氧基、烷氧基烷基、烷酰氧基或烷氧基羰基，这些基团也可以被卤素原子、氰基等取代。
W2表示氰基或卤素原子，或是与R2表示的基团相同的基团。
W1、W3和W4表示氢原子、卤素原子或氰基。
Z3和Z4各自独立地表示直接键合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH＝CHCH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-COO-、-COO-CH2CH2-、-CH＝CH-或-C≡C-。
p表示0、1或2。
环B、环C和环D各自独立地表示苯环、环己烷环、环己烯环、嘧啶环或二噁烷环。) 作为上述通式(III)表示化合物的具体例，可以列举出下述[化学式9]中示出的化合物。另外，下述各化合物中的R2、W1、W2、W3和W4具有与上述通式(III)中基团相同的含义。
[化学式9]
此外，在本发明的液晶组合物中，可以并用公知的手性(chiral)试剂。作为手性试剂，可以列举出例如[化学式10]和[化学式11]中示出的化合物等。
[化学式10]
(式中，R3和R4各自独立地是烷基、烷氧基、烷基羰基烷氧基或烷氧基羰基，这些基团可以被醚基中断，也可以被卤素原子和/或氰基取代，或者还可以具有不饱和键。
环E、环F和环G各自独立地表示1，4-亚苯基、反式1，4-亚环己基、或者2-或3-氟-1，4-亚苯基或1，4-亚环己烯基，这些基团也可以被卤素原子和/或氰基取代。
Z5和Z6各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-(CH2)4-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-CH＝CHCH2O-、-OCH2CH＝CH-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CFHCFH-、-CH2CH2-COO-、-OCO-CH2CH2-、-CF2-CF2或单键。
q表示0、1或2。
其中，在式中至少具有1个以上的不对称碳原子。) [化学式11]
(式中，R5表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、烷基羰氧基、烷氧基羰基、可以具有取代基的芳基、芳氧基、芳基羰氧基或芳氧基羰基等，这些基团中的氢原子也可以被卤素原子取代，亚乙基(ethylene)基也可以被亚乙烯基或亚乙炔基取代。
R6表示烷基或链烯基。
环H表示具有唯一的双键且不与其它环共有的稠环，也可以被烷基和/或烷氧基取代。) 作为手性试剂的具体例，可以列举出[化学式12]中示出的化合物。
[化学式12]
此外，还可以使用在例如特开昭63-175095号公报、特开平1-242542号公报、特开平1-258635号公报、特开平6-200251号公报、特开2002-308833号公报等中提出的手性试剂。
这些手性试剂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。在该情况下，可以组合螺旋扭转方向不同的手性试剂，也可以组合扭转方向相同的手性试剂。此外，如在特开平7-258641号公报中提出的，还可以组合胆甾醇相的旋转能的温度依赖性为正的手性试剂和胆甾醇相的旋转能的温度依赖性为负的手性试剂。
通过改变所使用的手性试剂的种类和浓度，可以调整液晶组合物的间距。优选将间距调整在0.2μ～300μm的范围内。
此外，在本发明的液晶组合物中，为了付与经过长时期的对光和热的优异稳定性，还可以添加苯并三唑类、二苯酮类、三嗪类、苯甲酸酯类、草酰二苯胺类、氰基丙烯酸酯类等紫外线吸收剂；受阻胺类光稳定剂；苯酚类、磷类、硫类等抗氧化剂等。
此外，在本发明的液晶组合物中，为了获得防静电效果，还可以添加表面活性剂等化合物。作为该化合物，可以列举出在例如特开昭59-4676号公报、特开平4-36384号公报、特开平4-180993号公报、特开平11-212070号公报、特开平8-337779号公报、特开平9-67577号公报、特开2003-342580号公报等中提出的化合物等。
本发明的液晶组合物可以特别适合在电光学显示元件中使用。
本发明的液晶组合物可以被封入液晶单元而构成各种电光学显示元件。在液晶单元中封入本发明的液晶组合物而构成的本发明的电光学显示元件除了使用本发明的液晶组合物作为液晶组合物这一点以外，是与目前的电光学显示元件相同的元件。在本发明的电光学显示元件中，可以采用例如动态散射型(DS)、客体/主体型(GH)、扭转向列型(TN)、超扭转向列型(STN)、薄膜晶体管型(TFT)、薄膜二极管型(TFD)、强介电性液晶型(FLC)、反强介电性液晶型(AFLC)、高分子分散液晶型(PDLC)、垂直取向(VA)、平面转换(IPS)、胆甾醇向列相转移型等各种显示模式，此外，可以采用静态驱动方式、分时驱动方式、主动矩阵驱动方式和双频驱动方式等各种驱动方式。
使用本发明液晶组合物而构成的电光学显示元件可以在以钟表、电子计算器为首的、测定器、汽车用计数器、复印机、照相机、OA设备、携带用电脑、手机等用途中使用。此外，还可以在除此之外的用途、例如调光窗、光闸、偏光交换元件等中使用，尤其是从其特性出发，适合在显示区域大的监视器、大画面电视、或PDA、携带电脑、手机等用途中使用。
此外，对于电光学元件或在其中使用的液晶组合物，已经在例如如下列举的文献中提出，本发明的化合物可以与在这些文献中提出的电光学元件或液晶组合物组合使用。
特开平10-67989号公报、特表平3-502942号公报、特开平3-85532号公报、特开平4-296387号公报、特表平6-501517号公报、特表平10-512914号公报、特开平9-125063号公报、特开平11-29771号公报、特开平10-245559号公报、特开2000-351972号公报、特开2002-285157号公报、特开2002-302673号公报、特表2002-533526号公报、特开2002-114978号公报、特表平5-501735号公报、特开2002-193853号公报、特开2002-193852号公报、特表5-500683号公报、特开2002-201474号公报、特开平10-204016号公报、特开2000-73062号公报、特开2000-96056号公报、特开2001-31971号公报、特开2000-80371号公报、特开2001-354967号公报、特开2000-351972号公报、国际公开第99/21815号小册子、国际公开第99/21816号小册子、国际公开第97/36847号小册子、美国专利第5456860号说明书、美国专利第5578241号说明书、欧洲专利第662502号说明书、德国专利第10117224号说明书。
实施例 以下，通过列举实施例对本发明做进-步的说明。然而，本发明并不限于以下的实施例。
<实施例1>化合物No.1(R1＝n-C3H7)的制备 根据[化学式13]中示出的反应式，按照以下步骤1～4的顺序合成化合物No.1。
[化学式13]
<步骤1>中间体1的合成 根据[化学式14]中示出的反应式，按照以下的顺序合成中间体1。
[化学式14]
加入5.4g(23.9mmol)3-甲基-4’-丙基-[1，1’-联苯基]-4-醇(1)、7.2g(71.5mmol)三乙胺(TEA)和27g二氯甲烷，在-15℃下滴加7.4g(26.2mmol)三氟甲磺酸酐。在滴入后搅拌1小时，升温至室温后，加入盐酸水溶液和二氯甲烷，搅拌分液。用碳酸氢钠水溶液洗净所得分液，中和后，用硫酸镁脱水，从而获得8.1g茶褐色液晶。用硅胶柱(展开液己烷/乙酸乙酯)精制该茶褐色液晶，获得7.6g黄色透明液体(收率为58.8％，纯度为99.8％)。确认所得的黄色透明液体为作为目标物的中间体13-甲基-4’-丙基-[1，1’-联苯基]-4-三氟甲基磺酸酯(2)。
<步骤2>中间体3的合成(交叉偶联) 根据[化学式15]中示出的反应式，按照以下的顺序合成中间体3。
[化学式15]
在氮气气流下，加入7.6g(21mmol)中间体13-甲基-4’-丙基-[1，1’-联苯基]-4-三氟甲基磺酸酯(1)、4.3g(23.1mmol)中间体22，4-二氟-3-甲氧基苯基硼酸(2)、7.1g(83.9mmol)碳酸氢钠、0.15g(0.21mmol)BTPPC[钯催化剂；二(三苯基膦)二氯化钯]、2.7g(63mmol)LiCl、20g的1，4-二噁烷和20g水，在80℃下反应8小时。反应后，冷却至室温，加入盐酸水溶液和乙酸乙酯，搅拌分液。用饱和食盐水洗净所得分液，中和该分液后，用硫酸镁对该分液脱水，获得7.8g油状液体。对于该油状液体，进行硅胶柱精制(展开液己烷/乙酸乙酯)，获得7.0g黄白透明粘稠体(收率为92.2％，纯度为98％)。确认所得黄白透明粘稠体是作为目标物的中间体33，5-二氟-2’-甲基-4-甲氧基-4”-丙基-[1，1’4’，1”-三联苯](3)。
<步骤3>中间体4的合成(去甲基化) 根据[化学式16]中示出的反应式，按照以下的顺序合成中间体4。
[化学式16]
在氮气气流下，加入7.0g(19.4mmol)中间体33，5-二氟-2’-甲基-4-甲氧基-4”-丙基-[1，1’4’，1”-三联苯](1)、11.9g(48.4mmol)52质量％的氢碘酸水溶液和32.8g(546mmol)乙酸，一边馏去生成的CH3I一边搅拌加热。在110℃下反应3小时后，加入甲苯和乙酸乙酯，搅拌分液。通过饱和食盐水洗净所得分液，用硫酸镁脱水，获得7.1g油状物质。对于该油状物质，进行硅胶柱精制(展开液己烷/乙酸乙酯)，获得6.3g白色粉末(收率为96.2％，纯度为98.8％)。确认所得白色粉末是作为目标物的中间体43，5-二氟-2’-甲基-4”-丙基-[1，1’4’，1”-三联苯]-4-醇(2)。
<步骤4>化合物No.1的合成 根据[化学式17]中示出的反应式，按照以下的顺序合成作为最终目的物的化合物No.1。
[化学式17]
在氮气气流下，加入6.0g(17.6mmol)中间体43，5-二氟-2’-甲基-4”-丙基-[1，1’4’，1”-三联苯]-4-醇(1)，18g甲苯、2.2g(22mmol)三乙胺(TEA)，在0℃以下滴入5.0g(19.4mmol)3-碘五氟丙-1-烯(2)后，一边搅拌1小时一边反应。反应后，在反应液中加入盐酸水溶液并分液后，通过饱和食盐水洗净所得分液，用硫酸镁脱水，过滤浓缩，获得7.9g黄色透明液体。对于该黄色透明液体，进行硅胶柱精制，再对所得精制液进行重结晶(溶剂乙醇)，获得6.0g白色结晶(收率为72.6％，纯度为100％)。
所得白色结晶通过红外吸收光谱(IR)和1H-NMR分析的结果证明是作为目标物的化合物No.1(R1＝n-C3H7)3，5-二氟-2’-甲基-4”-丙基-[1，1’4’，1”-三联苯]-4-(氧基五氟丙-1-烯)(3)。在以下示出这些分析结果和相转移温度的测定结果。
(分析结果) (1)IR(cm-1) 2963、2932、2874、1790、1601、1489、1431、1385、1319、1231、1018、910、868、822、745、714、675、656、625、590、536 (2)1H-NMR(ppm) 7.75-6.90(m；9H)、2.78-2.56(t；2H)、2.34(s；1H)、1.89-1.48(m；2H)、1.11-0.89(t；3H) (3)相转移温度 通过偏光显微镜观察，确认了该化合物的相转移温度，获得[化学式18]中示出的结果。
[化学式18]
(C结晶、I各向同性相、N向列相) <实施例2和比较例1> 使用实施例1中获得的化合物No.1，根据下述表1中示出的混合，制备液晶组合物，测定液晶组合物的光学(折射率)各向异性和低温保存性。这些结果在以下示出。
表1
Δn光学(折射率)各向异性(25℃、589nm) 低温保存性在螺旋管(スクリユ一管)中2周没有变化的最低温度，单位[℃] 如表1所示，使用了本发明的化合物的液晶组合物与使用了比较化合物的液晶组合物相比，光学(折射率)各向异性(Δn)大，此外，低温保存性也优异。
<实施例3和比较例2> 使用实施例1中获得的化合物No.1，根据下述表2中示出的混合，制备液晶组合物，测定液晶组合物的光学(折射率)各向异性和低温保存性。这些结果在以下示出。
表2
Δn光学(折射率)各向异性(25℃、589nm) 低温保存性在螺旋管中2周没有变化的最低温度，单位[℃] 如表2所示，使用了本发明的化合物的液晶组合物与使用了比较化合物的液晶组合物相比，光学(折射率)各向异性(Δn)大，此外，低温保存性也优异。
<实施例4和比较例3> 使用实施例1中获得的化合物No.1，根据下述表3中示出的混合，制备液晶组合物，测定液晶组合物的光学(折射率)各向异性、低温保存性、向列-各向同性相转移温度以及介电常数各向异性。这些结果在以下示出。
表3
Δn光学(折射率)各向异性(25℃、589nm)低温保存性在螺旋管中2周没有变化的最低温度，单位[℃]TNI向列-各向同性相转移温度，单位[℃] Δε介电常数各向异性(25℃，1kHz) 如表3所示，使用了本发明的化合物的液晶组合物与使用了比较化合物的液晶组合物相比，光学(折射率)各向异性(Δn)和介电常数各向异性(Δε)大。此外，本发明的化合物如果与比较化合物2相比，则虽然提高低温保存性的效果相同，但可以大大提高向列-各向同性相转移温度(TNI)，可以扩大液晶相实现温度范围。
<混合例> 在[表4]～[表10]中示出本发明的液晶组合物的优选混合例。
表中的R和R’表示没有被卤素原子取代的碳原子数为1～8的饱和烷基。
表4 <混合例1>
表5 <混合例2>
表6 <混合例3>
表7 <混合例4>
表8 <混合例5>
表9 <混合例6>
表10 <混合例7>
含有具有侧方取代的本发明的化合物而成的液晶组合物具有高光学(折射率)各向异性(Δn)，因此可以满足液晶显示元件对应于高速响应的要求。此外，该液晶组合物的低温保存性优异，具有宽的液晶相实现温度。
权利要求
1.一种下述通式(I)表示的化合物，
式中，R1是氢原子或碳原子数为1～8个的烷基，该烷基也可以具有不饱和键，该烷基中的任意的-CH2-也可以被-O-、-CO-、-COO-或-SiH2-取代，部分或全部的氢原子也可以被卤素原子或氰基取代；
环A是1，4-亚苯基、未取代的1，4-反式亚环己基或2，6-亚萘基，其中，所述1，4-亚苯基中的-CH＝也可以被-N＝取代，所述1，4-反式亚环己基中的-CH2-也可以被-O-或-S-取代；环A中的任意的氢原子也可以被卤素原子、氰基、烷基或烷氧基取代；
Z1和Z2各自独立地是-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-或单键，Z1和Z2中的任意的氢原子也可以被氟原子取代；
m是1或2的数，当m为2时，重复的环A、Z1和Z2也可以各自不同；
n是0或1的数；
X1和X2各自独立地是碳原子数为1～3的烷基或烷氧基或者氢原子，在X1和X2中的一个是氢原子的情况下，另一个必须不是氢原子；
Y1和Y2各自独立地是氢原子、氟原子或氯原子；
Q是氢原子的全部或部分被卤素原子取代了的碳原子数为1～8的饱和或不饱和烷基；
L是氧原子或单键。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，所述通式(I)中的Q是饱和或不饱和的氟代烷基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中，所述通式(I)中的-L-Q是下述部分结构式(II)表示的基团。
-O-CF2-CF＝CF2(II)
4.根据权利要求1或2所述的化合物，其中，所述通式(I)中的R1是非取代的烷基或非取代的链烯基。
5.一种液晶组合物，其含有权利要求1～4的任一项所述的化合物。
6.一种电光学显示元件，其在液晶单元中封入权利要求5所述的液晶组合物。
全文摘要
本发明公开了一种通式(I)表示的化合物。式中，R1是氢原子或碳原子数为1～8个的烷基；环A是1，4-亚苯基、1，4-反式亚环己基或2，6-亚萘基；Z1和Z2是-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-或单键；m是1或2的数；n是0或1的数；X1和X2表示碳原子数为1～3的烷基或烷氧基或者氢原子，在X1和X2中的一个是氢原子的情况下，另一个必须不是氢原子；Y1和Y2是氢原子、氟原子或氯原子；Q是氢原子的全部或部分被卤素原子取代了的碳原子数为1～8的饱和或不饱和烷基；L是氧原子或单键。
文档编号C07C43/225GK101193846SQ20068002037
公开日2008年6月4日 申请日期2006年3月14日 优先权日2005年6月9日
发明者入泽正福, 三浦朋久, 科野裕克 申请人:株式会社艾迪科