JPH0812972A - フェニルビシクロヘキサン誘導体 - Google Patents
フェニルビシクロヘキサン誘導体Info
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- JPH0812972A JPH0812972A JP6152471A JP15247194A JPH0812972A JP H0812972 A JPH0812972 A JP H0812972A JP 6152471 A JP6152471 A JP 6152471A JP 15247194 A JP15247194 A JP 15247194A JP H0812972 A JPH0812972 A JP H0812972A
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- carbon atoms
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 一般式(I)
【化1】
(R1:C1〜12のアルキル、アルケニル又はC2〜
19のアルコキシアルキル、X1〜X7:H又はD、但し
少なくとも1個はD、Y1及びY2:それぞれ独立的に、
H又はF、Z:F、Cl、CN、R2、OR2、CF3、
OCF3、OCF2H、OCN又はOCH2CF3、R2:
C1〜12のアルキル又はアルケニル)で表わされる化
合物の2種以上からなる混合物及びその中間体。 【効果】 この混合物は、対応する重水素置換されたシ
クロヘキサノン誘導体から、工業的にも容易に製造する
ことができる。更にこの混合物は、電気光学的特性に優
れ、且つ低温でも結晶を析出させ難いという優れた特徴
を有する。従って、低温での使用が期待される液晶表示
素子、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示素子の
構成材料として極めて有用である。
19のアルコキシアルキル、X1〜X7:H又はD、但し
少なくとも1個はD、Y1及びY2:それぞれ独立的に、
H又はF、Z:F、Cl、CN、R2、OR2、CF3、
OCF3、OCF2H、OCN又はOCH2CF3、R2:
C1〜12のアルキル又はアルケニル)で表わされる化
合物の2種以上からなる混合物及びその中間体。 【効果】 この混合物は、対応する重水素置換されたシ
クロヘキサノン誘導体から、工業的にも容易に製造する
ことができる。更にこの混合物は、電気光学的特性に優
れ、且つ低温でも結晶を析出させ難いという優れた特徴
を有する。従って、低温での使用が期待される液晶表示
素子、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示素子の
構成材料として極めて有用である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気光学的液晶表示材料
の特性を改善することができる、重水素原子を有する液
晶化合物からなる混合物に関し、更に詳しくは、低温領
域で長期間結晶を析出させない優れた効果を有するフェ
ニルビシクロヘキサン誘導体の混合物に関し、更にこの
混合物の製造中間体として有用な重水素原子を有するシ
クロヘキサノン誘導体の混合物に関する。
の特性を改善することができる、重水素原子を有する液
晶化合物からなる混合物に関し、更に詳しくは、低温領
域で長期間結晶を析出させない優れた効果を有するフェ
ニルビシクロヘキサン誘導体の混合物に関し、更にこの
混合物の製造中間体として有用な重水素原子を有するシ
クロヘキサノン誘導体の混合物に関する。
【0002】
【従来の技術】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、ワープロ、電子
手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いら
れるようになっている。液晶表示方式としては、その代
表的なものにTN(捩れネマチック)型、STN(超捩
れネマチック)型、DS(動的光散乱)型、GH(ゲス
ト・ホスト)型あるいはFLC(強誘電性液晶)等があ
り、また駆動方式としても従来のスタティック駆動から
マルチプレックス駆動が一般的になり、最近ではこのよ
うな単純マトリックス駆動から、TFT(Thin Film Tr
ansistor)やMIM(Metal-Insulator-Metal)等を用
いたアクティブマトリックス駆動が実用化されている。
して、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子
手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いら
れるようになっている。液晶表示方式としては、その代
表的なものにTN(捩れネマチック)型、STN(超捩
れネマチック)型、DS(動的光散乱)型、GH(ゲス
ト・ホスト)型あるいはFLC(強誘電性液晶)等があ
り、また駆動方式としても従来のスタティック駆動から
マルチプレックス駆動が一般的になり、最近ではこのよ
うな単純マトリックス駆動から、TFT(Thin Film Tr
ansistor)やMIM(Metal-Insulator-Metal)等を用
いたアクティブマトリックス駆動が実用化されている。
【0003】これらの表示方式や駆動方式に応じて、液
晶組成物に種々の特性が要求されているが、(1)液晶
相の温度範囲が低温から高温まで広く、広い温度範囲で
駆動できること、(2)しきい値電圧が低く、低電圧で
駆動可能なこと、(3)低粘性であり、高速応答可能な
ことは、表示方式や駆動方式によらず、どの液晶組成物
にも共通して要求されている重要な特性である。
晶組成物に種々の特性が要求されているが、(1)液晶
相の温度範囲が低温から高温まで広く、広い温度範囲で
駆動できること、(2)しきい値電圧が低く、低電圧で
駆動可能なこと、(3)低粘性であり、高速応答可能な
ことは、表示方式や駆動方式によらず、どの液晶組成物
にも共通して要求されている重要な特性である。
【0004】現在までのところ、こうした要求特性を単
独で満たす液晶化合物は知られておらず、種々の液晶化
合物を混合することによって所望の特性を有する液晶組
成物を得ているのが現状である。
独で満たす液晶化合物は知られておらず、種々の液晶化
合物を混合することによって所望の特性を有する液晶組
成物を得ているのが現状である。
【0005】このうち、幅広い温度範囲で液晶相を示す
液晶組成物を得るために、液晶相の温度領域の異なる種
々の液晶化合物を混合する方法が用いられている。この
ような手法を用いる場合、例えば、液晶組成物のネマチ
ック相−等方性液体相転移温度(以下、TN-I点とい
う。)を上昇させる場合には、TN-I点の高い液晶化合
物の混合割合を高くすればよい。しかしながら、このよ
うな化合物はネマチック相の下限温度(以下、TC-N点
という。)も高いので、必然的に得られる液晶組成物の
TC-N点も上昇してしまい、低温で結晶が析出してしま
うものが多く、実用的な液晶組成物として用いることが
できなくなる場合が多い。
液晶組成物を得るために、液晶相の温度領域の異なる種
々の液晶化合物を混合する方法が用いられている。この
ような手法を用いる場合、例えば、液晶組成物のネマチ
ック相−等方性液体相転移温度(以下、TN-I点とい
う。)を上昇させる場合には、TN-I点の高い液晶化合
物の混合割合を高くすればよい。しかしながら、このよ
うな化合物はネマチック相の下限温度(以下、TC-N点
という。)も高いので、必然的に得られる液晶組成物の
TC-N点も上昇してしまい、低温で結晶が析出してしま
うものが多く、実用的な液晶組成物として用いることが
できなくなる場合が多い。
【0006】このようなことから、ネマチック相の温度
範囲が低温領域から高温領域まで広い実用的な液晶組成
物を調製する場合には、一般的に融点の低い液晶化合物
と室温付近でネマチック相を示す液晶化合物とTN-I点
の高い化合物を、経験的に10〜20種類混合すること
により、液晶相の温度範囲を調整している。
範囲が低温領域から高温領域まで広い実用的な液晶組成
物を調製する場合には、一般的に融点の低い液晶化合物
と室温付近でネマチック相を示す液晶化合物とTN-I点
の高い化合物を、経験的に10〜20種類混合すること
により、液晶相の温度範囲を調整している。
【0007】しかしながら、温度範囲を拡大すると同時
に、実際には使用目的に応じて、電気光学的特性や粘性
も最適化しなければならないため、液晶組成物の構成成
分となる液晶化合物としては、他の化合物との相溶性も
含めて数々の要求特性をある程度満たすものでなければ
使用できない。従って、数多い液晶化合物の中でも、実
用的な液晶組成物を調製する上で使用できる化合物の選
択範囲はかなり限定される。
に、実際には使用目的に応じて、電気光学的特性や粘性
も最適化しなければならないため、液晶組成物の構成成
分となる液晶化合物としては、他の化合物との相溶性も
含めて数々の要求特性をある程度満たすものでなければ
使用できない。従って、数多い液晶化合物の中でも、実
用的な液晶組成物を調製する上で使用できる化合物の選
択範囲はかなり限定される。
【0008】例えば、現在、液晶表示装置の主流となり
つつあるTFTやMIM等のアクティブマトリクス駆動
方式用の液晶組成物にも、前述の(1)から(3)の特
性が要求されるが、これらに加えて第4番目の特性とし
て、(4)高い電圧保持率を有することが更に要求され
る。これは、液晶組成物の電圧保持率が低いと、駆動さ
せたはずの画素の輝度が変化するフリッカ現象が起きて
しまうからである。
つつあるTFTやMIM等のアクティブマトリクス駆動
方式用の液晶組成物にも、前述の(1)から(3)の特
性が要求されるが、これらに加えて第4番目の特性とし
て、(4)高い電圧保持率を有することが更に要求され
る。これは、液晶組成物の電圧保持率が低いと、駆動さ
せたはずの画素の輝度が変化するフリッカ現象が起きて
しまうからである。
【0009】一般的に、液晶組成物の電圧保持率を高く
するためには、デバイス中での熱や光等に対して化学的
に安定で、しかも比抵抗値が高くなければならない。こ
のような要求特性を満たす液晶化合物が種々検討された
結果、従来、TN、STNに用いられていた化合物の中
でも、エステル基、シアノ基、ピリミジン環あるいはジ
オキサン環等を有する液晶化合物は、電圧保持率を低下
させるので、アクティブマトリクス用には適さないこと
が明らかになった。
するためには、デバイス中での熱や光等に対して化学的
に安定で、しかも比抵抗値が高くなければならない。こ
のような要求特性を満たす液晶化合物が種々検討された
結果、従来、TN、STNに用いられていた化合物の中
でも、エステル基、シアノ基、ピリミジン環あるいはジ
オキサン環等を有する液晶化合物は、電圧保持率を低下
させるので、アクティブマトリクス用には適さないこと
が明らかになった。
【0010】また、アクティブマトリクス駆動方式にお
いても、表示方式は従来のTN表示方式と同じであるた
め、液晶組成物の誘電率異方性(Δε)は全体として正
であることが必須である。しかしながら、従来使用され
ていたΔεが正の液晶化合物(以下、p形液晶化合物と
する。)の中でも比較的大きなΔεを有するものも、同
様に電圧保持率を低下させるので、下記のような化合物
はアクティブマトリクス駆動用には適さないことが明ら
かになった。
いても、表示方式は従来のTN表示方式と同じであるた
め、液晶組成物の誘電率異方性(Δε)は全体として正
であることが必須である。しかしながら、従来使用され
ていたΔεが正の液晶化合物(以下、p形液晶化合物と
する。)の中でも比較的大きなΔεを有するものも、同
様に電圧保持率を低下させるので、下記のような化合物
はアクティブマトリクス駆動用には適さないことが明ら
かになった。
【0011】
【化8】
【0012】(式中、Rはアルキル基を表わす。) そのため、現在では液晶組成物のΔεを正の適当な値に
するために、官能基としてフルオロ基やクロロ基を有す
る化合物、例えば、下記のようなp形液晶化合物がアク
ティブマトリクス用の材料として用いられている。
するために、官能基としてフルオロ基やクロロ基を有す
る化合物、例えば、下記のようなp形液晶化合物がアク
ティブマトリクス用の材料として用いられている。
【0013】
【化9】
【0014】
【化10】
【0015】(式中、Rはアルキル基を表わし、R’は
アルキル基、アルケニル基又はアルコキシアルキル基を
表わす。) しかしながら、これらの化合物を用いてアクティブマト
リクス駆動に必要な電気光学的特性を達成することはで
きても、アクティブマトリクスに用いられる液晶化合物
は、比較的TN-I点が高いものが多いので、TC-N点が十
分に低い液晶組成物を調製することは非常に難しい。
アルキル基、アルケニル基又はアルコキシアルキル基を
表わす。) しかしながら、これらの化合物を用いてアクティブマト
リクス駆動に必要な電気光学的特性を達成することはで
きても、アクティブマトリクスに用いられる液晶化合物
は、比較的TN-I点が高いものが多いので、TC-N点が十
分に低い液晶組成物を調製することは非常に難しい。
【0016】この問題を解決するために、前記フルオロ
系化合物のうち、同一骨格を有し、且つ末端アルキル基
の炭素原子数が2〜7までの範囲で互いに異なる同族体
を数種添加することによって液晶組成物のTC-N点を低
下させる方法が用いられている。しかしながら、この方
法ではTC-N点はさほど低下せず、しかも末端アルキル
基の炭素原子数が大きくなるほど粘性が上昇する傾向が
あるので、結果的には前述の(3)の応答特性を悪化さ
せてしまう。
系化合物のうち、同一骨格を有し、且つ末端アルキル基
の炭素原子数が2〜7までの範囲で互いに異なる同族体
を数種添加することによって液晶組成物のTC-N点を低
下させる方法が用いられている。しかしながら、この方
法ではTC-N点はさほど低下せず、しかも末端アルキル
基の炭素原子数が大きくなるほど粘性が上昇する傾向が
あるので、結果的には前述の(3)の応答特性を悪化さ
せてしまう。
【0017】このように、前述の(1)から(4)の特
性をすべて満足するアクティブ用液晶組成物は現在のと
ころ得られておらず、アクティブマトリクス用の液晶組
成物としては、(2)〜(4)の特性を満たすことを優
先させており、(1)の温度範囲については、TC-N点
が充分に低くないものでも使用せざるを得ない状況であ
り、当然、低温では結晶が析出しやすいものが多い。
性をすべて満足するアクティブ用液晶組成物は現在のと
ころ得られておらず、アクティブマトリクス用の液晶組
成物としては、(2)〜(4)の特性を満たすことを優
先させており、(1)の温度範囲については、TC-N点
が充分に低くないものでも使用せざるを得ない状況であ
り、当然、低温では結晶が析出しやすいものが多い。
【0018】また、STN液晶表示装置に用いられる液
晶組成物には、前述の(1)から(3)の特性に加え
て、更に4番目の特性として(5)液晶組成物の弾性定
数比(K33/K11)が大きく、高コントラストを達成す
ることが要求されている。更に、STN表示方式は、特
にラップトップコンピューター等の汎用機器に多く適用
されているため、(2)のしきい値電圧が低いことも重
要な要求特性である。
晶組成物には、前述の(1)から(3)の特性に加え
て、更に4番目の特性として(5)液晶組成物の弾性定
数比(K33/K11)が大きく、高コントラストを達成す
ることが要求されている。更に、STN表示方式は、特
にラップトップコンピューター等の汎用機器に多く適用
されているため、(2)のしきい値電圧が低いことも重
要な要求特性である。
【0019】液晶組成物のしきい値電圧を低下させるた
めには、下記の式に従って、液晶組成物の誘電率異方性
Δεを大きくするか、弾性定数Kを小さくする必要があ
る。
めには、下記の式に従って、液晶組成物の誘電率異方性
Δεを大きくするか、弾性定数Kを小さくする必要があ
る。
【0020】
【数1】
【0021】(式中、kは比例定数を、Vthはしきい値
電圧を、Δεは誘電率異方性をそれぞれ表わす。) ここで、Δεの非常に大きな液晶化合物としては例え
ば、下式のような化合物があるが、Δεの大きすぎる化
合物を多量に使用すると、電流値の増大等の問題を引き
起こす場合が多く、実際に液晶表示装置として使用する
場合、信頼性の面で問題がある。
電圧を、Δεは誘電率異方性をそれぞれ表わす。) ここで、Δεの非常に大きな液晶化合物としては例え
ば、下式のような化合物があるが、Δεの大きすぎる化
合物を多量に使用すると、電流値の増大等の問題を引き
起こす場合が多く、実際に液晶表示装置として使用する
場合、信頼性の面で問題がある。
【0022】
【化11】
【0023】(式中、Rはアルキル基を表わす。) また、弾性定数の小さい液晶組成物は、p形液晶化合物
からなる母体液晶と、TN-I点が高く、且つ弾性定数の
比較的小さく、Δεが負の液晶化合物(以下、n形液晶
化合物とする。)の3環系液晶化合物若しくは3環系p
形液晶化合物を混合する方法によって調製される。
からなる母体液晶と、TN-I点が高く、且つ弾性定数の
比較的小さく、Δεが負の液晶化合物(以下、n形液晶
化合物とする。)の3環系液晶化合物若しくは3環系p
形液晶化合物を混合する方法によって調製される。
【0024】弾性定数比K33/K11の値が大きいp形液
晶化合物として、例えば、下式の化合物が用いられる。
晶化合物として、例えば、下式の化合物が用いられる。
【0025】
【化12】
【0026】(式中、R’はアルキル基、アルケニル基
又はアルコキシアルキル基を表わし、Xは水素原子又は
フッ素原子を表わす。) 従って、STNにおけるしきい値電圧特性とコントラス
ト特性を満たすために、このようなp形液晶化合物と前
述の3環系のp形あるいはn形液晶化合物を混合してい
るが、低温領域で結晶が析出しやすい傾向があるという
問題がある。そこで、アクティブマトリクスの場合と同
様に、同一骨格を有し、且つR’の炭素原子数が互いに
異なる同族体を何種類も添加したり、R’がアルケニル
基である場合、二重結合の位置が互いに異なる同族体を
何種類も添加して、得られる液晶組成物のTC-N点を低
下させている。
又はアルコキシアルキル基を表わし、Xは水素原子又は
フッ素原子を表わす。) 従って、STNにおけるしきい値電圧特性とコントラス
ト特性を満たすために、このようなp形液晶化合物と前
述の3環系のp形あるいはn形液晶化合物を混合してい
るが、低温領域で結晶が析出しやすい傾向があるという
問題がある。そこで、アクティブマトリクスの場合と同
様に、同一骨格を有し、且つR’の炭素原子数が互いに
異なる同族体を何種類も添加したり、R’がアルケニル
基である場合、二重結合の位置が互いに異なる同族体を
何種類も添加して、得られる液晶組成物のTC-N点を低
下させている。
【0027】しかしながら、このような方法では、炭素
原子数の違いあるいは二重結合の位置の違いによって、
化合物の弾性定数比K33/K11の値も大きく異なるの
で、結局、得られる液晶組成物の弾性定数比K33/K11
が小さくなり、コントラストが低下してしまう場合が多
い。また、同族体を添加する方法ではTC-N点の低下に
も限界があることに加えて、粘性が増大し、応答速度が
遅くなるという問題もあり、これらの問題点を考慮した
上で液晶組成物の組成設計をすることは非常に難しい。
原子数の違いあるいは二重結合の位置の違いによって、
化合物の弾性定数比K33/K11の値も大きく異なるの
で、結局、得られる液晶組成物の弾性定数比K33/K11
が小さくなり、コントラストが低下してしまう場合が多
い。また、同族体を添加する方法ではTC-N点の低下に
も限界があることに加えて、粘性が増大し、応答速度が
遅くなるという問題もあり、これらの問題点を考慮した
上で液晶組成物の組成設計をすることは非常に難しい。
【0028】現状では、しきい値電圧が1.2V程度の
しきい値電圧の低いSTN用液晶組成物も調製されては
いるが、上述のように弾性定数比K33/K11の値が充分
大きくないので、低電圧駆動で、高いコントラストのS
TN液晶表示装置は現在のところ作製されていない。
しきい値電圧の低いSTN用液晶組成物も調製されては
いるが、上述のように弾性定数比K33/K11の値が充分
大きくないので、低電圧駆動で、高いコントラストのS
TN液晶表示装置は現在のところ作製されていない。
【0029】ここまで説明してきたように、前述の
(1)の液晶相の温度範囲の広い液晶組成物としては、
液晶組成物のTN-I点が高いことはもちろん、TC-N点が
低いことも要求されるが、実際には、TC-N点よりも高
い温度であっても、長期間低温領域で保存すると結晶が
析出してしまう材料も少なくないので、信頼性の高い液
晶表示装置には、低温領域でも長期間液晶組成物中に結
晶が析出せず、表示画面全体に環境温度変化による表示
欠陥のないことが要求される。
(1)の液晶相の温度範囲の広い液晶組成物としては、
液晶組成物のTN-I点が高いことはもちろん、TC-N点が
低いことも要求されるが、実際には、TC-N点よりも高
い温度であっても、長期間低温領域で保存すると結晶が
析出してしまう材料も少なくないので、信頼性の高い液
晶表示装置には、低温領域でも長期間液晶組成物中に結
晶が析出せず、表示画面全体に環境温度変化による表示
欠陥のないことが要求される。
【0030】液晶組成物のTC-N点は、個々の液晶単体
物質で構成される混合系組成物が過冷却現象を示す場合
が多いので、TC-N点は液晶組成物を液体窒素等で固化
あるいはガラス状態に充分低温(例えば−70℃)に冷
却して結晶化をはかり、しかるのちに温度を徐々に上昇
させながら固体からネマチック相への転移温度を測定
し、これをもってTC-N点としている。
物質で構成される混合系組成物が過冷却現象を示す場合
が多いので、TC-N点は液晶組成物を液体窒素等で固化
あるいはガラス状態に充分低温(例えば−70℃)に冷
却して結晶化をはかり、しかるのちに温度を徐々に上昇
させながら固体からネマチック相への転移温度を測定
し、これをもってTC-N点としている。
【0031】しかしながら、成分数が10〜20種類の
実用的な液晶組成物の場合、共融混合物ではないため、
前述の測定に基づくネマチック相の下限温度より高い温
度で保存したとしても、結晶が析出してしまう場合が多
々あり、結局駆動可能な温度範囲は狭められてしまう。
実用的な液晶組成物の場合、共融混合物ではないため、
前述の測定に基づくネマチック相の下限温度より高い温
度で保存したとしても、結晶が析出してしまう場合が多
々あり、結局駆動可能な温度範囲は狭められてしまう。
【0032】例えば、TC-N点が−70℃であるにもか
かわらず、室温で結晶が析出するというものも珍しくな
い。また、前述のように車載用あるいは航空機用などに
は−40℃から110℃までの幅広い温度範囲で安定に
ネマチック相を示すことが要求されているが、−55℃
の低温で保存しても結晶が析出しない液晶組成物は現在
のところ得られていない。そのため、実際に車載用とし
て汎用されている液晶組成物でさえ、例えば、−25℃
で保存すると1週間程度で結晶が析出してしまうものも
ある。
かわらず、室温で結晶が析出するというものも珍しくな
い。また、前述のように車載用あるいは航空機用などに
は−40℃から110℃までの幅広い温度範囲で安定に
ネマチック相を示すことが要求されているが、−55℃
の低温で保存しても結晶が析出しない液晶組成物は現在
のところ得られていない。そのため、実際に車載用とし
て汎用されている液晶組成物でさえ、例えば、−25℃
で保存すると1週間程度で結晶が析出してしまうものも
ある。
【0033】このような例からも、液晶組成物のTC-N
点が非常に低くても、それより高い温度で結晶が析出し
ないとは限らないので、前述の(1)の特性を満たすも
のとしては、TC-N点が低いことではなく、低温領域で
も結晶が析出しないことが高い信頼性を得るために必要
とされる。
点が非常に低くても、それより高い温度で結晶が析出し
ないとは限らないので、前述の(1)の特性を満たすも
のとしては、TC-N点が低いことではなく、低温領域で
も結晶が析出しないことが高い信頼性を得るために必要
とされる。
【0034】以上述べたように、液晶組成物はその表示
方式や駆動方式に適応するように種々の液晶化合物を混
合することによって調製されるが、現在使用されている
液晶化合物だけでは特性の改善には限界がある。特に、
汎用の液晶組成物は電気光学的特性を満足することに主
眼が置かれて組成設計されている場合が多い。しかしな
がら、そのような汎用の液晶組成物の中でも、特にTF
TやMIM等のアクティブマトリクス駆動方式用の液晶
組成物や、STN液晶表示装置用の液晶組成物において
は、(1)の液晶相の温度範囲が広いものであって、且
つ低温領域で結晶が析出しないことで、実用上高い信頼
性を得ている材料はほとんど存在しない。
方式や駆動方式に適応するように種々の液晶化合物を混
合することによって調製されるが、現在使用されている
液晶化合物だけでは特性の改善には限界がある。特に、
汎用の液晶組成物は電気光学的特性を満足することに主
眼が置かれて組成設計されている場合が多い。しかしな
がら、そのような汎用の液晶組成物の中でも、特にTF
TやMIM等のアクティブマトリクス駆動方式用の液晶
組成物や、STN液晶表示装置用の液晶組成物において
は、(1)の液晶相の温度範囲が広いものであって、且
つ低温領域で結晶が析出しないことで、実用上高い信頼
性を得ている材料はほとんど存在しない。
【0035】前述の(2)〜(5)の特性をほぼ満足す
る汎用の液晶組成物は、その使用目的により温度は異な
るが、比較的低い温度で保存しても約1カ月間結晶が析
出しなければ、信頼性の高い実用液晶として認識されて
いる。
る汎用の液晶組成物は、その使用目的により温度は異な
るが、比較的低い温度で保存しても約1カ月間結晶が析
出しなければ、信頼性の高い実用液晶として認識されて
いる。
【0036】しかしながら、このような液晶組成物を用
いた場合、それを構成材料とする液晶表示装置は使用す
る環境温度が当然制限されている。このようなことから
も明らかなように、より低温でも結晶が析出しない、信
頼性の高い液晶組成物であって、各種の表示方式や駆動
方式に要求される電気光学的特性を充分に満足する液晶
組成物が望まれているにもかかわらず、このような液晶
組成物は現在のところ得られていないのである。
いた場合、それを構成材料とする液晶表示装置は使用す
る環境温度が当然制限されている。このようなことから
も明らかなように、より低温でも結晶が析出しない、信
頼性の高い液晶組成物であって、各種の表示方式や駆動
方式に要求される電気光学的特性を充分に満足する液晶
組成物が望まれているにもかかわらず、このような液晶
組成物は現在のところ得られていないのである。
【0037】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、液晶材料に添加することにより低温領域に
おける結晶析出の問題点を顕著に改善できるという効果
を示し、しかもしきい値電圧等の電気光学的特性等を悪
化させることのない液晶材料を提供することにある。
する課題は、液晶材料に添加することにより低温領域に
おける結晶析出の問題点を顕著に改善できるという効果
を示し、しかもしきい値電圧等の電気光学的特性等を悪
化させることのない液晶材料を提供することにある。
【0038】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討したが、現在汎用されている
液晶化合物だけでは、前述のように特性の改善には限界
があった。従って、本発明者らは、汎用の液晶組成物に
は全く用いられていない液晶材料を開発する必要がある
と考えた。
を解決するために鋭意検討したが、現在汎用されている
液晶化合物だけでは、前述のように特性の改善には限界
があった。従って、本発明者らは、汎用の液晶組成物に
は全く用いられていない液晶材料を開発する必要がある
と考えた。
【0039】そこで、本発明者らは種々の文献に着目し
たが、その中で重水素原子(D)を有する液晶化合物に
ついては、以下に示すように既に数例の報告がある。 1) H.Gasparoux等,Ann.ReV.Phys.Chem.,27, 175(1976) 2) G.W.Gray等, Mol.Cryst.Liq.Cryst.,41, 75(1977) 3) A.J.Leadbetter等, J.Phys.[Paris]coll C3, 40,
125(1979) 4) A.Kolbe等, Z.Naturforsch.,23a, 1237(1968) 5) J.D.Rowell等, J.Chem.Phys.,43, 3442(1965) 6) W.D.Philips等, J.Chem.Phys.,41, 2551(1964) 7) A.F.Martins等, Mol.Cryst.Liq.Cryst.,14, 85(197
1) 8) E.T.Samulski等, Phys.Rev.Lett.,29, 340(1972) 9) H.Zimmermann等,Liquid Crystals.,4, 591(1989)
たが、その中で重水素原子(D)を有する液晶化合物に
ついては、以下に示すように既に数例の報告がある。 1) H.Gasparoux等,Ann.ReV.Phys.Chem.,27, 175(1976) 2) G.W.Gray等, Mol.Cryst.Liq.Cryst.,41, 75(1977) 3) A.J.Leadbetter等, J.Phys.[Paris]coll C3, 40,
125(1979) 4) A.Kolbe等, Z.Naturforsch.,23a, 1237(1968) 5) J.D.Rowell等, J.Chem.Phys.,43, 3442(1965) 6) W.D.Philips等, J.Chem.Phys.,41, 2551(1964) 7) A.F.Martins等, Mol.Cryst.Liq.Cryst.,14, 85(197
1) 8) E.T.Samulski等, Phys.Rev.Lett.,29, 340(1972) 9) H.Zimmermann等,Liquid Crystals.,4, 591(1989)
【0040】しかしながら、これらの報告において、4
−アルコキシ安息香酸のカルボキシル基における水素原
子(H)を重水素原子(D)で置換した例(文献(1))
以外はすべて、末端基中の水素原子(H)を重水素原子
(D)で置換するか、あるいはベンゼン環に結合する水
素原子(H)を重水素原子(D)で置換した例であっ
た。しかもこれらの文献には、その化合物を液晶組成物
に添加した例すらも記載されていない。
−アルコキシ安息香酸のカルボキシル基における水素原
子(H)を重水素原子(D)で置換した例(文献(1))
以外はすべて、末端基中の水素原子(H)を重水素原子
(D)で置換するか、あるいはベンゼン環に結合する水
素原子(H)を重水素原子(D)で置換した例であっ
た。しかもこれらの文献には、その化合物を液晶組成物
に添加した例すらも記載されていない。
【0041】そこで、本発明者らは、これまでに報告さ
れていない、飽和炭化水素環に結合する水素原子(H)
を重水素原子(D)で置換することを試みたが、これに
よって得られる液晶材料は、前述の文献からは全く予想
もできないような、優れた特性を有していることが明ら
かになった。即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、一般式(I)
れていない、飽和炭化水素環に結合する水素原子(H)
を重水素原子(D)で置換することを試みたが、これに
よって得られる液晶材料は、前述の文献からは全く予想
もできないような、優れた特性を有していることが明ら
かになった。即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、一般式(I)
【0042】
【化13】
【0043】(式中、R1は炭素原子数1〜12のアル
キル基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、又は炭素
原子数1〜7のアルコキシル基により置換された炭素原
子数1〜12のアルキル基を表わし、X1、X2、X3、
X4、X5、X6及びX7はそれぞれ独立的に、水素原子
(H)又は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1
個は重水素原子(D)を表わし、Y1及びY2はそれぞれ
独立的に、水素原子又はフッ素原子を表わし、Zはフッ
素原子、塩素原子、シアノ基、−R2、−OR2、−CF
3、−OCF3、−OCF2H、−OCN又は−OCH2C
F3を表わし、R2は炭素原子数1〜12のアルキル基又
は炭素原子数2〜12のアルケニル基を表わし、シクロ
ヘキサン環はトランス配置である。)で表わされる2種
以上の化合物が、(1)互いにX1〜X7における重水素
原子(D)の数及び/又は置換位置が異なり、且つ
(2)互いにR1、Y1、Y2及びZが同一であるが、こ
のうち(3)互いにX1〜X4がすべて水素原子(H)
であるか、又は互いにX5〜X7がすべて水素原子
(H)であるものを除くことを特徴とする、前記一般式
(I)で表わされる化合物の2種以上からなる混合物
(以下、一般式(I)の混合物とする)を提供する。
キル基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、又は炭素
原子数1〜7のアルコキシル基により置換された炭素原
子数1〜12のアルキル基を表わし、X1、X2、X3、
X4、X5、X6及びX7はそれぞれ独立的に、水素原子
(H)又は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1
個は重水素原子(D)を表わし、Y1及びY2はそれぞれ
独立的に、水素原子又はフッ素原子を表わし、Zはフッ
素原子、塩素原子、シアノ基、−R2、−OR2、−CF
3、−OCF3、−OCF2H、−OCN又は−OCH2C
F3を表わし、R2は炭素原子数1〜12のアルキル基又
は炭素原子数2〜12のアルケニル基を表わし、シクロ
ヘキサン環はトランス配置である。)で表わされる2種
以上の化合物が、(1)互いにX1〜X7における重水素
原子(D)の数及び/又は置換位置が異なり、且つ
(2)互いにR1、Y1、Y2及びZが同一であるが、こ
のうち(3)互いにX1〜X4がすべて水素原子(H)
であるか、又は互いにX5〜X7がすべて水素原子
(H)であるものを除くことを特徴とする、前記一般式
(I)で表わされる化合物の2種以上からなる混合物
(以下、一般式(I)の混合物とする)を提供する。
【0044】このうち、一般式(I)において、R1が
炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基又は炭素原子数2
〜7の直鎖状アルケニル基を表わし、Zがフッ素原子、
塩素原子、シアノ基、炭素原子数1〜7の直鎖状アルキ
ル基又はアルコキシル基、−OCF3又は−OCH2CF
3を表わすことを特徴とする前記一般式(I)の混合物
が好ましい。
炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基又は炭素原子数2
〜7の直鎖状アルケニル基を表わし、Zがフッ素原子、
塩素原子、シアノ基、炭素原子数1〜7の直鎖状アルキ
ル基又はアルコキシル基、−OCF3又は−OCH2CF
3を表わすことを特徴とする前記一般式(I)の混合物
が好ましい。
【0045】また、特に一般式(I)において、R1
が炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基を表わし、Zは
フッ素原子を表わす前記一般式(I)の混合物、一般
式(I)において、R1が炭素原子数2〜7の直鎖状ア
ルケニル基を表わし、Y1及びY2のうち少なくとも一方
はフッ素原子を表わし、Zはフッ素原子を表わすことを
特徴とする前記一般式(I)で表わされる混合物が好ま
しい。このの中でもY1及びY2が共にフッ素原子を表
わすものが最も好ましい。
が炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基を表わし、Zは
フッ素原子を表わす前記一般式(I)の混合物、一般
式(I)において、R1が炭素原子数2〜7の直鎖状ア
ルケニル基を表わし、Y1及びY2のうち少なくとも一方
はフッ素原子を表わし、Zはフッ素原子を表わすことを
特徴とする前記一般式(I)で表わされる混合物が好ま
しい。このの中でもY1及びY2が共にフッ素原子を表
わすものが最も好ましい。
【0046】上述のように、一般式(I)において、X
1、X2、X3、X4、X5、X6及びX 7はそれぞれ水素原
子(H)又は重水素原子(D)であり、そのうちの少な
くとも1個は重水素原子(D)であることから、一般式
(I)で表わされる化合物におけるR1、Y1、Y2及び
Zを特定のものに固定した場合、重水素原子(D)の数
及び/又は置換位置の違いによって、一般式(I)の化
合物には立体異性体を含めると100種以上もの化合物
が存在し得ることになる。
1、X2、X3、X4、X5、X6及びX 7はそれぞれ水素原
子(H)又は重水素原子(D)であり、そのうちの少な
くとも1個は重水素原子(D)であることから、一般式
(I)で表わされる化合物におけるR1、Y1、Y2及び
Zを特定のものに固定した場合、重水素原子(D)の数
及び/又は置換位置の違いによって、一般式(I)の化
合物には立体異性体を含めると100種以上もの化合物
が存在し得ることになる。
【0047】ところが、後述するようにその製造工程に
おいて、これらを選択的に1種ずつ製造することは、製
造工程が煩雑になり、コストの上昇につながるため有利
ではない。このため、重水素原子(D)の数及び/又は
置換位置の違いによる100種以上の同族体のうちの数
種の化合物からなる混合物の状態で使用することは、液
晶材料として何等差し支えがない。逆に混合物として用
いることにより、低温領域における結晶析出が起こりに
くくなることや、他の液晶化合物との相溶性が向上する
といった優れた特徴が得られ、むしろ一般式(I)で表
わされる1種の化合物単独で用いる場合よりも好まし
い。
おいて、これらを選択的に1種ずつ製造することは、製
造工程が煩雑になり、コストの上昇につながるため有利
ではない。このため、重水素原子(D)の数及び/又は
置換位置の違いによる100種以上の同族体のうちの数
種の化合物からなる混合物の状態で使用することは、液
晶材料として何等差し支えがない。逆に混合物として用
いることにより、低温領域における結晶析出が起こりに
くくなることや、他の液晶化合物との相溶性が向上する
といった優れた特徴が得られ、むしろ一般式(I)で表
わされる1種の化合物単独で用いる場合よりも好まし
い。
【0048】また、このような本発明の混合物の中で
も、一般式(I)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物における重水素原子(D)の数の割合が、一般
式(I)におけるX1、X2、X3、X4、X5、X6及びX
7の総数に対して、30〜95%の範囲にある混合物が
好ましく、更に40〜90%の範囲、その中でも60〜
85%の範囲が特に好ましい。
も、一般式(I)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物における重水素原子(D)の数の割合が、一般
式(I)におけるX1、X2、X3、X4、X5、X6及びX
7の総数に対して、30〜95%の範囲にある混合物が
好ましく、更に40〜90%の範囲、その中でも60〜
85%の範囲が特に好ましい。
【0049】本発明の一般式(I)の混合物は、例え
ば、以下の中間体を経由して製造することができる。一
般式(II)
ば、以下の中間体を経由して製造することができる。一
般式(II)
【0050】
【化14】
【0051】(式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、
X7、Y1、Y2及びZは一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わす。)で表わされる2種以上の化合物
からなる混合物(以下、一般式(II)の混合物とす
る)を中間体として、対応する重水素置換されていなて
化合物の場合と全く同様にして製造することができる。
X7、Y1、Y2及びZは一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わす。)で表わされる2種以上の化合物
からなる混合物(以下、一般式(II)の混合物とす
る)を中間体として、対応する重水素置換されていなて
化合物の場合と全く同様にして製造することができる。
【0052】一般式(II)の混合物のうち、Y1、Y2
及びZがすべてフッ素原子であることを特徴とする混合
物が好ましく、一般式(I)の混合物と同様に、一般式
(II)で表わされる2種以上の化合物からなる混合物
における重水素原子(D)の数の割合が、一般式(I
I)におけるX1、X2、X3、X4、X5、X6及びX7の
総数に対して、30〜95%の範囲にあることが好まし
く、更に40〜90%の範囲が好ましく、60〜85%
の範囲が特に好ましい。このような一般式(II)の混
合物を、式(Xa)
及びZがすべてフッ素原子であることを特徴とする混合
物が好ましく、一般式(I)の混合物と同様に、一般式
(II)で表わされる2種以上の化合物からなる混合物
における重水素原子(D)の数の割合が、一般式(I
I)におけるX1、X2、X3、X4、X5、X6及びX7の
総数に対して、30〜95%の範囲にあることが好まし
く、更に40〜90%の範囲が好ましく、60〜85%
の範囲が特に好ましい。このような一般式(II)の混
合物を、式(Xa)
【0053】
【化15】CH3OCH=PPh3 (Xa) のウィッティヒ反応剤と反応させ、次いで酸処理を行
い、更に塩基でトランス体に異性化させることにより、
一般式(XI)
い、更に塩基でトランス体に異性化させることにより、
一般式(XI)
【0054】
【化16】
【0055】(式中、mは0〜10の整数を表わし、Y
1、Y2、Z、X1、X2、X3、X4、X 5、X6及びX7は
一般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わす。)
で表わされる重水素置換されたアルデヒド誘導体のう
ち、m=0の化合物2種以上からなる混合物(以下、一
般式(XI)の混合物とする)を得ることができる。こ
れと式(Xa)の化合物との反応を更にm回繰り返すこ
とにより、m=0以外の一般式(XI)の混合物を得る
ことができる。あるいは、式(Xa)の化合物との反応
を3回繰り返すかわりに、式(Xb)
1、Y2、Z、X1、X2、X3、X4、X 5、X6及びX7は
一般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わす。)
で表わされる重水素置換されたアルデヒド誘導体のう
ち、m=0の化合物2種以上からなる混合物(以下、一
般式(XI)の混合物とする)を得ることができる。こ
れと式(Xa)の化合物との反応を更にm回繰り返すこ
とにより、m=0以外の一般式(XI)の混合物を得る
ことができる。あるいは、式(Xa)の化合物との反応
を3回繰り返すかわりに、式(Xb)
【0056】
【化17】
【0057】のウィッティヒ反応剤を反応させ、次いで
二重結合を水素添加した後に加水分解してもよい。以上
の一般式(II)あるいは一般式(XI)の混合物を用
いて、例えば、以下のようにして本発明の一般式(I)
の混合物を製造できる。 (イ) 一般式(I)において、R1=アルケニル基で
ある一般式(Ib)の混合物の場合 一般式(XI)の混合物と一般式(Xc)
二重結合を水素添加した後に加水分解してもよい。以上
の一般式(II)あるいは一般式(XI)の混合物を用
いて、例えば、以下のようにして本発明の一般式(I)
の混合物を製造できる。 (イ) 一般式(I)において、R1=アルケニル基で
ある一般式(Ib)の混合物の場合 一般式(XI)の混合物と一般式(Xc)
【0058】
【化18】R3CH=PPh3 (Xc) (式中、R3は水素原子又は炭素原子数1〜10のアル
キル基を表わす。)で表わされるウィッティヒ反応剤と
を反応させることにより、一般式(I)の混合物のう
ち、R1が任意の位置に二重結合を有するアルケニル基
である一般式(Ib)
キル基を表わす。)で表わされるウィッティヒ反応剤と
を反応させることにより、一般式(I)の混合物のう
ち、R1が任意の位置に二重結合を有するアルケニル基
である一般式(Ib)
【0059】
【化19】
【0060】(式中、m、R3は前述と同じ意味を表わ
し、Y1、Y2、Z、X1、X2、X3、X 4、X5、X6及び
X7は一般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わ
す。)の混合物を得ることができる。R3が水素原子以
外の場合には、得られる一般式(Ib)の混合物におけ
るアルケニル基の二重結合はシス体が主として得られる
が、これはベンゼンスルフィン酸等によりトランス体に
異性化させることが可能である。 (ロ) 一般式(I)において、R1=アルキル基であ
る一般式(Ia)の混合物の場合 上記(イ)で得られた一般式(Ib)の混合物を水素添
加することにより、対応するR1がアルキル基である一
般式(Ia)
し、Y1、Y2、Z、X1、X2、X3、X 4、X5、X6及び
X7は一般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わ
す。)の混合物を得ることができる。R3が水素原子以
外の場合には、得られる一般式(Ib)の混合物におけ
るアルケニル基の二重結合はシス体が主として得られる
が、これはベンゼンスルフィン酸等によりトランス体に
異性化させることが可能である。 (ロ) 一般式(I)において、R1=アルキル基であ
る一般式(Ia)の混合物の場合 上記(イ)で得られた一般式(Ib)の混合物を水素添
加することにより、対応するR1がアルキル基である一
般式(Ia)
【0061】
【化20】
【0062】(式中、Y1、Y2、Z、X1、X2、X3、
X4、X5、X6及びX7は一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わし、R4は炭素原子数1〜12のアル
キル基を表わす。)の混合物を得ることができる。ある
いは前述の一般式(II)の混合物と一般式(Xd)
X4、X5、X6及びX7は一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わし、R4は炭素原子数1〜12のアル
キル基を表わす。)の混合物を得ることができる。ある
いは前述の一般式(II)の混合物と一般式(Xd)
【0063】
【化21】R5CH=PPh3 (Xd) (式中、R5は水素原子又は炭素原子数1〜11のアル
キル基を表わす)のウィッティヒ反応剤とを反応させて
得られるアルキリデンシクロヘキサン誘導体を水素添加
し、次いでシス体を分離することによっても得ることが
できる。あるいは一般式(II)の混合物に一般式(X
IIa)
キル基を表わす)のウィッティヒ反応剤とを反応させて
得られるアルキリデンシクロヘキサン誘導体を水素添加
し、次いでシス体を分離することによっても得ることが
できる。あるいは一般式(II)の混合物に一般式(X
IIa)
【0064】
【化22】R6−M (XIIa) (式中、R6は炭素原子数1〜12のアルキル基を表わ
し、MはMgBr、MgCl、MgI又はLiを表わ
す。)の有機金属反応剤を反応させ、次いで酸で脱水し
てシクロヘキセン誘導体を得て、これを水素添加し、次
いでシス体を分離することによっても得ることができ
る。ただし、この場合には得られた一般式(Ia)の混
合物はX1〜X4のうち少なくとも1個は水素原子(H)
である。
し、MはMgBr、MgCl、MgI又はLiを表わ
す。)の有機金属反応剤を反応させ、次いで酸で脱水し
てシクロヘキセン誘導体を得て、これを水素添加し、次
いでシス体を分離することによっても得ることができ
る。ただし、この場合には得られた一般式(Ia)の混
合物はX1〜X4のうち少なくとも1個は水素原子(H)
である。
【0065】一般式(Ia)において、ZがOR2を表
わし、且つR2がアルケニル基を表わす場合、上記の製
造方法ではR2も同時に還元されてしまうため、製造が
困難である。その場合には一般式(II)あるいは一般
式(XI)において、ZがOCH2Ph基である一般式
(IIp)あるいは一般式(XIp)の混合物を用いて
同様に行い、一般式(Ia)においてZがOHである一
般式(Ip)
わし、且つR2がアルケニル基を表わす場合、上記の製
造方法ではR2も同時に還元されてしまうため、製造が
困難である。その場合には一般式(II)あるいは一般
式(XI)において、ZがOCH2Ph基である一般式
(IIp)あるいは一般式(XIp)の混合物を用いて
同様に行い、一般式(Ia)においてZがOHである一
般式(Ip)
【0066】
【化23】
【0067】(式中、R4は前述と同じ意味を表わし、
Y1、Y2、X1、X2、X3、X4、X5、X6及びX7は一
般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わす。)の
混合物を得る。これを、一般式(Xe)
Y1、Y2、X1、X2、X3、X4、X5、X6及びX7は一
般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わす。)の
混合物を得る。これを、一般式(Xe)
【0068】
【化24】R2−W (Xe) (式中、R2はアルケニル基を表わし、Wは塩素原子、
臭素原子、沃素原子、p−トルエンスルホニル基等の脱
離基を表わす。)と塩基存在下に反応させることにより
得ることができる。 (ハ) 一般式(I)において、R1=アルコキシアル
キル基である混合物の場合 一般式(XI)の混合物を、水素化アルミニウムリチウ
ムあるいは水素化ホウ素ナトリウム等により還元して、
一般式(XIII)
臭素原子、沃素原子、p−トルエンスルホニル基等の脱
離基を表わす。)と塩基存在下に反応させることにより
得ることができる。 (ハ) 一般式(I)において、R1=アルコキシアル
キル基である混合物の場合 一般式(XI)の混合物を、水素化アルミニウムリチウ
ムあるいは水素化ホウ素ナトリウム等により還元して、
一般式(XIII)
【0069】
【化25】
【0070】(式中、mは前述と同じ意味を表わし、Y
1、Y2、Z、X1、X2、X3、X4、X 5、X6及びX7は
一般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わす。)
で表わされるヒドロキシアルキル誘導体の混合物を得
る。これを一般式(Xf)
1、Y2、Z、X1、X2、X3、X4、X 5、X6及びX7は
一般式(I)の混合物におけると同じ意味を表わす。)
で表わされるヒドロキシアルキル誘導体の混合物を得
る。これを一般式(Xf)
【0071】
【化26】R7−W (Xf) (式中、R7は炭素原子数1〜7のアルキル基を表わ
し、Wは前述と同じ意味を表わす。)と塩基存在下に反
応させることにより得ることができる。
し、Wは前述と同じ意味を表わす。)と塩基存在下に反
応させることにより得ることができる。
【0072】一般式(I)においてZが−OR2又は−
OCH2CF3を表わす場合には、前述のように一般式
(Ip)の混合物をアルキル化(あるいはアルケニル
化)することによっても得ることができ、Zが−OCF
2Hの場合には一般式(Ip)の混合物を蟻酸エステル
とした後にジエチルアミノ三弗化硫黄(DAST)等の
フッ素化剤と反応させることにより得ることができる。
また、一般式(I)において、Zがフッ素原子、塩素原
子あるいはシアノ基を表わす場合には、一般式(I)に
おいてZが水素原子である一般式(Ih)
OCH2CF3を表わす場合には、前述のように一般式
(Ip)の混合物をアルキル化(あるいはアルケニル
化)することによっても得ることができ、Zが−OCF
2Hの場合には一般式(Ip)の混合物を蟻酸エステル
とした後にジエチルアミノ三弗化硫黄(DAST)等の
フッ素化剤と反応させることにより得ることができる。
また、一般式(I)において、Zがフッ素原子、塩素原
子あるいはシアノ基を表わす場合には、一般式(I)に
おいてZが水素原子である一般式(Ih)
【0073】
【化27】
【0074】(式中、R1、Y1、Y2、X1、X2、X3、
X4、X5、X6及びX7は一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わす。)の混合物をニトロ化し、次いで
還元して一般式(In)
X4、X5、X6及びX7は一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わす。)の混合物をニトロ化し、次いで
還元して一般式(In)
【0075】
【化28】
【0076】(式中、R1、Y1、Y2、X1、X2、X3、
X4、X5、X6及びX7は一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わす。)の混合物とし、これをジアゾ分
解することによっても得ることができる。前述の一般式
(Ip)の混合物は、この一般式(In)の混合物のジ
アゾ分解によっても得ることができる。同様に、一般式
(In)の混合物のジアゾ分解により、一般式(I)に
おいて、Zが臭素原子あるいは沃素原子を表わす一般式
(Ix)の混合物を得ることができるが、この一般式
(Ix)の混合物をシアン化銅(I)と反応させること
により、Zがシアノ基である一般式(I)の混合物を得
ることもできる。
X4、X5、X6及びX7は一般式(I)の混合物における
と同じ意味を表わす。)の混合物とし、これをジアゾ分
解することによっても得ることができる。前述の一般式
(Ip)の混合物は、この一般式(In)の混合物のジ
アゾ分解によっても得ることができる。同様に、一般式
(In)の混合物のジアゾ分解により、一般式(I)に
おいて、Zが臭素原子あるいは沃素原子を表わす一般式
(Ix)の混合物を得ることができるが、この一般式
(Ix)の混合物をシアン化銅(I)と反応させること
により、Zがシアノ基である一般式(I)の混合物を得
ることもできる。
【0077】一般式(I)において、ZがR2を表わす
場合は、一般式(Ix)の混合物をグリニヤール反応剤
等の有機金属反応剤とし、触媒(銅系あるいはニッケル
系が用いられる。)存在下に一般式(Xe)の化合物と
反応させることにより得ることができる。あるいは一般
式(Ih)の混合物に対応する酸クロリドを、ルイス酸
存在下に反応させた後、カルボニル基を還元しても得る
ことができる。あるいは、一般式(I)の混合物は一般
式(III)
場合は、一般式(Ix)の混合物をグリニヤール反応剤
等の有機金属反応剤とし、触媒(銅系あるいはニッケル
系が用いられる。)存在下に一般式(Xe)の化合物と
反応させることにより得ることができる。あるいは一般
式(Ih)の混合物に対応する酸クロリドを、ルイス酸
存在下に反応させた後、カルボニル基を還元しても得る
ことができる。あるいは、一般式(I)の混合物は一般
式(III)
【0078】
【化29】
【0079】(式中、R1は一般式(I)の混合物にお
けると同じ意味を表わし、X1、X2、X3、X4、X5、
X6、X7及びX8はそれぞれ独立的に、水素原子(H)
又は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1個は重
水素原子(D)を表わし、シクロヘキサン環はトランス
配置である。)で表わされる2種以上の化合物が、
(1)互いにX1〜X8における重水素原子(D)の数及
び/又は置換位置が異なり、且つ(2)互いにR1が同
一であるが、このうち(3)互いにX1〜X4がすべて
水素原子(H)であるか、又は互いにX5〜X8がすべ
て水素原子(H)であるものを除くことを特徴とする、
前記一般式(III)で表わされる化合物の2種以上か
らなる混合物(以下、一般式(III)の混合物とす
る)を中間体としても製造することができる。即ち一般
式(XIV)
けると同じ意味を表わし、X1、X2、X3、X4、X5、
X6、X7及びX8はそれぞれ独立的に、水素原子(H)
又は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1個は重
水素原子(D)を表わし、シクロヘキサン環はトランス
配置である。)で表わされる2種以上の化合物が、
(1)互いにX1〜X8における重水素原子(D)の数及
び/又は置換位置が異なり、且つ(2)互いにR1が同
一であるが、このうち(3)互いにX1〜X4がすべて
水素原子(H)であるか、又は互いにX5〜X8がすべ
て水素原子(H)であるものを除くことを特徴とする、
前記一般式(III)で表わされる化合物の2種以上か
らなる混合物(以下、一般式(III)の混合物とす
る)を中間体としても製造することができる。即ち一般
式(XIV)
【0080】
【化30】
【0081】(式中、Y1及びY2は一般式(I)の混合
物におけると同じ意味を表わし、Z”はフッ素原子、水
素原子、−R2、−OR2、−OCH2Ph、−CF3、−
OCF 3、−OCF2H又は−OCH2CF3を表わし、R
2は炭素原子数1〜12のアルキル基又は炭素原子数2
〜12のアルケニル基を表わし、W’は塩素原子、臭素
原子又は沃素原子を表わす。)から調製されたグリニヤ
ール反応剤等の有機金属反応剤を、一般式(III)の
混合物と反応させ、得られたシクロヘキサノール誘導体
を脱水してシクロヘキセン誘導体とし、次いで水素添加
することにより一般式(I)において、ZがZ”に相当
する混合物を得ることができる。以下、前述と同様にZ
が他の場合の混合物も得ることができる。
物におけると同じ意味を表わし、Z”はフッ素原子、水
素原子、−R2、−OR2、−OCH2Ph、−CF3、−
OCF 3、−OCF2H又は−OCH2CF3を表わし、R
2は炭素原子数1〜12のアルキル基又は炭素原子数2
〜12のアルケニル基を表わし、W’は塩素原子、臭素
原子又は沃素原子を表わす。)から調製されたグリニヤ
ール反応剤等の有機金属反応剤を、一般式(III)の
混合物と反応させ、得られたシクロヘキサノール誘導体
を脱水してシクロヘキセン誘導体とし、次いで水素添加
することにより一般式(I)において、ZがZ”に相当
する混合物を得ることができる。以下、前述と同様にZ
が他の場合の混合物も得ることができる。
【0082】一般式(III)において、R1が炭素原
子数1〜12のアルキル基を表わす混合物が好ましく、
一般式(III)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物における重水素原子(D)の数の割合が、一般
式(III)におけるX1、X2、X3、X4、X5、X6、
X7及びX8の総数に対して、30〜95%の範囲にある
ことが好ましい。ここで中間体として使用した一般式
(II)及び一般式(III)の混合物は一般式(V)
子数1〜12のアルキル基を表わす混合物が好ましく、
一般式(III)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物における重水素原子(D)の数の割合が、一般
式(III)におけるX1、X2、X3、X4、X5、X6、
X7及びX8の総数に対して、30〜95%の範囲にある
ことが好ましい。ここで中間体として使用した一般式
(II)及び一般式(III)の混合物は一般式(V)
【0083】
【化31】
【0084】(式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、
X7及びX8は一般式(III)の混合物におけると同じ
意味を表わす。)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物(以下、一般式(V)の混合物とする)から製
造できる。即ち、一般式(II)の混合物は、一般式
(V)の混合物に一般式(XIV)から調製した有機金
属反応剤を反応させ、同様に脱水、水素添加し、次いで
脱アセタール化し、必要に応じZ”を変換して、得るこ
とができ、一般式(III)の混合物は、一般式(V)
の混合物に一般式(II)→一般式(I)の工程におけ
ると同様の操作を行った後に、脱アセタール化して得る
ことができる。あるいは、一般式(II)の混合物は、
一般式(VIII)
X7及びX8は一般式(III)の混合物におけると同じ
意味を表わす。)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物(以下、一般式(V)の混合物とする)から製
造できる。即ち、一般式(II)の混合物は、一般式
(V)の混合物に一般式(XIV)から調製した有機金
属反応剤を反応させ、同様に脱水、水素添加し、次いで
脱アセタール化し、必要に応じZ”を変換して、得るこ
とができ、一般式(III)の混合物は、一般式(V)
の混合物に一般式(II)→一般式(I)の工程におけ
ると同様の操作を行った後に、脱アセタール化して得る
ことができる。あるいは、一般式(II)の混合物は、
一般式(VIII)
【0085】
【化32】
【0086】(式中、Y1及びY2は一般式(I)の混合
物におけると同じ意味を表わし、Z’はフッ素原子、塩
素原子、臭素原子、沃素原子、水素原子、−OH、シア
ノ基、−R2、−OR2、−CF3、−OCF3、−OCF
2H又は−OCH2CF3を表わし、X5、X6及びX7はそ
れぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)
を表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わ
す。)で表わされる2種以上の化合物が、(1)互いに
X5〜X7における重水素原子(D)の数及び/又は置換
位置が異なり、且つ(2)互いにY1、Y2及びZ’が同
一であることを特徴とする、前記一般式(VIII)で
表わされる化合物の2種以上からなる混合物(以下、一
般式(VIII)の混合物とする)を更に重水素化する
ことにより得ることもできる。重水素化はジクロロメタ
ン等の溶媒中で塩基存在下に、重水と反応させることに
より行われるが、反応は室温〜溶媒の還流温度が好まし
く、塩基としては金属アルコラート等が好ましい。ま
た、反応を促進するために臭化テトラブチルアンモニウ
ム等の4級アンモニウム塩の存在下に行うことが好まし
い。ここで一般式(VIII)の混合物は一般式(I
X)
物におけると同じ意味を表わし、Z’はフッ素原子、塩
素原子、臭素原子、沃素原子、水素原子、−OH、シア
ノ基、−R2、−OR2、−CF3、−OCF3、−OCF
2H又は−OCH2CF3を表わし、X5、X6及びX7はそ
れぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)
を表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わ
す。)で表わされる2種以上の化合物が、(1)互いに
X5〜X7における重水素原子(D)の数及び/又は置換
位置が異なり、且つ(2)互いにY1、Y2及びZ’が同
一であることを特徴とする、前記一般式(VIII)で
表わされる化合物の2種以上からなる混合物(以下、一
般式(VIII)の混合物とする)を更に重水素化する
ことにより得ることもできる。重水素化はジクロロメタ
ン等の溶媒中で塩基存在下に、重水と反応させることに
より行われるが、反応は室温〜溶媒の還流温度が好まし
く、塩基としては金属アルコラート等が好ましい。ま
た、反応を促進するために臭化テトラブチルアンモニウ
ム等の4級アンモニウム塩の存在下に行うことが好まし
い。ここで一般式(VIII)の混合物は一般式(I
X)
【0087】
【化33】
【0088】(式中、X5、X6、X7及びX8はそれぞれ
独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)を表わ
すが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わす。)
で表わされる化合物の2種以上からなる混合物(以下、
一般式(IX)の混合物とする)から、一般式(V)→
一般式(II)の工程におけると同様の操作を行うこと
により得ることができる。あるいは、一般式(III)
の混合物は一般式(IV)
独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)を表わ
すが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わす。)
で表わされる化合物の2種以上からなる混合物(以下、
一般式(IX)の混合物とする)から、一般式(V)→
一般式(II)の工程におけると同様の操作を行うこと
により得ることができる。あるいは、一般式(III)
の混合物は一般式(IV)
【0089】
【化34】
【0090】(式中、R1は一般式(I)の混合物にお
けると同じ意味を表わし、X1、X2、X3及びX4はそれ
ぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)を
表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わ
す。)で表わされる化合物の2種以上からなる混合物
(以下、一般式(IV)の混合物とする)を同様にして
重水素化することによっても得ることができる。ここで
一般式(IV)の混合物は一般式(IX)の混合物から
同様にして製造できる。また、一般式(V)の混合物
は、一般式(VI)
けると同じ意味を表わし、X1、X2、X3及びX4はそれ
ぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)を
表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わ
す。)で表わされる化合物の2種以上からなる混合物
(以下、一般式(IV)の混合物とする)を同様にして
重水素化することによっても得ることができる。ここで
一般式(IV)の混合物は一般式(IX)の混合物から
同様にして製造できる。また、一般式(V)の混合物
は、一般式(VI)
【0091】
【化35】
【0092】(式中、X1、X2、X3及びX4は一般式
(IV)の混合物におけると同じ意味を表わす。)で表
わされる化合物の2種以上からなる混合物(以下、一般
式(VI)の混合物とする)を更に重水素化するか、あ
るいは一般式(VII)
(IV)の混合物におけると同じ意味を表わす。)で表
わされる化合物の2種以上からなる混合物(以下、一般
式(VI)の混合物とする)を更に重水素化するか、あ
るいは一般式(VII)
【0093】
【化36】
【0094】(式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、
X7及びX8は一般式(III)の混合物におけると同じ
意味を表わす。)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物(以下、一般式(VII)の混合物とする)を
モノエチレンアセタール化することにより得ることがで
きる。
X7及びX8は一般式(III)の混合物におけると同じ
意味を表わす。)で表わされる2種以上の化合物からな
る混合物(以下、一般式(VII)の混合物とする)を
モノエチレンアセタール化することにより得ることがで
きる。
【0095】ここで一般式(VII)の混合物はビシク
ロヘキサン−4,4’−ジオンを同様に重水素化するこ
とにより、また、一般式(VI)の混合物は4−(4−
ヒドロキシフェニル)シクロヘキサノンを重水素化し、
エチレンアセタールとした後、ベンゼン環を還元し、次
いでシクロヘキサノンに酸化することにより得ることが
できる。
ロヘキサン−4,4’−ジオンを同様に重水素化するこ
とにより、また、一般式(VI)の混合物は4−(4−
ヒドロキシフェニル)シクロヘキサノンを重水素化し、
エチレンアセタールとした後、ベンゼン環を還元し、次
いでシクロヘキサノンに酸化することにより得ることが
できる。
【0096】
【化37】
【0097】あるいは、4−(4−ヒドロキシフェニ
ル)シクロヘキサノンに代えて、4−(4−ベンジルオ
キシフェニル)シクロヘキサノンを用いて同様にしても
よい。上記中、一般式(II)、(III)、(I
V)、(V)、(VI)及び(VII)の各混合物は、
一般式(I)の混合物の製造中間体として有用な新規物
質であり、本発明はこれらの混合物をも提供する。斯く
して得られる一般式(I)の混合物の例をその相転移温
度とともに第1表に掲げる。
ル)シクロヘキサノンに代えて、4−(4−ベンジルオ
キシフェニル)シクロヘキサノンを用いて同様にしても
よい。上記中、一般式(II)、(III)、(I
V)、(V)、(VI)及び(VII)の各混合物は、
一般式(I)の混合物の製造中間体として有用な新規物
質であり、本発明はこれらの混合物をも提供する。斯く
して得られる一般式(I)の混合物の例をその相転移温
度とともに第1表に掲げる。
【0098】
【表1】
【0099】(表中、Crは結晶相を、Smはスメクチ
ック相を、Nはネマチック相を、Iは等方性液体相をそ
れぞれ表わす。また、D化率は一般式(I)で表わされ
る2種以上の化合物におけるX1〜X7の総数に対する重
水素原子(D)の数の割合を示したものである。) この一般式(I)の混合物は、対応する重水素置換され
ていない化合物と比較すると明らかに融点が低い。しか
も液晶組成物の低温における結晶析出の問題を大きく改
善できるという特徴を有している。例えば、現在汎用さ
れている母体液晶(A)
ック相を、Nはネマチック相を、Iは等方性液体相をそ
れぞれ表わす。また、D化率は一般式(I)で表わされ
る2種以上の化合物におけるX1〜X7の総数に対する重
水素原子(D)の数の割合を示したものである。) この一般式(I)の混合物は、対応する重水素置換され
ていない化合物と比較すると明らかに融点が低い。しか
も液晶組成物の低温における結晶析出の問題を大きく改
善できるという特徴を有している。例えば、現在汎用さ
れている母体液晶(A)
【0100】
【化38】
【0101】(式中、「%」は「重量%」を表わす。)
85重量%及び第1表中の(No.1)の混合物15重
量%からなる混合液晶(B)を調製し、これを−20℃
で保存したところ、1カ月経過後も結晶の析出は観察で
きなかった。これに対し、母体液晶(A)85重量%及
び、(No.1)の混合物に対応するが、重水素置換さ
れていない式(R−1)
85重量%及び第1表中の(No.1)の混合物15重
量%からなる混合液晶(B)を調製し、これを−20℃
で保存したところ、1カ月経過後も結晶の析出は観察で
きなかった。これに対し、母体液晶(A)85重量%及
び、(No.1)の混合物に対応するが、重水素置換さ
れていない式(R−1)
【0102】
【化39】
【0103】の化合物15重量%からなる混合液晶
(C)を調製し、同様にして−20℃で保存したとこ
ろ、5日後には結晶の析出が認められた。このことか
ら、本発明の一般式(I)の混合物は、対応する重水素
置換されていない化合物と比較して、電気光学的特性に
優れ、且つ低温で結晶を析出させ難くするという特徴を
有しており、実用的な液晶材料として極めて有用である
ことが明らかである。
(C)を調製し、同様にして−20℃で保存したとこ
ろ、5日後には結晶の析出が認められた。このことか
ら、本発明の一般式(I)の混合物は、対応する重水素
置換されていない化合物と比較して、電気光学的特性に
優れ、且つ低温で結晶を析出させ難くするという特徴を
有しており、実用的な液晶材料として極めて有用である
ことが明らかである。
【0104】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。化合物の構造は、重水素化され
ていない既知の化合物と、キャピラリーガスクロマトグ
ラフ及び薄層クロマトグラフを比較して、同一の保持時
間(あるいはRf値)を示すこと、及び核磁気共鳴スペ
クトル(NMR)、質量スペクトル(MS)、赤外吸収
スペクトル(IR)により確認した。また、D化率は日
本電子(株)製NMR(JNM−GSX400(400
MHz1H))により測定した。
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。化合物の構造は、重水素化され
ていない既知の化合物と、キャピラリーガスクロマトグ
ラフ及び薄層クロマトグラフを比較して、同一の保持時
間(あるいはRf値)を示すこと、及び核磁気共鳴スペ
クトル(NMR)、質量スペクトル(MS)、赤外吸収
スペクトル(IR)により確認した。また、D化率は日
本電子(株)製NMR(JNM−GSX400(400
MHz1H))により測定した。
【0105】なお、化合物名及び構造式の前に記した
「dn−」は、対応する一般式における重水素原子
(D)の置換可能な位置n個のうち、少なくとも1個が
重水素原子(D)である化合物からなる混合物であるこ
とを表わす。 (参考例1) 3,3,5,5−d4−4−ビシクロヘ
キサン−4,4’−ジオン−4’−モノエチレンアセタ
ールの合成
「dn−」は、対応する一般式における重水素原子
(D)の置換可能な位置n個のうち、少なくとも1個が
重水素原子(D)である化合物からなる混合物であるこ
とを表わす。 (参考例1) 3,3,5,5−d4−4−ビシクロヘ
キサン−4,4’−ジオン−4’−モノエチレンアセタ
ールの合成
【0106】
【化40】
【0107】ナトリウムメトキシド11.3gを重水
(D化率99.8%)115mlに溶解した。これにジ
クロロメタン100mlに溶解したビシクロヘキサン−
4,4’−ジオンモノエチレンアセタール100gを加
え、更に臭化テトラブチルアンモニウム5.0gを加え
て10時間溶媒の還流温度で加熱攪拌した。放冷後、有
機層を分離し、水層はジクロロメタンで抽出した後回収
した。有機層を併せ、水で洗浄し、無水硫酸ナトリウム
で脱水乾燥した。溶媒を溜去して3,3,5,5−d4
−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオン−4’−モノエ
チレンアセタール101.5gを得た。NMRによりそ
のD化率を測定したところ約85%であった。 (実施例1) 3’,3’,5’,5’−d4−トラン
ス−4’−プロピルビシクロヘキサン−4−オンの合成
(D化率99.8%)115mlに溶解した。これにジ
クロロメタン100mlに溶解したビシクロヘキサン−
4,4’−ジオンモノエチレンアセタール100gを加
え、更に臭化テトラブチルアンモニウム5.0gを加え
て10時間溶媒の還流温度で加熱攪拌した。放冷後、有
機層を分離し、水層はジクロロメタンで抽出した後回収
した。有機層を併せ、水で洗浄し、無水硫酸ナトリウム
で脱水乾燥した。溶媒を溜去して3,3,5,5−d4
−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオン−4’−モノエ
チレンアセタール101.5gを得た。NMRによりそ
のD化率を測定したところ約85%であった。 (実施例1) 3’,3’,5’,5’−d4−トラン
ス−4’−プロピルビシクロヘキサン−4−オンの合成
【0108】
【化41】
【0109】ヨウ化プロピルトリフェニルホスホニウム
46.4gをトルエン150ml及びTHF46ml中
に懸濁させ、0℃に氷冷した。t−ブトキシカリウム1
2.96gを加え、1時間攪拌してウィッティヒ反応剤
を調製した。これに参考例で得られた3,3,5,5−
d4−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオン−4’−モ
ノエチレンアセタール20.0gのトルエン40ml溶
液を内温10℃以下で滴下し、更に1時間同温度で攪拌
した。水200mlを加え、稀塩酸で中和した後、有機
層を分離し、減圧下に濃縮した。残渣をヘキサン200
mlに溶解し不溶物を濾別した。濾液を水/メタノール
混合溶媒で洗滌し、溶媒を溜去して得られた粗生成物3
7.4gをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキ
サン/酢酸エチル=9)で精製し、3’,3’,5’,
5’−d4−4’−プロピリデンビシクロヘキサン−4
−オン20.52gを得た。
46.4gをトルエン150ml及びTHF46ml中
に懸濁させ、0℃に氷冷した。t−ブトキシカリウム1
2.96gを加え、1時間攪拌してウィッティヒ反応剤
を調製した。これに参考例で得られた3,3,5,5−
d4−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオン−4’−モ
ノエチレンアセタール20.0gのトルエン40ml溶
液を内温10℃以下で滴下し、更に1時間同温度で攪拌
した。水200mlを加え、稀塩酸で中和した後、有機
層を分離し、減圧下に濃縮した。残渣をヘキサン200
mlに溶解し不溶物を濾別した。濾液を水/メタノール
混合溶媒で洗滌し、溶媒を溜去して得られた粗生成物3
7.4gをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキ
サン/酢酸エチル=9)で精製し、3’,3’,5’,
5’−d4−4’−プロピリデンビシクロヘキサン−4
−オン20.52gを得た。
【0110】この全量をトルエン300mlに溶解し、
トリエチルアミン21ml及びパラジウム炭素4.0g
を加え、オートクレーブ中水素圧5Kg/cm2で室温
で攪拌した。触媒を濾別した後、稀塩酸次いで水で洗滌
した。蟻酸60mlを加え、室温℃で5時間攪拌した。
水にあけ、水層はトルエンで抽出し、有機層を合わせ、
飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗滌
した。無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、溶媒を溜去
し、3’,3’,5’,5’−d4−トランス−4’−
プロピルビシクロヘキサン−4−オン及び3’,3’,
5’,5’−d4−シス−4’−プロピルビシクロヘキ
サン−4−オンの混合物を得た。これをシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/
1)で精製し3’,3’,5’,5’−d4−トランス
−4’−プロピルビシクロヘキサン−4−オン16.1
1gを得た。ヘキサンから再結晶してその融点を測定し
たところ25〜26℃であった。 (実施例2) 3,3,5,5,3’,3’,5’,
5’−d8−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサ
ン−4−オンの合成
トリエチルアミン21ml及びパラジウム炭素4.0g
を加え、オートクレーブ中水素圧5Kg/cm2で室温
で攪拌した。触媒を濾別した後、稀塩酸次いで水で洗滌
した。蟻酸60mlを加え、室温℃で5時間攪拌した。
水にあけ、水層はトルエンで抽出し、有機層を合わせ、
飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗滌
した。無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、溶媒を溜去
し、3’,3’,5’,5’−d4−トランス−4’−
プロピルビシクロヘキサン−4−オン及び3’,3’,
5’,5’−d4−シス−4’−プロピルビシクロヘキ
サン−4−オンの混合物を得た。これをシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/
1)で精製し3’,3’,5’,5’−d4−トランス
−4’−プロピルビシクロヘキサン−4−オン16.1
1gを得た。ヘキサンから再結晶してその融点を測定し
たところ25〜26℃であった。 (実施例2) 3,3,5,5,3’,3’,5’,
5’−d8−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサ
ン−4−オンの合成
【0111】
【化42】
【0112】実施例1で得られた3’,3’,5’,
5’−d4−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサ
ン−4−オン5.21g、ナトリウムメトキシド0.6
2g、重水10ml及び臭化テトラブチルアンモニウム
30mgを用い、参考例と同様にして3,3,5,5,
3’,3’,5’,5’−d8−トランス−4’−プロ
ピルビシクロヘキサン−4−オン5.28gを得た。 (実施例3) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニル)
−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン(第1表
No.1の化合物)の合成
5’−d4−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサ
ン−4−オン5.21g、ナトリウムメトキシド0.6
2g、重水10ml及び臭化テトラブチルアンモニウム
30mgを用い、参考例と同様にして3,3,5,5,
3’,3’,5’,5’−d8−トランス−4’−プロ
ピルビシクロヘキサン−4−オン5.28gを得た。 (実施例3) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニル)
−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン(第1表
No.1の化合物)の合成
【0113】
【化43】
【0114】THF5ml中のマグネシウム0.74g
に窒素雰囲気下で、THF15mlに溶解した1−ブロ
モ−3,4−ジフルオロベンゼン5.44gを溶媒が緩
やかに還流を続ける速度で滴下した。滴下終了後更に1
時間攪拌し、グリニヤール反応剤を調製した。これを1
0℃以下に氷冷し、実施例2で得た3,3,5,5,
3’,3’,5’,5’−d8−トランス−4’−プロ
ピルビシクロヘキサン−4−オン5.0gのTHF10
ml溶液を内温が15℃を超さないように注意して滴下
した。1時間攪拌した後、水次いで稀塩酸を加えて中和
した。トルエンで抽出し、有機層は水、飽和食塩水で洗
滌した。無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、溶媒を溜去
した。
に窒素雰囲気下で、THF15mlに溶解した1−ブロ
モ−3,4−ジフルオロベンゼン5.44gを溶媒が緩
やかに還流を続ける速度で滴下した。滴下終了後更に1
時間攪拌し、グリニヤール反応剤を調製した。これを1
0℃以下に氷冷し、実施例2で得た3,3,5,5,
3’,3’,5’,5’−d8−トランス−4’−プロ
ピルビシクロヘキサン−4−オン5.0gのTHF10
ml溶液を内温が15℃を超さないように注意して滴下
した。1時間攪拌した後、水次いで稀塩酸を加えて中和
した。トルエンで抽出し、有機層は水、飽和食塩水で洗
滌した。無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、溶媒を溜去
した。
【0115】得られた残渣8.2gの全量をトルエン5
0mlに溶解し、硫酸水素カリウム0.8gを加えた。
攪拌下、溜出する水を除去しながら3時間加熱還流させ
た。室温まで放冷後、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶
液、水次いで飽和食塩水で洗滌し、無水硫酸ナトリウム
で脱水乾燥した。溶媒を溜去して得られた粗生成物をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)で精製
して得られたシクロヘキセン誘導体6.46gをオート
クレーブ中に加え、トルエン65mlに溶解した。これ
に1.9gのラネーニッケルを加え、水素圧5Kg/c
m2で4時間室温で攪拌した。セライト濾過により触媒
を除去し、減圧下に溶媒を溜去して得られた残渣6.5
3gをエタノール/ヘキサン混合溶媒(10/1)から
2回再結晶して、3,3,5,3’,3’,5’,5’
−d7−トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニ
ル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン3.
37gを得た。D化率及び相転移温度は第1表にまとめ
て示した。 (実施例4) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン
(第1表No.2の化合物)の合成
0mlに溶解し、硫酸水素カリウム0.8gを加えた。
攪拌下、溜出する水を除去しながら3時間加熱還流させ
た。室温まで放冷後、水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶
液、水次いで飽和食塩水で洗滌し、無水硫酸ナトリウム
で脱水乾燥した。溶媒を溜去して得られた粗生成物をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)で精製
して得られたシクロヘキセン誘導体6.46gをオート
クレーブ中に加え、トルエン65mlに溶解した。これ
に1.9gのラネーニッケルを加え、水素圧5Kg/c
m2で4時間室温で攪拌した。セライト濾過により触媒
を除去し、減圧下に溶媒を溜去して得られた残渣6.5
3gをエタノール/ヘキサン混合溶媒(10/1)から
2回再結晶して、3,3,5,3’,3’,5’,5’
−d7−トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニ
ル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン3.
37gを得た。D化率及び相転移温度は第1表にまとめ
て示した。 (実施例4) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン
(第1表No.2の化合物)の合成
【0116】
【化44】
【0117】実施例3において1−ブロモ−3,4−ジ
フルオロベンゼンに換えて、1−ブロモ−3,4,5−
トリフルオロベンゼンを用いた他は同様にして、3,
3,5,3’,3’,5’,5’−d7−トランス−4
−(3,4,5−トリフルオロフェニル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサンを得た。D化率及び相
転移温度は第1表にまとめて示した。 (実施例5) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(4−トリフルオロメトキシフェ
ニル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン
(第1表No.3の化合物)の合成
フルオロベンゼンに換えて、1−ブロモ−3,4,5−
トリフルオロベンゼンを用いた他は同様にして、3,
3,5,3’,3’,5’,5’−d7−トランス−4
−(3,4,5−トリフルオロフェニル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサンを得た。D化率及び相
転移温度は第1表にまとめて示した。 (実施例5) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(4−トリフルオロメトキシフェ
ニル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン
(第1表No.3の化合物)の合成
【0118】
【化45】
【0119】実施例3において1−ブロモ−3,4−ジ
フルオロベンゼンに換えて、1−ブロモ−4−トリフル
オロメトキシベンゼンを用いた他は同様にして、3,
3,5,3’,3’,5’,5’−d7−トランス−4
−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサンを得た。D化率及び相
転移温度は第1表にまとめて示した。 (実施例6) 3,3,5,5,3’,3’,5’,
5’−d8−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオンの合
成
フルオロベンゼンに換えて、1−ブロモ−4−トリフル
オロメトキシベンゼンを用いた他は同様にして、3,
3,5,3’,3’,5’,5’−d7−トランス−4
−(4−トリフルオロメトキシフェニル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサンを得た。D化率及び相
転移温度は第1表にまとめて示した。 (実施例6) 3,3,5,5,3’,3’,5’,
5’−d8−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオンの合
成
【0120】
【化46】
【0121】ビシクロヘキサン−4,4’−ジオン2
0.07g、ナトリウムメトキシド2.79g、重水5
1.3g、臭化テトラブチルアンモニウム1.0g及び
ジクロロメタン40mlから参考例と同様にして3,
3,5,5,3’,3’,5’,5’−d8−ビシクロ
ヘキサン−4,4’−ジオン20.5gを得た。D化率
は84%であった。 (実施例7) 3,3,5,5,3’,3’,5’,
5’−d8−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオンモノ
エチレンアセタールの合成
0.07g、ナトリウムメトキシド2.79g、重水5
1.3g、臭化テトラブチルアンモニウム1.0g及び
ジクロロメタン40mlから参考例と同様にして3,
3,5,5,3’,3’,5’,5’−d8−ビシクロ
ヘキサン−4,4’−ジオン20.5gを得た。D化率
は84%であった。 (実施例7) 3,3,5,5,3’,3’,5’,
5’−d8−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオンモノ
エチレンアセタールの合成
【0122】
【化47】
【0123】3,3,5,5,3’,3’,5’,5’
−d8−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオン13.6
gをトルエン70mlに溶解し、硫酸水素カリウム30
mg及びエチレングリコール5.5gを加え、流出する
水を系外に除去しながら、加熱還流させた。水の溜出が
ほぼ終了したところで室温に戻し、炭酸水素ナトリウム
水溶液、次いで水で洗滌した。溶媒を溜去して得られた
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン
/トルエン=1/1)で精製し、更にヘキサン/酢酸エ
チル混合溶媒(5/1)から再結晶して3,3,5,
5,3’,3’,5’,5’−d8−ビシクロヘキサン
−4,4’−ジオンモノエチレンアセタール6.6gを
得た。 (実施例8) 3,3,5,5,3’,3’,5’−d
7−トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)ビシクロヘキサン−4−オンの合成
−d8−ビシクロヘキサン−4,4’−ジオン13.6
gをトルエン70mlに溶解し、硫酸水素カリウム30
mg及びエチレングリコール5.5gを加え、流出する
水を系外に除去しながら、加熱還流させた。水の溜出が
ほぼ終了したところで室温に戻し、炭酸水素ナトリウム
水溶液、次いで水で洗滌した。溶媒を溜去して得られた
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン
/トルエン=1/1)で精製し、更にヘキサン/酢酸エ
チル混合溶媒(5/1)から再結晶して3,3,5,
5,3’,3’,5’,5’−d8−ビシクロヘキサン
−4,4’−ジオンモノエチレンアセタール6.6gを
得た。 (実施例8) 3,3,5,5,3’,3’,5’−d
7−トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)ビシクロヘキサン−4−オンの合成
【0124】
【化48】
【0125】THF10ml中のマグネシウム4.38
gに窒素雰囲気下で、THF90mlに溶解した1−ブ
ロモ−3,4,5−トリフルオロベンゼン36.6gを
溶媒が緩やかに還流を続ける速度で滴下した。滴下終了
後更に1時間攪拌し、グリニヤール反応剤を調製した。
これを10℃以下に氷冷し、実施例7で得た3,3,
5,5,3’,3’,5’,5’−d8−ビシクロヘキ
サン−4,4’−ジオンモノエチレンアセタール34.
1gのTHF100ml溶液を内温が15℃を超さない
ように注意して滴下した。室温で1時間攪拌した後、水
次いで稀塩酸を加えて中和した。トルエンで抽出し、有
機層は水、飽和食塩水で洗滌した。無水硫酸ナトリウム
で脱水乾燥後、溶媒を溜去した。
gに窒素雰囲気下で、THF90mlに溶解した1−ブ
ロモ−3,4,5−トリフルオロベンゼン36.6gを
溶媒が緩やかに還流を続ける速度で滴下した。滴下終了
後更に1時間攪拌し、グリニヤール反応剤を調製した。
これを10℃以下に氷冷し、実施例7で得た3,3,
5,5,3’,3’,5’,5’−d8−ビシクロヘキ
サン−4,4’−ジオンモノエチレンアセタール34.
1gのTHF100ml溶液を内温が15℃を超さない
ように注意して滴下した。室温で1時間攪拌した後、水
次いで稀塩酸を加えて中和した。トルエンで抽出し、有
機層は水、飽和食塩水で洗滌した。無水硫酸ナトリウム
で脱水乾燥後、溶媒を溜去した。
【0126】得られた残渣56.4gの全量をキシレン
300mlに溶解し、p−トルエンスルホン酸2.64
gを加え、攪拌下に溜出する水を除去しながら3時間加
熱還流させた。エチレングリコール15mlを加え、更
に1時間加熱攪拌を続けた。室温まで放冷後、水、飽和
炭酸水素ナトリウム水溶液、水次いで飽和食塩水で洗滌
し、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥した。溶媒を溜去し
て、シクロヘキセン誘導体の粗結晶50.1gを得た。
この全量をオートクレーブ中に加え、トルエン500m
lに溶解した。これに gのラネーニッケルを加え、水
素圧4Kg/cm2で3時間室温で攪拌した。セライト
濾過により触媒を除去し、減圧下に溶媒を溜去して、
3,3,5,5,3’,3’,5’−d7−トランス−
4’−(3,4,5−トリフルオロフェニル)ビシクロ
ヘキサン−4−オンエチレンアセタール及び3,3,
5,5,3’,3’,5’−d7−シス−4’−(3,
4,5−トリフルオロフェニル)ビシクロヘキサン−4
−オンエチレンアセタールの粗結晶49.6gを得た。
これをエタノールから再結晶して、3,3,5,5,
3’,3’,5’−d7−トランス−4’−(3,4,
5−トリフルオロフェニル)ビシクロヘキサン−4−オ
ンエチレンアセタール38.7gを得た。この全量をト
ルエン160ml及び蟻酸120mlに溶解し、室温で
3時間攪拌した。水を加え、有機層を分離し、飽和炭酸
水素ナトリウム水溶液、水、次いで飽和食塩水で洗滌し
た。溶媒を溜去して得られた粗結晶をシリカゲルカラム
クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル= )で精
製し、更にヘキサンから再結晶して3,3,5,5,
3’,3’,5’−d7−トランス−4’−(3,4,
5−トリフルオロフェニル)ビシクロヘキサン−4−オ
ン31.2gを得た。D化率は84%であった。 (実施例9) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)−トランス−4’−エテニルビシクロヘキサン
(第1表No.4の化合物)の合成
300mlに溶解し、p−トルエンスルホン酸2.64
gを加え、攪拌下に溜出する水を除去しながら3時間加
熱還流させた。エチレングリコール15mlを加え、更
に1時間加熱攪拌を続けた。室温まで放冷後、水、飽和
炭酸水素ナトリウム水溶液、水次いで飽和食塩水で洗滌
し、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥した。溶媒を溜去し
て、シクロヘキセン誘導体の粗結晶50.1gを得た。
この全量をオートクレーブ中に加え、トルエン500m
lに溶解した。これに gのラネーニッケルを加え、水
素圧4Kg/cm2で3時間室温で攪拌した。セライト
濾過により触媒を除去し、減圧下に溶媒を溜去して、
3,3,5,5,3’,3’,5’−d7−トランス−
4’−(3,4,5−トリフルオロフェニル)ビシクロ
ヘキサン−4−オンエチレンアセタール及び3,3,
5,5,3’,3’,5’−d7−シス−4’−(3,
4,5−トリフルオロフェニル)ビシクロヘキサン−4
−オンエチレンアセタールの粗結晶49.6gを得た。
これをエタノールから再結晶して、3,3,5,5,
3’,3’,5’−d7−トランス−4’−(3,4,
5−トリフルオロフェニル)ビシクロヘキサン−4−オ
ンエチレンアセタール38.7gを得た。この全量をト
ルエン160ml及び蟻酸120mlに溶解し、室温で
3時間攪拌した。水を加え、有機層を分離し、飽和炭酸
水素ナトリウム水溶液、水、次いで飽和食塩水で洗滌し
た。溶媒を溜去して得られた粗結晶をシリカゲルカラム
クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル= )で精
製し、更にヘキサンから再結晶して3,3,5,5,
3’,3’,5’−d7−トランス−4’−(3,4,
5−トリフルオロフェニル)ビシクロヘキサン−4−オ
ン31.2gを得た。D化率は84%であった。 (実施例9) 3,3,5,3’,3’,5’,5’−
d7−トランス−4−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)−トランス−4’−エテニルビシクロヘキサン
(第1表No.4の化合物)の合成
【0127】
【化49】
【0128】塩化メトキシメチルトリフェニルホスホニ
ウム5.0gをTHF3ml及びトルエン15mlに懸
濁し、氷冷した。これにt−ブトキシカリウム1.9g
を内温が5℃を超えないように2回にわけて加えウィッ
ティヒ反応剤を調製した。1時間攪拌した後、実施例8
で得られた3,3,5,5,3’,3’,5’−d7−
トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェニ
ル)ビシクロヘキサン−4−オン4.0gをトルエン8
mlに溶解して、内温10℃以下で滴下した。更に1時
間攪拌した後、水10mlを加え、更に少量の稀塩酸で
中和した。有機層を減圧下に濃縮し、ヘキサン10ml
を加え、析出結晶を濾別した。濾液を水/メタノール混
合溶媒で洗滌し、溶媒を溜去して、中間体であるエノー
ルエーテル体5.1gを得た。この全量をTHF10m
lに溶解し、同量の稀塩酸を加え、2時間加熱還流させ
た。放冷後、酢酸エチルで抽出し、脱水後溶媒を溜去し
た。エタノール20mlに溶解し、水酸化ナトリウム2
0%水溶液を滴下し、2時間攪拌した。水10mlを加
え、トルエンで抽出し、有機層を水で洗滌後、減圧下に
溶媒を溜去して3,3,5,5,3’,3’,5’−d
7−トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)ビシクロヘキサン−4−カルバルデヒド3.9g
を得た。
ウム5.0gをTHF3ml及びトルエン15mlに懸
濁し、氷冷した。これにt−ブトキシカリウム1.9g
を内温が5℃を超えないように2回にわけて加えウィッ
ティヒ反応剤を調製した。1時間攪拌した後、実施例8
で得られた3,3,5,5,3’,3’,5’−d7−
トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェニ
ル)ビシクロヘキサン−4−オン4.0gをトルエン8
mlに溶解して、内温10℃以下で滴下した。更に1時
間攪拌した後、水10mlを加え、更に少量の稀塩酸で
中和した。有機層を減圧下に濃縮し、ヘキサン10ml
を加え、析出結晶を濾別した。濾液を水/メタノール混
合溶媒で洗滌し、溶媒を溜去して、中間体であるエノー
ルエーテル体5.1gを得た。この全量をTHF10m
lに溶解し、同量の稀塩酸を加え、2時間加熱還流させ
た。放冷後、酢酸エチルで抽出し、脱水後溶媒を溜去し
た。エタノール20mlに溶解し、水酸化ナトリウム2
0%水溶液を滴下し、2時間攪拌した。水10mlを加
え、トルエンで抽出し、有機層を水で洗滌後、減圧下に
溶媒を溜去して3,3,5,5,3’,3’,5’−d
7−トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェ
ニル)ビシクロヘキサン−4−カルバルデヒド3.9g
を得た。
【0129】ヨウ化メチルトリフェニルホスホニウム
6.6gをトルエン25ml及びTHF7ml中に懸濁
させ、5℃以下に氷冷した。t−ブトキシカリウム2.
0gを加え、1時間攪拌してウィッティヒ反応剤を調製
した。これに3,3,5,5,3’,3’,5’−d7
−トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェニ
ル)ビシクロヘキサン−4−カルバルデヒド3.9gの
トルエン10ml溶液を内温10℃以下で滴下し、更に
1時間同温度で攪拌した。水25mlを加え、稀塩酸で
中和した後、有機層を分離し、減圧下に濃縮した。残渣
をヘキサン25mlに溶解し不溶物を濾別した。濾液を
水/メタノール混合溶媒で洗滌し、溶媒を溜去して得ら
れた粗生成物4.0gをシリカゲルカラムクロマトグラ
フィー(ヘキサン)で精製し、3,3,5,3’,
3’,5’,5’−d7−トランス−4−(3,4,5
−トリフルオロフェニル)−トランス−4’−エテニル
ビシクロヘキサンの白色結晶3.3gを得た。D化率及
び相転移温度は第1表にまとめて示した。 (実施例10) 液晶組成物の調製 母体液晶(A)
6.6gをトルエン25ml及びTHF7ml中に懸濁
させ、5℃以下に氷冷した。t−ブトキシカリウム2.
0gを加え、1時間攪拌してウィッティヒ反応剤を調製
した。これに3,3,5,5,3’,3’,5’−d7
−トランス−4’−(3,4,5−トリフルオロフェニ
ル)ビシクロヘキサン−4−カルバルデヒド3.9gの
トルエン10ml溶液を内温10℃以下で滴下し、更に
1時間同温度で攪拌した。水25mlを加え、稀塩酸で
中和した後、有機層を分離し、減圧下に濃縮した。残渣
をヘキサン25mlに溶解し不溶物を濾別した。濾液を
水/メタノール混合溶媒で洗滌し、溶媒を溜去して得ら
れた粗生成物4.0gをシリカゲルカラムクロマトグラ
フィー(ヘキサン)で精製し、3,3,5,3’,
3’,5’,5’−d7−トランス−4−(3,4,5
−トリフルオロフェニル)−トランス−4’−エテニル
ビシクロヘキサンの白色結晶3.3gを得た。D化率及
び相転移温度は第1表にまとめて示した。 (実施例10) 液晶組成物の調製 母体液晶(A)
【0130】
【化50】
【0131】(式中、シクロヘキサン環はトランス配置
を表わし、「%」は「重量%」を表わす。)は54.5
℃以下でネマチック(N)相を示す。この母体液晶
(A)85重量%及び実施例3で得られた混合物15重
量%からなる混合液晶(B)を調製した。この組成物の
N相の上限温度は62.0℃であった。この組成物を−
20℃で保存したところ、1カ月経過後も結晶の析出は
観察できなかった。 (比較例1) 母体液晶(A)85重量%及び式(R−1)
を表わし、「%」は「重量%」を表わす。)は54.5
℃以下でネマチック(N)相を示す。この母体液晶
(A)85重量%及び実施例3で得られた混合物15重
量%からなる混合液晶(B)を調製した。この組成物の
N相の上限温度は62.0℃であった。この組成物を−
20℃で保存したところ、1カ月経過後も結晶の析出は
観察できなかった。 (比較例1) 母体液晶(A)85重量%及び式(R−1)
【0132】
【化51】
【0133】の化合物15重量%からなる混合液晶
(C)を調製した。この組成物のN相の上限温度は6
2.3℃であった。次にこの組成物を−20℃で保存し
たところ、5日後には結晶の析出が認められた。
(C)を調製した。この組成物のN相の上限温度は6
2.3℃であった。次にこの組成物を−20℃で保存し
たところ、5日後には結晶の析出が認められた。
【0134】このことから、本発明の一般式(I)の混
合物は、対応する重水素置換されていない化合物と比較
して、電気光学的特性に優れており、且つ低温で結晶を
析出させ難いという特徴を有しており、実用的な液晶と
して極めて有用であることが明らかである。
合物は、対応する重水素置換されていない化合物と比較
して、電気光学的特性に優れており、且つ低温で結晶を
析出させ難いという特徴を有しており、実用的な液晶と
して極めて有用であることが明らかである。
【0135】
【発明の効果】本発明の一般式(I)の混合物は、実施
例にも示したように市販の入手容易な化合物から工業的
にも容易に製造することができる。また、この混合物
は、液晶組成物の電気光学的特性にも優れ、且つ低温で
結晶を析出させ難いという非常に優れた特徴を有する。
例にも示したように市販の入手容易な化合物から工業的
にも容易に製造することができる。また、この混合物
は、液晶組成物の電気光学的特性にも優れ、且つ低温で
結晶を析出させ難いという非常に優れた特徴を有する。
【0136】従って、低温での使用が期待されている液
晶表示素子、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示
素子の構成材料として極めて有用である。
晶表示素子、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示
素子の構成材料として極めて有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 43/215 43/225 C 7419−4H 49/417 49/657 49/693 49/753 C 9049−4H 255/50 261/00 9451−4H // G02F 1/13 500 C07M 5:00
Claims (20)
- 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素
原子数2〜12のアルケニル基、又は炭素原子数1〜7
のアルコキシル基により置換された炭素原子数1〜12
のアルキル基を表わし、X1、X2、X3、X4、X5、X6
及びX7はそれぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水
素原子(D)を表わすが、少なくとも1個は重水素原子
(D)を表わし、Y1及びY2はそれぞれ独立的に、水素
原子又はフッ素原子を表わし、Zはフッ素原子、塩素原
子、シアノ基、−R2、−OR2、−CF3、−OCF3、
−OCF2H、−OCN又は−OCH2CF3を表わし、
R2は炭素原子数1〜12のアルキル基又は炭素原子数
2〜12のアルケニル基を表わし、シクロヘキサン環は
トランス配置である。)で表わされる2種以上の化合物
が、(1)互いにX1〜X7における重水素原子(D)の
数及び/又は置換位置が異なり、且つ(2)互いに
R1、Y1、Y2及びZが同一であるが、このうち(3)
互いにX1〜X4がすべて水素原子(H)であるか、又
は互いにX5〜X7がすべて水素原子(H)であるもの
を除くことを特徴とする、前記一般式(I)で表わされ
る化合物の2種以上からなる混合物。 - 【請求項2】 一般式(I)において、R1が炭素原子
数1〜7の直鎖状アルキル基又は炭素原子数2〜7の直
鎖状アルケニル基を表わし、Zがフッ素原子、塩素原
子、シアノ基、炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基又
はアルコキシル基、−OCF3又は−OCH2CF3を表
わすことを特徴とする請求項1記載の混合物。 - 【請求項3】 一般式(I)において、R1が炭素原子
数1〜7の直鎖状アルキル基を表わし、Zはフッ素原子
を表わすことを特徴とする請求項2記載の混合物。 - 【請求項4】 一般式(I)において、R1が炭素原子
数2〜7の直鎖状アルケニル基を表わし、Y1及びY2の
うち少なくとも一方はフッ素原子を表わし、Zはフッ素
原子を表わすことを特徴とする請求項2記載の混合物。 - 【請求項5】 一般式(I)において、Y1及びY2が共
にフッ素原子を表わすことを特徴とする請求項4記載の
混合物。 - 【請求項6】 一般式(I)で表わされる2種以上の化
合物からなる混合物における重水素原子(D)の数の割
合が、一般式(I)におけるX1、X2、X3、X4、
X5、X6及びX7の総数に対して、30〜95%の範囲
にあることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記
載の混合物。 - 【請求項7】 一般式(II) 【化2】 (式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6及びX7はそれ
ぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)を
表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わ
し、Y1及びY2はそれぞれ独立的に、水素原子又はフッ
素原子を表わし、Zはフッ素原子、塩素原子、シアノ
基、−R2、−OR2、−CF3、−OCF3、−OCF2
H、−OCN又は−OCH2CF3を表わし、R2は炭素
原子数1〜12のアルキル基又は炭素原子数2〜12の
アルケニル基を表わし、シクロヘキサン環はトランス配
置である。)で表わされる2種以上の化合物が、(1)
互いにX1〜X7における重水素原子(D)の数及び/又
は置換位置が異なり、且つ(2)互いにY1、Y2及びZ
が同一であるが、このうち(3)互いにX1〜X4がす
べて水素原子(H)であるか、又は互いにX5〜X7が
すべて水素原子(H)であるものを除くことを特徴とす
る、前記一般式(II)で表わされる化合物の2種以上
からなる混合物。 - 【請求項8】 一般式(II)において、Y1、Y2及び
Zがすべてフッ素原子であることを特徴とする請求項7
記載の混合物。 - 【請求項9】 一般式(II)で表わされる2種以上の
化合物からなる混合物における重水素原子(D)の数の
割合が、一般式(II)におけるX1、X2、X3、X4、
X5、X6及びX7の総数に対して、30〜95%の範囲
にあることを特徴とする請求項7又は8記載の混合物。 - 【請求項10】 一般式(III) 【化3】 (式中、R1は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素
原子数2〜12のアルケニル基、又は炭素原子数1〜7
のアルコキシル基により置換された炭素原子数1〜12
のアルキル基を表わし、X1、X2、X3、X4、X5、
X6、X7及びX8はそれぞれ独立的に、水素原子(H)
又は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1個は重
水素原子(D)を表わし、シクロヘキサン環はトランス
配置である。)で表わされる2種以上の化合物が、
(1)互いにX1〜X8における重水素原子(D)の数及
び/又は置換位置が異なり、且つ(2)互いにR1が同
一であるが、このうち(3)互いにX1〜X4がすべて
水素原子(H)であるか、又は互いにX5〜X8がすべ
て水素原子(H)であるものを除くことを特徴とする、
前記一般式(III)で表わされる化合物の2種以上か
らなる混合物。 - 【請求項11】 一般式(III)において、R1が炭
素原子数1〜12のアルキル基を表わすことを特徴とす
る請求項10記載の混合物。 - 【請求項12】 一般式(III)で表わされる2種以
上の化合物からなる混合物における重水素原子(D)の
数の割合が、一般式(III)におけるX1、X2、
X3、X4、X5、X6、X7及びX8の総数に対して、30
〜95%の範囲にあることを特徴とする請求項10又は
11記載の混合物。 - 【請求項13】 一般式(IV) 【化4】 (式中、R1は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素
原子数2〜12のアルケニル基、又は炭素原子数1〜7
のアルコキシル基により置換された炭素原子数1〜12
のアルキル基を表わし、X1、X2、X3及びX4はそれぞ
れ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子(D)を表
わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わし、
シクロヘキサン環はトランス配置である。)で表わされ
る2種以上の化合物が、(1)互いにX1〜X4における
重水素原子(D)の数及び/又は置換位置が異なり、且
つ(2)互いにR1が同一であることを特徴とする、前
記一般式(IV)で表わされる化合物の2種以上からな
る混合物。 - 【請求項14】 一般式(IV)において、R1は炭素
原子数1〜12のアルキル基を表わすことを特徴とする
請求項14記載の混合物。 - 【請求項15】 一般式(IV)で表わされる2種以上
の化合物からなる混合物における重水素原子(D)の数
の割合が、一般式(IV)におけるX1、X2、X3及び
X4の総数に対して、30〜95%の範囲にあることを
特徴とする請求項13又は14記載の混合物。 - 【請求項16】 一般式(V) 【化5】 (式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7及びX8は
それぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子
(D)を表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)
を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置である。)
で表わされる2種以上の化合物のうち、(1)互いに
X1〜X4がすべて水素原子(H)であるか、又は互い
にX5〜X8がすべて水素原子(H)であるものを除くこ
とを特徴とする、前記一般式(V)で表わされる化合物
の2種以上からなる混合物。 - 【請求項17】 一般式(V)で表わされる2種以上の
化合物からなる混合物における重水素原子(D)の数の
割合が、一般式(V)におけるX1、X2、X 3、X4、X
5、X6、X7及びX8の総数に対して、30〜95%の範
囲にあることを特徴とする請求項16記載の混合物。 - 【請求項18】 一般式(VI) 【化6】 (式中、X1、X2、X3及びX4はそれぞれ独立的に、水
素原子(H)又は重水素原子(D)を表わすが、少なく
とも1個は重水素原子(D)を表わし、シクロヘキサン
環はトランス配置である。)で表わされる2種以上の化
合物からなる混合物。 - 【請求項19】 一般式(VI)で表わされる2種以上
の化合物からなる混合物における重水素原子(D)の数
の割合が、一般式(VI)におけるX1、X2、X3及び
X4の総数に対して、30〜95%の範囲にあることを
特徴とする請求項18記載の混合物。 - 【請求項20】 一般式(VII) 【化7】 (式中、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7及びX8は
それぞれ独立的に、水素原子(H)又は重水素原子
(D)を表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)
を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置である。)
で表わされる2種以上の化合物のうち、(1)互いに
X1〜X4がすべて水素原子(H)であるか、又は互い
にX5〜X8がすべて水素原子(H)であるものを除くこ
とを特徴とする、前記一般式(VII)で表わされる化
合物の2種以上からなる混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152471A JPH0812972A (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | フェニルビシクロヘキサン誘導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152471A JPH0812972A (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | フェニルビシクロヘキサン誘導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0812972A true JPH0812972A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15541247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6152471A Pending JPH0812972A (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | フェニルビシクロヘキサン誘導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812972A (ja) |
-
1994
- 1994-07-04 JP JP6152471A patent/JPH0812972A/ja active Pending
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