JPH09132581A - 光学活性シラシクロヘキサン化合物及びこれを含有する液晶組成物 - Google Patents

光学活性シラシクロヘキサン化合物及びこれを含有する液晶組成物

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JPH09132581A
JPH09132581A JP8239889A JP23988996A JPH09132581A JP H09132581 A JPH09132581 A JP H09132581A JP 8239889 A JP8239889 A JP 8239889A JP 23988996 A JP23988996 A JP 23988996A JP H09132581 A JPH09132581 A JP H09132581A
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trans
silacyclohexyl
phenyl
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JP8239889A
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English (en)
Inventor
Mutsuo Nakajima
睦雄 中島
Takaaki Shimizu
孝明 清水
Tsutomu Ogiwara
勤 荻原
Tatsushi Kaneko
達志 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 シラシクロヘキサン環を有する液晶化合物を
提供する。 【解決手段】 下記一般式(I) 具体的には、例えば(S)−(−)−4−(トランス−
4−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラシクロヘ
キシル)シクロヘキシル)−1−(1−メチルヘプチル
オキシ)−2,6−ジフルオロベンゼンで表される光学
活性シラシクロヘキサン化合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キラル基を有する新規
なシラシクロヘキサン化合物、これを含有する液晶組成
物及びこの液晶組成物を含有する液晶表示素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、液晶物質が持つ光学異
方性及び誘電異電性を利用したものであり、その表示様
式によって、TN型(ねじれネマチック型)、STN型
(超ねじれネマチック型)、SBE型(超複屈折型)、
DS型(動的散乱型)、ゲスト・ホスト型、DAP型
(整列相の変形型)及びOMI型(光学的モード干渉
型)等、各種の方式がある。最も一般的なディスプレー
デバイスはシャット−ヘルフリッヒ効果に基づき、ねじ
れネマチック構造を有するものである。
【0003】これらのねじれネマチック構造に使用され
る液晶組成物には、リバースチルトディスクリネーショ
ン等の表示欠陥を防止するために、ねじれ方向を制御す
る光学活性な物質が微量添加されてきた。この光学活性
な物質として、従来からコレステリック相を持つ液晶化
合物、例えばコレステリルノナノエート或は安息香酸フ
ェニルエステル等のエステル基を有する化合物又は以下
の化合物が知られている。
【化4】 (特開平6−206837号)
【化5】 (特開平6−206837号)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、液晶パネルの高
性能化が進むにつれて、パネル特性の劣化、例えば電圧
保持率の低下や飽和電圧の上昇に上記光学活性化合物が
影響を及ぼすことが問題となってきた。
【0005】本発明は、上記問題点を解決するととも
に、環構成要素としてSiを導入した新規な光学活性シ
ラシクロヘキサン化合物を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
(I)で表される光学活性シラシクロヘキサン化合物で
ある。
【化6】 但し、Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、炭素数
3〜8の分枝鎖状アルキル基、炭素数2〜7のアルコキ
シアルキル基、炭素数1〜10のモノ又はジフルオロア
ルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基を表す。
【化7】 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl又はCHの置換
基を持つトランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシレ
ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基を表すか又はトランス−1,4−シクロヘキシレン
基を表す。
【化8】 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl又はCHの置換
基を持つトランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシレ
ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
ン基を表すかトランス−1,4−シクロヘキシレン基又
は1,4−フェニレン基を表し、該シラシクロヘキサン
化合物は少なくとも一つのトランス−1−シラ−1,4
−シクロヘキシレン基又はトランス−4−シラ−1,4
−シクロヘキシレン基を含む。nは0又は1を表す。X
は−CH2−又は−O−を表す。Zは1個以上のキラル
炭素原子を含有するキラル基を表す。L1、L2はそれぞ
れ独立してH又はFを表す。
【0007】また本発明は、前記一般式(I)で表され
る光学活性シラシクロヘキサン化合物を含有することを
特徴とする液晶組成物及びこの液晶組成物を含有するこ
とを特徴とする液晶表示素子である。
【0008】次に、前記一般式(I)で表されるシラシ
クロヘキサン化合物の具体例を示して本発明をさらに詳
細に説明する。
【0009】一般式(I)で表される新規な化合物は、
具体的には以下に示すような環構造で表されるトランス
−1−又はトランス−4−シラシクロヘキサン環を含む
環構造を有するシラシクロヘキサン化合物である。
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】
【0010】なお、Rは以下のいずれかの基を表す。 (a)炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、即ち、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−
ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オ
クチル基、n−ノニル基又はn−デシル基。 (b)炭素数3〜8の分枝鎖状アルキル基、即ち、イソ
プロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基、1−メ
チルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル
基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3
−メチルペンチル基、1−エチルペンチル基、1−メチ
ルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、3−メチルヘキ
シル基、2−エチルヘキシル基、3−エチルヘキシル
基、1−メチルヘプチル基、2−メチルヘプチル基又は
3−メチルヘプチル基。 (c)炭素数2〜7のアルコキシアルキル基、即ち、メ
トキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル
基、ブトキシメチル基、ペントキシメチル基、ヘキシロ
キシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、
プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、メトキシプロ
ピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、
ブトキシプロピル基、メトキシブチル基、エトキシブチ
ル基、プロポキシブチル基、メトキシペンチル基、エト
キシペンチル基又はメトキシヘキシル基。 (d)炭素数1〜10のモノ又はジフルオロアルキル
基、即ち、フルオロメチル基、1−フルオロエチル基、
1−フルオロプロピル基、1−フルオロブチル基、1−
フルオロペンチル基、1−フルオロヘキシル基、1−フ
ルオロヘプチル基、1−フルオロオクチル基、1−フル
オロノニル基、1−フルオロデシル基、2−フルオロエ
チル基、2−フルオロプロピル基、2−フルオロブチル
基、2−フルオロペンチル基、2−フルオロヘキシル
基、2−フルオロヘプチル基、2−フルオロオクチル
基、2−フルオロノニル基、2−フルオロデシル基、3
−フルオロプロピル基、3−フルオロブチル基、3−フ
ルオロペンチル基、3−フルオロヘキシル基、3−フル
オロヘプチル基、3−フルオロオクチル基、3−フルオ
ロノニル基、3−フルオロデシル基、4−フルオロブチ
ル基、4−フルオロペンチル基、4−フルオロヘキシル
基、4−フルオロヘプチル基、4−フルオロオクチル
基、4−フルオロノニル基、4−フルオロデシル基、5
−フルオロペンチル基、5−フルオロヘキシル基、5−
フルオロヘプチル基、5−フルオロオクチル基、5−フ
ルオロノニル基、5−フルオロデシル基、6−フルオロ
ヘキシル基、6−フルオロヘプチル基、6−フルオロオ
クチル基、6−フルオロノニル基、6−フルオロデシル
基、7−フルオロヘプチル基、7−フルオロオクチル
基、7−フルオロノニル基、7−フルオロデシル基、8
−フルオロオクチル基、8−フルオロノニル基、8−フ
ルオロデシル基、9−フルオロノニル基、9−フルオロ
デシル基、10−フルオロデシル基、ジフルオロメチル
基、1,1−ジフルオロエチル基、1,1−ジフルオロ
プロピル基、1,1−ジフルオロブチル基、1,1−ジ
フルオロペンチル基、1,1−ジフルオロヘキシル基、
1,1−ジフルオロヘプチル基、1,1−ジフルオロオ
クチル基、1,1−ジフルオロノニル基、1,1−ジフ
ルオロデシル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2
−ジフルオロプロピル基、2,2−ジフルオロブチル
基、2,2−ジフルオロペンチル基、2,2−ジフルオ
ロヘキシル基、2,2−ジフルオロヘプチル基、2,2
−ジフルオロオクチル基、2,2−ジフルオロノニル
基、2,2−ジフルオロデシル基、3,3−ジフルオロ
プロピル基、3,3−ジフルオロブチル基、3,3−ジ
フルオロペンチル基、3,3−ジフルオロヘキシル基、
3,3−ジフルオロヘプチル基、3,3−ジフルオロオ
クチル基、3,3−ジフルオロノニル基、3,3−ジフ
ルオロデシル基、4,4−ジフルオロブチル基、4,4
−ジフルオロペンチル基、4,4−ジフルオロヘキシル
基、4,4−ジフルオロヘプチル基、4,4−ジフルオ
ロオクチル基、4,4−ジフルオロノニル基、4,4−
ジフルオロデシル基、5,5−ジフルオロペンチル基、
5,5−ジフルオロヘキシル基、5,5−ジフルオロヘ
プチル基、5,5−ジフルオロオクチル基、5,5−ジ
フルオロノニル基、5,5−ジフルオロデシル基、6,
6−ジフルオロヘキシル基、6,6−ジフルオロヘプチ
ル基、6,6−ジフルオロオクチル基、6,6−ジフル
オロノニル基、6,6−ジフルオロデシル基、7,7−
ジフルオロヘプチル基、7,7−ジフルオロオクチル
基、7,7−ジフルオロノニル基、7,7−ジフルオロ
デシル基、8,8−ジフルオロオクチル基、8,8−ジ
フルオロノニル基、8,8−ジフルオロデシル基、9,
9−ジフルオロノニル基、9,9−ジフルオロデシル基
又は10,10−ジフルオロデシル基。 (e)炭素数2〜8のアルケニル基、即ち、ビニル基、
1−プロペニル基、アリル基、1−ブテニル基、3−ブ
テニル基、イソプレニル基、1−ペンテニル基、3−ペ
ンテニル基、4−ペンテニル基、ジメチルアリル基、1
−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、5−ヘキセニル
基、1−ヘプテニル基、3−ヘプテニル基、6−ヘプテ
ニル基又は7−オクテニル基。
【0011】W、W1、W2は、各々相互に独立してH、
F、Cl又はCH3を表す。Xは−CH2−又は−O−を
表す。L1、L2はそれぞれ独立してH又はFを表す。Z
は1個以上のキラル炭素原子を含有するキラル基、すな
わち一般式(IIa)〜(IIc)で表される化合物の
いずれかである。
【化20】 −(CH2p−C*oY−Cq2q+1 (IIa) (但し、pは0から8、qは2から14の整数で、Ro
は水素又は炭素数1〜6の直鎖状アルキル基、YはCH
3、ハロゲン(Cl、Br、F又はI)、CF3、CHF
2、CH2F又はCNを表す。C* は4種の異なった置換
基を持つキラル炭素原子であり、従って、Ro、Y、−
q2q+1の3つの置換基はそれぞれお互いに異なって
いる。)
【化21】 −(CH2r−C HF−(CH2s−CHF−Cm2m+1 (IIb) (但し、rは0から8、sは0から6、mは1から10
の整数を表す。)
【化22】 (但し、r及びmの定義は(IIb)と同じである。
【0012】上記のうち、環構造については、(I
a)、(Ic)、(Ie)、(Ih)、(Ij)が好ま
しい。
【0013】Rについては、以下のいずれかが好まし
い。 (f)炭素数2〜7の直鎖状アルキル基、即ち、エチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、
n−ヘキシル基又はn−ヘプチル基。 (g)分枝鎖状アルキル基のうち(炭素数3〜8)、イ
ソプロピル基、sec−ブチル基、イソブチル基、1−
メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチ
ル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基又
は2−エチルヘキシル基。 (h)炭素数2〜6のアルコキシアルキル基、即ち、メ
トキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル
基、ペントキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシ
エチル基、メトキシプロピル基又はメトキシペンチル
基。 (i)炭素数2〜7のモノ又はジフルオロアルキル基、
即ち、2−フルオロエチル基、2−フルオロプロピル
基、2−フルオロブチル基、2−フルオロペンチル基、
2−フルオロヘキシル基、2−フルオロヘプチル基、4
−フルオロブチル基、4−フルオロペンチル基、4−フ
ルオロヘキシル基、4−フルオロヘプチル基、5−フル
オロペンチル基、5−フルオロヘキシル基、5−フルオ
ロヘプチル基、6−フルオロヘキシル基、6−フルオロ
ヘプチル基、7−フルオロヘプチル基、2,2−ジフル
オロエチル基、2,2−ジフルオロプロピル基、2,2
−ジフルオロブチル基、2,2−ジフルオロペンチル
基、2,2−ジフルオロヘキシル基、2,2−ジフルオ
ロヘプチル基、4,4−ジフルオロブチル基、4,4−
ジフルオロペンチル基、4,4−ジフルオロヘキシル
基、4,4−ジフルオロヘプチル基、5,5−ジフルオ
ロペンチル基、5,5−ジフルオロヘキシル基、5,5
−ジフルオロヘプチル基、6,6−ジフルオロヘキシル
基、6,6−ジフルオロヘプチル基又は7,7−ジフル
オロヘプチル基。 (j)アルケニル基のうち(炭素数2〜8)、ビニル
基、1−プロペニル基、3−ブテニル基、1−ペンテニ
ル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−ヘキ
セニル基、5−ヘキセニル基、6−ヘプテニル基又は7
−オクテニル基。
【0014】W、W1、W2については、H、F又はCH
3基が好ましい。Zについては、(IIa)のうち、p
が0から2、qが2から10、Roが水素及びYがC
3、F又はCNの場合、あるいは(IIb)又は(I
Ic)が好ましい。
【化23】 の部分骨格構造としては、以下のものがあげられる。
【化24】
【化25】
【化26】 これらのうち、[化26]が好ましい。
【0015】次に、本発明の前記一般式(I)で表され
るシラシクロヘキサン化合物の製造方法について説明す
る。
【0016】一般式(I)で表されるシラシクロヘキサ
ン化合物は、具体的には前記一般式(Ia)〜(Ik)
で表される環構造を有する、既に製造法の知られている
以下のような中間体から製造される。
【化27】
【化28】 (但し、Tfはトリフルオロメタンスルホニル基(−S
2CF3)を表す。R’はAr(Arはフェニル基又は
トリル基を表す。)又はRを表す。また、
【化29】 は1又は4位のケイ素がAr(Arはフェニル基又はト
リル基を表す。)の置換基を持つトランス−1−シラ−
1,4−シクロヘキシレン基又はトランス−4−シラ−
1,4−シクロヘキシレン基を表すか又はトランス−
1,4−シクロヘキシレン基を表す。
【化30】 は1又は4位のケイ素がAr(Arはフェニル基又はト
リル基を表す。)の置換基を持つトランス−1−シラ−
1,4−シクロヘキシレン基又はトランス−4−シラ−
1,4−シクロへキシレン基を表すかトランス−1,4
−シクロヘキシレン基又は1,4−フェニレン基を表
し、該シラシクロヘキサン化合物は少なくとも一つのト
ランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシレン基又はト
ランス−4−シラ−1,4−シクロヘキシレン基を含
む。n、L1及びL2の定義は前記一般式(I)の場合と
同じである。
【0017】(i)Xが−O−である化合物
【化31】 (但し、Zは前記一般式(I)の場合と同じである。)
【0018】(ii)Xが−CH2−である化合物
【化32】 (但し、tppはトリフェニルホスフィン、DMFはジ
メチルホルムアミドを表す。)
【0019】さらに、一般式(IIIa)、(IIIb)で表
される化合物、すなわちW、W1、W2がArであるアリ
ールシラシクロヘキサン化合物は、以下に部分構造式の
反応式で示したようにクロロシラシクロヘキサン、フル
オロシラシクロヘキサン、メチルシラシクロヘキサン、
ヒドロシラシクロヘキサン化合物に変換される。なお、
骨格構造
【化33】 及び
【化34】
【化35】 及び
【化36】 に変換される。
【化37】 の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【0020】アリールシラシクロヘキサン化合物(一般
式(Ia)〜(Ik)においてW、W1、W2がArでか
つR’がRである場合)に一塩化ヨウ素を反応させる
と、ハロデシリレーション反応によりクロロシラシクロ
ヘキサン化合物(一般式(Ia)〜(Ik)において
W、W1、W2がClである場合)が得られる。
【0021】得られたクロロシラシクロヘキサン化合物
に、フッ化セシウム、フッ化銅(I)、フッ化アンチモ
ン、フッ化カルシウム、テトラ−n−ブチルアンモニウ
ムフルオリド等のフッ化物塩を反応させると、フルオロ
シラシクロヘキサン化合物(一般式(Ia)〜(Ik)
においてW、W1、W2がFである場合)が得られる。
【0022】また、得られたクロロシラシクロヘキサン
化合物に、メチルグリニャー試薬(例えばCH3MgB
r)を反応させると、メチルシラシクロヘキサン化合物
(一般式(Ia)〜(Ik)においてW、W1、W2がC
3である場合)が得られる。
【0023】また、クロロシラシクロヘキサン化合物又
はフルオロシラシクロヘキサン化合物を、水素化ナトリ
ウム、水素化カルシウム、トリアルキルシラン類、ボラ
ン類、ジアルキルアルミニウム等の金属水素化物、水素
化アルミニウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水
素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホ
ウ素トリブチルアンモニウムなどの錯水素化化合物(C
omplex hydride)類等と、温和な条件で
反応させると、ヒドロシラシクロヘキサン化合物(一般
式(Ia)〜(Ik)においてW、W1、W2がHである
場合)が得られる。
【0024】また、前記中間体(A)および(B)にお
いて、W、W1、W2がArでかつR’がArである場合
には、前記一般式(IIIa)又は(IIIb)で表される骨
格を形成した後、求電子試薬によるハロデシリレーショ
ン、それに続く還元反応、モノハロゲネーションを行
い、ヒドロハロゲノシラン化合物を得る。次に、これと
グリニヤー試薬との反応により、同様のヒドロシラシク
ロヘキサン化合物(一般式(Ia)〜(Ik)において
W、W1、W2がHである場合)が得られる。
【0025】以上、一般式(Ia)〜(Ik)において
W、W1、W2がHである化合物の製造方法を述べたが、
W、W1、W2が他の置換基の場合は、以下のように製造
される。
【化38】
【0026】すなわち、ジアリルシラシクロヘキシル基
を求電子試薬によりデシリレーション反応することでジ
ハロゲノシラシクロヘキシル基に変え、 メチルマグネシウムハライド等との反応でメチル基を
導入した後、対応するグリニヤー試薬との反応でメチル
シラシクロヘキシレン基とする。または、 対応するグリニヤー試薬との反応でクロロシラシクロ
ヘキシレン基とする。あるいは、ハロゲン交換によりフ
ルオロシラシクロヘキシレン基とする。このようにし
て、R’がArである場合にも同様の化合物を得ること
ができる。また、クロロシラシクロヘキサン化合物又は
フルオロヘキサン化合物は前記と同様な金属水素化物、
錯水素化化合物と反応させてヒドロシラシクロヘキサン
化合物を得ることができる。
【0027】以上のようにして得られた生成物が立体異
性体の混合物になっている場合、再結晶、クロマトグラ
フィー等の常法の精製手段によって、トランス体もしく
はトランス−トランス体を分離・精製して目的物として
得る。
【0028】本発明の光学活性シラシクロヘキサン化合
物と混合して液晶相を形成するために用いられる既知の
化合物は、以下に示すものの中から選ばれる。
【化39】
【化40】
【化41】
【化42】
【化43】
【化44】 但し、R”は炭素数2〜7のアルキル基、炭素数2〜7
のアルコキシアルキル基、炭素数2〜7のモノ又はジフ
ルオロアルキル基又は炭素数2〜7のアルケニル基を表
す。a及びbは0又は1を表す。
【化45】 および
【化46】 はそれぞれトランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシ
レン基、トランス−4−シラ−1,4−シクロヘキシレ
ン基又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表
す。QはCN、F、Cl、CF3、CClF2、CHCl
F、OCF3、OCH2F、OCClF2、OCHF2、O
CHClF、(O)k−CT=CX12(kは0又は1
を表し、T及びX1はそれぞれ相互に独立してH、F又
はClを表し、X2はF又はClを表す。)、O(C
2i(CF2jG(i及びjは0、1又は2で且つ
(i+j)が2、3又は4である数を表し、GはH、F
又はClを表す。)、R”又はOR”基を表す。Y1
6はH又はFを表す。R'''はR”の定義と同じであ
る。上記Qのうち好ましくは、F、Cl,OCHF2
OCF3、CF3、O(CH2i(CF2jG(i及びj
は0、1又は2で且つ(i+j)が2、3又は4である
数を表し、GはH、F又はClを表す。)又は炭素数5
以下のアルコキシ基である。
【0029】液晶相中における本発明の光学活性シラシ
クロヘキサン化合物の割合は、1種又は2種以上を0.
05〜5mol%、好ましくは0.2〜1mol%含有
される。更に好ましくは、光学活性シラシクロヘキサン
化合物0.05〜5mol%に対し一般式(IV)〜
(IX)から選ばれる化合物を95〜99.5mol%
含有する組成物がよい。光学活性シラシクロヘキサン化
合物が添加されることで生じるらせんピッチは表示モー
ド、液晶セル設計により多様であり、また、ホスト液晶
組成物によっても異なるので、所望のらせんピッチは光
学活性シラシクロヘキサン化合物の添加量で制御され
る。
【0030】また、液晶相には、着色ゲストーホスト系
を精製するための多色性染料あるいは誘電異方性、粘
度、ネマチック相の配向を変えるための添加剤を含むこ
とができる。
【0031】このようにして形成された液晶相は、所望
形状の電極を有する透明基板間に封入して液晶表示素子
として使用される。この素子は、必要に応じて各種アン
ダーコート、配向制御用オーバーコート、偏光板、フィ
ルター、反射層等を有してもよい。また、多層セルとし
たり、他の表示素子と組み合わせたり、半導体基板を用
いたり、あるいは光源を用いたりする種々のものが使用
できる。
【0032】また、液晶表示素子の駆動方式としては、
本発明の化合物のΔεが正又はゼロに近い場合はスーパ
ーツイステッドネマチック(STN)方式、ツイステッ
ドネマチック(TN)方式、ゲスト−ホスト(GH)方
式に用いられ、Δεが負の場合はダイナミックスキャタ
リング(DS)方式、電界制御複屈折(ECB)方式、
ゲスト−ホスト(GH)方式等、液晶表示素子の業界で
公知の方式を採用することができる。
【0033】
【実施例】以下、本発明の実施例を挙げてさらに詳しく
説明する。
【0034】[実施例1] (S)−(−)−4−(トランス−4−(トランス−4
−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキ
シル)−1−(1−メチルヘプチルオキシ)−2,6−
ジフルオロベンゼンの製造 4−(トランス−4−(4−n−ペンチル−4−フェニ
ル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノール9.1g(20mmol)、
(R)−(−)−2−オクタノール2.6g(20mm
ol)、トリフェニルホスフィン6.6g(25mmo
l)及びテトラヒドロフラン(以下「THF」と言
う。)50mlの混合物にアゾジカルボン酸ジエチル
4.4g(25mmol)を氷冷下で滴下し、2時間攪
拌した。反応混合物を常法により後処理した後、クロマ
トグラフィーにより精製して、4−(トランス−4−
(4−n−ペンチル−4−フェニル−4−シラシクロヘ
キシル)シクロヘキシル)−1−(1−メチルヘプチル
オキシ)−2,6−ジフルオロベンゼン9.3g(収率
82%)を得た。 IR(液膜) νmax:2924,2856,158
5,1514,1240,1113,1024,92
6,849cm-1 1 H−NMR(CDCl3) δ:0.5−2.5(46
H,m),4.1−4.4(1H,m),6.6−7.
0(2H),7.3−7.6(5H)ppm
【0035】このもの1.14g(2.0mmol)と
四塩化炭素15mlの混合物に室温で1.0Mの一塩化
ヨウ素の四塩化炭素溶液2.5mlを加えて1時間攪拌
した。反応混合物を減圧濃縮して、4−(トランス−4
−(4−n−ペンチル−4−クロロ−4−シラシクロヘ
キシル)シクロヘキシル)−1−(1−メチルヘプチル
オキシ)−2,6−ジフルオロベンゼン1.00g(収
率95%)を得た。
【0036】このもの0.53g(1.0mmol)を
水素化リチウムアルミニウム100mgとTHF20m
lの混合物に加え、−20℃で15分間攪拌した。反応
混合物を希塩酸にあけ、常法により後処理した。この粗
生成物はシクロヘキサン環に関してトランス体とシス体
の混合物であるので、これらをクロマトグラフィーによ
り分離して、トランス−トランス体の目的物0.34g
(収率70%)を得た。 TSI=45℃ IR(KBr disc) νmax:2924,28
52,2100,1585,1514,1441,13
36,1240,1024,887,845,818c
-1 [α]26 D=−6.3(CHCl3) ([α]26 D(旋光度):測定温度26℃、測定光源N
a−D線(589nm)) HTP(Helical Twist Power)=
+10.4(試料をメルク社製ZLI−2293に10
%混ぜ、HTPを測定した。)
【0037】実施例1と同様にして以下の化合物を得
た。
【0038】[実施例2] (R)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−プ
ロピル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−
1−(1−メチルブチルオキシ)−2,6−ジフルオロ
ベンゼンの製造 4−(トランス−4−(4−n−プロピル−4−フェニ
ル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノールと(R)−2−ペンタノール
とから合成した。 TCS=17℃ TSCh=41℃ TChI=64℃ HTP=−13.9(市販のZLI−2293(MER
CK)に試料を10%混ぜて測定)
【0039】[実施例3] (R)−(+)−4−(トランス−4−(トランス−4
−n−ペンチル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキ
シル)−1−(1−メチルヘプチルオキシ)−2,6−
ジフルオロベンゼンの製造 4−(トランス−4−(4−n−ペンチル−4−フェニ
ル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノールと(S)−2−オクタノール
とから合成した。 TSI=46℃ IR(KBr disc) νmax:2924,28
52,2100,1585,1514,1441,13
36,1240,1024,887,845,818c
-1 [α]25 D=6.3(CHCl3) HTP=−10.2(試料をメルク社製ZLI−229
3に10%混ぜ、HTPを測定した。)
【0040】[実施例4] (R)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−ヘ
プチルシクロヘキシル)−4−シラシクロヘキシル)−
1−(1−メチルオクチルオキシ)−2,6−ジフルオ
ロベンゼンの製造 4−(4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロヘキシ
ル)−4−フェニル−4−シラシクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノールと(S)−2−ノナノールと
から合成した。
【0041】[実施例5] (S)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−オ
クチルシクロヘキシル)−4−シラシクロヘキシル)−
1−(1−メチルオクチルオキシ)−2,6−ジフルオ
ロベンゼンの製造 4−(4−(トランス−4−n−オクチルシクロヘキシ
ル)−4−フェニル−4−シラシクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノールと(R)−2−ノナノールと
から合成した。
【0042】[実施例6] (R)−4−(4−(トランス−4−n−プロピル−4
−メチル−4−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−
(1−メチルオクチルオキシ)−2,6−ジフルオロベ
ンゼンの製造 4−(4−(4−n−プロピル−4−メチル−4−シラ
シクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジフルオロフェ
ノールと(S)−2−ノナノールとから合成した。
【0043】[実施例7] (S)−4−(4−(トランス−4−n−ペンチル−4
−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−(1−メチル
オクチルオキシ)−2,6−ジフルオロベンゼンの製造 4−(4−(4−n−ペンチル−4−フェニル−4−シ
ラシクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジフルオロフ
ェノールと(R)−2−ノナノールとから合成した。 TCI=14℃ TSI=0℃ [α]30 D=−11.3(CHCl3) HTP=+9.4(試料をメルク社製ZLI−2293
に10%混ぜ、HTPを測定した。)
【0044】[実施例8] (S)−4−(4−(トランス−4−n−ヘプチル−4
−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−(1−メチル
オクチルオキシ)−2,6−ジフルオロベンゼンの製造 4−(4−(4−n−ヘプチル−4−フェニル−4−シ
ラシクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジフルオロフ
ェノールと(R)−2−ノナノールとから合成した。
【0045】[実施例9] (R)−4−(4−(トランス−4−(4−フルオロペ
ンチル)−4−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−
(1−メチルオクチルオキシ)−2,6−ジフルオロベ
ンゼンの製造 4−(4−(4−フルオロペンチル)−4−フェニル−
4−シラシクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジフル
オロフェノールと(S)−2−ノナノールとから合成し
た。
【0046】[実施例10] (R)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−プ
ロピル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−
1−(2−フルオロオクチルオキシ)−2,6−ジフル
オロベンゼンの製造 4−(トランス−4−(4−n−プロピル−4−フェニ
ル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノールと(S)−2−フルオロ−1
−オクタノールとから合成した。
【0047】[実施例11] (S)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−ペ
ンチル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−
1−(2−フルオロオクチルオキシ)−2,6−ジフル
オロベンゼンの製造 4−(トランス−4−(4−n−ペンチル−4−フェニ
ル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノールと(R)−2−フルオロ−1
−オクタノールとから合成した。
【0048】[実施例12] (S)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−ヘ
プチルシクロヘキシル)−4−フルオロ−4−シラシク
ロヘキシル)−1−(2−フルオロデシルオキシ)−
2,6−ジフルオロベンゼンの製造 4−(4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロヘキシ
ル)−4−フルオロ−4−シラシクロヘキシル)−2,
6−ジフルオロフェノールと(R)−2−フルオロ−1
−デカノールとから合成した。
【0049】[実施例13] (R)−4−(トランス−4−(トランス−4−(3−
メチルブチル)シクロヘキシル)−4−シラシクロヘキ
シル)−1−(2−フルオロデシルオキシ)−2,6−
ジフルオロベンゼンの製造 4−(4−(トランス−4−(3−メチルブチル)シク
ロヘキシル)−4−フェニル−4−シラシクロヘキシ
ル)−2,6−ジフルオロフェノールと(S)−2−フ
ルオロ−1−デカノールとから合成した。
【0050】[実施例14] (R)−4−(4−(トランス−4−n−プロピル−4
−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−(2−フルオ
ロオクチルオキシ)−2,6−ジフルオロベンゼンの製
造 4−(4−(4−n−プロピル−4−フェニル−4−シ
ラシクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジフルオロフ
ェノールと(S)−2−フルオロ−1−オクタノールと
から合成した。
【0051】[実施例15] (R)−4−(4−(トランス−4−n−ペンチル−4
−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−(2−フルオ
ロデシルオキシ)−2,6−ジフルオロベンゼンの製造 4−(4−(4−n−ペンチル−4−フェニル−4−シ
ラシクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジフルオロフ
ェノールと(S)−2−フルオロ−1−デカノールとか
ら合成した。
【0052】[実施例16] (S)−4−(4−(トランス−4−n−ノニル−4−
シラシクロヘキシル)フェニル)−1−(2−フルオロ
オクチルオキシ)−2,6−ジフルオロベンゼンの製造 4−(4−(4−n−ノニル−4−フェニル−4−シラ
シクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジフルオロフェ
ノールと(R)−2−フルオロ−1−オクタノールとか
ら合成した。
【0053】[実施例17] (S)−4−(4−(トランス−4−(4−フロロブチ
ル)−4−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−(2
−フルオロノニルオキシ)−2,6−ジフルオロベンゼ
ンの製造 4−(4−(4−(4−フルオロブチル)−4−フェニ
ル−4−シラシクロヘキシル)フェニル)−2,6−ジ
フルオロフェノールと(R)−3−フルオロ−1−ノナ
ノールとから合成した。
【0054】[実施例18] (S)−4−(トランス−4−n−ヘプチル−4−シラ
シクロヘキシル)−1−(2−メチルブチル)−2,6
−ジフルオロベンゼンの製造 マグネシウム0.5g(21mmol)及びTHF50
mlの混合物に(S)−1−ブロモ−2−メチルブタン
3.0g(20mmol)を滴下してグリニヤー試薬を
得た。これを塩化亜鉛2.8g(20mmol)のTH
F溶液20mlに滴下して有機亜鉛試薬を得た。続い
て、この溶液をトリフルオロメタンスルホン酸(2,6
−ジフルオロ−4−(4−n−ヘプチル−4−フェニル
−4−シラシクロヘキシル)フェニル)10.7g(2
0mmol)とテトラキス(トリフェニルホスフィン)
パラジウム(0)100mgと塩化リチウム500mg
とN,N−ジメチルホルムアミド50mlの混合物に滴
下した。50℃で8時間攪拌した。反応混合物を常法に
より後処理した後、クロマトグラフィーにより精製し
て、4−(4−n−ヘプチル−4−フェニル−4−シラ
シクロヘキシル)−1−(2−メチルブチル)−2,6
−ジフルオロベンゼン6.4g(収率70%)を得た。
【0055】このもの0.91g(2.0mmol)と
四塩化炭素15mlの混合物に室温で1.0Mの一塩化
ヨウ素の四塩化炭素溶液2.5mlを加えて1時間攪拌
した。反応混合物を減圧濃縮して、4−(4−n−ヘプ
チル−4−クロロ−4−シラシクロヘキシル)−1−
(2−メチルブチル)−2,6−ジフルオロベンゼン
0.80g(収率96%)を得た。
【0056】このもの0.42g(1.0mmol)を
水素化リチウムアルミニウム100mgとTHF20m
lの混合物に加え、−20℃で15分間攪拌した。反応
混合物を希塩酸にあけ、常法により後処理した。この粗
生成物はシラシクロヘキサン環に関してトランス体とシ
ス体の混合物であるので、これらをクロマトグラフィー
により分離してトランス体の目的物0.32g(収率8
5%)を得た。
【0057】実施例18と同様にして以下の化合物を得
た。
【0058】[実施例19] (S)−4−(トランス−4−n−ペンチル−4−シラ
シクロヘキシル)−1−(2−メチルブチル)−2,6
−ジフルオロベンゼンの製造 (S)−1−ブロモ−2−メチルブタンとトリフルオロ
メタンスルホン酸(2,6−ジフルオロ−4−(4−n
−ペンチル−4−フェニル−4−シラシクロヘキシル)
フェニル)とから合成した。
【0059】[実施例20] (S)−4−(トランス−4−n−プロピル−4−シラ
シクロヘキシル)−1−(2−フルオロオクチル)−
2,6−ジフルオロベンゼンの製造 (S)−1−ブロモ−2−フルオロオクタンとトリフル
オロメタンスルホン酸(2,6−ジフルオロ−4−(4
−n−プロピル−4−フェニル−4−シラシクロヘキシ
ル)フェニル)とから合成した。
【0060】[実施例21] (R)−4−(トランス−4−(4−ペンテニル)−4
−シラシクロヘキシル)−1−(2−フルオロオクチ
ル)−2,6−ジフルオロベンゼンの製造 (R)−1−ブロモ−2−フルオロオクタンとトリフル
オロメタンスルホン酸(2,6−ジフルオロ−4−(4
−(4−ペンテニル)−4−フェニル−4−シラシクロ
ヘキシル)フェニル)とから合成した。
【0061】[実施例22] (R)−4−(トランス−4−(5−メトキシペンチ
ル)−4−シラシクロヘキシル)−1−(2−フルオロ
オクチル)−2,6−ジフルオロベンゼンの製造 (R)−1−ブロモ−2−フルオロオクタンとトリフル
オロメタンスルホン酸(2,6−ジフルオロ−4−(4
−(5−メトキシペンチル)−4−フェニル−4−シラ
シクロヘキシル)フェニル)とから合成した。
【0062】[実施例23] (S)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−ペ
ンチル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−
1−(1−メチルブチルオキシ)ベンゼンの製造 実施例1と同様にして、4−(トランス−4−(4−n
−ペンチル−4−フェニル−4−シラシクロヘキシル)
シクロヘキシル)フェノールと(R)−2−ペンタノー
ルとから合成した。
【0063】[実施例24] (S)−4−(トランス−4−(トランス−4−n−ペ
ンチル−4−シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)−
1−(2−メチルブチル)ベンゼンの製造 実施例18と同様にして、(S)−1−ブロモ−2−メ
チルブタンとトリフルオロメタンスルホン酸(4−(ト
ランス−4−(4−n−ペンチル−4−フェニル−4−
シラシクロヘキシル)シクロヘキシル)フェニル)とか
ら合成した。
【0064】[実施例25] (R)−4−(4−(トランス−4−n−ヘプチル−4
−シラシクロヘキシル)フェニル)−1−(2−フルオ
ロヘプチルオキシ)ベンゼンの製造 実施例1と同様にして、4−(4−(4−n−ヘプチル
−4−フェニル−4−シラシクロヘキシル)フェニル)
フェノールと(S)−2−フルオロ−1−ヘプタノール
とから合成した。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環構成要素としてSiを導入した新規な光学活性シラシ
クロヘキサン化合物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C09K 19/40 9279−4H C09K 19/40 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 // C07M 7:00 (72)発明者 荻原 勤 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 金子 達志 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表される光学活性シ
    ラシクロヘキサン化合物。 【化1】 但し、Rは炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、炭素数
    3〜8の分枝鎖状アルキル基、炭素数2〜7のアルコキ
    シアルキル基、炭素数1〜10のモノ又はジフルオロア
    ルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基を表す。 【化2】 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl又はCH3の置換
    基を持つトランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシレ
    ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
    ン基を表すか又はトランス−1,4−シクロヘキシレン
    基を表す。 【化3】 は1又は4位のケイ素がH、F、Cl又はCH3の置換
    基を持つトランス−1−シラ−1,4−シクロヘキシレ
    ン基又はトランス−4−シラ−1,4−シクロへキシレ
    ン基を表すかトランス−1,4−シクロヘキシレン基又
    は1,4−フェニレン基を表し、該シラシクロヘキサン
    化合物は少なくとも一つのトランス−1−シラ−1,4
    −シクロヘキシレン基又はトランス−4−シラ−1,4
    −シクロヘキシレン基を含む。nは0又は1を表す。X
    は−CH2−又は−O−を表す。Zは1個以上のキラル
    炭素原子を含有するキラル基を表す。L1、L2はそれぞ
    れ独立してH又はFを表す。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光学活性シラシクロヘ
    キサン化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の液晶組成物を含有する
    ことを特徴とする液晶表示素子。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009137848A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 液晶化合物

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JP2009137848A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 液晶化合物

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