JPH11158138A - 安息香酸フェニル誘導体とそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式（Ｉ） 【化１】 （Ｒ：Ｃ数１〜７の直鎖状のアルキル基、ｎ：１〜５の
整数、Ｘ及びＹ：独立的にＨ原子又はＦ原子）の安息香
酸フェニル誘導体及びこれを含有する液晶組成物。 【効果】 本発明の化合物は、熱、光、水に対し化学的
に安定で、本発明の提供する合成方法に基づき工業的に
も容易に製造でき、また、誘電率異方性が極めて大きい
ので、現在汎用のホスト液晶組成物に添加することによ
りその閾値電圧を大幅に低減することができ、しかも液
晶性にも優れ、従来液晶との相溶性も良好である。従っ
て、温度範囲が広く、低電圧駆動が可能な特にＳＴＮ液
晶表示素子用の液晶材料の構成成分として非常に有用で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気光学的液晶表示
材料として有用な、安息香酸フェニル誘導体誘導体であ
る液晶性化合物とそれを含む液晶組成物に関する。

【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、パソコン、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）型あるいは高速応答が可能なＦＬＣ（強誘電性液
晶）等を挙げることができる。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、単純マトリックス駆動からさらにアクティブ
マトリックス駆動が実用化されている。

【０００３】現在、ノートパソコンや液晶テレビ等の高
精細表示には、アクティブマトリックス駆動方式が主流
となりつつあるが、製造コストが高く、大画面化が容易
でないなど、従来からの問題点は依然解決されたとは言
い難い。

【０００４】一方、単純マトリックス駆動によるＳＴＮ
表示方式はアクティブマトリックス駆動方式と比較する
と製造コストが低く、大画面化も比較的容易である。最
大の問題点であった表示品質も、駆動法の改良により大
幅に向上し、カラー表示はもとより、ある程度の動画表
示も可能となり、コンピューター用大型モニターへの搭
載も開始されている。

【０００５】これらのＳＴＮ表示方式に用いられる液晶
材料にはその用途に応じて種々の特性が要求されている
が、イ)低電圧駆動性、ロ)高速応答性、及びハ)化学的安定
性は他の表示方式にも共通して非常に重要である。

【０００６】液晶素子の駆動電圧を低減するためには液
晶組成物の閾値電圧(Ｖｔｈ)を低くする必要がある。こ
こで、閾値電圧(Ｖｔｈ)は式（ＩＩ）

【０００７】

【数１】

【０００８】（式中、Ｋは弾性定数を、Δは誘電率異方
性を、ｋは比例定数を表す。）で表されることから、閾
値電圧を低くするためには誘電率異方性（Δ）を大きく
することが有効である。その目的から、液晶組成物中に
は誘電率異方性の極めて大きい化合物（以下、強Ｐ化合
物と称する。）が添加されることが多い。

【０００９】現在よく用いられている強Ｐ化合物として
は一般式（Ａ）

【００１０】

【化２】

【００１１】（式中、Ｒ^aはアルキル基を表す。）で表
される安息香酸エステル化合物をあげることができる。
この一般式（Ａ）の化合物は誘電率異方性が大きいため
に閾値電圧の低減効果が比較的大きく、また応答性にも
優れるという特長を有する。しかしながら、液晶素子に
おける低電圧化の要求には充分応えられなくなっている
のが実情である。

【００１２】一般式（Ａ）の化合物において、その安息
香酸ユニットにさらにフッ素原子を導入した一般式
（Ｂ）あるいは一般式（Ｃ）

【００１３】

【化３】

【００１４】（式中、Ｒ^aはアルキル基を表す。）で表
される化合物も報告（特表平３−５０３６３７号公報）
されている。これらはいずれも一般式（Ａ）の化合物と
比較すると誘電率異方性が大きく、特に一般式（Ｃ）の
化合物では著しく大きく、従って閾値電圧の低減効果に
おいてもさらに改善が可能である。

【００１５】しかしながら、これらにおいても低電圧化
要求に決して満足できるものではなく、また、特に一般
式（Ｃ）の化合物の場合ではその応答性が一般式（Ａ）
の化合物の場合と比較して劣るという問題点もあった。

【００１６】

【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、その誘電率異方性が非常に大きい強Ｐ化合
物であって、その添加により液晶組成物の閾値電圧の低
減効果に極めて優れ、かつその応答性を劣化させること
のない新規液晶化合物を提供することにあり、またそれ
を用いて、特にＳＴＮ液晶表示用に適した実用的な液晶
組成物を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、 １．一般式（Ｉ）

【００１８】

【化４】

【００１９】（式中、 Ｒは炭素原子数１〜７の直鎖状
のアルキル基を表し、ｎは１〜５の整数を表し、Ｘ及び
Ｙはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表
す。）で表される安息香酸フェニル誘導体。 ２．一般式（Ｉ）においてｎが１を表すところの上記１
記載の安息香酸フェニル誘導体。 ３．一般式（Ｉ）においてＸがフッ素原子を表し、Ｙが
水素原子を表すところの上記１又は２記載の安息香酸フ
ェニル誘導体。 ４．上記１、２又は３記載の一般式（Ｉ）で表される化
合物を含有する液晶組成物。 ５．上記４記載の液晶組成物を構成要素とする液晶表示
素子。 ６．ＳＴＮ表示方式による上記５記載の液晶表示素子。 を前記課題の解決手段として見出した。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一例について説明
する。本発明は、一般式（Ｉ）

【００２１】

【化５】

【００２２】で表される安息香酸フェニル誘導体である
新規液晶化合物を提供する。式中、Ｒは炭素原子数１〜
７の直鎖状のアルキル基を表すが、炭素原子数１〜３の
直鎖状アルキル基が好ましい。ｎは１〜５の整数を表す
が、１又は２が好ましく、１が最も好ましい。Ｘ及びＹ
はそれぞれ独立的にフッ素原子又は水素原子を表すが、
Ｘがフッ素原子でＹが水素原子を表す場合が最も好まし
い。

【００２３】一般式（Ｉ）の化合物は以下のようにして
製造することができる。即ち、一般式（ＩＩＩ）

【００２４】

【化６】

【００２５】（式中、Ｒ及びｎは前述の意味を表す。）
で表される４−アルコキシアルキル−２，６−ジフルオ
ロ安息香酸を塩化チオニルとの塩素化剤で対応する酸ク
ロリドとし、次いでこれを一般式（ＩＶ）

【００２６】

【化７】

【００２７】（式中、Ｘ及びＹは前述の意味を表す。）
で表される４−シアノフェノール又はそのフッ素置換体
とピリジン等の塩基存在下に反応させることにより、一
般式（Ｉ）の化合物を容易に得ることができる。あるい
は一般式（ＩＩＩ）の化合物を酸クロリドに導くことな
く、直接一般式（ＩＶ）の化合物とジシクロヘキシルカ
ルボジイミド（ＤＣＣ）との縮合剤存在下に反応させる
ことによっても得ることができる。

【００２８】ここで一般式（ＩＩＩ）の４−アルコキシ
アルキル−２，６−ジフルオロ安息香酸は以下のように
して製造することができる。 １）ｎ＝１の場合 式（Ｖ）

【００２９】

【化８】

【００３０】の３，５−ジフルオロ−１−ブロモベンゼ
ンから調製したグリニヤール反応剤あるいはフェニルリ
チウム反応剤をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）等のホルミル化剤と反応させ、次いで水素化ホウ素
ナトリウム等の還元剤で処理することにより式（ＶＩ
ａ）

【００３１】

【化９】

【００３２】の３，５−ジフルオロベンジルアルコール
を得る。あるいは式（ＶＩａ）の化合物はグリニヤール
反応剤又はフェニルリチウム反応剤を、ホルミル化剤に
換えてホルムアルデヒドと反応させることにより１工程
で得ることもできる。

【００３３】この式（ＶＩａ）の化合物を臭素化して得
られた式（ＶＩＩａ）

【００３４】

【化１０】

【００３５】の３，５−ジフルオロベンジルブロミド
に、一般式（ＶＩＩＩａ）

【００３６】

【化１１】

【００３７】（式中、Ｒは前述の意味を表し、Ｍはナト
リウムあるいはカリウムを表す。）で表されるアルカリ
金属アルコラートを反応させることにより、一般式（Ｉ
Ｘａ）

【００３８】

【化１２】

【００３９】（式中、Ｒは前述の意味を表す。）で表さ
れる１−アルコキシメチル−３，５−ジフルオロベンゼ
ンを得る。これをブチルリチウム等のアルキルリチウム
でリチオ化した後、二酸化炭素と反応させることにより
一般式（ＩＩＩ）においてｎ＝１の化合物である一般式
（ＩＩＩａ）

【００４０】

【化１３】

【００４１】（式中、Ｒは前述の意味を表わす。）の４
−アルコキシメチル−２，６−ジフルオロ安息香酸を得
ることができる。あるいは一般式（ＩＩＩａ）の化合物
は一般式（ＶＩ）の３，５−ジフルオロベンジルアルコ
ールをアルコラートとした後、式（ＶＩＩＩｂ）

【００４２】

【化１４】

【００４３】（式中、Ｒは前述の意味を表し、Ｗは塩素
原子、臭素原子、ヨウ素原子、P-トルエンスルホニル基
等の脱離基を表す。）で表される化合物と反応させるこ
とによっても得ることができる。 ２）ｎ＝２の場合 １）において、グリニヤール反応剤又はフェニルリチウ
ム反応剤を、ホルミル化剤に換えてエチレンオキシドと
触媒存在下に反応させることにより、式（ＶＩｂ）

【００４４】

【化１５】

【００４５】の２−（３，５−ジフルオロ）フェニルエ
タノールを得る。あるいは式（ＶＩｂ）の化合物は、式
（ＶＩａ）の化合物あるいは式（ＶＩＩａ）の化合物か
ら通常の炭素鎖伸張反応により容易に得ることもでき
る。この式（ＶＩｂ）の化合物から、１）と同様にし
て、一般式（ＩＩＩ）においてｎ＝２の化合物である一
般式（ＩＩＩｂ）

【００４６】

【化１６】

【００４７】（式中、Ｒは前述の意味を表わす。）の化
合物を得ることができる。以下、同様にしてｎ≧３の場
合の化合物も得ることができる。

【００４８】上記製造方法により斯くして製造された一
般式（Ｉ）で表される化合物の代表例を第１表に掲げ
る。

【００４９】

【表１】

【００５０】（表中、Ｃｒは結晶相を、Ｉは等方性液体
相をそれぞれ表す。相転移温度は「℃」である。） 前述の一般式（Ｃ）の化合物に対する本発明の一般式
（Ｉ）の化合物の構造的な特徴は、側鎖基としてアルキ
ル基に換えて、アルコキシアルキル基を有することにあ
る。側鎖としてアルコキシアルキル基を有するような化
合物は以前から多く知られており、対応する側鎖がアル
キル基の化合物と比較して種々の特徴を有することも報
告されているが、例えば一般式（Ｃ）の化合物のような
強Ｐ型の化合物の側鎖に導入した例はほとんどしられて
いない。本化合物においてはその構造にこの特徴を与え
ることにより、前記の課題の解決を可能としたものであ
る。

【００５１】また、第１表からわかるように一般式
（Ｉ）で表される化合物は単独ではネマチック液晶性を
示さない。しかしながら、ホスト液晶組成物に添加した
場合のネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）の降下度合いは
前述の一般式（Ｃ）の化合物の場合と同程度で置換フッ
素数の少ない一般式（Ａ）の化合物の場合と比較しても
あまり変わらない。従って、他の液晶化合物との混合物
の状態で、特にＴＮ型やＳＴＮ型といった電界効果型表
示セルの材料として、好適に用いることができる。

【００５２】本発明の一般式（Ｉ）の化合物を液晶組成
物の成分として用いることによる優れた効果を以下に示
す。ｎ型液晶からなる以下の組成のホスト液晶組成物
（Ｈ）

【００５３】

【化１７】

【００５４】（等量混合物）を調製した。ホスト液晶
（Ｈ）のネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）は７２．５℃
でその融点は１７℃である。このホスト液晶（Ｈ）の電
気光学的特性を測定したところ、誘電率異方性（Δε）
は−１．３であり、屈折率異方性（Δｎ）は０．０８５
であった。

【００５５】このホスト液晶（Ｈ）の９０重量％及び前
述の汎用強ｐ化合物である前記の一般式（Ａ）で表され
る式（Ａ−１）

【００５６】

【化１８】

【００５７】の化合物１０重量％からなる液晶組成物
（Ｈ−Ａ）のネマチック相上限温度（Ｔ _N-I）ならびに
電気光学的特性は以下の通りであった。 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）：６５．５℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．３８Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．００ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９３ 応答時間（τ）： ５４．１ｍ秒 ここで、閾値電圧ならびに応答時間はセル厚８μｍのＴ
Ｎセルに封入して測定した値であり、応答時間は立ち上
がり時間（τｒ）と立ち下がり時間（τｄ）が等しくな
るような電圧印加時の測定値である。

【００５８】次に第１表に示された本発明の式（Ｉ−
１）

【００５９】

【化１９】

【００６０】の化合物をホスト液晶（Ｈ）に同量（１０
重量％）加えて液晶組成物（Ｈ−１）を調製した。この
（Ｈ−１）のネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）は６２．
８℃で（Ｈ−Ａ）よりわずかに低くなった。同様にして
測定した電気光学的特性は以下の通りであった。

【００６１】 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．０３Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．３７ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０８８ 応答時間（τ）： ５７．４ｍ秒 従って、誘電率異方性（Δε）が１０％以上大きくな
り、それにともなって閾値電圧（Ｖｔｈ）が０．３５Ｖ
も低減されていることがわかる。また、そのわりに応答
は遅くなっていない。

【００６２】これに対して、前述の一般式（Ｂ）で表さ
れる化合物である式（Ｂ−１）

【００６３】

【化２０】

【００６４】の化合物をホスト液晶（Ｈ）に同量（１０
重量％）加えて液晶組成物（Ｈ−Ｂ）を調製した。この
（Ｈ−Ｂ）のネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）は６４．
１℃で（Ｈ−Ａ）よりわずかに低いが、（Ｈ−１）より
はわずかに高くなった。同様にして測定した電気光学的
特性は以下の通りであった。

【００６５】 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．３０Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．４０ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９１ 応答時間（τ）： ５３．７ｍ秒 従って、応答時間は（Ｈ−Ａ）と比較しても改善されて
いるが、閾値電圧は（Ｈ−Ａ）と比較してもわずかしか
低減されておらず、（Ｈ−１）には遙かに及ばないこと
がわかる。

【００６６】さらに、前述の一般式（Ｃ）で表される化
合物である式（Ｃ−１）

【００６７】

【化２１】

【００６８】の化合物をホスト液晶（Ｈ）に同量（１０
重量％）加えて液晶組成物（Ｈ−Ｃ）を調製した。この
（Ｈ−Ｃ）のネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）は６３．
０℃で（Ｈ−１）とほとんど同程度であった。同様にし
て測定した電気光学的特性は以下の通りであった。

【００６９】 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．１５Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．５１ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０８９ 応答時間（τ）： ６４．２ｍ秒 （Ｈ−Ｃ）の誘電率異方性は非常に大きく、そのために
閾値電圧は（Ｈ−Ａ）や（Ｈ−Ｂ）と比較して大きく改
善されている。しかしながら、（Ｈ−１）と比較すると
より大きい誘電率異方性を有するにもかかわらず、その
閾値電圧は（Ｈ−１）より０．１Ｖ以上高くその低減効
果において及ばないことがわかる。さらに、その応答は
（Ｈ−１）と比較して７ｍ秒、（Ｈ−Ａ）よりは１０ｍ
秒も遅くなっていることがわかる。

【００７０】以上から本発明の（Ｉ）の化合物が従来の
強ｐ型安息香酸フェニル誘導体と比較して、優れた閾値
電圧の低減効果を有し、さらに応答性にも優れることが
明らかである。

【００７１】従って、一般式（Ｉ）の化合物は、イ）閾
値電圧が低く低電圧駆動が可能であり、ロ）温度範囲が
広く、ハ）特にＳＴＮ表示用として好適な液晶組成物を
調製するうえにおいて非常に有用であることがわかる。
本発明はこのように一般式（Ｉ）の化合物を含有する液
晶組成物、特にＳＴＮ表示用液晶組成物を提供するもの
である。

【００７２】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ネマチック液晶化合
物の好ましい代表例としては、例えば、安息香酸フェニ
ル誘導体、シクロヘキサンカルボン酸フェニル誘導体、
シクロヘキサンカルボン酸ビフェニル−４−イル誘導
体、シクロヘキサンカルボニルオキシ安息香酸フェニル
誘導体、シクロヘキシル安息香酸フェニル誘導体、シク
ロヘキシル安息香酸シクロヘキシル誘導体、ビフェニル
誘導体、シクロヘキシルベンゼン誘導体、テルフェニル
誘導体、ビシクロヘキサン誘導体、４−シクロヘキシル
ビフェニル誘導体、４−フェニルビシクロヘキサン誘導
体、テルシクロヘキサン誘導体、１，２−ジシクロヘキ
シルエタン誘導体、１，２−ジフェニルエタン誘導体、
１，２−ジフェニルエチン誘導体、（２−シクロヘキシ
ルエチル）ベンゼン誘導体、４−フェネチルビシクロヘ
キサン誘導体、４−（２−シクロヘキシルエチル）ビフ
ェニル誘導体、１−（４−フェニル）シクロヘキシル−
２−シクロヘキシルエタン誘導体、１−（４−シクロヘ
キシルフェニル）−２−フェニルエチン誘導体、フェニ
ルピリミジン誘導体、（４−ビフェニル−４−イル）ピ
リミジン誘導体、フェニルピリジン誘導体、（４−ビフ
ェニル−４−イル）ピリジン誘導体、などを挙げること
ができる。

【００７３】

【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、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

【００７４】なお、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および示差走査熱量計（ＤＳＣ）
を併用して行った。また、化合物の構造は核磁気共鳴ス
ペクトル（¹Ｈ−ＮＭＲ、¹³Ｃ−ＮＭＲ、¹⁹Ｆ−ＮＭ
Ｒ）、赤外共鳴スペクトル（ＩＲ）、質量スペクトル
（ＭＳ）等により確認した。

【００７５】以下、「％」は『重量％』を表す。 （実施例１） ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチ
ル安息香酸の合成

【００７６】

【化２２】

【００７７】（１−ａ） ３，５−ジフルオロベンズア
ルデヒドの合成 マグネシウム２８ｇをテトラヒドロフラン６０ｍｌに懸
濁させ、３，５−ジフルオロ−１−ブロモベンゼン２０
０ｇのテトラヒドロフラン８００ｍｌ溶液を溶媒が穏や
かに還流する速度で滴下した。滴下後、さらに室温で１
時間撹拌し、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド８４ｇを滴
下した。滴下後、さらに室温で１時間撹拌後、１０％塩
酸１０００ｍｌを加え、１時間撹拌した。酢酸エチル１
０００ｍｌで抽出し、飽和食塩水で２回洗滌し、無水硫
酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を溜去し、３，５−ジフ
ルオロベンズアルデヒド１２９ｇを得た。 （１−ｂ） ３，５−ジフルオロベンジルアルコールの
合成 水素化ホウ素ナトリウム２１ｇをエタノール８０ｍｌに
懸濁（一部溶解）し、３，５−ジフルオロベンズアルデ
ヒド１２９ｇのエタノール３９０ｍｌ溶液を氷冷温で滴
下した。滴下後さらに１時間撹拌し、溶媒を溜去し、水
４００ｍｌを加えた。酢酸エチル７００ｍｌで抽出し、
水、飽和食塩水で順次洗滌し、無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。溶媒を溜去し、３，５−ジフルオロベンジルア
ルコール１１８ｇを得た。 （１−ｃ） ３，５−ジフルオロ−１−メトキシメチル
ベンゼンの合成 水素化ナトリウム３８ｇをテトラヒドロフラン１５０ｍ
ｌに懸濁し、３，５−ジフルオロベンジルアルコール１
１８ｇのテトラヒドロフラン４７０ｍｌ溶液を室温で滴
下した、滴下後さらに１時間撹拌し、ヨウ化メチル１３
８ｇのテトラヒドロフラン５５０ｍｌ溶液を氷零下、２
０℃以下を保つ速度で滴下した。滴下後室温でさらに１
時間撹拌し、砕いた氷に注いだ。ヘキサン５００ｍｌで
抽出し、飽和食塩水で２回洗滌し、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。蒸留により精製（６３℃／１６ｍｍＨｇ）
し、３，５−ジフルオロ−１−メトキシメチルベンゼン
１０２ｇを得た。 （１−ｄ） ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチル
安息香酸の合成 ３，５−ジフルオロ−１−メトキシメチルベンゼン１０
０ｇをテトラヒドロフラン８００ｍｌに溶解し、−６０
℃に冷却した。内温が−４０℃以下を保つ速度で、ｎ−
ブチルリチウムのヘキサン溶液（１．５９ｍｏｌ／ｌ）
４００ｍｌを滴下し、滴下後さらに１時間撹拌した。こ
の溶液中に、内温が−４０℃以下を保つ速度で炭酸ガス
を吹き込んだ。反応が終了し、もはや発熱がみられなく
なった後、さらに１時間撹拌し、室温に戻した。１０％
塩酸２８０ｍｌを加え、酢酸エチル８００ｍｌで抽出
し、飽和食塩水で２回洗滌し、無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。溶媒を溜去し、２，６−ジフルオロ−４−メト
キシメチル安息香酸１２６ｇを得た。 （実施例２） ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチ
ル安息香酸３−フルオロ−４−シアノフェニル（Ｉ−
１）の合成

【００７８】

【化２３】

【００７９】（２−ａ） ２，６−ジフルオロ−４−メ
トキシメチル安息香酸クロリドの合成 ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチル安息香酸１０
０ｇをジクロロメタン４００ｍｌに溶解し、塩化チオニ
ル８９ｇおよびピリジン２ｍｌを加え、６時間加熱還流
させた。溶媒を溜去し、２，６−ジフルオロ−４−メト
キシメチル安息香酸クロリド１１９ｇを得た。 （２−ｂ） ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチル
安息香酸３−フルオロ−４−シアノフェニルの合成 ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチル安息香酸クロ
リド４３ｇおよび３−フルオロ−４−シアノフェノール
２７ｇをジクロロメタン２８０ｍｌに溶解し、ピリジン
２３ｇを室温で滴下した。滴下後さらに１時間撹拌し、
１０％塩酸２８０ｍｌを加えた。有機層を分離し、水、
飽和炭酸水素ナトリウム、水、飽和食塩水で順次洗滌
し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を溜去し、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン）で精製
し、さらにエタノールから再結晶して２，６−ジフルオ
ロ−４−メトキシメチル安息香酸３−フルオロ−４−シ
アノフェニル３８ｇを得た。

【００８０】同様にして以下の化合物を得た。 ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチル安息香酸４−
シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシメチル安息香酸３，
５−ジフルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−エトキシメチル安息香酸４−
シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−エトキシメチル安息香酸３−
フルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−エトキシメチル安息香酸３，
５−ジフルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−プロポキシメチル安息香酸４
−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−プロポキシメチル安息香酸３
−フルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−プロポキシメチル安息香酸
３，５−ジフルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−ブトキシメチル安息香酸４−
シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−ブトキシメチル安息香酸３−
フルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−ブトキシメチル安息香酸３，
５−ジフルオロ−４−シアノフェニル （実施例３） ２，６−ジフルオロ−４−（２−メトキ
シエチル）安息香酸３−フルオロ−４−シアノフェニル
の合成 ２５ｇの２，６−ジフルオロ−４−メトキシエチル安息
香酸クロリド（この化合物は実施例（１−ａ）におい
て、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに換えて、ジクロロ
銅(I)リチウム存在下にエチレンオキシドと反応させ、
次いで（１−ｃ）以下と同様にして合成した。）および
３−フルオロ−４−シアノフェノール１４ｇをジクロロ
メタン２００ｍｌに溶解し、ピリジン１４ｇを室温で滴
下した。滴下後さらに１時間撹拌し、１０％塩酸２００
ｍｌを加えた。有機層を分離し、水、飽和炭酸水素ナト
リウム、水、飽和食塩水で順次洗滌し、無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥した。溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロ
マトグラフィー（トルエン）で精製し、さらにエタノー
ルから再結晶し、２，６−ジフルオロ−４−メトキシエ
チル安息香酸３−フルオロ−４−シアノフェニル２８ｇ
を得た。

【００８１】同様にして以下の化合物を得た。 ２，６−ジフルオロ−４−メトキシエチル安息香酸４−
シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシエチル安息香酸３，
４−ジフルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシプロピル安息香酸４
−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシプロピル安息香酸３
−フルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシプロピル安息香酸
３，４−ジフルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシブチル安息香酸４−
シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシブチル安息香酸３−
フルオロ−４−シアノフェニル ２，６−ジフルオロ−４−メトキシブチル安息香酸３，
４−ジフルオロ−４−シアノフェニル （実施例４） 液晶組成物の調製 ｎ型液晶からなる以下の組成のホスト液晶組成物（Ｈ）

【００８２】

【化２４】

【００８３】（等量混合物）を調製した。ホスト液晶
（Ｈ）のネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）は７２．５℃
でその融点は１７℃である。このホスト液晶（Ｈ）の電
気光学的特性を測定したところ、誘電率異方性（Δε）
は−１．３であり、屈折率異方性（Δｎ）は０．０８５
であった。

【００８４】次にこのホスト液晶（Ｈ）の９０％に実施
例２で得られた本発明の式（Ｉ−１）

【００８５】

【化２５】

【００８６】の化合物を１０％添加して液晶組成物（Ｈ
−１）を調製した。この（Ｈ−１）のネマチック相上限
温度（Ｔ_N-I）は６２．８℃で、同様にして測定した電
気光学的特性は以下の通りであった。

【００８７】 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．０３Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．３７ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０８８ 応答時間（τ）： ５７．４ｍ秒 ここで、閾値電圧ならびに応答時間はセル厚８μｍのＴ
Ｎセルに封入して測定した値であり、応答時間は立ち上
がり時間（τｒ）と立ち下がり時間（τｄ）が等しくな
るような電圧印加時の測定値である。

【００８８】従って、わずか１０％の添加にもかかわら
ず大きな誘電率異方性（Δε）を得ることができ、それ
にともなって閾値電圧（Ｖｔｈ）が約２Ｖと低く、低電
圧駆動が可能となっていることがわかる。また、応答も
比較的高速である。 （比較例１）ホスト液晶組成物（Ｈ）の９０％及び前述
の汎用強ｐ化合物である一般式（Ａ）で表される式（Ａ
−１）

【００８９】

【化２６】

【００９０】の化合物１０％からなる液晶組成物（Ｈ−
Ａ）を調製した。（Ｈ−Ａ）のネマチック相上限温度
（Ｔ_N-I）ならびに電気光学的特性は以下の通りであっ
た。 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）：６５．５℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．３８Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．００ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９３ 応答時間（τ）： ５４．１ｍ秒 従って（Ｈ−１）と比較すると、ネマチック相上限温度
（Ｔ_N-I）はわずかに高く、応答もわずかに高速である
ものの、誘電率異方性（Δε）が小さくなり、それにと
もなって、閾値電圧（Ｖｔｈ）が０．３５Ｖも高くなっ
ていることがわかる。 （比較例２）ホスト液晶組成物（Ｈ）の９０％及び前述
の一般式（Ｂ）で表される式（Ｂ−１）

【００９１】

【化２７】

【００９２】の化合物１０％からなる液晶組成物（Ｈ−
Ｂ）を調製した。（Ｈ−Ｂ）のネマチック相上限温度
（Ｔ_N-I）ならびに同様にして測定した電気光学的特性
は以下の通りであった。

【００９３】 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）：６４．１℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．３０Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．４０ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０９１ 応答時間（τ）： ５３．７ｍ秒 従って、ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）は（Ｈ−１）
よりわずかに高くなり、応答時間は（Ｈ−Ａ）と比較し
ても改善されている。しかしながら、閾値電圧は（Ｈ−
Ａ）と比較してもわずかしか低減されておらず、（Ｈ−
１）には遙かに及ばないことがわかる。 （比較例３）ホスト液晶組成物（Ｈ）の９０％及び前述
の一般式（Ｃ）で表される式（Ｃ−１）

【００９４】

【化２８】

【００９５】の化合物１０％からなる液晶組成物（Ｈ−
Ｃ）を調製した。（Ｈ−Ｃ）のネマチック相上限温度
（Ｔ_N-I）ならびに同様にして測定した電気光学的特性
は以下の通りであった。

【００９６】 ネマチック相上限温度（Ｔ_N-I）：６３．０℃ 閾値電圧（Ｖｔｈ）： ２．１５Ｖ 誘電率異方性（Δε）： ３．５１ 屈折率異方性（Δｎ）： ０．０８９ 応答時間（τ）： ６４．２ｍ秒 この（Ｈ−Ｃ）の誘電率異方性は非常に大きく、そのた
めに閾値電圧は（Ｈ−Ａ）や（Ｈ−Ｂ）と比較して大き
く改善されている。しかしながら、その誘電率異方性が
（Ｈ−１）と比較してもより大きいにもかかわらず、そ
の閾値電圧は（Ｈ−１）より０．１Ｖ以上高く、その低
減効果において及ばないことがわかる。さらに、その応
答は（Ｈ−１）と比較して７ｍ秒、（Ｈ−Ａ）よりは１
０ｍ秒も遅くなっていることがわかる。また、（Ｈ−
Ｃ）のネマチック相上限温度（Ｔ_{N- I}）は６３．０℃で
（Ｈ−１）とほとんど同程度であった。

【００９７】以上から本発明の一般式（Ｉ）の化合物が
従来の強ｐ型安息香酸フェニル誘導体と比較して、優れ
た閾値電圧の低減効果を有し、さらに応答性にも優れる
ことが明らかである。

【００９８】

【発明の効果】本発明に係わる一般式（Ｉ）で表される
化合物は、実施例に示したように本発明の提供する製造
方法に基づき、工業的にも容易に製造することが可能で
あり、熱、光、水に対し化学的に安定である。また、現
在汎用のホスト液晶組成物に添加してもその温度範囲を
大きく降下させることはなく、容易に温度範囲が広い液
晶組成物を調製することができる。

【００９９】しかも一般式（Ｉ）の化合物は誘電率異方
性が極めて大きく、それを添加することによりその閾値
電圧を低減することができ、その効果は対応するアルキ
ル側鎖を有する化合物と比較してもより優れている。

【０１００】従って、温度範囲が広く、安定で、かつ低
電圧駆動が可能な、特にＳＴＮ表示用液晶材料として極
めて有用である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、 Ｒは炭素原子数１〜７の直鎖状のアルキル基
   を表し、ｎは１〜５の整数を表し、Ｘ及びＹはそれぞれ
   独立的に水素原子又はフッ素原子を表す。）で表される
   安息香酸フェニル誘導体。
2. 【請求項２】 一般式（Ｉ）においてｎが１を表すとこ
   ろの請求項１記載の安息香酸フェニル誘導体。
3. 【請求項３】 一般式（Ｉ）においてＸがフッ素原子を
   表し、Ｙが水素原子を表すところの請求項１又は２記載
   の安息香酸フェニル誘導体。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の一般式（Ｉ）
   で表される化合物を含有する液晶組成物。
5. 【請求項５】 請求項４記載の液晶組成物を構成要素と
   する液晶表示素子。
6. 【請求項６】 ＳＴＮ表示方式による請求項５記載の液
   晶表示素子。