JP4735928B2 - Liquid crystalline compound and liquid crystal composition having 6-membered ring lactone skeleton - Google Patents
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Description
本発明は、６員環ラクトン骨格を有する液晶性化合物及び当該化合物を構成部材とする誘電率異方性が負の液晶組成物、さらに、当該液晶組成物を構成部材とする液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal compound having a 6-membered ring lactone skeleton, a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy using the compound as a constituent member, and a liquid crystal display element using the liquid crystal composition as a constituent member.
液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとしては、家庭用各種電気機器、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、ＶＡ方式は高速で広視野角の要求される表示素子として、特にテレビ等への応用が現在も期待されている。 Liquid crystal display elements are used in various electric appliances for home use, measuring instruments, automobile panels, word processors, electronic notebooks, printers, computers, televisions, as well as watches and calculators. As a liquid crystal display system, the VA system is expected to be applied to a television or the like as a display element that requires a high speed and a wide viewing angle.
これまで、ＶＡ方式に必要は誘電率異方性が負の液晶材料についてはそれほど多くの化合物が知られているわけではない。実際には2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基を有する化合物（特許文献１参照）に限られているのが実情である。そのため、Δεの絶対値が十分に大きくないことから低電圧駆動等の特性に問題があった。 Up to now, not many compounds are known for liquid crystal materials having a negative dielectric anisotropy necessary for the VA mode. Actually, it is actually limited to compounds having a 2,3-difluoro-1,4-phenylene group (see Patent Document 1). Therefore, since the absolute value of Δε is not sufficiently large, there is a problem in characteristics such as low voltage driving.
一方、６員環ラクトン構造を有する液晶化合物のいくつかは既に知られている（特許文献２及び３参照）。しかしながら、従来６員環ラクトン構造を有する化合物はエステル構造を有することから、主として誘電性液晶組成物への応用が検討されてきた。そのため、ネマチック液晶、特にn型ネマチック液晶組成物への応用は遅れていた。 On the other hand, some liquid crystal compounds having a 6-membered ring lactone structure are already known (see Patent Documents 2 and 3). However, since a compound having a 6-membered ring lactone structure has an ester structure, application to a dielectric liquid crystal composition has been mainly studied. For this reason, application to nematic liquid crystals, particularly n-type nematic liquid crystal compositions, has been delayed.
本発明が解決しようとする課題は、６員環ラクトン骨格を有する誘電率異方性が負であって絶対値の大きい液晶化合物提供し、さらにそれを用いたn型液晶組成物及び当該液晶組成物を構成部材とするＶＡ方式用の液晶表示素子を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a liquid crystal compound having a six-membered ring lactone skeleton and having a negative dielectric anisotropy and a large absolute value. Further, an n-type liquid crystal composition using the liquid crystal compound and the liquid crystal composition An object of the present invention is to provide a VA liquid crystal display element having an object as a constituent member.
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、一般式（１） As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the general formula (1)
で表される化合物及びこれを用いた液晶組成物、さらにこれを用いた液晶表示素子を提供する。
And a liquid crystal composition using the compound, and a liquid crystal display device using the compound.
本発明のラクトン誘導体は、誘電率異方性が負であってその絶対値が大きく、屈折率の異方性が小さい特徴を有する。当該化合物を構成部材とする液晶組成物及び液晶表示素子は、垂直配向方式、IPS等の液晶表示素子として有用である。 The lactone derivative of the present invention is characterized in that the dielectric anisotropy is negative, the absolute value is large, and the refractive index anisotropy is small. A liquid crystal composition and a liquid crystal display element comprising the compound as a constituent member are useful as a liquid crystal display element such as a vertical alignment method or IPS.
一般式（１）で表される化合物は多くの化合物を包含するものであるが、次に記載の化合物が好ましい。 Although the compound represented by General formula (1) includes many compounds, the following compound is preferable.
一般式（１）においてR1及びR2はそれぞれ独立的に、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシル基を表すことが好ましく、具体的には
-CH3、-CH2CH3、-(CH2)2CH3、-(CH2)3CH3、-(CH2)4CH3、-(CH2)5CH3、-(CH2)6CH3、-(CH2)7CH3、-OCH3、-OCH2CH3、-O(CH2)2CH3、-O(CH2)3CH3 又は-O(CH 2 ) 4 CH 3 を表すことが特に好ましい。
In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently preferably represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms, specifically,
-CH 3, -CH 2 CH 3, - (CH 2) 2 CH 3, - (CH 2) 3 CH 3, - (CH 2) 4 CH 3, - (CH 2) 5 CH 3, - (CH 2 ) 6 CH 3 ,-(CH 2 ) 7 CH 3 , -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 3 CH 3 or -O (CH 2 ) Particular preference is given to representing 4 CH 3 .
さらに詳述すると、一般式(１)の化合物の中で、特に好ましい化合物として式群１に記載した化合物を挙げることができる。 More specifically, among the compounds of the general formula (1), the compounds described in the formula group 1 can be mentioned as particularly preferred compounds.
（式中、R1及びR2は各々独立的に-CH3、-CH2CH3、-(CH2)2CH3、-(CH2)3CH3、-(CH2)4CH3、-(CH2)5CH3、-(CH2)6CH3、-(CH2)7CH3を表す。）
一般式(１)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、本発明の提供する組成物においては、その第一成分として一般式(１)で表される化合物を少なくとも1種含有するが、その他の成分として特に以下の第二から第四成分から少なくとも1種含有することが好ましい。
(Wherein R 1 and R 2 are each independently —CH 3 , —CH 2 CH 3 , — (CH 2 ) 2 CH 3 , — (CH 2 ) 3 CH 3 , — (CH 2 ) 4 CH 3 ,-(CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 ,-(CH 2 ) 7 CH 3
As a preferable representative example of a nematic liquid crystal compound that can be used by mixing with the compound represented by the general formula (1), in the composition provided by the present invention, the first component is represented by the general formula (1). Although at least one kind of the compound represented is contained, it is preferable to contain at least one kind from among the following second to fourth components as other components.
本願発明においては、一般式（１）で表される化合物を含有する液晶組成物を提供する。この場合、一般式（１）で表される化合物を１種のみ含有していても良く、２種以上含有することも好ましい。一般式（１）で表される化合物の含有率は、２から４０質量％が好ましく、２から３０質量%であることがより好ましい。
本願発明の液晶組成物は、一般式（１）で表される化合物以外に一般式(２)
In this invention, the liquid crystal composition containing the compound represented by General formula (1) is provided. In this case, only 1 type of compound represented by General formula (1) may be contained, and it is also preferable to contain 2 or more types. The content of the compound represented by the general formula (1) is preferably 2 to 40% by mass, and more preferably 2 to 30% by mass.
The liquid crystal composition of the present invention has the general formula (2) in addition to the compound represented by the general formula (1).
(式中、R3及びR4はそれぞれ独立的に水素原子、炭素数1から12のアルキル基又は炭素数2から12のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子又は硫黄原子に置換されても良く、又、これらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
B1及びB2はそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子又は硫黄原子に置換されても良い。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子に置換されても良い。)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表し、これらの基中に存在する水素原子は−CN又はハロゲンで置換されていても良く、
Y1及びY2はそれぞれ独立的に、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−又は単結合を表し、
Y2及びB2が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
pは０、１又は２を表す。)で表される化合物を化合物を含有することが好ましい。
(In the formula, R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and one CH 2 group present in these groups. Alternatively, two or more CH 2 groups that are not adjacent to each other may be substituted with an oxygen atom or a sulfur atom, and one or more hydrogen atoms present in these groups may be replaced with a fluorine atom or a chlorine atom. May be replaced,
B 1 and B 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one CH 2 group present in this group or two non-adjacent CH 2 groups are oxygen atoms or sulfur atoms) 1,4-phenylene group (one or more CH groups present in this group may be substituted with a nitrogen atom), 1,4-cyclohexenylene 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, or 1,2,3, 4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, a hydrogen atom present in these groups may be substituted with -CN or halogen,
Y 1 and Y 2 are each independently -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 )-, -CH (CH 3 ) CH (CH 3 )-, -CF 2 CF 2- , -CF = CF-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -OCH (CH 3 )-, -CH (CH 3 ) O-,-( CH 2 ) 4 -,-(CH 2 ) 3 O-, -O (CH 2 ) 3- , -C≡C-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -OCO-,- COS-, -SCO- or single bond
When there are a plurality of Y 2 and B 2 , they may be the same or different,
p represents 0, 1 or 2. It is preferable to contain a compound represented by
一般式（２）において、R3及びR4はそれぞれ独立的に、炭素数1から12のアルキル基、炭素数2から12のアルケニル基、炭素数1から12のアルコキシル基、炭素数1から5のアルコキシル基によって置換された素数1から7のアルキル基又は炭素数1から5のアルコキシル基によって置換された炭素数2から7のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素数1から12のアルキル基、炭素数2から12のアルケニル基がより好ましく、具体的には−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−(CH2)7CH3、−CH=CH2、−CH=CHCH3(E体)、−(CH2)2CH=CH2、−(CH2)2CH=CHCH3(E体)、−(CH2)4CH=CH2、−(CH2)4CH=CHCH3(E体)、−OCH3、−OCH2CH3、−O(CH2)2CH3、−O(CH2)3CH3又は−O(CH2)4CH3を表すことが特に好ましいが、置換する環が芳香環の場合、−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−(CH2)7CH3、−(CH2)2CH=CH2、−(CH2)2CH=CHCH3(E体)、−(CH2)4CH=CH2、−(CH2)4CH=CHCH3(E体)、−OCH3、−OCH2CH3、−O(CH2)2CH3、−O(CH2)3CH3又は−O(CH2)4CH3を表すことが特に好ましい。 In the general formula (2), R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. Preferably represents an alkyl group having 1 to 7 primes substituted by an alkoxyl group or an alkenyl group having 2 to 7 carbons substituted by an alkoxyl group having 1 to 5 carbons, an alkyl group having 1 to 12 carbons, An alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms is more preferable, specifically, —CH 3 , —CH 2 CH 3 , — (CH 2 ) 2 CH 3 , — (CH 2 ) 3 CH 3 , — (CH 2 ) 4 CH 3, - (CH 2) 5 CH 3, - (CH 2) 6 CH 3, - (CH 2) 7 CH 3, -CH = CH 2, -CH = CHCH 3 (E bodies), - (CH 2 ) 2 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form),-(CH 2 ) 4 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 4 CH = CHCH 3 (E form), -OCH 3, -OCH 2 CH 3, -O (CH 2) 2 CH 3, -O (CH 2) it is particularly preferably represents 3 CH 3 or -O (CH 2) 4 CH 3 , When rings conversion of the aromatic ring, -CH 3, -CH 2 CH 3 , - (CH 2) 2 CH 3, - (CH 2) 3 CH 3, - (CH 2) 4 CH 3, - (CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 ,-(CH 2 ) 7 CH 3 ,-(CH 2 ) 2 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form),- (CH 2 ) 4 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 4 CH = CHCH 3 (E form), -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 2 CH 3 , -O (CH 2 It is particularly preferred that it represents 3 CH 3 or —O (CH 2 ) 4 CH 3 .
B1及びB2はそれぞれ独立的に、トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基が酸素原子に置換されているものを含む。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個のCH基が窒素原子に置換されているものを含む。)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基もしくはこれらの水素原子がフッ素原子で置換された置換基を表すことが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基又は1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基又は2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基がさらに好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基が特に好ましい。 B 1 and B 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one CH 2 group present in this group or two non-adjacent CH 2 groups are replaced by oxygen atoms) 1,4-phenylene group (including those in which one or two CH groups present in this group are substituted with nitrogen atoms), 1,4-cyclohexeni Len group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3 , 4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or a hydrogen atom substituted with a fluorine atom, preferably trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenylene Group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 2,3-difluoro-1,4-phenylene group or 1,4-bicyclo [ 2.2.2] More preferred is a cutylene group, trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 2,3- A difluoro-1,4-phenylene group is more preferable, and a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is particularly preferable.
Y1及びY2はそれぞれ独立的に、−CH2CH2−、−CH=CH−(E体)、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−(E体)、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、又は単結合を表すことが好ましいが、
−CH2CH2−、−CH=CH−(E体)、−CH2O−、−OCH2−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、又は単結合を表すことがより好ましく、−CH2CH2−、−CH=CH−(E体)、−C≡C−、−COO−、−OCO−、又は単結合を表すことがさらに好ましく、−CH2CH2−又は単結合を表すことが特に好ましい。
pは１又は２を表すことが好ましい。
Y 1 and Y 2 are each independently -CH 2 CH 2- , -CH = CH- (E form), -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 )-, -CF 2 CF 2 -, - CF = CF- (E bodies), - CH 2 O -, - OCH 2 -, - OCH (CH 3) -, - CH (CH 3) O -, - (CH 2) 4 - , —C≡C—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —COO—, —OCO—, or a single bond,
, - - -CH 2 CH 2 CH = CH- (E bodies), - CH 2 O -, - OCH 2 -, - C≡C -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - COO -, - OCO-, or more preferably a single bond, -CH 2 CH 2 -, - CH = CH- (E bodies), - C≡C -, - COO -, - OCO-, or a single bond Is more preferable, and it is particularly preferable to represent —CH 2 CH 2 — or a single bond.
p preferably represents 1 or 2.
一般式（２）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（２−１）から一般式（２−２２）で表される構造が好ましい。 Specifically, the compound represented by the general formula (2) preferably has a structure represented by the following general formula (2-1) to general formula (2-22).
（式中、R13及びR14は各々独立的に−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−CH=CH2、−CH=CHCH3(E体)、−(CH2)2CH=CH2、−(CH2)2CH=CHCH3(E体)、−OCH3、−OCH2CH3、−O(CH2)2CH3、−O(CH2)3CH3又は−O(CH2)4CH3を表す。）
本願発明の液晶組成物は、一般式（１）で表される化合物以外に一般式(３a)、一般式(３b)及び一般式(３c)からなる群
(In the formula, R 13 and R 14 are each independently —CH 3 , —CH 2 CH 3 , — (CH 2 ) 2 CH 3 , — (CH 2 ) 3 CH 3 , — (CH 2 ) 4 CH 3 ,-(CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 , -CH = CH 2 , -CH = CHCH 3 (E form),-(CH 2 ) 2 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form), -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 3 CH 3 or -O (CH 2 ) 4 CH 3 Represents.)
The liquid crystal composition of the present invention comprises the group consisting of general formula (3a), general formula (3b) and general formula (3c) in addition to the compound represented by general formula (1).
(式中、R5は水素原子、炭素数1から12のアルキル基又は炭素数2から12のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個以上のCH2基は酸素原子又は硫黄原子に置換されても良く、又、これらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
B3、B4及びB5はそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子又は硫黄原子に置換されても良い。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子に置換されても良い。)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表し、これらの基中に存在する水素原子は−CN又はハロゲンで置換されていても良く、
Y3、Y4及びY5はそれぞれ独立的に、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−又は単結合を表し、
L1、L2、L4、L5、L6、L7、L8、L10、L11及びL12はそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表し、
q及びrはそれぞれ独立的に０、１又は２を表すが、q及びrの和は２以下であり、
L3及びL9はそれぞれ独立的に水素原子、フッ素原子、塩素原子、−CN、−CF3、−OCH2F、−OCHF2、−OCF3、−CH2CF3又はR5と同じ意味を表す。)から選ばれる１種以上の化合物を含有することが好ましい。
(In the formula, R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and one CH 2 group present in these groups or two not adjacent to each other. The above CH 2 group may be substituted with an oxygen atom or a sulfur atom, and one or two or more hydrogen atoms present in these groups may be substituted with a fluorine atom or a chlorine atom,
B 3 , B 4 and B 5 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one CH 2 group present in this group or two non-adjacent CH 2 groups are oxygen atoms) Or a 1,4-phenylene group (one or more CH groups present in this group may be substituted with a nitrogen atom), 1,4- Cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2 , 3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, a hydrogen atom present in these groups may be substituted with -CN or halogen,
Y 3 , Y 4 and Y 5 are each independently -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 )-, -CH ( CH 3) CH (CH 3) -, - CF 2 CF 2 -, - CF = CF -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - OCH (CH 3) -, - CH (CH 3) O- ,-(CH 2 ) 4 -,-(CH 2 ) 3 O-, -O (CH 2 ) 3- , -C≡C-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -OCO -, -COS-, -SCO- or a single bond,
L 1 , L 2 , L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , L 8 , L 10 , L 11 and L 12 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom,
q and r each independently represent 0, 1 or 2, but the sum of q and r is 2 or less,
L 3 and L 9 each independently represent the same meaning as a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, -CN, -CF 3 , -OCH 2 F, -OCHF 2 , -OCF 3 , -CH 2 CF 3 or R 5 Represents. It is preferable to contain one or more compounds selected from
一般式(３a)、一般式(３b)及び一般式(３c)において、R5は炭素数1から12のアルキル基、炭素数2から12のアルケニル基、炭素数1から12のアルコキシル基、炭素数1から5のアルコキシル基によって置換された素数1から7のアルキル基又は炭素数1から5のアルコキシル基によって置換された炭素数2から7のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素数1から12のアルキル基、炭素数2から12のアルケニル基がより好ましく、具体的には−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−(CH2)7CH3、−CH=CH2、−CH=CHCH3(E体)、−(CH2)2CH=CH2、−(CH2)2CH=CHCH3(E体)、−(CH2)4CH=CH2、−(CH2)4CH=CHCH3(E体)、−OCH3、−OCH2CH3、−O(CH2)2CH3、−O(CH2)3CH3又は−O(CH2)4CH3を表すことが特に好ましいが、置換する環が芳香環の場合、−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−(CH2)7CH3、−(CH2)2CH=CH2、−(CH2)2CH=CHCH3(E体)、−(CH2)4CH=CH2、−(CH2)4CH=CHCH3(E体)、−OCH3、−OCH2CH3、−O(CH2)2CH3、−O(CH2)3CH3又は−O(CH2)4CH3を表すことが特に好ましい。 In general formula (3a), general formula (3b) and general formula (3c), R 5 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms, carbon It preferably represents an alkyl group having 1 to 7 primes substituted by an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms substituted by an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms. More preferred are alkenyl groups having 2 to 12 carbon atoms, specifically, -CH 3 , -CH 2 CH 3 ,-(CH 2 ) 2 CH 3 ,-(CH 2 ) 3 CH 3 ,-( CH 2 ) 4 CH 3 ,-(CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 ,-(CH 2 ) 7 CH 3 , -CH = CH 2 , -CH = CHCH 3 (E form), -(CH 2 ) 2 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form),-(CH 2 ) 4 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 4 CH = CHCH 3 (E form) ), - OCH 3, -OCH 2 CH 3, -O (CH 2) 2 CH 3, -O (CH 2) it is particularly preferably represents 3 CH 3 or -O (CH 2) 4 CH 3 , When rings conversion of the aromatic ring, -CH 3, -CH 2 CH 3 , - (CH 2) 2 CH 3, - (CH 2) 3 CH 3, - (CH 2) 4 CH 3, - (CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 ,-(CH 2 ) 7 CH 3 ,-(CH 2 ) 2 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form),- (CH 2 ) 4 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 4 CH = CHCH 3 (E form), -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 2 CH 3 , -O (CH 2 It is particularly preferred that it represents 3 CH 3 or —O (CH 2 ) 4 CH 3 .
B3、B4及びB5はそれぞれ独立的に、トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基が酸素原子に置換されているものを含む。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個のCH基が窒素原子に置換されているものを含む)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基もしくはこれらの水素原子がフッ素原子で置換された置換基を表すことが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基又は1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基又は2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基がさらに好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基が特に好ましい。 B 3 , B 4 and B 5 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one CH 2 group present in this group or two non-adjacent CH 2 groups are oxygen Including those substituted by atoms), 1,4-phenylene groups (including those in which one or two CH groups present in this group are substituted by nitrogen atoms), 1,4- Cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2 , 3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or a hydrogen atom substituted by a fluorine atom, preferably a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene Group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 2,3-difluoro-1,4-phenylene group or 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group More preferred Trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 2,3-difluoro-1, A 4-phenylene group is more preferable, and a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is particularly preferable.
Y3、Y4及びY5はそれぞれ独立的に、−CH2CH2−、−CH=CH−(E体)、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−(E体)、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、又は単結合を表すことが好ましいが、−CH2CH2−、−CH=CH−(E体)、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−(E体)、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−又は単結合がより好ましく、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−(E体)又は単結合がさらに好ましく、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−又は単結合が特に好ましい。 Y 3 , Y 4 and Y 5 are each independently -CH 2 CH 2- , -CH = CH- (E form), -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 )- , -CF 2 CF 2- , -CF = CF- (E form), -CH 2 O-, -OCH 2- , -OCH (CH 3 )-, -CH (CH 3 ) O-,-(CH 2 ) 4 −, —C≡C—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —COO—, —OCO—, or a single bond, preferably —CH 2 CH 2 —, —CH═CH - (E bodies), - CH (CH 3) CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) -, - CF 2 CF 2 -, - CF = CF- (E bodies), - CH 2 O -, - OCH 2- , -OCH (CH 3 )-, -CH (CH 3 ) O-, -C≡C-, -CF 2 O-, -OCF 2 -or a single bond is more preferred, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O-, -OCH 2 , -CF 2 O-, -OCF 2- , -CH = CH- (E form) or a single bond is more preferable, -CH 2 CH 2- , -CH 2 O- , —OCH 2 — or a single bond is particularly preferred.
L1、L2、L4、L5、L6、L7、L8、L10、L11及びL12はそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表すが、少なくとも一つはフッ素原子を表すことが好ましく、二つ又は三つのフッ素原子を有することも好ましい。一般式（３ａ）においては、L1及びL2が水素原子を表し、L4及びL5がフッ素原子を表すこと好ましい。一般式（３ｂ）においては、L6、L7及びL8からなる置換基群に一つでもフッ素原子が置換している場合、L10、L11及びL12は全て水素原子であることが好ましく、L10、L11及びL12からなる置換基群に一つでもフッ素原子が置換している場合、L6、L7及びL8は全て水素原子であることが好ましい。一般式（３ｃ）においては、L10及びL11からなる置換基群に一つでもフッ素原子が置換している場合、L8は水素原子であることが好ましく、L8はフッ素原子を表す場合、L10及びL11は水素原子を表すことが好ましい。 L 1 , L 2 , L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , L 8 , L 10 , L 11 and L 12 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, but at least one of them represents a fluorine atom. It is preferable to represent, and it is also preferable to have two or three fluorine atoms. In the general formula (3a), L 1 and L 2 represents a hydrogen atom, L 4 and L 5 preferably represent a fluorine atom. In the general formula (3b), when at least one fluorine atom is substituted on the substituent group consisting of L 6 , L 7 and L 8 , L 10 , L 11 and L 12 are all hydrogen atoms. Preferably, when at least one fluorine atom is substituted on the substituent group consisting of L 10 , L 11 and L 12 , L 6 , L 7 and L 8 are all preferably hydrogen atoms. In general formula (3c), when at least one fluorine atom is substituted on the substituent group consisting of L 10 and L 11 , L 8 is preferably a hydrogen atom, and L 8 represents a fluorine atom. , L 10 and L 11 preferably represent a hydrogen atom.
一般式（３ａ）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（３ａ−１）から一般式（３ａ−１０）で表される構造が好ましい。 Specifically, the compound represented by the general formula (3a) preferably has a structure represented by the following general formula (3a-1) to general formula (3a-10).
（式中、R5及びR15は各々独立的に−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−CH=CH2、−CH=CHCH3(E体)、−(CH2)2CH=CH2又は−(CH2)2CH=CHCH3(E体)を表す。）
一般式（３ｂ）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（３ｂ−１）から一般式（３ｂ−８）で表される構造が好ましい。
(In the formula, R 5 and R 15 are each independently —CH 3 , —CH 2 CH 3 , — (CH 2 ) 2 CH 3 , — (CH 2 ) 3 CH 3 , — (CH 2 ) 4 CH 3 ,-(CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 , -CH = CH 2 , -CH = CHCH 3 (E form),-(CH 2 ) 2 CH = CH 2 or-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form))
Specifically, the compound represented by the general formula (3b) preferably has a structure represented by the following general formula (3b-1) to general formula (3b-8).
（式中、R5及びR15は各々独立的に−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−CH=CH2、−CH=CHCH3(E体)、−(CH2)2CH=CH2、−(CH2)2CH=CHCH3(E体)、−OCH3、−OCH2CH3、−O(CH2)2CH3、−O(CH2)3CH3又は−O(CH2)4CH3を表す。）
一般式（３ｃ）で表される化合物は具体的には次に記載する一般式（３ｃ−１）から一般式（３ｃ−３）で表される構造が好ましい。
(In the formula, R 5 and R 15 are each independently —CH 3 , —CH 2 CH 3 , — (CH 2 ) 2 CH 3 , — (CH 2 ) 3 CH 3 , — (CH 2 ) 4 CH 3 ,-(CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 , -CH = CH 2 , -CH = CHCH 3 (E form),-(CH 2 ) 2 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form), -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 3 CH 3 or -O (CH 2 ) 4 CH 3 Represents.)
Specifically, the compound represented by the general formula (3c) preferably has a structure represented by the following general formula (3c-1) to general formula (3c-3).
（式中、R5及びR15は各々独立的に−CH3、−CH2CH3、−(CH2)2CH3、−(CH2)3CH3、−(CH2)4CH3、−(CH2)5CH3、−(CH2)6CH3、−CH=CH2、−CH=CHCH3(E体)、−(CH2)2CH=CH2、−(CH2)2CH=CHCH3(E体)、−OCH3、−OCH2CH3、−O(CH2)2CH3、−O(CH2)3CH3又は−O(CH2)4CH3を表す。）
本願発明の液晶組成物においては、一般式（１）で表される化合物、一般式（２）で表される化合物及び一般式（３ａ）から一般式（３ｃ）からなる群より選ばれる化合物を含有することがより好ましい。
(In the formula, R 5 and R 15 are each independently —CH 3 , —CH 2 CH 3 , — (CH 2 ) 2 CH 3 , — (CH 2 ) 3 CH 3 , — (CH 2 ) 4 CH 3 ,-(CH 2 ) 5 CH 3 ,-(CH 2 ) 6 CH 3 , -CH = CH 2 , -CH = CHCH 3 (E form),-(CH 2 ) 2 CH = CH 2 ,-(CH 2 ) 2 CH = CHCH 3 (E form), -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 2 CH 3 , -O (CH 2 ) 3 CH 3 or -O (CH 2 ) 4 CH 3 Represents.)
In the liquid crystal composition of the present invention, a compound selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (1), the compound represented by the general formula (2), and the general formula (3a) to the general formula (3c). It is more preferable to contain.
液晶組成物の誘電率異方性は−０．４以下であることが好ましい。
The liquid crystal composition preferably has a dielectric anisotropy of −0.4 or less.
本発明において、一般式(１)の化合物について、製造例を以下に挙げる。勿論本発明の主旨、及び適用範囲は、これら製造例により制限されるものではない。
(製法)
一般式(８)
In the present invention, production examples of the compound of the general formula (1) are given below. Of course, the gist and scope of the present invention are not limited by these production examples.
(Manufacturing method)
General formula (8)
(式中、R2は一般式(１)と同じ意味を表す。)で表されるラクトン誘導体をルイス酸存在下、もしくは非存在下で塩基と反応させてエノラートを生成させる。このとき用いる好ましい塩基の例として金属水素化物、金属炭酸塩、金属水酸化物、金属カルボン酸塩、金属アルコラート、金属アミド又は含窒素有機塩基等を挙げることができ、中でもアルカリ金属水素化物、アルカリ金属アルコラート、アルカリ金属アミド又は含窒素有機塩基が好ましい。アルカリ金属水素化物としては水素化ナトリウム、水素化カリウムを、アルカリ金属アルコラートとしてはナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムtert-ブトキシドを、アルカリ金属アミドとしてはリチウムジイソプロピルアミド、リチウム 2,2,6,6-テトラメチルピペリジド、カリウム ヘキサメチルジシラジドを、含窒素有機塩基としてはトリエチルアミン、ジイソプロピルアミンのような３級アミンやピリジン、1,8-ジアザビシクロ[5. 4. 0]-7-ウンデカンをそれぞれ好ましく挙げることができる。 このときルイス酸を共存させても、しなくても良いが、共存させるルイス酸としては、金属ハロゲン化物、金属アルコラート、金属トリフルオロメタンスルホネート等をあげることができる。金属ハロゲン化物としては、塩化チタン、塩化すず、フッ化ホウ素、塩化シラン、塩化ジルコニウム等を、金属アルコラートとしては、チタンテトラアルコキシド、モノクロロチタントリアルコキシド、アルミニウムトリアルコキシド等を、金属トリフルオロメタンスルホネートとしてはジアルキルボロン トリフルオロメタンスルホネート、ジアルキルすず トリフルオロメタンスルホネート等を用いることができる。 (In the formula, R 2 represents the same meaning as in the general formula (1).) The lactone derivative represented by the general formula (1) is reacted with a base in the presence or absence of a Lewis acid to produce an enolate. Examples of preferred bases used at this time include metal hydrides, metal carbonates, metal hydroxides, metal carboxylates, metal alcoholates, metal amides, nitrogen-containing organic bases, and the like. Among them, alkali metal hydrides, alkali Metal alcoholates, alkali metal amides or nitrogenous organic bases are preferred. Sodium hydride and potassium hydride are used as the alkali metal hydride, sodium methoxide, sodium ethoxide and potassium tert-butoxide are used as the alkali metal alcoholate, and lithium diisopropylamide, lithium 2,2,6, as the alkali metal amide. 6-tetramethylpiperidide, potassium hexamethyldisilazide, nitrogen-containing organic bases such as triethylamine, tertiary amines such as diisopropylamine, pyridine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7- Preference is given to undecane. At this time, the Lewis acid may or may not be present, but examples of the Lewis acid to be present include metal halides, metal alcoholates, and metal trifluoromethanesulfonate. Examples of metal halides include titanium chloride, tin chloride, boron fluoride, silane chloride, and zirconium chloride. Examples of metal alcoholates include titanium tetraalkoxide, monochlorotitanium trialkoxide, aluminum trialkoxide, and the like, and metal trifluoromethanesulfonate. Dialkyl boron trifluoromethanesulfonate, dialkyltin trifluoromethanesulfonate and the like can be used.
ルイス酸と塩基の組み合わせは、特にチタンテトラアルコキシドと３級アミン、チタンテトラアルコキシドとカリウムtert-ブトキシド、ジアルキルボロン トリフルオロメタンスルホネートと３級アミンの組み合わせが好ましい。ルイス酸が共存しない場合は、リチウム ジイソプロピルアミド、リチウム 2,2,6,6-テトラメチルピペリジド、カリウム ヘキサメチルジシラジドが好ましい。 The combination of Lewis acid and base is particularly preferably a combination of titanium tetraalkoxide and tertiary amine, titanium tetraalkoxide and potassium tert-butoxide, dialkylboron trifluoromethanesulfonate and tertiary amine. When a Lewis acid does not coexist, lithium diisopropylamide, lithium 2,2,6,6-tetramethylpiperidide, and potassium hexamethyldisilazide are preferable.
このとき溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒、塩素系溶、炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒、極性溶媒等を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としては、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ｔ-ブチルメチルエーテル等を、塩素系溶媒としてはジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、四塩化炭素等を、炭化水素系溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等を、極性溶媒としてはN,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン等を好例として挙げることができる。中でも、テトラヒドロフラン、ジメチルエーテル等のエーテル系溶媒及びジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン等の塩素系溶媒がより好ましい。また、前記の各溶媒を単独で使用しても、2種もしくはそれ以上の溶媒を混合して使用してもよい。 At this time, any solvent may be used as long as the reaction is suitably advanced, but ether solvents, chlorine solvents, hydrocarbon solvents, aromatic solvents, polar solvents, and the like can be preferably used. As ether solvents, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, t-butyl methyl ether and the like, and as chlorine solvents, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, carbon tetrachloride and the like, The hydrocarbon solvent is pentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, etc., the aromatic solvent is benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, etc., the polar solvent is N, N-dimethylformamide, Preferable examples include N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, sulfolane and the like. Of these, ether solvents such as tetrahydrofuran and dimethyl ether and chlorine solvents such as dichloromethane and 1,2-dichloroethane are more preferable. Each of the above solvents may be used alone, or two or more solvents may be mixed and used.
反応温度は溶媒の凝固点から還流温度範囲で行うことができるが、-78℃から0℃が好ましい。
得られたエノレートにさらに一般式(９)
The reaction temperature can be in the range from the freezing point of the solvent to the reflux temperature, but is preferably -78 ° C to 0 ° C.
The obtained enolate is further represented by the general formula (9)
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等により確認した。セル厚3.5μmのVA-LCD用表示セルを作製し、液晶組成物をこのセルに注入して液晶表示装置を構成した。
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
TN-I ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃）
Δε ：誘電異方性（25℃及び1kHz）
Δn ：複屈折（20℃及び589nm）
Vth ：しきい値電圧（V）（25℃）
（実施例１）6-プロピル-3-[2-(4'-プロピルビシクロヘキシル-4-イル)エチル]テトラヒドロピラン-2-オンの合成。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited to these Examples. The structure of the compound was confirmed by nuclear magnetic resonance spectrum (NMR), mass spectrum (MS) and the like. A display cell for VA-LCD having a cell thickness of 3.5 μm was prepared, and a liquid crystal composition was injected into the cell to constitute a liquid crystal display device.
In the examples, the measured characteristics are as follows.
T NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C)
Δε: Dielectric anisotropy (25 ° C and 1kHz)
Δn: birefringence (20 ° C. and 589 nm)
Vth: Threshold voltage (V) (25 ° C)
Example 1 Synthesis of 6-propyl-3- [2- (4′-propylbicyclohexyl-4-yl) ethyl] tetrahydropyran-2-one
窒素雰囲気下、6‐テトラヒドロピラン-2-オン（14.2 g）及びジイソプロピルエチルアミン（16.8 g）のジクロロメタン（100 mL）溶液に、-78℃でジブチルボリル トリフルオロメタンスルホネートの1.1 mol/Lジクロロメタン溶液（109 mL）を滴下した。1時間攪拌した後、トランス-4-プロピルビシクロヘキシル-4-イルアセトアルデヒド（20.0 g）のジクロロメタン（40 mL）溶液を滴下した。1時間かけて−20℃まで昇温した。反応溶液を10%塩酸にあけてしばらく撹拌した後、有機層を分取し、水層をジクロロメタンで抽出した。有機層を合わせ、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去し、粗生成物34.2 gを得た。
粗生成物（34.2 g）とパラジウム/炭素（50％含水品、3.2 g）のテトラヒドロフラン（250 mL）を、水素雰囲気下（0.5 Mpa）室温で5時間攪拌した。セルロースを用いてろ過し、ろ液を濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、再結晶をおこなうことにより、6-プロピル-3-[2-(4'-プロピルビシクロヘキシル-4-イル)エチル]テトラヒドロピラン-2-オン（6.98 g）を白色粉末として得た。
融点 175℃
MS m/z : 376 (M+, 100)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)
δ(ppm): 0.80-1.05 (m, 10H), 0.86 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 0.93 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 1.08 1.62 (m, 14 H), 1.64 1.80 (m, 9 H), 1.84 2.00 (m, 2 H), 2.00 2.12 (m, 1 H), 2.30 2.44 (m, 1 H), 4.21 4.31 (m, 1H).
（実施例２）組成物の調製１
以下の組成からなるホスト液晶組成物(H1)
To a solution of 6-tetrahydropyran-2-one (14.2 g) and diisopropylethylamine (16.8 g) in dichloromethane (100 mL) under a nitrogen atmosphere at -78 ° C, a 1.1 mol / L dichloromethane solution of dibutylboryl trifluoromethanesulfonate (109 mL) ) Was added dropwise. After stirring for 1 hour, a solution of trans-4-propylbicyclohexyl-4-ylacetaldehyde (20.0 g) in dichloromethane (40 mL) was added dropwise. The temperature was raised to −20 ° C. over 1 hour. The reaction solution was poured into 10% hydrochloric acid and stirred for a while, the organic layer was separated, and the aqueous layer was extracted with dichloromethane. The organic layers were combined, washed in order with water and saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 34.2 g of a crude product.
The crude product (34.2 g) and palladium / carbon (50% water-containing product, 3.2 g) in tetrahydrofuran (250 mL) were stirred in a hydrogen atmosphere (0.5 Mpa) at room temperature for 5 hours. Filtration was performed using cellulose, and the filtrate was concentrated. Purification by silica gel column chromatography and recrystallization gave 6-propyl-3- [2- (4'-propylbicyclohexyl-4-yl) ethyl] tetrahydropyran-2-one (6.98 g). Obtained as a white powder.
Melting point 175 ° C
MS m / z: 376 (M + , 100)
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 )
δ (ppm): 0.80-1.05 (m, 10H), 0.86 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 0.93 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 1.08 1.62 (m, 14 H), 1.64 1.80 (m, 9 H), 1.84 2.00 (m, 2 H), 2.00 2.12 (m, 1 H), 2.30 2.44 (m, 1 H), 4.21 4.31 (m, 1H).
Example 2 Composition Preparation 1
Host liquid crystal composition (H1) comprising the following composition
を調製した。ここで(H1)の物性値は以下の通りである。 Was prepared. Here, the physical properties of (H1) are as follows.
ネマチック相上限温度(TN-I)： 103.0 ℃
誘電率異方性(Δε)： 0.04
屈折率異方性(Δn)： 0.0983
この母体液晶(H)90％と実施例1で得られた6-プロピル-3-[2-(4'-プロピルビシクロヘキシル-4-イル)エチル]テトラヒドロピラン-2-オン10％からなる液晶組成物(M-1)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
Nematic phase upper limit temperature (TN-I): 103.0 ° C
Dielectric anisotropy (Δε): 0.04
Refractive index anisotropy (Δn): 0.0983
A liquid crystal comprising 90% of the base liquid crystal (H) and 10% of 6-propyl-3- [2- (4'-propylbicyclohexyl-4-yl) ethyl] tetrahydropyran-2-one obtained in Example 1 A composition (M-1) was prepared. The physical properties of this composition are as follows.
ネマチック相上限温度(TN-I)： 107.5 ℃
誘電率異方性(Δε)： -0.53
屈折率異方性(Δn)： 0.0951
本発明の化合物(１)を含有する液晶組成物(M-1)は、母体液晶(H)に比べ、ネマチック相上限温度(TN-I)は上昇し、誘電率異方性(Δε)は減少して負の値となった。このことから、本発明の化合物は(１)は、高い温度でも安定してネマチック相を発現し、誘電率異方性が負であり、その絶対値が極めて大きいことがわかる。
Nematic phase upper limit temperature (T NI ): 107.5 ° C
Dielectric anisotropy (Δε): -0.53
Refractive index anisotropy (Δn): 0.0951
The liquid crystal composition (M-1) containing the compound (1) of the present invention has a higher nematic phase upper limit temperature (TN-I) and a dielectric anisotropy (Δε) than the base liquid crystal (H). It decreased to a negative value. This shows that the compound (1) of the present invention stably exhibits a nematic phase even at high temperatures, has a negative dielectric anisotropy, and has an extremely large absolute value.
（実施例３及び比較例１） 液晶組成物の調整２
以下の液晶組成物（H2）を作成した。
(Example 3 and Comparative Example 1) Preparation 2 of liquid crystal composition
The following liquid crystal composition (H2) was prepared.
実施例３の液晶組成物として、実施例1で得られた6-プロピル-3-[2-(4'-プロピルビシクロヘキシル-4-イル)エチル]テトラヒドロピラン-2-オン 10%及び（H2）の90%からなる液晶組成物（Ｍ−２）を調整した。
比較例として（H2）を含めたこれらの液晶組成物の物性を測定しその結果を表１に示す。
As the liquid crystal composition of Example 3, 10% of 6-propyl-3- [2- (4′-propylbicyclohexyl-4-yl) ethyl] tetrahydropyran-2-one obtained in Example 1 and (H2 The liquid crystal composition (M-2) consisting of 90% of) was prepared.
As a comparative example, the physical properties of these liquid crystal compositions including (H2) were measured, and the results are shown in Table 1.
表１より、実施例3は大きい負の誘電率異方性の絶対値を有することがわかる。
本発明の液晶組成物により、優れた表示品位のＶＡ型液晶表示素子を作成することができた。
From Table 1, it can be seen that Example 3 has a large absolute value of negative dielectric anisotropy.
With the liquid crystal composition of the present invention, it was possible to produce a VA liquid crystal display element with excellent display quality.
Claims (9)
B1及びB2はそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子に置換されても良い。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子に置換されても良い。)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表し、
Y1及びY2はそれぞれ独立的に−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−又は単結合を表し、
Y2及びB2が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
pは０、１又は２を表す。)で表される化合物を１種以上含有する請求項３記載の液晶組成物。 General formula (2)
B 1 and B 2 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one CH 2 group present in this group or two non-adjacent CH 2 groups are substituted with oxygen atoms). 1), a 1,4-phenylene group (one or more CH groups present in this group may be substituted with a nitrogen atom), a 1,4-cyclohexenylene group, 1 , 4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3,4-tetrahydro Represents a naphthalene-2,6-diyl group ,
Y 1 and Y 2 are each independently -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 )-, -CH (CH 3 ) CH (CH 3) -, - CF 2 CF 2 -, - CF = CF -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - OCH (CH 3) -, - CH (CH 3) O -, - (CH 2 ) 4 -,-(CH 2 ) 3 O-, -O (CH 2 ) 3- , -C≡C-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -OCO- or a single bond Represents
When there are a plurality of Y 2 and B 2 , they may be the same or different,
p represents 0, 1 or 2. The liquid crystal composition according to claim 3, which contains one or more compounds represented by the formula:
B3、B4及びB5はそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子に置換されても良い。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子に置換されても良い。)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表し、これらの基中に存在する水素原子は−CN又はハロゲンで置換されていても良く、
Y3、Y4及びY5はそれぞれ独立的に−CH2CH2−、−CH=CH−、−CH(CH3)CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−CF2CF2−、−CF=CF−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH(CH3)−、−CH(CH3)O−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−又は単結合を表し、
L1、L2、L4、L5、L6、L7、L8、L10、L11及びL12はそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表すが、一般式（３ａ）においては、L 1 及びL 2 が水素原子を表し、L 4 及びL 5 がフッ素原子を表し、一般式（３ｂ）においては、L 6 、L 7 、L 8 、L 10 、L 11 及びL 12 のうち少なくとも一つはフッ素原子を表し、L 6 、L 7 及びL 8 からなる置換基群に一つでもフッ素原子が置換している場合、L 10 、L 11 及びL 12 は全て水素原子を表し、L 10 、L 11 及びL 12 からなる置換基群に一つでもフッ素原子が置換している場合、L 6 、L 7 及びL 8 は全て水素原子を表し、一般式（３ｃ）においては、L 8 、L 10 及びL 11 のうち少なくとも一つはフッ素原子を表し、L 10 及びL 11 からなる置換基群に一つでもフッ素原子が置換している場合、L 8 は水素原子を表し、L 8 がフッ素原子を表す場合、L 10 及びL 11 は水素原子を表し、
q及びrはそれぞれ独立的に０、１又は２を表すが、q及びrの和は２以下であり、
L3及びL9はそれぞれ独立的に水素原子、フッ素原子、塩素原子、−CN、−CF3、−OCH2F、−OCHF2、−OCF3、−CH2CF3又はR5と同じ意味を表す。)から選ばれる１種以上の化合物を含有する請求項３又は４記載の液晶組成物。 Group consisting of general formula (3a), general formula (3b) and general formula (3c)
B 3 , B 4 and B 5 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one CH 2 group present in this group or two non-adjacent CH 2 groups are oxygen atoms) may be substituted in.), 1,4-phenylene group (one, or two or more CH groups present in this group may be substituted with a nitrogen atom.), 1,4-cyclohexenylene 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, or 1,2,3, 4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, a hydrogen atom present in these groups may be substituted with -CN or halogen,
Y 3 , Y 4 and Y 5 are each independently -CH 2 CH 2- , -CH = CH-, -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 )-, -CH (CH 3) CH (CH 3) - , - CF 2 CF 2 -, - CF = CF -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - OCH (CH 3) -, - CH (CH 3) O-, -(CH 2 ) 4 -,-(CH 2 ) 3 O-, -O (CH 2 ) 3- , -C≡C-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -OCO- , -COS-, -SCO- or a single bond,
L 1, L 2, L 4 , L 5, L 6, L 7, L 8, L 10, L 11 and L 12 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom table, but in the general formula (3a) is, L 1 and L 2 represents a hydrogen atom, L 4 and L 5 represents a fluorine atom, in the general formula (3b), of L 6, L 7, L 8 , L 10, L 11 and L 12 At least one of them represents a fluorine atom, and when at least one fluorine atom is substituted on a substituent group consisting of L 6 , L 7 and L 8 , L 10 , L 11 and L 12 all represent a hydrogen atom. , L 10 , L 11 and L 12 are substituted with at least one fluorine atom, L 6 , L 7 and L 8 all represent hydrogen atoms, and in the general formula (3c), At least one of L 8 , L 10 and L 11 represents a fluorine atom, and when at least one fluorine atom is substituted on the substituent group consisting of L 10 and L 11 , L 8 represents a hydrogen atom, Table fluorine atom L 8 is If, L 10 and L 11 each represent a hydrogen atom,
q and r each independently represent 0, 1 or 2, but the sum of q and r is 2 or less,
L 3 and L 9 each independently represent the same meaning as a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, -CN, -CF 3 , -OCH 2 F, -OCHF 2 , -OCF 3 , -CH 2 CF 3 or R 5 Represents. The liquid crystal composition according to claim 3 or 4, which contains one or more compounds selected from
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