)所 表示的化合物的組群中的至少一種化合物。
[0089]
[0090] 式(蝴~式(巧)中,
[0091] Rie及R"獨(dú)立地為碳數(shù)1~10的烷基或碳數(shù)2~10的締基,在該烷基及締基中, 至少一個(gè)-CHz-可經(jīng)-0-取代,至少一個(gè)氨可經(jīng)氣取代;
[0092] 環(huán)E\環(huán)E2、環(huán)E3及環(huán)E4獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、2-氣-1,4-亞苯 基、2, 5-二氣-1,4-亞苯基或喀晚-2, 5-二基;
[0093] Z"、Z2。及Z U獨(dú)立地為單鍵、-CH 2邸2-、-CH = CH-、-C三C-或-C00-。
[0094] 項(xiàng)10.根據(jù)項(xiàng)7至項(xiàng)9中任一項(xiàng)所記載的液晶組合物,進(jìn)一步含有選自式似~ 式(4)所表示的化合物的組群中的至少一種化合物。
[0095]
[0096] 式似~式(4)中,
[0097] Rii為碳數(shù)1~10的烷基或碳數(shù)2~10的締基,在該烷基及締基中,至少一個(gè)氨 可經(jīng)氣取代,至少一個(gè)-C&-可經(jīng)-0-取代;
[0098] X"為氣、氯、-OCF3、-OCHFz、-CFs、-CHFz、-CHzF、-OCF2CHF2或-OCF2CHFCF3;
[0099] 環(huán)B\環(huán)B2及環(huán)B3獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基、至少一個(gè)氨可經(jīng)氣取代的1,4-亞苯 基、四氨化喃-2, 5-二基、1,3-二惡燒-2, 5-二基或喀晚-2, 5-二基;
[0100] 211、2口及2口獨(dú)立地為單鍵、-邸2邸2-、-邸=邸-、-(:三(:-、-〇)〇-、-〔尸2〇-、-〇〔尸2-、 -邸2〇-或-(邸2) 4_ ;
[010。L"及LI2獨(dú)立地為氨或氣。
[0102] 項(xiàng)11.根據(jù)項(xiàng)7至項(xiàng)10中任一項(xiàng)所記載的液晶組合物,進(jìn)一步含有選自式(5)所 表示的化合物的組群中的至少一種化合物。
[0103]
[0104] 式(5)中.
[010引護(hù)為碳數(shù)1~10的烷基或碳數(shù)2~10的締基,在該烷基及締基中,至少一個(gè)氨 可經(jīng)氣取代,至少一個(gè)-C&-可經(jīng)-0-取代;
[010引 X。為-C三N或-C三C-C三N ;
[0107] 環(huán)Cl為1,4-亞環(huán)己基、至少一個(gè)氨可經(jīng)氣取代的1,4-亞苯基、四氨化喃-2, 5-二 基、1,3-二惡燒-2, 5-二基或喀晚-2, 5-二基;
[0108] Z"為單鍵、-CH2邸2-、-C三C-、-C00-、-CFzO-、-OCFz-或-邸2〇-;
[0109] L"及LM獨(dú)立地為氨或氣;
[0110] i為 1、2、3 或 4。
[0111] 項(xiàng)12.根據(jù)項(xiàng)7至項(xiàng)11中任一項(xiàng)所記載的液晶組合物,進(jìn)一步含有至少一種光學(xué) 活性化合物和/或可聚合的化合物。
[0112] 項(xiàng)13.根據(jù)項(xiàng)7至項(xiàng)12中任一項(xiàng)所記載的液晶組合物,進(jìn)一步含有至少一種抗氧 化劑和/或紫外線吸收劑。
[0113] 項(xiàng)14. 一種液晶顯示元件,含有根據(jù)項(xiàng)7至項(xiàng)13中任一項(xiàng)所記載的液晶組合物。
[0114] 對(duì)本發(fā)明的化合物、液晶組合物、液晶顯示元件依次進(jìn)行說(shuō)明。
[0115] 1-1.液晶性化合物(1)
[0116] 對(duì)本發(fā)明的化合物(1)進(jìn)行說(shuō)明?;衔铮?)的末端基、環(huán)結(jié)構(gòu)、結(jié)合基等的優(yōu)選 例及運(yùn)些基團(tuán)對(duì)物性所帶來(lái)的效果也可應(yīng)用于化合物(1)的下述式。
[0117]
[om] 式(1)中,R破R2獨(dú)立地為碳數(shù)1~15的烷基,在該烷基中,至少一個(gè)-CH廠可 經(jīng)-0-或-S-取代,至少一個(gè)-(邸2) 2-可經(jīng)-CH=CH-取代。運(yùn)些基團(tuán)為直鏈或分支鏈,不 包括環(huán)己基那樣的環(huán)狀基。該些基團(tuán)中,直鏈優(yōu)于分支鏈。
[0119] 締基中的-CH=CH-的優(yōu)選立體構(gòu)型(configuration)依存于雙鍵的位置。-CH =C肥&、-邸=C肥2馬、-邸=C肥3&、-邸=C肥4&、-〔2成邸=C肥&及-C2H4CH = C肥2?那 樣的在奇數(shù)位上具有雙鍵的締基優(yōu)選反式構(gòu)型。-CHzCH=C肥&、-CHzCH=C肥2?及-CHzCH =CHC3H7那樣的在偶數(shù)位上具有雙鍵的締基優(yōu)選順式構(gòu)型。具有優(yōu)選立體構(gòu)型的締基化合 物具有高透明點(diǎn)或液晶相的廣的溫度范圍。在《分子晶體與液晶(Mol.化yst. Liq.化yst.)》 (1985,131,P109)及《分子晶體與液晶(M0I. Cryst. Liq.Cryst.)》(1985,131,P327)中有 詳細(xì)說(shuō)明。
[0120] Ri及R2的優(yōu)選例為烷基、烷氧基、締基及締氧基。Ri及R2的更優(yōu)選的例子為烷基、 烷氧基及締基。Ri及R2的最優(yōu)選的例子為烷基及烷氧基。
[01 21 ]烷基的例子為-邸3、-〔2馬、-〔3&、-(:化、-〔5恥、-(:化3、-〔化5、-(:化7、-(:化9、-〔1化1、-。 品3、-〔12&5、-。;5&7、-。4&9及-C1品1。
[0122] 烷氧基的例子為-0邸3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OCsHii、-OCeH口、-OCyHis、-OCsHnrOCsH 19、-〇〔1化1、-〇〔1化3、-OCi化5、-OC13H27及-QC1化9。
[0123] 烷氧基烷基的例子為-邸2〇邸3、-邸2〇〔2馬、-邸2〇〔3&、-(邸2)2-〇邸3、-(邸2)2-〇〔2馬、-(邸2)2-OC3H7、-(邸2)廠0邸3、-(邸2)廣0邸3及-(CH2)廣〇邸3。
[0124]締基的例子為-CH =邸2、-CH = C肥&、-CHzCH =邸2、-CH = C肥2馬、-CHzCH = 邸邸3、-(邸2)2-邸=邸2、-邸=(:肥3&、-邸2邸=(:肥化、-(邸2)廠邸=邸邸3及-(邸2)廠邸 =邸2〇
[01巧]締氧基的例子為-OCHzCH=邸2、-OCHzCH=C肥&及-OCH2邸=C肥2馬。
[012引式(1)中,環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、至少一個(gè) 氨經(jīng)面素取代的1,4-亞苯基、四氨化喃-2, 5-二基或至少一個(gè)氨經(jīng)面素取代的四氨化 喃-2, 5-二基,運(yùn)些環(huán)中,至少一個(gè)-(邸2)2-可經(jīng)-CH=CH-取代,環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3的至 少一個(gè)為式(A)所表示的環(huán),公及X2獨(dú)立地為氨或面素。
[0127]
[012引環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3的優(yōu)選例為1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞環(huán)己締基、1,4-亞苯基、 2-氣-1,4-亞苯基、2, 3-二氣-1,4-亞苯基、四氨化喃-2, 5-二基或二氨化喃-2, 5-二基, 至少一個(gè)為式(A)所表示的環(huán),Xi及X2獨(dú)立地為氨或氣。1,4-亞環(huán)己基中,存在順式及反 式的立體構(gòu)型。從上限溫度高的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選反式構(gòu)型。
[0129]
[0130] 至少一個(gè)氨經(jīng)面素取代的1,4-亞苯基的優(yōu)選例為環(huán)(A-I)~環(huán)(A-17)。為了具 有大的負(fù)介電常數(shù)各向異性,更優(yōu)選環(huán)(A-1)、環(huán)(A-5)、環(huán)(A-6)、環(huán)(A-7)、環(huán)(A-8)、環(huán) (A-9)、環(huán)(A-IO)及環(huán)(A-Il)。至少一個(gè)氨經(jīng)面素取代的1,4-亞苯基的最優(yōu)選的例子為環(huán) (A-I)及環(huán)(A-6)。
[0131]
[0132] Zi、Z2及Z3獨(dú)立地為單鍵、-(甜2)廠、-CH=CH-、-C三C-、-COO-、-OCO-、-邸2〇-、-0邸2 -、-CFzO-、-OCF廠或-CF=CF-。Zi、Z2及Z3 的優(yōu)選例為單鍵、-(甜2)^、-CH=CH-、-C00-、-0C0-、-甜2〇-、-OCH2-、-CF2O-或-OCF2-。更優(yōu)選的例子為單鍵、-(甜2) 2-、-CH=CH-、-甜2〇-或-0甜2-。Z\Z2及Z3的最優(yōu)選的例子為單鍵、-畑2)2-、-邸2〇-或-0邸2-。
[013引 當(dāng)環(huán)Al為 2, 3-二氣-1,4-亞苯基時(shí),Z1優(yōu)選-(CH2)廠、-CH=CH-、-C三0、-0)0- 、-OCO-、-邸20-、-0邸2-、-CFzO-、-OCFz-或-CF=CF-O
[0134] 式(1)中,a、b及C獨(dú)立地為0或1,a、b及C的和為1、2或3。a、b及C的優(yōu)選 組合為(a=Ub= 0、C=O)及(a=Ub=I、C=O)。
[0135] 1-2.化合物(1)的物性
[013引化合物(1)中,通過(guò)適當(dāng)選擇Ri、R2、環(huán)A\環(huán)A2、Z破Z2的種類化及a與b的組合, 可任意地調(diào)整透明點(diǎn)、光學(xué)各向異性、介電常數(shù)各向異性等物性。由于化合物的物性并無(wú)較 大差異,因此化合物(1)也可較天然存在比的量而更多地含有 2H(気)、"C等同位素。W下 就Ri等的種類對(duì)化合物(1)的物性所帶來(lái)的主要效果加W說(shuō)明。
[0137] 當(dāng)Ri或R2為直鏈時(shí),液晶相的溫度范圍廣,而且粘度小。當(dāng)Ri或R2為分支鏈時(shí), 與其他液晶性化合物的相容性良好。Ri或R2為光學(xué)活性的化合物而適合用作手性滲雜劑 (chiraldopant)。通過(guò)將該化合物添加到組合物中,可防止液晶顯示元件中產(chǎn)生的反向扭 轉(zhuǎn)域(reversetwisteddomain)。Ri或R2并非為光學(xué)活性的化合物,因而適合用作組合物 的成分。當(dāng)Ri或R2為締基時(shí),優(yōu)選的立體構(gòu)型依存于雙鍵的位置。具有優(yōu)選的立體構(gòu)型 的締基化合物具有小的粘度、高的上限溫度或液晶相的廣的溫度范圍。當(dāng)Ri或R2為烷氧基 時(shí),具有高的上限溫度。
[0138] 當(dāng)環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3的至少一個(gè)為1,4-亞苯基或至少一個(gè)氨經(jīng)面素取代 的1, 4-亞苯基時(shí),光學(xué)各向異性相對(duì)較大,而且取向秩序參數(shù)(orientationalorder parameter)相對(duì)較大。當(dāng)環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3為1,4-亞苯基、至少一個(gè)氨經(jīng)面素取代的 1,4-亞苯基或運(yùn)些基團(tuán)的組合時(shí),光學(xué)各向異性特別大。當(dāng)環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3的至少一個(gè) 為2-氣-1,4-亞苯基、2-氯-1,4-亞苯基、2, 3-二氣-1,4-亞苯基、2, 3-二氯-1,4-亞苯 基、2-氯-3-氣-1,4-亞苯基、四氨化喃-2, 5-二基或二氨化喃-2, 5-二基時(shí),負(fù)的介電常 數(shù)各向異性特別大。
[0139] 當(dāng)Zi、Z2及Z3的至少一個(gè)為單鍵、-CH2邸2-、-CH=CH-或-CFzO-、-OCFz-時(shí),粘度小。 當(dāng)Zi、Z2及Z3的至少一個(gè)為-CH=CH-、-CH2〇-或-〇邸2-時(shí),液晶相的溫度范圍廣,而且彈 性常數(shù)(K)大。當(dāng)Z\Z2及Z3的至少一個(gè)為單鍵、-CH=CH-、-C三C-、-C00-、-0C0-或-CF =CF-時(shí),透明點(diǎn)高。當(dāng)Z\Z2及Z3的至少一個(gè)為-CH=CH-、-C三C-或-CF=CF-時(shí), 光學(xué)各向異性大。當(dāng)Z\Z2及Z3的至少一個(gè)為-CH2〇-或-0C&-時(shí),負(fù)的介電常數(shù)各向異性 大。當(dāng)Z\Z2及Z3均為單鍵、-CH2邸2-、-邸2〇-或-0邸2-時(shí),化學(xué)穩(wěn)定性高。
[0140] 當(dāng)a、b及C的組合為(a= 1、b= 0、C= 0)、(a= 1、b= 1、C= 0)或(a= 1、 b= 1、C=I),且環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3的至少一個(gè)為2-氣-1, 4-亞苯基、2-氯-1, 4-亞苯 基、2, 3-二氣-1, 4-亞苯基、2, 3-二氯-1, 4-亞苯基、2-氯-3-氣-1, 4-亞苯基、四氨化 喃-2, 5-二基或二氨化喃-2, 5-二基時(shí),負(fù)的介電常數(shù)各向異性大。
[01川 當(dāng)a、b及C的組合為(a=l、b=l、c= 0)或(a=l、b=l、c= 1)時(shí),透明點(diǎn) 局。
[0142] 1-3.優(yōu)選的化合物
[0143] 優(yōu)選的化合物(1)的例子可舉出項(xiàng)2所記載的化合物(1-1)~化合物(1-3)。
[0144]
[014引式(1-1)~式(1-3)中,
[0146] Ri及R2獨(dú)立地為碳數(shù)1~15的烷基、碳數(shù)1~14的烷氧基、碳數(shù)2~15的締基 及碳數(shù)2~14的締氧基;
[0147] 環(huán)A\環(huán)A2及環(huán)A3獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞環(huán)己締基、1,4-亞苯基、至少 一個(gè)氨經(jīng)面素取代的1,4-亞苯基、四氨化喃-2, 5-二基或二氨化喃-2, 5-二基,至少一個(gè) 為式(A)所表示的環(huán),
[014引
[0149] Xi及X2獨(dú)立地為氨或氣;
[0150] Zl、z2及z3獨(dú)立地為單鍵、-(CH2)2-、-CH=CH-、-C00-、-0C0-、-CH20-、-0CH2-、-CF 2〇-或-OCF廠。
[0151] 化合物(1)中,當(dāng)環(huán)心為式(A)所表示的環(huán)時(shí),在X咬X2均為氣的情況下,Zi優(yōu) 選-(邸2)廠、-CH=CH-、-邸2〇-或-0邸2-。
[0152]
[0153] 化合物(1)的更優(yōu)選的例子可舉出項(xiàng)5所記載的化合物(l-1-a)、化合物 (l-1-b)、化合物(l-2-a)~化合物(l-2-k)、化合物(l-2-m)、化合物(l-3-a)~化合物 (l-3-k)及化合物(l-3-m)~化合物(l-3-t)。
[0156] 化合物(1-1-a)、化合物(1-1-b)、化合物(1-2-a)~化合物(1-2-k)、化合物 (l-2-m)、化合物(l-3-a)~化合物(l-3-k)及化合物(l-3-m)~化合物(l-3-t)中,
[0157] Ri及R2獨(dú)立地為碳數(shù)1~10的烷基、碳數(shù)1~9的烷氧基、碳數(shù)2~10的締基 及碳數(shù)2~9的締氧基;
[0158] ~ys獨(dú)立地為氨或氣。
[0159] 1-4.化合物(1)的合成
[0160] 對(duì)化合物(1)的合成法進(jìn)行說(shuō)明?;衔铮?)可通過(guò)將有機(jī)合成化學(xué)的方法 適當(dāng)組合而合成。在起始物質(zhì)中導(dǎo)入目標(biāo)末端基、環(huán)及結(jié)合基的方法是記載在《有機(jī)合 成(Organic Syntheses)》(約翰威利父子公司(John Wiley&Sons,Inc))、《有機(jī)反應(yīng) (Organic Reactions)》(約翰威利父子公司(John Wiley&Sons, Inc))、《綜合有機(jī)化學(xué) (Comprehensive Organic Synthesis)》(培格曼出版社(Pergamon Press))、《新實(shí)驗(yàn)化學(xué) 講座》(丸善)等成書中。
[0161] 1-4-1.結(jié)合基的生成
[0162] 生成化合物(1)中的結(jié)合基的方法的例子如下述流程。在該流程中,MSGi(或MSG2) 為具有至少一個(gè)環(huán)的一價(jià)有機(jī)基。多個(gè)MSGi(或MSG2)所表示的一價(jià)有機(jī)基可相同,或也可 不同?;衔铮↖A)~化合物(IG)相當(dāng)于化合物(1)或化合物(1)的中間體。
[0163]
[0165] (I)單鍵的生成
[0166] 使芳基棚酸(21)與化合物(22)在碳酸鹽、四(S苯基麟)鈕催化劑的存在下反 應(yīng),合成化合物(IA)。也可使正下基裡、然后氯化鋒與化合物(23)反應(yīng),在二氯雙苯基 麟)鈕催化劑的存在下使化合物(22)反應(yīng),而合成所述化合物(IA)。
[0167] (II) -COO-及-OCO-的生成
[0168] 使正下基裡、然后二氧化碳與化合物似)反應(yīng),獲得簇酸(24)。使 該簇酸(24)與由化合物(21)所衍生的苯酪(25)在1,3-二環(huán)己基碳 二亞胺(1,3-Dicyclohe巧Icarbodiimide,DCC)及 4-二甲基氨基[I比晚 (4-Dimethylaminopy;ridine,DMAP)的存在下脫水,合成具有-COO-的化合物(1B)。通過(guò)該 方法,也合成具有-OCO-的化合物。
[0169] (III) -CFzO-及-OOV的生成
[0170] 利用勞森試劑化awesson'Sreagent)將化合物(IB)硫化,獲得化合物(26)。 利用氣化氨化晚錯(cuò)合物及N-漠下二酷亞胺(N-bromo