(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式Ｉの1,2,2,2−テトラフルオロエチルエーテル化合物。
Ｒ-(A1-Z1)m-A2-Z2-A3-O-CHF-CF3      Ｉ
但し、この式において、
ＲはH、１５個までの炭素原子を有するアルキル又はアルケニルの残基であって、これは置換されていないか、CN又はCF3によりモノ置換されているか、又はハロゲンにより少なくともモノ置換されており、またこれらの残基において１つ以上のCH2基はそれぞれ互いに独立に-O-、-S-、
0003683907.tif 000060
-CO-、-CO-O-、-O-CO-又は-O-CO-Oにより、O原子同志が直接互いに結合しないような態様で置き換えられていることができ、
A1、A2及びA3はそれぞれ互いに独立に、
(ａ)trans-1,4-シクロヘキシレン残基においてその１つ以上の非隣接のCH2基が-O-及び／又は-S-により置き換えられていてもよい基であるか、
(ｂ)1,4-フェニレン残基においてその１つ又は２つのCH基がNで置き換えられていてもよい基であるか、又は
(ｃ)1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ピペリジン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイルの群からの１残基であり、
その際残基（ａ）及び（ｂ）は１個又は２個の弗素原子で置換されていることができ、
Z1及びZ2はそれぞれ互いに独立に、
-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-又は単結合であって、Z1及びZ2の基の一方は-(CH2)4-又は
-CH=CH-CH2CH2-であってもよく、そして
mは０、１又は２である。
(但し、式Ｉは、4-[4'-(1'-ヒドロパーフルオロエチルオキシ)フェニル］フェノールとなることはない。)
【請求項２】
下記式Ｉ’の化合物。
0003683907.tif 000061
但しこの式において
Ｒ、A1、A2、Z2及びmは請求の範囲１に定義した通りであり、そしてL2はH又はFである。
【請求項３】
下記式I1の化合物。
0003683907.tif 000062
但しこの式において
Ｒは請求の範囲１に定義した通りであり、そしてL1及びL2は互いに独立にH又はFである。
【請求項４】
下記式I3の化合物。
0003683907.tif 000063
但しこの式において
Ｒは請求の範囲１に定義した通りであり、そしてL1及びL2は互いに独立にH又はFである。
【請求項５】
下記式I12の化合物。
0003683907.tif 000064
但しこの式においてＲは請求の範囲１に定義した通りである。
【請求項６】
下記式の化合物。
0003683907.tif 000065
但しこの式において
Ｒは請求の範囲１に定義した通りであり、そしてL2はH又はFである。
【請求項７】
下記式の化合物。
0003683907.tif 000066
但しこの式において
Ｒは請求の範囲１に定義した通りであり、そしてL2はH又はFである。
【請求項８】
置換された1,2,2,2-テトラフルオルエトキシベンゼンを対応するフェノキシドから製造する方法において、このフェノキシドを不活性溶媒の存在のもとに1,2,2,2-テトラフルオル-1-ヨードエタンと反応させることを特徴とする方法。
【請求項９】
下記式III*
0003683907.tif 000067
〔但しこの式においてR*はハロゲン、ホルミル基又はメソ原性の基であり、そしてL1及びL2はそれぞれ互いに独立にH又はFである〕の1,2,2,2-テトラフルオルエチルフェニルエーテルを製造するための、請求の範囲８に従う方法。
【請求項１０】
用いる不活性溶媒が極性の非プロトン溶媒であることを特徴とする、請求の範囲８又は９に従う方法。
【請求項１１】
用いる溶媒が有機アミド化合物又は環状尿素誘導体であることを特徴とする、請求の範囲８ないし10の一つに従う方法。
【請求項１２】
用いる溶媒が1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン（ＤＭＥＵ）であることを特徴とする、請求の範囲11に従う方法。
【請求項１３】
種々の液晶媒質の成分として式Ｉの化合物を使用する方法。
【請求項１４】
少なくとも２つの液晶成分を有する液晶媒質において、これが式Ｉの化合物の少なくとも１つを含むことを特徴とする、液晶媒質。
【請求項１５】
請求の範囲14に従う液晶媒質を含むことを特徴とする、液晶ディスプレー要素。
【請求項１６】
誘電体として請求の範囲14に従う液晶媒質を含むことを特徴とする、電気光学的ディスプレー要素。
【発明の詳細な説明】
本発明は下記式Ｉの1,2,2,2−テトラフルオロエチルエーテル化合物、すなわち
Ｒ-(A1-Z1)m-A2-Z2-A3-O-CHF-CF3      Ｉ
に関し、この式において、
ＲはH、１ないし15個の炭素原子を有するアルキル又はアルケニルの残基であって、これは置換されていないか、CN又はCF3によりモノ置換されているか、又はハロゲンにより少なくともモノ置換されており、またこれらの残基において１つ以上のCH2基はそれぞれ互いに独立に-O-、-S-、
0003683907.tif 000002
-CO-、-CO-O、-O-CO-又は-O-CO-O-により、O原子同志が直接互いに結合しないような態様で置き換えられていることができ、
A1、A2及びA3はそれぞれ互いに独立に、
（ａ）trans-1,4-シクロヘキシレン残基においてその１つ以上の非隣接のCH2基が-O-及び／又は-S-により置き換えられていてもよい基であるか、
（ｂ）1,4-フェニレン残基においてその１つ又は２つのCH基がNで置き換えられていてもよい基であるか、又は
（ｃ）1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ピペリジン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイルの群からの１残基であり、
その際残基（ａ）及び（ｂ）は１個又は２個の弗素原子で置換されていることができ、
Z1及びZ2はそれぞれ互いに独立に、
-CO-O、-O-CO-、-CH2O-、−OCH2-、−CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-又は単結合であって、Z1及びZ2の基の一方は-(CH2)4-又は
-CH=CH-CH2CH2-であってもよく、そして
mは０、１又は２である。
本発明は更に、これらの化合物を種々の液晶媒質の成分として使用すること、及び液晶並びに本発明に従う液晶媒質を含む電気光学的ディスプレー要素に関する。
式Ｉの各化合物は種々の液晶媒質、中でもツイストセルの原理、ゲスト−ホスト効果、整列相変形効果或いは動的散乱効果に基づく種々のディスプレーのための液晶媒質の成分として使用することができる。
本発明は、種々の液晶媒質の成分として適しており、そして中でもそれと同時に比較的低い粘度及び比較的高い誘電異方性を有する安定な、液晶性すなわちメソ原性の新規な化合物を見出すことを目的としたものである。
本発明者等は式Ｉの化合物が種々の液晶媒質の成分として極めて適していることを見出した。中でも、それらは比較的低い粘度を有する。それらは広いメソ相範囲と、光学的及び誘電的異方性についての有利な値とを有する種々の安定な液晶媒質を得るために用いることができる。その上にこれらの媒質は非常に良好な低温挙動を有する。
一般式において国際特許WO 88/00335号は式Ｉの化合物を包含するけれども、しかしなから本発明に従う化合物はその中では言及されていない。
ドイツ特許DE-A 4104126号は末端位のO-CH2-CF3又はO-CH2-CH2F基を含む、例えば
0003683907.tif 000003
の化合物を記述している。
しかしながら高いΔε値を有するそのような化合物の非常に広い適用範囲の観点から、それぞれの用途に厳密に適合化させた諸性質を有する高いネマチック性の化合物を更に手に入れることが望まれた。
加えて、式Ｉの化合物を提供することは、いろいろな応用の観点から種々の液晶混合物を調製するのに適している液晶物質の範囲を一般に非常に著しく拡大する。
式Ｉの化合物は広い適用範囲を有する。物質の選択に依存してこれらの化合物は、種々の液晶媒質を主として構成する基礎物質として用いることができるけれども、例えばこの型の誘電体の誘電的及び／又は光学的異方性を修飾し、及び／又はその域値電圧及び／又はその粘度を最適化するために他の化合物群からなる液晶基礎物質に式Ｉの化合物を加えることも可能である。
純粋な状態で式Ｉの化合物は無色であり、そして電気光学的用途にとって好ましい位置にある温度範囲において液晶メソ相を形成する。それらは化学的に、熱的に、また光に対して安定である。
すなわち本発明は式Ｉの化合物、及びそれらの化合物を種々の液晶物質の成分として使用することに関する。本発明は更に、式Ｉの化合物を少なくとも１つ含む液晶媒質及びこの型の媒質を含む種々の液晶ディスプレー要素、中でも電気光学的ディスプレー要素に関する。
簡単のために、下にあげるA3は下記式
0003683907.tif 000004
の残基であって、但しこの式においてｒは０、１又は２であり、
ＹはO-CHF-CF3であり、Cycは1,4−シクロヘキシル基を表わし、Cheは1,4−シクロヘキシレン基を表わし、Dioは1,3−ジオキサン-2,5−ジイル基を表わし、Ditは1,3−ジチアン-2,5−ジイル基を表わし、Pheは1,4−フェニレン基を表わし、Pydはピリジン-2,5−ジイル基を表わし、Pyrはピリミジン-2,5−ジイル基を表わし、そしてBiはビシクロ[2.2.2]オクチレン残基を表わすが、その際Cyc及び／又はPheは置換されていないか、又はF又はCNでモノ置換又はジ置換されている。
A1、A2及びA3は好ましくはCyc、Che、Phe、Pyr、Pyd及びDioよりなる群から選ばれるが、分子内に存在するA1、A2及びA3の基の１つだけはChe、Phe、Pyr、Pyd又はDioであるのが好ましい。
従って、式Ｉの化合物は下記の従属式Ia及びIb
Ｒ-A2-A3−Ｙ            Ia
Ｒ-A2-Z2-A3-Ｙ          Ib
の２環式化合物、下記の従属式IcないしIf
Ｒ-A1-A2-A3-Ｙ          Ic
Ｒ-A1-Z1-A2-Z2A3-Ｙ    Id
Ｒ-A1-Z1-A2-A3−Ｙ      Ie
Ｒ-A1-A2-Z2-A3−Ｙ      If
の３環式化合物及び下記の従属式IgないしIm
Ｒ-A1-A1-A2-A3−Ｙ          Ig
Ｒ-A1-Z1-A1-A2-A3-Ｙ         Ih
Ｒ-A1-A1-Z1-A2-A3-Ｙ         Ii
Ｒ-A1-A1-A2-Z2-A3-Ｙ         Ij
Ｒ-A1-Z1-A1-Z1-A2-A3−Ｙ     Ik
Ｒ-A1-A1-Z1-A2-Z2-A3−Ｙ     Il
Ｒ-A1-Z1-A1-Z1-A2-Z2-A3-Ｙ   Im
の４環式化合物を包含する。
これらの中では従属式Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If、Ii及びIlの各化合物が特に好ましい。
従属式Iaの好ましい化合物は下記従属式IaaないしIafである。
Ｒ-Phe-A3-Y            Iaa
Ｒ-Dio-A3-Y            Iab
Ｒ-Pyr-A3-Y            Iac
Ｒ-Pyd-A3-Y            Iad
Ｒ-Cyc-A3-Y            Iae
Ｒ-Che-A3-Y            Iaf
これらのうちで式Iaa及びIaeのものが特に好ましい。
従属式Ibの好ましい化合物は下記従属式IbaないしIbcのそれらである：
R-Cyc-CH2CH2A3-Y          Iba
R-Cyc-COO-A3-Y            Ibb
R-Phe-COO-A3-Y            Ibc
従属式Iｃの好ましい化合物は下記従属式IcaないしIcnのそれらである。
R-Phe-Phe-A3-Y            Ica
R-Phe-Pyd-A3-Y            Icb
R-Phe-Dio-A3-Y            Icc
R-Cyc-Cyc-A3-Y            Icd
R-Phe-Cyc-A3-Y            Ice
R-Cyc-Pyd-A3-Y            Icf
R-Pyd-Phe-A3-Y            Icg
R-Pyr-Phe-A3-Y            Ich
R-Phe-Pyr-A3-Y            Ici
R-Cyc-Pyr-A3-Y            Icj
R-Cyc-Phe-A3-Y            Ick
R-Dio-Phe-A3-Y            Icl
R-Che-Phe-A3-Y            Icm
R-Phe-Che-A3-Y            Icn
これらのうちで式Ica、Icd、Ice及びIckのものが特に好ましい。
従属式Ibの好ましい化合物は下記従属式IdaないしIdkのそれらである：
R-Phe-Z1-Phe-Z2-A3-Y        Ida
R-Phe-Z1-Dio-Z2-A3-Y        Idb
R-Cyc-Z1-Cyc-Z2-A3-Y        Idc
R-Cyc-Z1-Pyr-Z2-A3-Y        Idd
R-Pyd-Z1-Phe-Z2-A3-Y        Ide
R-Phe-Z1-Pyd-Z2-A3-Y        Idf
R-Pyr-Z1-Phe-Z2-A3-Y        Idg
R-Phe-Z1-Pyr-Z2-A3-Y        Idh
R-Phe-Z1-Cyc-Z2-A3-Y        Idi
R-Cyc-Z1-Phe-Z2-A3-Y        Idj
R-Dio-Z1-Phe-Z2-A3-Y        Idk
従属式Ieの好ましい化合物は下記従属式IeaないしIejのそれらである：
R-Pyr-Z1-Phe-A3-Y        Iea
R-Dio-Z1-Phe-A3-Y        Ieb
R-Phe-Z1-Phe-A3-Y        Iec
R-Cyc-Z1-Phe-A3-Y        Ied
R-Phe-Z1-Cyc-A3-Y        Iee
R-Cyc-Z1-Cyc-A3-Y        Ief
R-Phe-Z1-Dio-A3-Y        Ieg
R-Pyd-Z1-Phe-A3-Y        Ieh
R-Phe-Z1-Pyr-A3-Y        Iei
R-Cyc-Z1-Pyr-A3-Y        Iej
従属式Ifの好ましい化合物は下記従属式IfaないしIfnのそれらである：
R-Pyr-Phe-Z2-A3-Y         Ifa
R-Pyr-Phe-OCH2-A3-Y       Ifb
R-Phe-Phe-Z2-A3-Y         Ifc
R-Phe-Phe-OOC-A3-Y        Ifd
R-Cyc-Cyc-Z2-A3-Y        Ife
R-Cyc-Cyc-CH2CH2-A3-Y      Iff
R-Pyd-Phe-Z2-A3-Y         Ifg
R-Dio-Phe-Z2-A3-Y         Ifh
R-Phe-Cyc-Z2-A3-Y         Ifi
R-Phe-Pyd-Z2-A3-Y         Ifj
R-Che-Phe-Z2-A3-Y         Ifk
R-Phe-Che-Z2-A3-Y         Ifl
R-Cyc-Phe-Z2-A3-Y         Ifm
R-Cyc-Phe-OOC-A3-Y        Ifn
また、A1、A2及び／又はA3がFでモノ置換又はジ置換され、又はCNでモノ置換されている1,4−フェニレンである、式Ｉ及び全ての従属式の化合物も好ましい。特別にはこれらは、2-フルオル-1,4−フェニレン、3-フルオル-1,4−フェニレン及び3,5−ジフルオル-1,4−フェニレン及び更に、2-シアノ-1,4−フェニレン及び3−シアノ-1,4−フェニレンである。
A3は好ましくは
0003683907.tif 000005
である。
Z1又はZ2は好ましくは単結合、-CO-O-、-O-CO-又は-CH2-CH2-であり、次に好ましいものは-CH2O-又は-OCH2-である。
Z1及びZ2の残基の一方が-(CH2)4-又は
-CH=CH-CH2CH2-であるときは、もう一方の残基Z1又はZ2（もし存在する場合）は好ましくは単結合である。
この型の好ましい化合物は下記式Ｉ’
0003683907.tif 000006
に一致し、この式においてZ2は-(CH2)4-又は-CH=CH-CH2CH2-であり、そしてＲ、A1、A2及びmは式Ｉにおいて定義したと同じであって、L2はH又はFである。Ｒ、A1、A2及びmの好ましい意味も式Ｉの化合物についてのそれに相当する。
mは好ましくは１又は０であり、特に好ましくは０である。
Ｒがアルキル基及び／又はアルコキシ基であるときはこれは直鎖状又は分岐鎖状であることができる。これは好ましくは直鎖状であり、２、３、４、５、６又は７個の炭素原子を有し、従って好ましくはエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ又はヘプトキシであり、また更にメチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクトキシ、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシ又はテトラデコキシである。
オキサアルキルは好ましくは直鎖状の2−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、2-（＝エトキシメトキシ）又は3−オキサブチル（＝2-メトキシエチル）、2-、3-又は4-オキサペンチル、2-、3-、4-又は5-オキシヘキシル、2-、3-、4-、5-又は6-オキサヘプチル、2-、3-、4-、5-、6-又は7-オキサオクチル、2-、3-、4-、5-、6-、7-又は8-オキサノニル或いは2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-又は9-オキサデシルである。
もしＲがアルキル基であって、その中の１個のCH2基が-CH=CH-で置き換えられているものであるときは、これは直鎖状であるか、又は分岐鎖状であることができる。これは好ましくは直鎖状であって、２ないし10個の炭素原子を有する。従ってこのものは、中でもビニル、プロパ-1-又は同-2−エニル、ブタ-1-、同-2-又は同-3−エニル、ペンタ-1-、同-2-、同-3-又は同-4−エニル、ヘキサ-1-、同-2-、同-3-、同-4-又は同-5−エニル、ヘプタ-1-、同-2-、同-3-、同-4-、同-5-又は同-6−エニル、オクタ-1-、同-2-、同-3-、同-4-、同-5-、同-6-又は同-7−エニル、ノナ-1-、同-2-、同-3-、同-4-、同-5-、同-6-、同-7-又は同-8−エニル、又はデカ-1-、同-2-、同-3-、同-4-、同-5-、同-6-、同-7-、同-8-又は同-9−エニルである。
もしＲがアルキル基であってその中の１つのCH2基が-O-で、そして１つが-CO-で置き換えられているときはこれらは隣接しているのが好ましい。すなわちこれは１個のアシロキシ基-CO-O-又は１個のオキシカルボニル基-O-CO-を含む。これは好ましくは直鎖状であって２ないし６個の炭素原子を有する。
従ってこれは、中でもアセトキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセトキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリロキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、2-アセトキシエチル、2-プロピオニルオキシエチル、2-ブチリロキシエチル、3-アセトキシプロピル、3-プロピオニルオキシプロピル、4-アセトキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、2-（メトキシカルボニル）エチル、2-（エトキシカルボニル）エチル、2-（プロポキシカルボニル）エチル、3-（メトキシカルボニル）プロピル、3-（エトキシカルボニル）プロピル又は4-（メトキシカルボニル）プチルである。
もしＲがアルキル基であってその１つのCH2基が非置換の、又は置換された-CH=CH-で置き換えられており、そして隣接する１個のCH2基がCO又はCO-O或いはO-CO-で置き換えられているときは、これは直鎖状又は分岐鎖状であることができる。このものは好ましくは直鎖状であって４ないし13個の炭素原子を有する。従ってこれは中でも、アクリロイルオキシメチル、2-アクリロイルオキシエチル、3-アクリロイルオキシプロピル、4-アクリロイルオキシブチル、5-アクリロイルオキシペンチル、6-アクリロイルオキシヘキシル、7-アクリロイルオキシヘプチル、8-アクリロイルオキシオクチル、9-アクリロイルオキシノニル、10-アクリロイルオキシデシル、メタクリロイルオキシメチル、2-メタクリロイルオキシエチル、3-メタクリロイルオキシプロピル、4-メタクリロイルオキシブチル、5-メタクリロイルオキシペンチル、6-メタクリロイルオキシヘキシル、7-メタクリロイルオキシへプチル、8-メタクリロイルオキシオクチル又は9-メタクリロイルオキシノニルである。
もしＲがCN又はCF3によりモノ置換されているアルキル又はアルケニルの残基であるときは、この基は好ましくは直鎖状であって、そのCN又はCF3による置換がω位置であるのがよい。
もしＲがアルキル又はアルケニルの残基であって、ハロゲンにより少なくともモノ置換されているものであるときは、この基は好ましくは直鎖状であって、ハロゲンは好ましくはF又はClである。多重置換の場合にはハロゲンは好ましくはFである。得られる残基は過弗素化された残基をも含む。モノ置換の場合はその弗素又は塩素置換基はいかなる所望の位置にあってもよいが、好ましくはω位置にあるのがよい。
種々の重合反応にとって好ましいウィング基Ｒを含む式Ｉの化合物は種々の液晶性重合物を製造するのに適している。
分岐したウィング基Ｒを含む式Ｉの化合物は、或る場合に通常的な液晶基礎物質の中への良好な溶解度のために重要であることがあるが、特にそれらが光学活性であるときはキラルドープ剤として重要である。この型のスメクチック化合物は強誘電体材料の成分として適している。
SA相を有する式Ｉの化合物は、例えば熱的にアドレスされるディスプレーに適している。
この型の分岐基は一般に１つを超えない分岐鎖を有する。好ましい分岐基Ｒはイソプロピル、2-ブチル（＝1-メチルプロピル）、イソブチル（＝2-メチルプロピル）、2-メチルブチル、イソペンチル（＝3-メチルブチル）、2-メチルペンチル、3-メチルペンチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、イソプロポキシ、2-メチルプロポキシ、2-メチルブトキシ、3-メチルブトキシ、2-メチルペントキシ、3-メチルペントキシ、2-エチルヘキソキシ、1-メチルヘキソキシ及び1-メチルヘプトキシである。
もしＲがアルキル基であって、その中の２つ以上のCH2基が-O-及び／又は-CO-O-により置き換えられているものであるときは、これは直鎖状であるか、又は分岐鎖状であることができる。このものは好ましくは分岐しており、そして３ない12個の炭素原子を有する。従ってこのものは中でもビスカルボキシメチル、2,2-ビスカルボキシエチル、3,3-ビスカルボキシプロピル、4,4-ビスカルボキシブチル、5,5-ビスカルボキシペンチル、6,6-ビスカルボキシヘキシル、7,7-ビスカルボキシヘプチル、8,8-ビスカルボキシオクチル、9,9-ビスカルボキシノニル、10,10-ビスカルボキシデシル、ビス（メトキシカルボニル）メチル、2,2-ビス（メトキシカルボニル）エチル、3,3-ビス（メトキシカルボニル）プロピル、4,4-ビス（メトキシカルボニル）ブチル、5,5-ビス（メトキシカルボニル）ペンチル、6,6-ビス（メトキシカルボニル）ヘキシル、7,7-ビス（メトキシカルボニル）ヘプチル、8,8-ビス（メトキシカルボニル）オクチル、ビス（エトキシカルボニル）メチル、2,2-ビス（エトキシカルボニル）エチル、3,3-ビス（エトキシカルボニル）プロピル、4,4-ビス（エトキシカルボニル）ブチル又は5,5-ビス（エトキシカルボニル）ヘキシルである。
縮重合に好適なウィング基Ｒを含む式Ｉの化合物は液晶性縮重合物を製造するのに適している。
式Ｉの化合物はこれらの化合物のラセミ体及び光学体掌体並びにそれらの混合物を包含する。
式Ｉ及び各従属式のこれらの化合物うち、その中に存在する少なくとも１つの残基が上述した好ましい意味の１つを有するものが好ましい。
式Ｉの化合物においてCyc及びピペリジンの環がtrans-1,4-ジ置換されている立体異性体が好ましい。いずれも１つ以上のPyd、Pyr及び／又はDioの基を含む上述した各式のそれらは２つの2,5-位置異性体を含む。
好ましい小さな化合物群は下記の従属式I1ないしI19のそれである。
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1,4-シクロヘキセニレン基は好ましくは下記の構造を有する：
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式Ｉの各化合物は文献に記述されているような（例えばスツットガルトのGeorg-Thieme-Verlag刊行のHouben-Weylの標準的著作"Methoden der Organischen Chemie"）公知の方法により、公知の、それらの反応に適した反応条件のもとで作られる。
また公知の種々の変法も用いることができるが、ここでは詳細には述べない。
これらの新規な化合物は、例えば下記式IIの化合物
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〔但しこの式においてＲ、A1、A2、A3、Z1、Z2及びmは上に定義したとおりであり、そしてL1及びL2はH又はFである〕を下にあげる反応式に示すように金属化させ、そして次いでその生産物を1,2,2,2−テトラフルオル-1−ヨードエタンと反応させることにより作ることができる：
反応式１
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反応式２
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本発明はまた対応するフェノキシドから置換された1,2,2,2-テトラフルオルエトキシベンゼンを製造する方法にも関し、これはそのフェノキシドを不活性溶剤の存在のもとに1,2,2,2-テトラフルオル-1-ヨードエタンと反応させることを特徴とするものである。特別にはこの新規な方法は式III*の化合物を製造するのに用いることができる。式III*の化合物においてR*はハロゲン、ホルミル基、又はメソ原性の基である。
この反応は不活性溶媒の存在のもとで行われるが、好適な溶媒は種々のフェノキシドをハロゲン化アルキル類との反応のための通常的な溶剤であって、好ましくは極性の非プロトン溶媒であり、中でも有機アミド類、例えばジメチルアミド（ＤＭＡ）、ヘキサメチル燐酸トリアミド（ＨＭＰＴＡ）又はN-メチルピロリドン（ＮＭＰ）或いは環状尿素誘導体、例えばN,N-ジメチルプロピレン尿素（ＤＭＰＵ）、そして特に1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン（ＤＭＥＵ）である。
例えばＴＭＥＤＡ又は18-クラウン-6のようなクラウンエーテル化合物等の共溶媒をこれらの溶媒に加えることも可能である。溶媒の量は重要ではなく、そして一般にフェノキシド１モル当たり100ｇから10,000ｇまでの溶媒を使用することができる。
この新規な方法における反応は実施するのが簡単であり、出発物質をその用いたフェノキシドに依存して-20℃から+200℃まての温度において、好ましくは-20℃から+150℃までの温度において、そして大気圧以上の圧力又は減圧のもとで、好ましくは大気圧のもとで反応させることができる。
好都合な操作の１つにおいてはフェノキシドを不活性溶媒の中で反応器の中へ導入し、そして加温する。1,2,2,2-テトラフルオル-1-ヨードエタンは攪拌のもとに一般に0.2時間から24時間までの間にわたり-20℃から100℃までにおいて滴加し、そしてもし適当であるときはその混合物をゆっくりとその溶剤の沸点まで温める。
一般に、反応させるべきフェノキシドの１モル当たり0.8から1.5モルまで、好ましくは0.9から1.2モルまでの1,2,2,2-テトラフルオル-1-ヨードエタンを必要とする。
この反応混合物を後処理し、そしてその生成物を通常の態様で、例えば反応混合物を水及び／又は氷、或いは希薄な酸の中に流し込み、そしてその水性相を分離した後でその1,2,2,2-テトラフルオルエトキシベンゼン誘導体を蒸留及び／又は結晶化により分離することによって分離する。
驚くべきことに、この新規な方法は、例えば液晶、種々の補助剤、植物保護剤及び種々の薬剤の有用な中間体である置換された1,2,2,2-テトラフルオルエトキシベンゼン誘導体を従来技術におけるよりも簡単にかつ高い收率で作ることを許容する。
式IIの化合物は、例えば下記の合成反応式に示されるようにして作ることができる：
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反応式４
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反応式５
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反応式６
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反応式７
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各出発物質は公知であるか又は公知の化合物と同様にして作ることができる。
式Ｉのエステル化合物も対応するカルボン酸類（又はその反応性誘導体）をアルコール類又はフェノール類（又はそれらの反応性誘導体）を用いてエステル化することにより、又はいわゆるＤＣＣ法（ＤＣＣ＝ジシクロヘキシルカルボジイミド）によって得ることもできる。
対応するカルボン酸類及びアルコール類又はフェノール類は公知であるか、又は公知の方法と同様にして作ることができる。
式Ｉの化合物を製造するための更に別な方法において、ハロゲン化アリールを第３級アミンの存在のもとに、かつパラジウム触媒の存在のもとにオレフィンと反応させる〔R.F. Heck: "Acc. Chem. Res.", 12（1979）146参照〕。適当なハロゲン化アリールの例は塩化物、臭化物及び沃化物であり、中でも臭化物及び沃化物である。そのカプリング反応の進行に必要な第３級アミン、例えばトリエチルアミンは溶媒としても適している。好適なパラジウム触媒の例は、パラジウムの塩類であり、中でも例えばトリアリールホスフィンのような有機燐(III)化合物を含むPd(II)酢酸塩である。反応は不活性ガスの存在又は不存在のもとに、約０℃と150℃との間の温度、好ましくは20℃と100℃との間の温度において行うことができ、好適な溶媒は例えばアセトニトリルのようなニトリル類、又は例えばベンゼンやトルエンのような炭化水素類である。出発化合物として用いられるハロゲン化アリール及びオレフィン化合物は、しばしば市販において入手できるか、或いは文献より公知の種々の方法で、例えば対応する親化合物をハロゲン化するか又は対応するアルコール類又はハロゲン化物の上の除去反応によって作ることができる。
例えばスチルベン誘導体はこのような方法で作ることができる。それらスチルベン化合物はまた４−置換されたベンズアルデヒドをWittigの方法によって対応する燐イリドと反応させることによっても作ることができる。しかしながら式Ｉのトラン化合物はオレフィンの替わりにモノ置換されたアセチレンを用いることによっても作ることができる〔"Synthesis" 627（1980）又は"Tetrahedron Lett.", 27, 1171（1986）〕。
芳香族化合物はハロゲン化アリールをアリール錫化合物と反応させることによってもカプリングさせることができる。これらの反応は好ましくは、例えばパラジウム(0)錯化合物のような触媒の添加とともに、例えば炭化水素類のような不活性触媒の中で高い温度において、例えば沸騰キシレンの中で、保護ガスのもとに行われる。
種々のアルキニル化合物のハロゲン化アリールとのカプリング反応はA. O. King、E. Negishi、F. J. Villani及びA. Silveriaにより"J. Org. Chem."43, 358（1978）に記述された方法と同様に実施することができる。
式Ｉのトラン化合物はまた、Fritsch-Buttenberg-Wiechell転移〔"Ann." 279, 319（1984）〕によっても作ることができ、その際1,1-ジアリール-2-ハロエチレン化合物を強塩基の存在のもとに転移させてジアリールアセチレン化合物にする。
式Ｉのトラン化合物はまた、対応するスチルベン化合物を臭素化し、次いでその生成物を脱ハロゲン化水素させることによっても作ることができる。ここでこの方法のいくつかの変法を用いることもできるが、ここではこれは詳細には述べない。
式Ｉのエーテル化合物は、対応するヒドロキシ化合物、好ましくは対応するフェノールをエーテル化することによって得ることができ、その際そのヒドロキシ化合物を好都合にはまず最初NaH、NaNH2、NaOH、KOH、Na2CO3又はK2CO3で処理することによって対応する金属誘導体、例えば対応するアルカリ金属アルコキシド又はアルカリ金属フェノキシドに転化させる。この金属誘導体を次に、好都合には、例えばアセトン、1,2-ジメトキシエタン、ＤＭＦ又はジメチルスルホキシドのような不活性溶媒の中で適当なハロゲン化アルキル、アルキルスルホン酸塩又はジアルキルスルホン酸塩と反応させるか、或いは約20℃と100℃との間の温度において過剰量の水性又は水性アルコール性NaOH又はKOHと反応させることができる。
各出発物質はいずれも公知であるか、又は公知の化合物と同様にして作ることができる。
Z2=-(CH2CH2)4-である式Ｉ’の化合物は下記の反応式に示されるように作ることができる：
反応式８
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Pd(II)で接触させたカプリング反応は目的生成物Ｉ’を直接形成するか、又は或る前駆体を形成し、この中に式Ｉの化合物について前に述べた方法と全く同様にして残基-Ｙが導入される。
Z2が-CH=CH-CH2CH2-である式Ｉ’の化合物は次の反応式に示すようにWittigの方法によって作ることができる：
反応式９
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好ましいtrans-異性体は種々の文献から公知の異性化方法によって作ることができる。RO=Hであるような、得られたいかなる中間生成物も残基-Ｙを導入することによって式Ｉの化合物の前駆体と全く同様にして式Ｉ’の化合物に変えられる。
アルデヒド類は適当に置換された1-ブロモ-3-フルオルベンゼン誘導体のアリルアルコールとのHeck反応によって得ることができる。
特に好ましいいくつかの化合物の合成をより詳細に下に示す：
反応式１０
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反応式１１
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反応式１２
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反応式１３
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本発明に従う液晶媒質は２ないし40個、中でも４ないし30個の成分を本発明に従う１つ以上の化合物に加えて他の構成成分として含む。これらの媒質は特に非常に好ましくは７ないし25個の成分を本発明に従う１つ以上の成分に加えて含有する。これらの追加的構成成分は好ましくは、中でもアゾキシベンゼン、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、ターフェニル類、安息香酸フェニル又は同シクロヘキシル、シクロヘキサンカルボン酸のフェニル又はシクロヘキシルエステル、シクロヘキシル安息香酸のフェニル又はシクロヘキシルエステル、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニル又はシクロヘキシルエステル、安息香酸の、シクロヘキサンカルボン酸の、及びシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル、フェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、フェニルシクロヘキシルシクロへキサン類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキセン類、1,4-ビス−シクロヘキシルベンゼン類、4,4'-ビス−シクロヘキシルビフェニル類、フェニル−又はシクロヘキシル−ピリミジン類、フェニル−又はシクロヘキシル−ピリジン類、フェニル−又はシクロヘキシル−ジオキサン類、フェニル−又はシクロヘキシル−1,3-ジチアン類、1,2-ジフェニルエタン類、1,2-ジシクロヘキシルエタン類、1-フェニル-2-シクロヘキシルエタン類、1-シクロヘキシル-2-(４−フェニルシクロヘキシル)エタン類、1-シクロヘキシル-2-ビフェニリルエタン類、1-フェニル-2-シクロヘキシルフェニルエタン類、場合により置換されたスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、トラン類及び置換された桂皮酸類の群からなる、ネマチック物質又はネマト原性（単変性又は等方性）の物質から選ばれる。これらの化合物中にある1,4-フェニレン基はまた弗素化されていてもよい。
本発明に従う媒質の追加的な構成成分として好適な最も重要な化合物は下記式１、２、３、４及び５によって特徴づけることができる：
R'-L-E-R"           １
R'-L-COO-E-R"       ２
R'-L-OOC-E-R"       ３
R'-L-CH2CH2-E-R"    ４
R'-L-C_C-E-R"       ５
上記式１、２、３、４及び５においてそれぞれ同一であるか、又は異なっていることのできるL及びEはそれぞれ互いに独立に-Phe-、-Cyc-、-Phe-Phe-、-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-Pyr-、-Dio-、-G-Phe-及び-G-Cyc-により構成される群からの２価の残基或いはそれらの鏡像異性体であって、その際Pheは非置換の、又は弗素置換された1,4-フェニレンであり、Cycはtrans-1,4-シクロヘキシレン又は1,4-シクロヘキセニレンであり、Pyrはピリミジン-2,5-ジイル又はピリジン-2,5-ジイルであり、Dioは1,3-ジオキサン-2,5-ジイルであり、そしてGは2-(trans-1,4-シクロヘキシル)エチル、ピリミジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,5-ジイル又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイルである。
残基L及びEの一方は好ましくはCyc、Phe又はPyrである。Eは好ましくはCyc、Phe又はPhe-Cycである。本発明に従う媒質は好ましくは式１、２、３、４及び５においてL及びEがCyc、Phe及びPyrよりなる群から選ばれる化合物より選ばれた１つ以上の成分と、及び同時に式１、２、３、４及び５においてL及びEの残基の一方がCyc、Phe及びPyrよりなる群から選ばれ、そしてもう一方の残基が-Phe-Phe-、-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-G-Phe-及び-G-Cyc-よりなる群から選ばれる化合物より選ばれた１つ以上の成分とを含み、そして場合により式１、２、３、４及び５において残基L及びEが-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-G-Phe-及び-G-Cyc-よりなる群から選ばれる化合物より選ばれた１つ以上の成分を含む。
式１、２、３、４及び５の化合物の小さな従属群の１つにおいてR’及びR”は、いずれも互いに独立に８個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ又はアルカノイルオキシである。この小さな従属群は以下においてクループＡと呼び、そしてそれらの化合物は従属式１ａ、２ａ、３ａ、４ａ及び５ａで標識される。これらの化合物のほとんどにおいてR’とR”とは互いに異なっており、そしてこれらの残基の一方は通常はアルキル、アルケニル、アルコキシ又はアルコキシアルキルである。
式１、２、３、４及び５の化合物の、グループＢとして知られているもう一つの小さな従属群においてはR”は-F、-Cl、-NCS又は-(O)iCH3-(k+l)FkClであり、その際ｉは０又はlでありk+lは１、２又は３である。R”がこの意味を有する化合物は従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ及び５ｂで標識される。これら従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ及び５ｂにおいてR’が-F、-Cl、-NCS、-CF3、-OCHF2又は-OCF3である化合物が特に好ましい。
従属式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ及び５ｂの化合物においてR”は従属式１ａないし５ａの化合物について定義したと同じであり、そして好ましくはアルキル、アルケニル、アルコキシ又はアルコキシアルキルである。
式１、２、３、４及び５の化合物の更に別な小さな従属群の１つにおいてR”は-CNであるが、この従属群は下にあげるグループＣとして知られるものであり、そしてこの従属群の各化合物は対応的に従属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ及び５ｃにより記載される。これら従属式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ及び５ｃの化合物においてR’は従属式１ａないし５ａの化合物について定義したものと同じであり、そして好ましくはアルキル、アルコキシ又はアルケニルである。
グループＡ、Ｂ及びＣのそれら好ましい化合物に加えて、上述した各置換基の他の変形態様のものを有する式１、２、３値４及び５の他の化合物も通常的である。これらの物質は全て文献から公知の方法により、又はそれと同様にして得ることができる。
本発明に従う式Ｉの化合物の他に、本発明の各媒質は、好ましくはグループＡ及び／又はグループＢ及び／又はグループＣから選ばれた１つ以上の化合物を含む。これらの各グループからの化合物の本発明に従う媒質の中の重量割合は好ましくは
クループＡ：  ０ないし90%、好ましくは20ないし90%、中でも30ないし90%
クループＢ：  ０ないし80%、好ましくは10ないし80%、中でも10ないし65%
クループＣ：  ０ないし80%、好ましくは５ないし80％、中でも５ないし50%
である。
本発明に従う個々の媒質の中に存在するグループＡ及び／又はグループＢ及び／又はグルーブＣの化合物の重量割合の合計は５ないし90％であり、そして中でも10ないし90％である。
本発明に従う媒質は好ましくは１ないし40%、中でも好ましくは５ないし30%の本発明に従う化合物を含む。別な好ましい媒質は40%よりも多く、中でも45ないし90％の本発明に従う化合物を含むものである。それらの媒質は好ましくは本発明に従う化合物の３、４又は５種類を含む。
本発明に従う媒質は通常的な態様で作られる。一般に、各成分を好都合には高められた温度において互いの中に溶解させる。適当な添加物によってそれら各液晶相は本発明に従い、それらを従来開示されている全ての型の液晶ディスプレーの中で使用できる態様で修飾することができる。この型の種々の添加物が当業者に公知であり、そして文献において詳細に記載されている〔H. Kelker/R. Hatz:"Handbook of Liquid Crystals", Verlag Chemie、Weinheim（1980）〕。例えば多色性染料を着色ゲスト／ホスト系の製造のために加えることができ、或いは誘電異方性、粘度及び／又はそのネマチック相の配向を修飾するために種々の物質を添加することができる。
本願明細書及び以下の諸例において各液晶化合物の構造を略記号で示してあるが、これの化学式への転換は下記表Ａ及びＢに示すように行われる。CnH2n+1の全ての残基はｎ個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基である。表Ｂの中の記号法は自明である。表Ａにおいては親構造についての略記号のみが示されている。個々の場合において親構造についての略記号に続いてハイフンの後にR1、R2、L1及びL2の各置換基についての記号をあげてある。
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以下の諸例は本発明を、制限を表わすことなく説明しようとするものである。以上及び以下において％は重量％である。全ての温度は摂氏度であげてあり、m.p. は融点を表わし、c.p. は透明点を表わす。更に、Ｃは結晶状態、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、そしてＩは等方性相を表わす。これらの記号の間の数字は転移温度を表わす。Δｎは光学異方性（589nm、20℃）を表わし、そして粘度（mm2/sec）は20℃において測定した。「通常のように後処理する」は適当ならば水を加え、その混合物をジクロルメタン、ジエチルエーテル又はトルエンで抽出し、各相を分離してその有機相を蒸発乾固させ、そして生成物を減圧のもとに蒸留又は結晶化及び／又はクロマトグラフィーにより精製することを意味する。下記の省略記号を用いる：
ＤＡＳＴ：ジエチルアミノ硫黄トリフルオリド
ＤＭＥＵ：1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン
ＰＯＴ  ：カリウムtert-ブタノレート
ＴＨＦ  ：テトラヒドロフラン
ｐＴＳＯＨ：p-トルエンスルホン酸
例１
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200mlのジクロルメタンの中にtrans-4-(trans-4-n-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサノールを0.1モル含む溶液の中に−50℃においてトリフルオルアセトアルデヒド〔20mlの濃H2SO4及び0.17モルのCF3-CH(OH)2から作った〕を送り込む。この混合物を-50℃において0.5時間攪拌し、そして耳かき先端量のカリウムtert-ブトキシドをその混合物に加える。次にこの混合物を更に２時間-50℃において攪拌し、そして室温まで温める。この混合物をフラッシュクロマトグラフィーによって蒸発、精製する。
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20mlのジクロルエタンの中の上記例１ａ）からのトリフルオルヒドロキシエーテルの0.062モルに、室温において0.0756モルのＤＡＳＴを滴加する。この添加の間に反応混合物の温度は30℃を超えてはならない。
この混合物を室温において１時間攪拌し、そして０℃に冷却し、水をいくつかの部分に分けて加える。有機相を分離して通常的に後処理する。Ｃ５１ＳB（４５）Ｉ、Δｎ＝+0.034、Δε＝7.08
同様にして下記式
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の化合物を得る：
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例２
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段階２. １
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水素化ナトリウム（60％）の1.0モルを窒素雰囲気のもとに200mlのＴＨＦに懸濁させ、そして400mlのＴＨＦの中に溶解した1.0モルの4-ブロム-2,6-ジフルオルフェノールを０℃において滴加する。この混合物を温めて室温にし、そして攪拌を0.5時間行なって濾過する。濾液を蒸発させ、トルエンの中に溶解し、そして結晶が形成されるまで濃縮する。その残渣を石油エーテルで析出させる。結晶を吸引濾過分離して乾燥させる。
段階２. ２
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上記段階２. １からのフェノキシド0.08モルを80mlのＤＭＥＵの中に投入し、そしてこの混合物を50℃に加熱する。0.088モルの1,2,2,2-テトラフルオル-1-ヨードエタンを加え、そしてこの混合物を50℃において16時間攪拌し、室温まで冷却させ、そして水を加える。次にこの混合物を希HClで酸性化し、そしてメチルtert-ブチルエーテルで、次いで10%NaOH及び水で抽出し、そしてその抽出物をNa2SO4の上で乾燥させて濾過する。その濾液を蒸発させて球管中で800ミリバールにおいて蒸留する。b.p. =145℃
段階２. ３
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0.013モルの4-(1,2,2,2-テトラフルオルエトキシ)-2,6-ジフルオルジブロムベンゼンを50mlのＴＨＦの中に溶解させて60℃に加熱し、そして0.012モルの4-(trans-4-プロピルシクロヘキシル)-2,6-ジフルオルフェニル硼素酸及びKH2PO40.013モル、Na2HPO40.025モル及び水25mlを含む溶液を加える。0.012モルのテトラキス［トリフェニルパラジウム(0)］を加え、その混合物を70℃において１夜攪拌し、室温まで冷却させ、そして通常的に後処理する。Ｃ１０４Ｉ、Δｎ＝+0.102、Δε＝20.92
同様にして下記式の化合物を作る：
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混合物例
例Ａ：
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例Ｂ：
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例Ｃ：
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