(57)【要約】  新規なシリコン含有化合物、上記化合物を含む液晶組成物及び上記液晶組成物から製造された液晶層を含む液晶ディスプレイ装置を提供する。本発明による液晶組成物は、低粘性及び高い正(+)の誘電異方性を有する新規なシリコン含有化合物を用いることにより、早い反応速度を有するほか、低電圧でも駆動可能な液晶ディスプレイ装置を提供することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式１で表わされるシリコン含有化合物：
【化１】
2008524322.tif 000040
式中、ＡはＳｉＭｅ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＥｔ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＦ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＣｌ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、Ｏｋ１ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ１、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＭｅ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＥｔ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＦ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＣｌ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＭｅ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＥｔ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＦ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＣｌ２、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＭｅ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＥｔ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＦ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＣｌ２Ｏｋ１、（ＣＨ２）ｎ１、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ≡Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＣＦ２Ｏ、ＯＣＦ２、ＯＣＯＯ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２ＣＯ、ＯＣＨ２及びＣＯＣＨ２よりなる群から選ばれ、このとき、ｋ１は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ１は０〜３の整数であり、
環Ｂは
【化２】
2008524322.tif 000041
から選ばれ、
環Ｃは
【化３】
2008524322.tif 000042
から選ばれ、
環Ｄは
【化４】
2008524322.tif 000043
から選ばれ、前記環Ｂ、環Ｃまたは環Ｄ上に導入された置換基は、Ｌ１ないしＬ７と同一に表記されていてもそれぞれ独立的であり、
ＭはＣ、Ｎ、Ｓｉから選ばれ、このとき、Ｎである場合、Ｌ３またはＬ７は無く、
ＺはＣであり、
ａ１、ａ２及びａ３はそれぞれ独立的にＣ、ＮＲまたはＯから選ばれ、
ＥはＳｉＭｅ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＥｔ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＦ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＣｌ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、Ｏｋ２ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＭｅ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＥｔ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＦ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＣｌ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＭｅ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＥｔ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＦ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＣｌ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＭｅ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＥｔ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＦ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＣｌ２Ｏｋ２、（ＣＨ２）ｎ２、Ｃ≡Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＣＦ２Ｏ、ＯＣＦ２、ＯＣＯＯ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２ＣＯ、ＯＣＨ２及びＣＯＣＨ２よりなる群から選ばれ、このとき、ｋ２は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ２は０〜３の整数であり、
ＲはＨ、Ｃ１〜Ｃ１５のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５のアルケン基、アルコキシ（Ｒ１Ｏ）基よりなる群から選ばれ、このとき、前記アルケン基はＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２であり、
Ｒ１はＨ、Ｃ１〜Ｃ１５のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５のアルケン基よりなる群から選ばれ、このとき、前記アルケン基はＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２であり、
Ｘは、Ｈ、ＳｉＲ２Ｒ３Ｒ４、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＮ、ＮＣＳ、ハロゲン元素及びＲよりなる群から選ばれ、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ独立的にＲ、ハロゲン元素から選ばれ、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６及びＬ７はそれぞれ独立的にＨ、ハロゲン元素、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３及びＮＣＳよりなる群から選ばれ、
ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ独立的に０ないし２の整数であり、
Ｅ、Ａ、Ｘよりなる群から選ばれる１種以上がシリコンを含む。
【請求項２】
前記シリコン含有化合物は、０または正の誘電異方性を有することを特徴とする請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
前記シリコン含有化合物は、下記の一般式２ないし一般式１０のうちいずれかで表わされることを特徴とする請求項１に記載の化合物：
【化５】
2008524322.tif 000044
【化６】
2008524322.tif 000045
【化７】
2008524322.tif 000046
【化８】
2008524322.tif 000047
【化９】
2008524322.tif 000048
【化１０】
2008524322.tif 000049
【化１１】
2008524322.tif 000050
【化１２】
2008524322.tif 000051
【化１３】
2008524322.tif 000052
式中、ＡはＳｉＭｅ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＥｔ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＦ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＣｌ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、Ｏｋ１ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ１、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＭｅ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＥｔ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＦ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＣｌ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＭｅ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＥｔ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＦ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＣｌ２、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＭｅ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＥｔ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＦ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＣｌ２Ｏｋ１、（ＣＨ２）ｎ１、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ≡Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＣＦ２Ｏ、ＯＣＦ２、ＯＣＯＯ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２ＣＯ、ＯＣＨ２及びＣＯＣＨ２よりなる群から選ばれ、このとき、ｋ１は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ１は０〜３の整数であり、
ＭはＣ、Ｎ、Ｓｉから選ばれ、このとき、Ｎである場合、Ｌ３またはＬ７は無く、
ＺはＣであり、
ａ１、ａ２及びａ３はそれぞれ独立的にＣ、ＮＲまたはＯから選ばれ、
ＥはＳｉＭｅ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＥｔ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＦ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＣｌ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、Ｏｋ２ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＭｅ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＥｔ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＦ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＣｌ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＭｅ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＥｔ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＦ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＣｌ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＭｅ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＥｔ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＦ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＣｌ２Ｏｋ２、（ＣＨ２）ｎ２、Ｃ≡Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＣＦ２Ｏ、ＯＣＦ２、ＯＣＯＯ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２ＣＯ、ＯＣＨ２及びＣＯＣＨ２よりなる群から選ばれ、このとき、ｋ２は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ２は０〜３の整数であり、
ＲはＨ、Ｃ１〜Ｃ１５のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５のアルケン基、アルコキシ（Ｒ１Ｏ）基よりなる群から選ばれ、このとき、前記アルケン基はＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２であり、
Ｒ１はＨ、Ｃ１〜Ｃ１５のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５のアルケン基よりなる群から選ばれ、このとき、前記アルケン基はＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２であり、
ＸはＨ、ＳｉＲ２Ｒ３Ｒ４、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＮ、ＮＣＳ、ハロゲン元素、Ｒから選ばれ、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ独立的にＲ、ハロゲン元素から選ばれ、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６及びＬ７はそれぞれ独立的にＨ、ハロゲン元素、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３及びＮＣＳよりなる群から選ばれ、
ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ独立的に０ないし２の整数である。
【請求項４】
前記シリコン含有化合物は、
【化１４】
2008524322.tif 000053
よりなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の化合物：
式中、ＡはＳｉＯｋ１（ＣＱ２）ｎ１、Ｓｉ（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１Ｓｉ、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＯｋ１、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１Ｓｉ、Ｏｋ１Ｓｉ（ＣＱ２）ｎ１から選ばれ、
Ｒ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｍ、ａ１、ａ２、ａ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ７、Ｘは請求項１に定義された通りである。
【請求項５】
前記シリコン含有化合物は、立体異性体を有することを特徴とする請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
前記立体異性体を有するシリコン含有化合物は、トランス異性体：シス異性体の割合が８５〜１００：１５〜０であることを特徴とする請求項５に記載の化合物。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシリコン含有化合物を１種以上含む液晶組成物であって、前記シリコン含有化合物は、下記の一般式１で表わされることを特徴とする液晶組成物：
【化１５】
2008524322.tif 000054
式中、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ａ、Ｅ、Ｚ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｍ、ａ１、ａ２、ａ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｘ、ｏ、ｐ、ｑは請求項１に定義された通りである。
【請求項８】
前記シリコン含有化合物のそれぞれの含量は、全体の液晶組成物１００重量％当たり１ないし５０重量％の範囲であることを特徴とする請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
請求項７に記載の液晶組成物から製造された液晶層を含む液晶ディスプレイ装置。
【請求項１０】
下記の反応式１により製造されることを特徴とするシリコン含有化合物の製造方法：
【化１６】
2008524322.tif 000055
式中、ＵはＳｉＯｋ１（ＣＱ２）ｎ１、Ｓｉ（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１Ｓｉ、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＯｋ１から選ばれ、このとき、ｋ１は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ１は０〜３の整数であり、
ＷはＭｅ、Ｅｔ、Ｆ及びＣｌよりなる群から選ばれ、
環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｒ、Ｅ、Ｘ、ｏ、ｐ及びｑは請求項１に定義された通りである。
【請求項１１】
下記の反応式２により製造されることを特徴とするシリコン含有化合物の製造方法：
【化１７】
2008524322.tif 000056
式中、ＶはＨ、Ｍｅ、Ｅｔ、Ｆ、Ｃｌ、ＯＭｅ、ＯＥｔから選ばれ、
環Ｂ、環Ｃ、Ｅ、Ｒ、Ｌ１、Ｌ２、ｏ、ｐ及びｑは請求項１に定義された通りである。
【請求項１２】
下記の反応式３により製造されることを特徴とするシリコン含有化合物の製造方法：
【化１８】
2008524322.tif 000057
式中、ＵはＳｉＯｋ１（ＣＱ２）ｎ１、Ｓｉ（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１Ｓｉ、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＯｋ１から選ばれ、このとき、ｋ１は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ１は０〜３の整数であり、
ＷはＭｅ、Ｅｔ、Ｆ、Ｃｌから選ばれ、
環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、Ｒ、Ｅ、Ｘ、ｏ、ｐ及びｑは請求項１に定義された通りである。
【請求項１３】
下記の反応式４により製造されることを特徴とするシリコン含有化合物の製造方法：
【化１９】
2008524322.tif 000058
式中、ＶはＨ、Ｍｅ、Ｅｔ、Ｆ、Ｃｌ、ＯＭｅ、ＯＥｔから選ばれ、
環Ｂ、Ｒ、Ｅ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５、ｏ、ｐ及びｑは請求項１に定義された通りである。
【請求項１４】
下記の反応式５により製造されることを特徴とするシリコン含有化合物の製造方法：
【化２０】
2008524322.tif 000059
式中、ＵはＳｉ（ＣＱ２）ｎ１または（ＣＱ２）ｎ１Ｓｉであり、このとき、ＱはＨまたはＦであり、ｎは０〜３の整数であり、
ＷはＭｅ、Ｅｔ、Ｆ、Ｃｌから選ばれ、
環Ｂ、環Ｃ、Ｒ、Ｅ、Ｘ、Ｌ１、Ｌ２、ｏ、ｐ及びｑは請求項１に定義された通りである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なシリコン含有化合物及びこれを含む液晶組成物に関し、さらに詳しくは、低い粘性と高い正の誘電異方性を有する新規な構造のネマチック液晶化合物、上記化合物を含む液晶組成物及びこれを用いて製造される液晶ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
屈折異方性（Δｎ）と誘電異方性（Δε）などの特性を有する液晶化合物は、時計、ノート型パソコン、携帯電話、テレビ及びモニターなどのディスプレイ装置に汎用されており、これに対する需要は毎年急増している。このようなディスプレイ装置に用いられる液晶化合物は、ネマチック液晶相、スメチック液晶相及びコレステリック液晶相を含むが、主として、ネマチック相が最も広範に多用されており、実際には、各種の液晶化合物を混合して用いている。液晶組成物は、水分、光、熱、空気及び電場などに対して安定していることと、使用環境下で互いに化学的に安定していることが求められる。液晶化合物がディスプレイ装置に用いられるためには、広範な液晶相温度範囲、屈折異方性（Δｎ）値と誘電異方性（Δε）値、粘度及び伝導度などの物性をバランス良く有する必要があり、ディスプレイ装置の種別によって求められる物性も多岐に亘っている。このため、これらの特性をいずれも満たす新規な液晶化合物が切望されているのが現状である。近年に至り、大量の情報を高速にて処理するために、早い反応速度を有する液晶ディスプレイ装置が望まれている。
【非特許文献１】H. Kelker/R. Hatz，Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述した問題点を考慮し、低い粘度及び高い正(positive)の誘電異方性を併せ持つことで、ディスプレイの最適化を可能にする新規な液晶化合物、上記化合物を含む液晶組成物及び上記組成物から製作された液晶ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、下記の一般式１で表わされる新規なシリコン含有化合物、下記の化合物を含む液晶組成物及び下記の液晶組成物から製造された液晶層を含む液晶ディスプレイ装置を提供する。
【化１】
2008524322.tif 000002
式中、ＡはＳｉＭｅ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＥｔ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＦ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＣｌ２Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１、ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、Ｏｋ１ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ１、Ｏｋ１ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ１、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＭｅ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＥｔ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＦ２、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１ＳｉＣｌ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＭｅ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＥｔ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＦ２、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＣｌ２、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＭｅ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＥｔ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＦ２Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＣｌ２Ｏｋ１、（ＣＨ２）ｎ１、ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ≡Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＣＦ２Ｏ、ＯＣＦ２、ＯＣＯＯ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２ＣＯ、ＯＣＨ２及びＣＯＣＨ２よりなる群から選ばれ、このとき、ｋ１は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ１は０〜３の整数であり、
環Ｂは
【化２】
2008524322.tif 000003
から選ばれ、
環Ｃは
【化３】
2008524322.tif 000004
から選ばれ、
環Ｄは
【化４】
2008524322.tif 000005
から選ばれ、上記環Ｂ、環Ｃまたは環Ｄ上に導入された置換基は、Ｌ１ないしＬ７と同一に表記されていてもそれぞれ独立的であり、
ＭはＣ、Ｎ、Ｓｉから選ばれ、このとき、Ｎである場合、Ｌ３またはＬ７は無く、
ＺはＣであり、
ａ１、ａ２及びａ３はそれぞれ独立的にＣ、ＮＲまたはＯから選ばれ、
ＥはＳｉＭｅ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＥｔ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＦ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＣｌ２Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２、ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２、Ｏｋ２ＳｉＭｅ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＥｔ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＦ２（ＣＱ２）ｎ２、Ｏｋ２ＳｉＣｌ２（ＣＱ２）ｎ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＭｅ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＥｔ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＦ２、（ＣＱ２）ｎ２Ｏｋ２ＳｉＣｌ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＭｅ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＥｔ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＦ２、Ｏｋ２（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＣｌ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＭｅ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＥｔ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＦ２Ｏｋ２、（ＣＱ２）ｎ２ＳｉＣｌ２Ｏｋ２、（ＣＨ２）ｎ２、Ｃ≡Ｃ、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＣＦ２Ｏ、ＯＣＦ２、ＯＣＯＯ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨ２ＣＯ、ＯＣＨ２及びＣＯＣＨ２よりなる群から選ばれ、このとき、ｋ２は０または１であり、ＱはＨまたはＦであり、ｎ２は０〜３の整数であり、
ＲはＨ、Ｃ１〜Ｃ１５のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５のアルケン基、アルコキシ（Ｒ１Ｏ）基よりなる群から選ばれ、このとき、上記アルケン基はＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２であり、
Ｒ１はＨ、Ｃ１〜Ｃ１５のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ１５のアルケン基よりなる群から選ばれ、このとき、上記アルケン基はＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３（Ｅ，Ｚ）、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３（Ｅ，Ｚ）またはＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２であり、
Ｘは、Ｈ、ＳｉＲ２Ｒ３Ｒ４、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＮ、ＮＣＳ、ハロゲン元素及びＲよりなる群から選ばれ、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ独立的にＲ、ハロゲン元素から選ばれ、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６及びＬ７はそれぞれ独立的にＨ、ハロゲン元素、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３及びＮＣＳよりなる群から選ばれ、
ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ独立的に０ないし２の整数であり、
Ｅ、Ａ、Ｘよりなる群から選ばれる１種以上がシリコンを含む。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、低い粘性と高い正の誘電異方性の特性を併せ持つ新規な構造のネマチック液晶化合物及びこれを含有する液晶組成物を提供することにより、種々の要求特性に対応できる液晶ディスプレイ装置、すなわち、早い反応速度と低い駆動電圧を有する液晶ディスプレイ装置を製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を詳述する。
本発明は、各種のディスプレイ素子に適用可能な新規なシリコン含有化合物、上記シリコン含有化合物を構成材料として含む液晶組成物、好ましくは、正のネマチック液晶組成物及び上記組成物を用いてなる液晶ディスプレイ装置に関するものであり、上記新規なシリコン含有化合物は、低い粘性と０または高い正(positive)の誘電異方性を併せ持つことを特徴とする。
【０００７】
高い誘電異方性(dielectric anisotropy)は、液晶が低い駆動電圧下で動作する上で必要となる特性であって、本発明においては、液晶向けの化合物分子の長軸を基準とした各置換体の対称(symmetry)構造を通じて高い正の誘電異方性を図ることができる。
【０００８】
また、粘性(viscosity)は、液晶の早い反応時間を示す上で必要となる特性であって、本発明においては、結合基(linkage)（Ａ、Ｅ）及び末端基(terminal)（Ｘ）のうち少なくとも一方、または結合基と末端基の両方にシリコン系の置換基を導入することにより、低い粘性を満たすことができる。
【０００９】
さらに、本発明においては、結合基及び／または末端基のうち少なくとも一方にシリコン含有置換基を導入するとき、シリコンと１次に結合する置換基として、水素に代えて、ハロゲン原子及び／またはアルキル基を導入することにより、双極子モーメントの向上を図ることができ、このような双極子モーメントの向上を通じて、分極率(polarizability)と双極子モーメント(dipole moment)に主として影響される誘電異方性(dielectric anisotropy)の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明による上記一般式１の新規なシリコン含有化合物のうち環Ｂと環Ｃは、具体的に、下記の一般式２ないし１０のように表わせるが、必ずしもこれに制限されるものではない。
【化５】
2008524322.tif 000006
【化６】
2008524322.tif 000007
【化７】
2008524322.tif 000008
【化８】
2008524322.tif 000009
【化９】
2008524322.tif 000010
【化１０】
2008524322.tif 000011
【化１１】
2008524322.tif 000012
【化１２】
2008524322.tif 000013
【化１３】
2008524322.tif 000014
上記一般式２ないし１０において、
Ｚは炭素であり、
ＭはＣ、ＮまたはＳｉであり、このとき、Ｎである場合、Ｌ３またはＬ７は無く、
ａ１、ａ２及びａ３はそれぞれ独立的にＣ、ＮＲまたはＯから選ばれ、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６及びＬ７はそれぞれ独立的にＨ、ハロゲン元素、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＮＣＳから選ばれ、このとき、Ａ、Ｅ、Ｒ、Ｘ、ｏ、ｐ及びｑは一般式１における定義と同様である。
【００１１】
上記一般式２ないし１０で表わされる化合物は、具体的に、下記の化合物であるが、本発明のシリコン含有化合物は、下記に例示されたものに限定されるものではない。
【化１４】
2008524322.tif 000015
このとき、ＡはＳｉＯｋ１（ＣＱ２）ｎ１、Ｓｉ（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１、（ＣＱ２）ｎ１Ｏｋ１Ｓｉ、（ＣＱ２）ｎ１ＳｉＯｋ１、Ｏｋ１（ＣＱ２）ｎ１Ｓｉ、Ｏｋ１Ｓｉ（ＣＱ２）ｎ１から選択可能であり、ｋ１、Ｑ、ｎ１、Ｒ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ７、Ｘ、Ｍ、ａ１、ａ２、ａ３は、上記一般式１における定義と同様である。
【００１２】
本発明は、上記一般式１で表わされるシリコン含有化合物の立体異性体(stereo isomer)を含むことができ、このとき、立体異性体を有するシリコン含有化合物は液晶性を示すトランス(trans)のものが好ましい。また、上記シリコン含有化合物の立体異性体のうち、トランス異性体(trans isomer)：シス異性体(cis isomer)の割合は、８５〜１００：１５〜０であれば良いが、必ずしもこれに制限されるものではない。
【００１３】
上記一般式１で表わされるシリコン含有化合物は、化学的、熱的に安定しているだけではなく、光安定性を有し、ディスプレイとして好適に使用可能に、好適な温度範囲において液晶中間相を形成することができる。
【００１４】
本発明による一般式１で表わされるシリコン含有化合物は、当業界に周知の通常の方法に従い製造することができ、この一実施例を挙げると、下記の反応式１ないし５の経路によって合成可能である。
【００１５】
【化１５】
2008524322.tif 000016
上記反応式１により示される製造方法の一実施例を挙げると、１,４−ジブロモベンゼンにＭｇを加えてグリニャール試薬を調製し、この試薬と４−ｎ−プロピルシクロヘキサノンとをグリニャール反応させた後、ＴｓＯＨにより脱水反応を行う。この化合物にｎ−ＢｕＬｉを反応させて陰イオンを生成し、この陰イオンとシリルクロライド誘導体とを反応させる。トランス誘導体を得るために、ラネーニッケル触媒を用いた水素反応を行うことにより、一般式１１で表わされるシリル液晶化合物を製造することができる。または、Ｐｄチャコールを用いた水素反応後の再結晶化などを通じてトランス異性体を製造することも可能である。このとき、シリルクロライド誘導体は、当業界に周知の方法に製造可能であり、一例を挙げると、１−ブロモ−４−フルオロベンゼンにＭｇを加えてグリニャール試薬を調製し、これに過量のＭｅ２ＳｉＣｌ２を入れて得ることができる。
【００１６】
【化１６】
2008524322.tif 000017
上記反応式２により示される製造方法の一実施例を挙げると、４,４’−ジブロモビフェニルをグリニャール反応させ、ＴｓＯＨにより脱水反応を行った後、ｎ−ＢｕＬｉにより陰イオンを生成し、この陰イオンとシリルクロライド誘導体とを反応させる。水素反応に代えて、ｐ−クロラニルなどを用いると、一般式１２で表わされるシリル液晶化合物を製造することができる。
【００１７】
【化１７】
2008524322.tif 000018
上記反応式３により示される製造方法の一実施例を挙げると、１,４−ジブロモベンゼンと４−ｎ−プロピルシクロヘキサノン及びＭｇを用いてカップリング反応を行うことで第３級アルコールを調製した後、これにＴｓＯＨを入れて脱水反応を行って、上記の出発物質を得る。この化合物にさらにＭｇを加えてグリニャール試薬を調製し、この試薬とシリルクロライド誘導体とを反応させた後、ｐ−クロラニルを用いて、一般式１３で表されるシリル液晶化合物を製造する。
【００１８】
【化１８】
2008524322.tif 000019
上記反応式４により示される製造方法の一実施例を挙げると、４−ブロモ−４’−プロピルビフェニルにフェニルボロン酸誘導体を入れ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４を用いてカップリング反応を行ってトリフェニル化合物を得て、マグネシウムまたはアルキルリチウムを用いてシリル基を導入することにより、一般式１４で表わされるシリル液晶化合物を製造することができる。
【００１９】
【化１９】
2008524322.tif 000020
上記反応式５により示される製造方法の一実施例を挙げると、トランス,トランス−４−（４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサン-１−ｏｌとクロロジメチルフェニルシランを無水溶媒に溶解させた後、塩基を入れて常温で反応させることにより、−Ｏ−Ｓｉ−結合が存在する一般式１５で表わされる液晶化合物を製造することができる。
【００２０】
上述した反応式１ないし反応式５の経路により製造された化合物の他、これらに類似する経路または当業界における通常の方法に従い合成された化合物も本発明の範疇に属するものである。このようにして製造された本発明のシリコン含有化合物は、適正な割合にて混合して液晶組成物として使用できる。
【００２１】
本発明は、上記一般式１で表わされるシリコン含有化合物を含む液晶組成物、好ましくは、ネマチック液晶組成物を提供する。
【００２２】
液晶組成物は、液晶に求められる特性を満足するために、通常、約５ないし２０種の成分を混合して用いるが、本発明においては、高い正の誘電異方性を与えると共に、粘度を低める役割を果たせる上記一般式１で表わされる新規なシリコン含有化合物を用いることにより、低い駆動電圧と早い反応速度を有する液晶組成物を提供することができる。
【００２３】
上記一般式１、さらに詳しくは、一般式２ないし１０で表わされる新規なシリコン含有液晶化合物から選ばれる１種以上の化合物のそれぞれの含量には、特に制限はないが、全体の液晶組成物１００重量％当たりそれぞれ１ないし５０重量％の範囲が好ましい。
【００２４】
本発明の液晶組成物は、上記一般式１で表わされるシリコン含有化合物のほか、通常の液晶組成物に使用可能な液晶化合物を含むことができる。このとき、これらの組成比は、目的に応じて適宜に調節可能である。また、必要に応じて、適宜な添加剤が使用可能であるが、このような添加剤は、文献（H. Kelker/R. Hatz，Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980）に具体的に開示されている。例えば、ネマチック相の誘電異方性、粘度及び／または配列方向を変えるための物質が付加可能である。本発明の液晶組成物に使用可能な添加剤の例を挙げると、液晶の螺旋構造及び逆方向へのねじれを抑えるキラルドーパントがあり、２色性の色素を用いることができる。
【００２５】
本発明の液晶組成物は、当分野に周知の通常の方法に従い製造され、この一実施例を挙げると、上述した各種の成分を室温ないし高温下で溶解させてなる。
【００２６】
また、本発明は、上記液晶組成物から製造された液晶層を含む液晶ディスプレイ装置を提供する。
【００２７】
上記液晶ディスプレイ装置には特に制限がないが、例えば、シンプル・マトリクス型(simple matrix type)ツイストネマチック方式の液晶表示装置、シンプル・マトリクス型スーパーツイストネマチック方式の液晶表示装置、パッシブ型ＴＦＴ方式の液晶表示装置、パッシブ型ＭＩＭ方式の液晶表示装置、パッシブ型ＩＰＳ方式の液晶表示装置などが挙げられる。
【００２８】
本発明の液晶ディスプレイ装置は、当業界における通常の方法により製造することができ、この一実施例を挙げると、液晶組成物を適宜な温度下で溶解させた後、これを液晶素子に仕込むことにより製造する方法がある。溶解された液晶相は、添加剤さえ適正に使用すれば、あらゆるタイプの液晶ディスプレイの構成要素に使用可能な方式のものになりうる。
【００２９】
以下、本発明への理解を容易にするために、本発明の好適な実施例を挙げるが、下記の実施例は単なる本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１〜１７］
実施例１
【化２０】
2008524322.tif 000021
ジクロロジメチルシラン２５ｍｌを無水ＴＨＦ５０ｍｌに入れた後、ここに０℃の温度条件下で１．０Ｍ  臭化４−フルオロフェニルマグネシウム１００ｍｌを徐々に滴下し、滴下の完了後、低温で約３時間にかけてさらに攪拌した。次いで、ヘキサンを過量入れてマグネシウム塩を沈殿させた後、該沈殿されたマグネシウム塩をろ過して除去し、減圧蒸留して有機溶媒を完全に除去し、真空蒸留（７０〜７５℃／８ｍＰａ）してクロロジメチル（４−フルオロフェニル）シランを収得した。Ｍｇ２５５ｍｇを無水ＴＨＦ１０ｍｌに溶解した後、４―ブロモ―４’−ｎ―プロピルビフェニル２．８８ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解した溶液を加えてグリニャール試薬を調製し、ここに常温でクロロジメチル（４−フルオロフェニル）シラン１．９７ｇを加えた。約１０時間にかけて攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：８８％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.57 (s, 6H), 0.99 (t, 3H), 1.65〜1.69 (m, 2H), 2.64 (t, 2H), 7.07 (t, 2H), 7.25 (d, 2H), 7.54 (d, 2H), 7.58〜7.61 (m, 6H). 
【００３１】
実施例２
【化２１】
2008524322.tif 000022
トランス、トランス―シクロヘキサノール２．０ｇをＣＨ２Ｃｌ２２０ｍｌに溶解し、０℃の温度条件下でクロロジメチルフェニルシラン１．７ｇとトリエチルアミン１．０８ｇを入れて、１０時間にかけて反応させた。水とＣＨ２Ｃｌ２によりワークアップし、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：７８％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.38 (s, 6H), 0.86〜0.90 (m, 2H), 0.91 (t, 3H), 0.93〜1.09 (m, 6H), 1.09〜1.20 (m, 3H), 1.25〜1.38 (m, 4H), 1.63〜1.71 (br, 4H), 1.71〜1.76 (br, 2H), 1.81〜1.90 (br, 2H), 3.51 (m, 1H), 7.36〜7.40 (m, 3H), 7.59〜7.62 (m, 2H). 
【００３２】
実施例３
【化２２】
2008524322.tif 000023
ジクロロジメチルシラン６．４５ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解してから０℃まで温度を降温し、ここに４−フルオロベンジルマグネシウムクロライド（０．２５Ｍ）１００ｍｌを徐々に滴下した。滴下の完了後、低温で約３時間にかけてさらに反応させた後、過量のヘキサンを入れてマグネシウム塩を沈殿させ、該沈殿物をろ過して除去した。有機溶媒を減圧蒸留して除去した後、真空蒸留してクロロジメチル（４−フルオロベンジル）シランを８０％の収率で得た。４―ブロモ―４’―ｎ―プロピルビフェニル３．０ｇとＭｇ２５０ｍｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、グリニャール試薬を調製した後、ここにクロロジメチル（４−フルオロベンジル）シラン２．３ｇを加えて６０℃に加熱した。これを約１０時間にかけて十分に加熱してから常温まで降温し、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：９１％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.30 (s, 6H), 0.99 (t, 3H), 1.65〜1.74 (m, 2H), 2.30 (s, 2H), 2.65 (t, 2H), 6.89 (d, 4H), 7.26〜7.28 (m, 2H), 7.50 (d, 2H), 7.54 (d, 2H), 7.58 (d, 2H). 
【００３３】
実施例４
【化２３】
2008524322.tif 000024
４―ブロモ―４’―ｎ―ペンチルビフェニル３．０３ｇとＭｇ２４５ｍｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、グリニャール試薬を調製した後、ここにクロロジメチル（４−フルオロベンジル）シラン２．０５ｇを加えて６０℃に加熱した。これを約１０時間にかけて十分に加熱してから常温まで降温し、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：９４％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.31 (s, 6H), 0.91〜0.97 (m, 3H), 1.36〜1.45 (m, 4H), 1.65〜1.77 (m, 2H), 2.33 (s, 2H), 2.69 (t, 2H), 6.91 (d, 4H), 7.27〜7.32 (m, 2H), 7.53 (d, 2H), 7.56 (d, 2H), 7.61 (d, 2H). 
【００３４】
実施例５
【化２４】
2008524322.tif 000025
ジクロロジメチルシラン６．４５ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解してから０℃まで温度を降温し、ここに３,４,５−トリフルオロベンジルマグネシウムクロライド２５ｍｍｏｌを徐々に滴下した。滴下の完了後、低温で約３時間にかけてさらに反応させた後、過量のヘキサンを入れてマグネシウム塩を沈殿させ、該沈殿物をろ過して除去した。有機溶媒を減圧蒸留して除去した後、真空蒸留してクロロジメチル（３,４,５−トリフルオロベンジル）シランを７５％の収率で得た。４―ブロモ―４’―ｎ―プロピルビフェニル２．７５ｇとＭｇ２４５ｍｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、グリニャール試薬を調製した後、ここにクロロジメチル（３,４,５−トリフルオロベンジル）シラン２．４ｇを加えて６０℃に加熱した。これを約１０時間にかけて十分に加熱してから常温まで降温し、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：８７％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.31 (s, 6H), 0.99 (t, 3H), 1.63〜1.76 (m, 2H), 2.26 (s, 2H), 2.64 (t, 2H), 6.46〜6.54 (m, 2H), 7.26 (d, 2H), 7.48 (d, 2H), 7.53 (d, 2H), 7.59 (d, 2H). 
【００３５】
実施例６
【化２５】
2008524322.tif 000026
４―ブロモ―４’―ｎ―ペンチルビフェニル３．０３ｇとＭｇ２４５ｍｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、グリニャール試薬を調製した後、ここにクロロジメチル（３,４,５−トリフルオロベンジル）シラン２．４ｇを加えて６０℃に加熱した。これを約１０時間にかけて十分に加熱してから常温まで降温し、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：８５％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.35 (s, 6H), 0.93〜0.98 (m, 3H), 1.33〜1.48 (m, 4H), 1.65〜1.77 (m, 2H), 2.29 (s, 2H), 2.68 (t, 2H), 6.50〜6.59 (m, 2H), 7.32 (d, 2H), 7.52 (d, 2H), 7.58 (d, 2H), 7.63 (d, 2H). 
【００３６】
実施例７
【化２６】
2008524322.tif 000027
３,５―ジフルオロ―４’―ｎ―プロピルビフェニル２．３２ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、２．０Ｍ  ＬＤＡ５ｍｌを−７８℃の温度条件下で滴下し、次いで、約３時間にかけて低温で十分に反応させて陰イオンを生成した。ここにクロロジメチル（４―フルオロベンジル）シラン２．０５ｇを加えてから徐々に常温まで昇温し、常温で１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：９０％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.35 (s, 6H), 0.98 (t, 3H), 1.64〜1.74 (m, 2H), 2.43 (s, 2H), 2.65 (t, 2H), 6.87〜6.97 (m, 4H), 7.05 (d, 2H), 7.28 (d, 2H), 7.50 (d, 2H). 
【００３７】
実施例８
【化２７】
2008524322.tif 000028
３,５―ジフルオロ―４’―ｎ―ペンチルビフェニル２．６０ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、２．０Ｍ  ＬＤＡ５ｍｌを−７８℃の温度条件下で滴下し、次いで、約３時間にかけて低温で十分に反応させて陰イオンを生成した。ここにクロロジメチル（４―フルオロベンジル）シラン２．０５ｇを加えてから徐々に常温まで昇温し、常温で１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：８５％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.35 (s, 6H), 0.91〜0.93 (m, 3H), 1.31〜1.43 (m, 4H), 1.60〜1.73 (ｍ, 2H), 2.42 (s, 2H), 2.65 (t, 2H), 6.86〜6.98 (m, 4H), 7.05 (d, 2H), 7.28 (d, 2H), 7.49 (d, 2H). 
【００３８】
実施例９
【化２８】
2008524322.tif 000029
３,５―ジフルオロ―４’―ｎ―プロピルビフェニル２．３２ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、２．０Ｍ  ＬＤＡ５ｍｌを−７８℃の温度条件下で滴下し、次いで、約３時間にかけて低温で十分に反応させて陰イオンを生成した。ここにクロロジメチル（３,４,５―トリフルオロベンジル）シラン２．４ｇを加えてから徐々に常温まで昇温し、常温で１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：８４％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.44 (s, 6H), 1.04 (t, 3H), 1.69〜1.79 (m, 2H), 2.45 (s, 2H), 2.70 (t, 2H), 6.60〜6.68 (m, 2H), 7.11 (d, 2H), 7.34 (d, 2H), 7.55 (d, 2H). 
【００３９】
実施例１０
【化２９】
2008524322.tif 000030
３,５―ジフルオロ―４’―ｎ―ペンチルビフェニル２．６ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、２．０Ｍ  ＬＤＡ５ｍｌを−７８℃の温度条件下で滴下し、次いで、約３時間にかけて低温で十分に反応させて陰イオンを生成した。ここにクロロジメチル（３,４,５―トリフルオロベンジル）シラン２．４ｇを加えてから徐々に常温まで昇温し、常温で１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：８０％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.40 (s, 6H), 0.85〜0.96 (m, 3H), 1.31〜1.42 (m, 4H), 1.61〜1.72 (ｍ, 2H), 2.40 (s, 2H), 2.64 (t, 2H), 6.55〜6.62 (m, 2H), 7.05 (d, 2H), 7.28 (d, 2H), 7.49 (d, 2H). 
【００４０】
実施例１１
【化３０】
2008524322.tif 000031
４―ブロモ―４’―ｎ―プロピルビフェニル３．０ｇをＤＭＥ２７ｍｌに溶解し、３,５−ジフルオロフェニルボロン酸２．０５ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４３８０ｍｇ、及び２．０Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３２７ｍｌを加えて、１００℃に約１０時間にかけて加熱した。水とヘキサンによりワークアップし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製してトリフェニル化合物を９５％の収率で得た。この化合物３．０ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、−７８℃の温度条件下で２．０Ｍ  ＬＤＡ５ｍｌを徐々に滴下した。約３時間にかけて陰イオンを生成した後、トリメチルシリルクロライド１．３ｇを低温で加えて徐々に常温まで昇温し、常温で約１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、ヘキサン／ＭｅＯＨ溶媒により再結晶することで上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：９５％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.41 (s, 9H), 0.99 (t, 3H), 1.66〜1.75 (m, 2H), 2.65 (t, 2H), 7.09 (d, 2H), 7.28 (d, 2H), 7.56 (d, 2H), 7.63 (d, 2H), 7.68 (d, 2H). 
【００４１】
実施例１２
【化３１】
2008524322.tif 000032
４―ブロモ―４’―ｎ―ペンチルビフェニル３．３ｇをＤＭＥ２７ｍｌに溶解し、３,５−ジフルオロフェニルボロン酸２．０５ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４３８０ｍｇ、及び２．０Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３２７ｍｌを加えて、１００℃に約１０時間にかけて加熱した。水とヘキサンによりワークアップした後、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して、トリフェニル化合物を９０％の収率で得た。この化合物３．０ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、−７８℃の温度条件下で２．０Ｍ  ＬＤＡ４.５ｍｌを徐々に滴下した。約３時間にかけて陰イオンを生成した後、トリメチルシリルクロライド１．１６ｇを低温で加えて徐々に常温まで昇温し、常温で約１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、ヘキサン／ＭｅＯＨ溶媒により再結晶することで上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：９２％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.41 (s, 9H), 0.87〜0.95 (m, 3H), 1.31〜1.42 (m, 4H), 1.63〜1.72 (m, 2H), 2.67 (t, 2H), 7.09 (d, 2H), 7.28 (d, 2H), 7.56 (d, 2H), 7.63 (d, 2H), 7.68 (d, 2H). 
【００４２】
実施例１３
【化３２】
2008524322.tif 000033
３,５―ジフルオロ―４―ヨード―４’―ｎ―プロピルビフェニル３．９ｇをＤＭＥ２７ｍｌに溶解し、３,５−ジフルオロフェニルボロン酸２．０５ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４３８０ｍｇ、及び２．０Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３２７ｍｌを加えて、１００℃に約１０時間にかけて加熱した。水とヘキサンによりワークアップした後、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して、トリフェニル化合物を９８％の収率で得た。この化合物３．４ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、−７８℃の温度条件下で２．０Ｍ  ＬＤＡ５ｍｌを徐々に滴下した。約３時間にかけて陰イオンを生成した後、トリメチルシリルクロライド１．２ｇを低温で加えて徐々に常温まで昇温し、常温で約１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、ヘキサン／ＭｅＯＨ溶媒により再結晶することで上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：９６％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.42 (s, 9H), 0.99 (t, 3H), 1.65〜1.75 (m, 2H), 2.66 (t, 2H), 7.00 (d, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.30 (d, 2H), 7.52 (d, 2H). 
【００４３】
実施例１４
【化３３】
2008524322.tif 000034
３,５―ジフルオロ―４―ヨード―４’―ｎ―ペンチルビフェニル４．２ｇをＤＭＥ２７ｍｌに溶解し、３,５−ジフルオロフェニルボロン酸２．０５ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４３８０ｍｇ、及び２．０Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３２７ｍｌを加えて、１００℃に約１０時間にかけて加熱した。水とヘキサンによりワークアップした後、シリカゲルカラムクロマトグラフィにより精製して、トリフェニル化合物を９３％の収率で得た。この化合物３．７ｇを無水ＴＨＦ２０ｍｌに溶解し、−７８℃の温度条件下で２．０Ｍ  ＬＤＡ５ｍｌを徐々に滴下した。約３時間にかけて陰イオンを生成した後、トリメチルシリルクロライド１．１９ｇを低温で加えて徐々に常温まで昇温し、常温で約１時間にかけてさらに攪拌した後、水とヘキサンによりワークアップし、ヘキサン／ＭｅＯＨ溶媒により再結晶することで上記一般式で表されるシリコン含有化合物（収率：９２％）を得た。400MHz 1H-NMR, CDCl3, δ(ppm) : 0.42 (s, 9H), 0.85〜0.94 (m, 3H), 1.33〜1.41 (m, 4H), 1.62〜1.70 (m, 2H), 2.67 (t, 2H), 6.99 (d, 2H), 7.22 (d, 2H), 7.29 (d, 2H), 7.51 (d, 2H). 
【００４４】
実施例１５．液晶組成物（１）
下記表１の如き組成に従い液晶組成物を製造した。このとき、組成物の％は重量部を意味する。
【表１】
2008524322.tif 000035
【００４５】
実施例１６．液晶組成物（２）
下記表２の如き組成に従い液晶組成物を製造した。このとき、組成物の％は重量部を意味する。
【表２】
2008524322.tif 000036
【００４６】
実施例１７．液晶組成物（３）
下記表３の如き組成に従い液晶組成物を製造した。このとき、組成物の％は重量部を意味する。
【表３】
2008524322.tif 000037
2008524322.tif 000038
【００４７】
実験例１．液晶組成物の物性評価
本発明による液晶組成物を用い、下記の如き物性の評価を行った。
実施例１５ないし実施例１７の液晶組成物を用い、各組成物１ｇを窒素雰囲気下で試験管に入れ、１５０℃の温度条件下で２時間にかけて加熱して相転移温度を測定した。このとき、透明点（ｃ．ｐ．）は、ネマチック相における等方性液体の相転移温度である。また、２０℃、５８９ｎｍにおいて屈折異方性（Δｎ）を測定し、誘電異方性（Δε）は２０℃、１ｋＨｚにおいて測定した。粘度（rotational viscosity, γ１）も２０℃の温度条件下で測定した。その結果をまとめて下記表４に示す。
【００４８】
実験の結果、一般式１で表わされる新規なシリコン含有化合物を有効成分として含む実施例１５ないし１７の液晶組成物は、高い正(+)の誘電異方性と低い粘性を示すことが確認できた（表４参照）。
【表４】
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【国際調査報告】
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