(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表されるフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物。
【化１】
0004721536.tif 000027
【請求項２】
上記一般式（Ｉ）において、Ａがフッ素原子である請求項１記載の化合物。
【請求項３】
上記一般式（Ｉ）において、ｎが０〜２である請求項１又は２記載の化合物。
【請求項４】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒが炭素数１〜８のアルキル基である請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物を含有してなる表示用液晶組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な化合物に関し、詳しくは、低電圧駆動ＳＴＮ液晶組成物及びＴＦＴ液晶組成物に有用な性質を与える新規なフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
液晶の電気光学的効果を利用した液晶表示素子の普及につれ、これらの用途に適した特性を有する液晶材料が求められている。液晶表示素子に用いられる液晶材料に要求される特性としては次に示す（１）〜（５）等がある。
【０００３】
（１）液晶の物理的、化学的安定性が大きいこと。
（２）室温を含む広い温度範囲で液晶相を示すこと。
（３）広い温度範囲で応答性がよいこと。
（４）駆動回路との整合性がよいこと。
（５）光学的異方性が光学的要請にかなった値であること。
【０００４】
このような特性を全て満足する単一の液晶化合物は現在のところ知られておらず、数種類の液晶化合物を混合した液晶組成物として上記の諸物性を満足させようとしているのが現状である。
【０００５】
現在、ＳＴＮ型及びＴＦＴ型液晶セルは、カラー化、携帯用通信機器用へ向けて開発が進められており、それに伴い、動画対応への高速応答化、低電圧駆動化が求められている。これらの要求に対応するために液晶組成物には、誘電率の異方性（Δε）の大きいこと、屈折率の異方性（Δｎ）の大きなこと、ＣＮ点が低く、ＮＩ点が高い、即ち広い範囲で液晶相を示すこと、粘度が小さいことが求められている。
【０００６】
しかし、従来知られている誘電率の異方性（Δε）及び／又はＮＩ点を大きくする化合物は、液晶組成物に混合すると粘度を大きく増加させるものであるため、低粘度と高誘電化、高ＮＩ点化を満たす液晶組成物が求められている。
【０００７】
例えば、特開昭６０−１１２７４１号公報、特開６３−１８５９３６号公報等には、ニトロ基を有する多環化合物が提案されているが、いずれも上記要求に対して未だ満足のいく化合物ではなかった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、液晶組成物に対し、粘度を大きく増加させることなく、高いΔε、広い範囲で液晶相を示す高いＮＩ点を与える新規な液晶材料を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ある種のフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物が、上記の目的を達成するのに有効であることを知見し、本発明に到達した。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記一般式（Ｉ）で表されるフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物を提供するものである。
【化２】
0004721536.tif 000002
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物について詳述する。
【００１２】
本発明の化合物の上記一般式（Ｉ）で示されるフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物において、Ｒで表される炭素数１〜８のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、第三ヘプチル、ｎ−オクチル、イソオクチル、第三オクチル、２−エチルヘキシル等が挙げられ、炭素数１〜８のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、第二ブトキシ、アミルオキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ等が挙げられ、炭素数２〜８のアルケニル基としては、ビニル、１−メチルエテニル、２−メチルエテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル等が挙げら、炭素数２〜８のアルキニル基としては、エチニル、２−プロピニル等が挙げられる。Ｒがアルキル基であるものがＮＩ点が高く好ましい。
【００１３】
Ｘで表されるアルキレン基としては、エチレン、プロピレン、エチリデン、プロピリデン等が、アルケニレン基としては、ビニレン、プロペニレン等が、アルキニレン基としては、エチニレン、プロピニレン等が挙げられる。
【００１４】
Ｃp Ｈq Ｆr は、特に、ＣＨ2ＣＦ3 がＮＩ点が高く好ましい。
【００１５】
一般式（Ｉ）におけるＡ及びＢは各々独立に水素原子又はフッ素原子を表し、いずれか一方はフッ素原子であるものが誘電率異方性が大きいので好ましい。
【００１６】
一般式（Ｉ）におけるｎは、０〜５を表し、ｎが１又は２であるものがＮＩ点が高く好ましい。
【００１７】
上記一般式（Ｉ）で表される本発明のフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物は、より具体的には、下記一般式（II）〜（VII ）等が挙げられる。
【００１８】
【化３】
0004721536.tif 000003
【００１９】
【化４】
0004721536.tif 000004
【００２０】
【化５】
0004721536.tif 000005
【００２１】
【化６】
0004721536.tif 000006
【００２２】
【化７】
0004721536.tif 000007
【００２３】
【化８】
0004721536.tif 000008
【００２４】
本発明のフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物としては、上記一般式（II）、（III ）又は（IV）で表されるものが、液晶相の温度範囲、誘電率の異方性、粘度等の性能がよいので好ましい。上記一般式（Ｉ）で示される化合物の中で、特に好ましい例を下記の化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７に示す。
【００２５】
【化９】
0004721536.tif 000009
【００２６】
【化１０】
0004721536.tif 000010
【００２７】
【化１１】
0004721536.tif 000011
【００２８】
【化１２】
0004721536.tif 000012
【００２９】
【化１３】
0004721536.tif 000013
【００３０】
【化１４】
0004721536.tif 000014
【００３１】
【化１５】
0004721536.tif 000015
【００３２】
また、本発明のフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物において、その製造方法については、特に制限を受けることはなく、従来周知の方法に準じて製造することができる。
【００３３】
本発明に係るフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物と混合され、液晶組成物として使用される液晶化合物は、特に制限されることはないが、ビフェニル系、エステル系、アゾキシ系、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルピリミジン系、フェニルメタジオキサン系、シアノビフェニル系、シアノターフェニル系、シアノビフェニルシクロヘキサン系、トラン系、エタン系等が挙げられ、これらは一種類又は複数混合して使用される。
【００３４】
上記の液晶化合物は、例えば、下記一般式（VIII）のように例示することができる。
【００３５】
【化１６】
0004721536.tif 000016
【００３６】
上記一般式（VIII）で表される化合物の具体例としては、下記の各化合物等が挙げられる。尚、各化合物におけるＹ1 、Ｙ2 、Ｙ3 及びＹは、上記一般式（VIII）におけるものと同じ意味である。
【００３７】
【化１７】
0004721536.tif 000017
【００３８】
上記構造式のうち、特に好ましい化合物をより具体的に以下に示す。
【００３９】
【化１８】
0004721536.tif 000018
【００４０】
本発明のフルオロカルボン酸フェニルエステル化合物の液晶組成物に対する添加量は、該液晶組成物総量に対して、好ましくは０．１〜１００重量％、更に好ましくは１〜５０重量％である。
【００４１】
【実施例】
以下、製造例及び評価例をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の製造例及び評価例によって制限を受けるものではない。
【００４２】
〔製造例１〕
（化合物Ｎｏ．１の製造）
【００４３】
【化１９】
0004721536.tif 000019
【００４４】
窒素気流下、４−( ４' −( ４" −ペンチルシクロヘキシル) −シクロヘキシル) −２, ６−ジフルオロフェノール２．３ｇ、 ３，３，３−トリフルオロプロピオン酸０．８９ｇ、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．０７ｇ、ＴＨＦ２０ｍｌの溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド１．５６ｇを加え、室温にて２時間反応させた。析出したウレアを濾過し、溶液を濃縮した後、シリカゲルカラム( 展開溶媒トルエン／へキサン) にて行い、晶析を酢酸エチル／メタノール混合溶媒にて行った。収量は２．２ｇであった。
【００４５】
得られた化合物について、ＩＲ、 1Ｈ−ＮＭＲ測定により構造を確認した。
・ＩＲ測定結果（ｃｍ-1）
２９６０、２９２０、２９１２、２８４６、１７７８、１５２０、１４００、１２６５、１２００、１１０３、１０４１、８４７
・ 1Ｈ−ＮＭＲ測定結果（ケミカルシフト（ｐｐｍ）；多重度；プロトン数）  ( ６．９〜６．８；ｄｄ；２ｈ) 、( ３．７〜３．３；ｑ；２ｈ) 、( ２．６〜２．２；ｂｒ；１ｈ) 、( ２．１〜０．８；ｍ；３０ｈ)
【００４６】
また、得られた化合物の物性は以下の通りである。
・相転移温度    ：ＣＮ点；７３℃、ＮＩ点；１９０℃（１１２℃＊）
・粘度（２０℃）：５１ｃｐ＊
・Δε          ：８．８＊
・Δｎ          ：０．０９６＊
＊：下記評価例からの外挿法により算出した。以下の製造例についても同様である。
【００４７】
製造例１と同様にして、化合物Ｎｏ．２及びＮｏ．３を合成した。
【００４８】
化合物Ｎｏ．２及びＮｏ．３の物性値は、以下の通りであった。
化合物Ｎｏ．２
・相転移温度    ：ＣＮ点；８８．５℃、ＮＩ点；１９１．８℃（１１０℃＊）
・粘度（２０℃）：５５．８ｃｐ＊
・Δε          ：８．９＊
・Δｎ          ：０．０９６＊
化合物Ｎｏ．３
・相転移温度    ：ＮＩ点；１０４．４℃＊
・粘度（２０℃）：５０．４ｃｐ＊
・Δε          ：９．１＊
・Δｎ          ：０．０８９＊
【００４９】
〔製造例２〕
（化合物Ｎｏ．４の製造）
【００５０】
【化２０】
0004721536.tif 000020
【００５１】
４−( ２’−( ４”−ペンチルシクロヘキシル) エチル) −２−フルオロフェノール０．５ｇ、３, ３, ３−トリフルオロプロピオン酸０．２６ｇ、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．０２ｇ、ＴＨＦ１０ｍｌ、ジシクロヘキシルカルボジイミド０．４２４ｇにて製造例１と同様に行った。収量は０．４５ｇであった。
【００５２】
得られた化合物について、ＩＲ、 1Ｈ−ＮＭＲ測定により構造を確認した。
・ＩＲ測定結果（ｃｍ-1）
２９６０、２９１６、２８５０、１７７０、１５１２、１３８１、１２６１、１２０４、１１３０、１０９２、８４５、６３３
・ 1Ｈ−ＮＭＲ測定結果（ケミカルシフト（ｐｐｍ）；多重度；プロトン数）（７．１〜６．９；ｍ；３）、（３．５〜３．３；ｑ；２）、（２．７〜２．５；ｔ；２）、（１．９〜０．８；ｍ；２３）
【００５３】
また、得られた化合物の物性は以下の通りである。
・融点          ：６７．８℃
・相転移温度    ：ＮＩ点；７．０℃＊
・粘度（２０℃）：３３ｃｐ＊
・Δε          ：４．２４＊
・Δｎ          ：０．０３５＊
【００５４】
〔製造例３〕
（化合物Ｎｏ．５の製造）
【００５５】
【化２１】
0004721536.tif 000021
【００５６】
４−( ４' −( ４”−プロピルシクロヘキシル) −２’，６’−ジフルオロフェニル) −２, ６−ジフルオロフェノ−ル０．７７ｇ、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸０．３ｇ、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．０２６ｇ、ＴＨＦ１０ｍｌ、ジシクロヘキシルカルボジイミド０．５６４ｇにて製造例１と同様に行った。収量は０．６５ｇであった。
【００５７】
得られた化合物について、ＩＲ、 1Ｈ−ＮＭＲ測定により構造を確認した。
・ＩＲ測定結果（ｃｍー1）
２９２８、２８５１、１７９４、１６３９、１６００、１４１２、１３８５、１２８１、１１８８、１１０３、１０１８、８６０
・ 1Ｈ−ＮＭＲ測定結果（ケミカルシフト（ｐｐｍ）；多重度；プロトン数）（７．２〜６．９；ｄｄ；２）、（６．９〜６．７；ｄｄ；２）、（３．３〜３．７；ｑ；２）、（２．６〜２．３；ｂｒ；１）、（２．０〜０．７；ｍ；１６）
【００５８】
また、得られた化合物の物性は以下の通りである。
・相転移温度    ：ＣＮ点；９９℃、ＮＩ点１２４℃（５２℃＊）
・粘度（２０℃）：６２．４ｃｐ＊
・Δε          ：１２．５＊
・Δｎ          ：０．０９６＊
【００５９】
〔製造例４〕
（化合物Ｎｏ．６の合成）
【００６０】
【化２２】
0004721536.tif 000022
【００６１】
４−（２’−（４”−（４’’’−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル）エチル）−２，６−ジフルオロフェノール２．０ｇ、 ３，３，３−トリフルオロプロピオン酸０．７２ｇ、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．０６２ｇ、ＴＨＦ１５ｍｌの溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド１．１６ｇを加え、室温にて２時間反応させた。析出したウレアを濾過し、溶液を濃縮した後、シリカゲルカラム( 展開溶媒トルエン／へキサン) にて行い、晶析をヘキサン溶媒にて行った。収量は１．６ｇ（収率６２％）であった。
【００６２】
得られた化合物について、ＩＲ、 1Ｈ−ＮＭＲ測定により構造を確認した。
・ＩＲ測定結果（ｃｍ-1）
２９２０、２８４７、１７７８、１６３６、１６０１、１５１２、１４４７、１３５８、１３００、１２７３、１１９６、１０８４、１０４２
・ 1Ｈ−ＮＭＲ測定結果（ケミカルシフト（ｐｐｍ）；多重度；プロトン数）  ( ６．９〜６．７；ｄｄ；２ｈ) 、( ４．３〜４．２５；ｑ；２ｈ) 、( ２．７〜２．５；ｑ；２ｈ) 、( ２．０〜０．７；ｍ；３３ｈ)
【００６３】
また、得られた化合物の物性は以下の通りである。
・相転移温度    ：ＣＮ点；８３．５℃、ＮＩ点；１６３．３℃（１１５℃＊）
・粘度（２０℃）：４８ｃｐ＊
・Δε          ：２．７＊
・Δｎ          ：０．０９６＊
【００６４】
〔製造例５〕
（化合物Ｎｏ．７の合成）
【００６５】
【化２３】
0004721536.tif 000023
【００６６】
４−（４’−プロピルシクロヘキシル）−２，６−ジフルオロフェノール２．０ｇ、 ３，３，３−トリフルオロプロピオン酸１．１ｇ、Ｎ, Ｎ−ジメチルアミノピリジン０．０９ｇ、ＴＨＦ１５ｍｌの溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド１．９５ｇを加え、室温にて２時間反応させた。析出したウレアを濾過し、溶液を濃縮した後、シリカゲルカラム( 展開溶媒ヘキサン／酢酸エチル) にて行い、１５０℃／１．１ｍｍＨｇで蒸留して晶析をメタノール溶媒にて行った。収量は１．１ｇ（収率３８％）であった。
【００６７】
得られた化合物について、ＩＲ、 1Ｈ−ＮＭＲ測定により構造を確認した。
・ＩＲ測定結果（ｃｍ-1）
２９２８、２８５５、１７９４、１６３２、１６０１、１５２０、１４４７、１４１６、１３８９、１３６２、１２７３、１１９６、１１２６、１０９６、１０４２
・ 1Ｈ−ＮＭＲ測定結果（ケミカルシフト（ｐｐｍ）；多重度；プロトン数）  ( ６．９〜６．７；ｄｄ；２ｈ) 、( ４．７〜４．３；ｑ；２ｈ) 、( ２．６〜２．３；ｂｒ；２ｈ) 、( ２．０〜０．７；ｍ；１６ｈ)
【００６８】
また、得られた化合物の物性は以下の通りである。
・相転移温度    ：ＮＩ点；−１４℃＊
・粘度（２０℃）：３９．６ｃｐ＊
・Δε          ：３．７＊
・Δｎ          ：０．０３１＊
【００６９】
〔評価例〕
上記製造例によって得られた化合物Ｎｏ．１、Ｎｏ．２及びＮｏ．３それぞれ１０質量部と下記に示した配合の液晶組成物９０質量部とを混合し、各種物性を測定した。結果を表１に示す。
【００７０】
【化２４】
0004721536.tif 000024
【００７１】
【表１】
0004721536.tif 000025
【００７２】
〔参考例〕
液晶組成物は要求される物性を満足するために、以下に示す液晶組成物のように、本発明の化合物を２種以上混合する等の多種の化合物を配合することが一般的に行われる。
【００７３】
【化２５】
0004721536.tif 000026
【００７４】
上記液晶組成物の物性は以下の通りである。
ＮＩ点  ：８６．７℃
粘度    ：３２．１ｃｐ
Δε    ：５．２９
Δｎ    ：０．０８８３
【００７５】
【発明の効果】
本発明は、液晶組成物に用いた場合に優れた物性を示す化合物及び該化合物が配合された液晶組成物を提供する。詳細には、本発明の化合物を用いることによって、粘度を大きく増加させることなく、高いΔεを示す新規な液晶材料を提供でき、特にｎが１である化合物は、高いＮＩ点を示し広い範囲で液晶相を示す液晶材料を提供することができる。