(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記〔化１〕の一般式（Ｉ）で表されるアルケニルトラン化合物。
【化１】
0003770644.tif 000009
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学的表示材料として有用なトラン化合物に関し、詳しくは、ネマチック液晶材料に混合することによって液晶材料の誘電率の異方性（Δε）および屈折率の異方性（Δｎ）を大きくするのに有用なアルケニルトラン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の（１）〜（５）に示すようなものがある。
【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良いこと。
（４）駆動回路との整合性が良いこと。
（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まで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特性を満足させようとしているのが現状である。
【０００５】
一般に誘電率の異方性（Δε）が正の液晶組成物を用いる電界効果型液晶表示装置のしきい値電圧は、組成物のΔεの平方根に反比例することが知られている。特に近年、ＴＮ（ツイストネマチック）液晶素子は、バッテリー駆動式が主流となり、特にしきい値電圧の低い液晶材料が要求されており、そのためには、大きな正のΔεを有する液晶材料が重要になる。
【０００６】
現在、ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック）型液晶セルはグリーンまたはブルーモードより白黒、フルカラー化へ向けて開発が進められており、それと併行して動画対応への高速応答化の検討が進められている。高速応答としては、従来、強誘電性液晶が研究されているが、ＳＴＮ型液晶セルの層の厚さをより薄くすることにより、高速応答が期待される。その場合、セルに充填される液晶材料の屈折率の異方性（Δｎ）の大きな液晶材料が必要となり、各種の検討が進められてきた。
【０００７】
このようなΔｎの大きな液晶材料として、例えば、アルキル・クロチルオキシトラン化合物（特開昭６２−２７７３３３号公報）、アルキルシクロヘキシル・フルオロトラン化合物（特開昭６３−２８７７３７号公報）、アルキル・アルキニルオキシトラン化合物（特開平２−８３３４６号公報）、アルコキシシクロヘキシルトラン化合物／アルコキシアルキルシクロヘキシルトラン化合物（特開平２−１０４５４９号公報、特開平４−３４２７４０号公報）、アリルトラン化合物（特開平３６１７６４３７号公報）、アルコキシ／アルコキシアルキルシクロヘキシルトラン化合物（特開平４−３５２７４０号公報）などが開示されているが、Δｎの大きさはまだ不充分であり、さらに高いΔｎを示す化合物が望まれていた。
【０００８】
従って、本発明の目的は、低粘度にして高いΔεおよび高いΔｎを示す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】
本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、特定の新規なアルケニルトラン化合物が、上記目的を達成し得ることを知見した。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記〔化２〕（前記〔化１〕と同じ）の一般式（Ｉ）で表されるアルケニルトラン化合物を提供するものである。
【００１１】
【化２】
0003770644.tif 000002
【００１２】
以下、本発明のアルケニルトラン化合物について詳述する。
【００１４】
また、上記一般式（Ｉ）で表される化合物は、次の製造方法〔（１）〜（４）；下記〔化３〕に示す化学反応式参照〕に従って製造することができる。
（１）ジブロムベンゼンとマグネシウムとの反応により生成するグリニャ−ル試薬に臭化アルケニルを反応させ、式（II）の４−ブロモアルケニルベンゼンを得る。
（２）式（II）の化合物をビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II）クロライドの如き触媒を用いて、式 (III)のメチルブチノ−ルと反応させ、式（IV）の４−（４−アルケニルフェニル）−２−メチル−３−ブチン−２−オ−ルを得る。
（３）式（IV）の化合物を水素化ナトリウム等の触媒の存在下に、分解し、式 (Ｖ) の４−アルケニルフェニルアセチレンを得る。
（４）式（Ｖ）の４−アルケニルフェニルアセチレンをビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II）クロライドの如き触媒を用いて式 (VI) の１−ブロモ−３，４，５−トリフルオロベンゼンと反応させて式（Ｉ）の化合物を製造する。
【００１５】
【化３】
0003770644.tif 000003
【００１６】
また、本発明のアルケニルトラン化合物を、従来既知の液晶化合物または液晶類似化合物あるいはそれらの混合物（以下、「母液晶」ということもある）に配合することによって、低粘度で誘電率の異方性および屈折率の異方性の大きな液晶組成物が得られる。上記の従来既知の液晶化合物または液晶類似化合物あるいはそれらの混合物としては、例えば、下記〔化４〕に示す一般式 (VII)の化合物またはこれらを含む混合物があげられる。
【００１７】
【化４】
0003770644.tif 000004
【００１８】
従って、上記〔化４〕の一般式 (VII)で表される液晶化合物または液晶類似化合物の具体例としては、下記〔化５〕に示す各化合物などがあげられる。
【００１９】
【化５】
0003770644.tif 000005
【００２０】
本発明のアルケニルトラン化合物の上記液晶組成物における含有量は特に制限を受けないが、一般的には全液晶組成物に対して１〜８０重量％、特に、５〜６０重量％となるように用いることが好ましい。該含有量が１重量％未満の場合にはΔｎを向上させる効果が不十分であり、８０重量％を超える場合には他の液晶成分の含有量が低下するので、所望の特性を示す液晶組成物を調製することが困難となる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではない。
【００２２】
実施例１
３，４，５−トリフルオロ−４’−アリルトラン（下記〔化６〕に示す化合物）の合成
【００２３】
【化６】
0003770644.tif 000006
【００２４】
（１）４−ブロモアリルベンゼンの合成
ｐ−ジブロモベンゼン１４１．５ｇを乾燥したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２３０ｍｌに溶解し、予め金属マグネシュウム１６．０ｇとＴＨＦ１００ｍｌの入ったフラスコへ滴下した。このグリニャ−ル試薬に、ＴＨＦ１００ｍｌに臭化アリル８７．１ｇを溶解した溶液を滴下し、一晩放置した。次に、飽和塩化アンモニウム水溶液１２０ｍｌを加え加水分解した後、上澄みの有機層をデカンテイションで分離し、乾燥、脱溶媒後、減圧蒸留により、目的の４−ブロモアリルベンゼンを６３．０ｇを得た。
【００２５】
（２）４−（４−アリルフェニル）−２−メチル−３−ブチン−２−オ−ルの合成
（１）で得た４−ブロモアリルベンゼン６３．０ｇ、メチルブチノ−ル４０．４ｇ、トリフェニルホスフィン１．７ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジュウム（II）クロライド０．６７ｇ及び沃化銅０．２４ｇを３２０ｍｌのトリエチルアミンに溶解し、還流下にて８時間反応させた。室温まで冷却し、塩を除去下後、脱溶媒を行い、ジエチルエ−テルで抽出後、希塩酸及び蒸留水で洗浄した。乾燥、脱溶媒後、減圧蒸留によって、目的の４−（４−アリルフェニル）−２−メチル−３−ブチン−２−オ−ル２４．１ｇを得た。
【００２６】
（３）４−アリルフェニルアセチレンの合成
（２）で得た４−（４−アリルフェニル）−２−メチル−３−ブチン−２−オ−ル２４．１ｇ及び水素化ナトリュウム０．４３ｇを乾燥トルエン２２０ｍｌに分散し、アルゴン雰囲気下、最高温度１１０℃にて反応させ、生成したアセトンを留去した。冷却後、５％塩酸にて洗浄後、更に水洗を行った。乾燥、脱溶媒を行い、得られた反応生成物を減圧蒸留により、４−アリルフェニルアセチレン１４．９ｇを得た。
【００２７】
（４）３，４，５−トリフルオロ−４’−アリルトランの合成
（３）で得た４−アリルフェニルアセチレン８．５８ｇ、１−ブロモ−３，４，５−トリフルオロベンゼン１０．５５ｇ、トリフェニルホスフィン０．２６ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（II）クロライド０．１０５ｇ及び沃化銅０．０７６ｇをトリエチルアミン１００ｍｌに溶解し、アルゴン雰囲気下において９０℃の還流下にて３時間反応させた。室温まで冷却後、希硫酸を加えた後、トルエンで抽出し水洗した。乾燥、脱溶媒を行い、反応生成物をｎ−ヘキサンを展開溶媒として、シリカゲルカラム処理を行った。次いでメタノ−ルで再結晶を行い、常温で液状の目的物の３，４，５−トリフルオロ−４’−アリルトラン７．４ｇを得た。
【００２８】
赤外分光分析の結果、得られた生成物は次の特性吸収を有しており、目的物であることを確認した。
３０７０ｃｍ-1、２２００ｃｍ-1、１６００ｃｍ-1、１５８０ｃｍ-1、１５２０ｃｍ-1、１４２０ｃｍ-1、１３８０ｃｍ-1、１２５０ｃｍ-1、１２００ｃｍ-1、１０４０ｃｍ-1、９２０ｃｍ-1、８５０ｃｍ-1、８２０ｃｍ-1
【００２９】
使用例１
本発明の新規なアルケニルトラン化合物を液晶に添加することにより、液晶のΔｎ、誘電率の異方性（Δε）及び粘度が改良されることを見るために、既存のアルキルシクロヘキサンカルボン酸アルコキシフェニルエステル系液晶組成物に、アルケニルトラン化合物（実施例１）を１０重量％混合して、それぞれの物性値の変化を測定した。その結果を下記〔表１〕に示す。
【００３０】
【表１】
0003770644.tif 000007
【００３１】
使用例２
また、本発明の新規なアルケニルトラン化合物が、液晶組成物に配合して使用された場合に優れた相溶性を示すものであることを確認するため、アルケニルトラン化合物（比較例１として３，４−ジフルオロ−４’−アリルトラン）を下記配合により示される液晶組成物に配合した場合の低温における結晶の析出時間を調べた。その結果を下記〔表２〕に示す。
【００３２】
（配合）                                                        重量部
４−アルキル安息香酸−４’−シアノフェニル                      ２０
４−アルキル安息香酸−３’−フルオロ−４’−シアノフェニル        ５
４−アルキルシクロヘキサンカルボン酸−４’−シアノフェニル      １０
４−（４”−アルキルシクロヘキシルメトキシ）安息香酸              ５
−４’−シアノフェニル
４−アルキルシクロヘキサンカルボン酸−４’−アルキルフェニル    １５
４−（４”−アルキルシクロヘキシル）−４’−アルケニルトラン    １０
４−アルキルシクロヘキサンカルボン酸−４’−（４”−アルキル    １０
シクロヘキシルメトキシフェニル）
４，４’−フェニレンビス（シクロヘキシルカルボキシレート）        ５
アルケニルトラン化合物（下記〔表２〕の化合物）                  ２０
（注）アルキルは直鎖低級アルキルの混合物
【００３３】
【表２】
0003770644.tif 000008
【００３４】
上記の実施例から明らかなように、本発明の新規なアルケニルトラン化合物は、母液晶のΔｎ値およびΔεを大きくするとともに、粘度も無添加品に比較して著しく低下せしめ、さらに液晶組成物に配合した場合に特に低温での相溶性に優れる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のアルケニルトラン化合物は、低粘度でネマチック液晶材料に配合した場合にはΔｎおよびΔεを大きくすることができ、さらに相溶性の優れたものである。