液晶化合物及其组合物制造技术

本发明专利技术提供一种通式(i)所表示的化合物和使用其的组合物或液晶显示元件。通式(i)所表示的化合物通过下述方法获得：使通式(i－r1)所表示的化合物和通式(i－r2)所表示的化合物在过渡金属催化剂和碱存在下反应，从而得到通式(i－r3)所表示的化合物，然后，利用碱使通式(i－r3)所表示的化合物的－Y

Liquid crystal compounds and their compositions

The invention provides a compound represented by general formula (I) and a composition or liquid crystal display element using the same. The compound represented by general formula (I) is obtained by reacting the compound represented by general formula (i-r1) with the compound represented by general formula (i-r2) in the presence of transition metal catalyst and alkali to obtain the compound represented by general formula (i-r3), and then using alkali to make the compound represented by general formula (i-r3) - y

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶化合物及其组合物
本专利技术涉及作为有机电子材料、医药农药、特别是液晶显示元件用材料有用的、具有缩合环的化合物和使用其的液晶组合物。
技术介绍
液晶显示元件用于以时钟、计算器为代表的各种测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视机、时钟、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性方式有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型、IPS(平面转换)型等驱动方式。这些液晶显示元件中所使用的液晶组合物要求对水分、空气、热、光等外部因素稳定，此外，在以室温为中心的尽量宽的温度范围内显示液晶相(向列相、近晶相和蓝相等)，要求为粘性低，且驱动电压低。进一步，液晶组合物为了应对各显示元件将介电常数各向异性(Δε)和折射率各向异性(Δn)等设为最适的值，选择数种至数十种化合物而构成。将液晶组合物用作显示元件等时，要求在宽的温度范围内显示稳定的向列相。为了在宽的温度范围内维持向列相，要求构成液晶组合物的各成分与其他成分有高的混和性、并且具有高透明点(Tni)。此外，将液晶组合物用作显示元件等时，要求旋转粘度系数(γ1)尽可能低。为了得到γ1低的液晶组合物，有各种方法，作为其中之一已知的是使用具有大的|Δε|(外推值)的化合物。以下对其理由进行说明。为了降低液晶组合物的γ1，尽可能增加|Δε|(外推值)大体为0的显示低的γ1(外推值)的非极性化合物的使用量是有效的。一般认为必要的组合物的Δε由各个液晶面板来决定，为了赋予Δε而添加γ1(外推值)大的极性化合物。因此，通过替换为显示大的|Δε|(外推值)的化合物，能够增加非极性化合物的使用量，因此，作为结果，能够实现液晶组合物γ1的降低。如此，需要开发显示高Tni、此外显示大的|Δε|(外推值)的化合物。迄今为止，虽然报告了具有二苯并呋喃结构的如下述那样的化合物，但存在Tni不够大这样的课题(专利文献1和专利文献2)。[化1](式中，R1和R2各自独立地表示碳原子数1至15的烷基、碳原子数2至15的烯基、碳原子数2至15的炔基，m和n各自独立地表示0或1。)现有技术文献专利文献专利文献1：德国专利申请公开第102015002298号说明书专利文献2：德国专利申请公开第102015003411号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术所要解决的课题在于，提供一种显示高Tni、此外具有大的Δε的化合物，同时提供一种以该化合物为组成部分的液晶组合物和液晶显示元件。用于解决课题的方法为了解决前述课题，本申请专利技术人等进行了各种化合物的研究，结果发现，具有下述缩合环的化合物能够有效地解决课题，从而完成了本申请专利技术。本申请专利技术提供通式(i)所表示的化合物，[化2](式中，Xi1和Xi2各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基，Yi1和Yi2各自独立地表示－O－、－S－、－SO－、－SOO－、－CF2－、－CO－、－CXi3Xi4－，其中，Yi1和Yi2中的任一个以上表示－O－、－S－、－SO－、－SOO－，Xi3、Xi4各自独立地表示与Xi1相同的意思，Wi1表示(其中，式中的黑点表示与Li2或Yi2的结合点。)，Wi2表示单键或－CLi9Li10－，Li1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9和Li10各自独立地表示氢原子、溴原子、碘原子、羟基、碳原子数1至15的烷基、碳原子数2至15的烯基或如下式所表示的基团，[化3](式中，Ri1表示氢原子、溴原子、碘原子、羟基、碳原子数1至15的烷基、碳原子数1至15的烷氧基、碳原子数2至15的烯基或碳原子数2至15的烯氧基，Ai1表示选自由如下组成的组的基团，(a)1,4－亚环己基(存在于该基团中的1个－CH2－或不相邻的2个以上－CH2－可被－O－或－S－取代。)；(b)1,4－亚苯基(存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被－N＝取代，存在于该基团中的1个氢原子可被氟原子取代。)；(c)1,4－亚环己烯基、萘－2,6－二基、1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基(存在于这些基团中的氢原子可被氟原子取代，此外，存在于萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被－N＝取代。)Zi1表示－CH2O－、－OCH2－、－CF2O－、－OCF2－、－COO－、－OCO－、－CH2CH2－、－CF2CF2－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－C≡C－或单键，ni1表示1或2，ni1表示2，Ai1和Zi1存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。)Li1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9和Li10中存在的1个－CH2－或不相邻的2个以上－CH2－可被－C≡C－、－O－、－S－、－COO－、－OCO－或－CO－取代，此外，烷基或烯基中所存在的氢原子可被氟原子取代。)表示所表示的基团。)，同时提供含有该化合物的液晶组合物和使用该液晶组合物的液晶显示元件、以及该化合物的制造方法及其中间体。专利技术的效果由本专利技术提供的通式(i)所表示的化合物具有高透明点(Tni)。因此，通过使用通式(i)所表示的化合物作为液晶组合物的成分，能够在宽温度范围内显示稳定的向列相。此外，由本专利技术提供的通式(i)所表示的化合物显示大的|Δε|，进一步兼具化学上的高稳定性。因此，通过使用通式(i)所表示的化合物作为液晶组合物的成分，能够获得显示低γ1的液晶组合物。因此，作为要求高速响应的液晶显示元件用的液晶组合物的构成成分是非常有用的。具体实施方式Xi1和Xi2优选各自独立地表示氟原子，为了显示负向更大的Δε，更优选Xi1和Xi2均表示氟原子。Yi1和Yi2优选各自独立地表示氧原子或硫原子，为了显示负向更大的Δε，更优选Yi1和Yi2均表示氧原子或硫原子。为了显示负向大的Δε且提高制成液晶显示元件时的长期可靠性，优选均为氧原子。重视γ1的情况下，优选Yi1和Yi2中的任一方为－CH2－，更优选Yi2为－CH2－。为了显示更大的Δn，优选均为硫原子。Wi1优选为[化4](其中，式中的黑点表示与Li2或Yi2的结合点。)。重视Tni和γ1的情况下，更优选为[化5](其中，式中的黑点表示与Li2或Yi2的结合点。)。为了提高与其他液晶成分的混和性，更优选为[化6](其中，式中的黑点表示与Li2或Yi2的结合点。)。为了显示大的Δn，更优选为[化7](其中，式中的黑点表示与Li2或Yi2的结合点。)。Wi2优选表示单键或－CH2CH2－。Li本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化合物，由通式(i)表示，/n[化1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170606 JP 2017-1116161.一种化合物，由通式(i)表示，
[化1]



式中，Xi1和Xi2各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基，
Yi1和Yi2各自独立地表示－O－、－S－、－SO－、－SOO－、－CF2－、－CO－、－CXi3Xi4－，其中，Yi1和Yi2中的任一个以上表示－O－、－S－、－SO－、－SOO－，
Xi3、Xi4各自独立地表示与Xi1相同的意思，
Wi1表示
[化2]



其中，式中的黑点表示与Li2或Yi2的结合点，
Wi2表示单键或－CLi9Li10－，
Li1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9和Li10各自独立地表示氢原子、溴原子、碘原子、羟基、碳原子数1至15的烷基、碳原子数2至15的烯基或如下所表示的基团，
[化3]



式中，Ri1表示氢原子、溴原子、碘原子、羟基、碳原子数1至15的烷基、碳原子数1至15的烷氧基、碳原子数2至15的烯基或碳原子数2至15的烯氧基，
Ai1表示选自由如下基团组成的组的基团，
(a)1,4－亚环己基，存在于该基团中的1个－CH2－或不相邻的2个以上－CH2－可被－O－或－S－取代，
(b)1,4－亚苯基，存在于该基团中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被－N＝取代，存在于该基团中的1个氢原子可被氟原子取代，
(c)1,4－亚环己烯基、萘－2,6－二基、1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基、十氢化萘－2,6－二基，存在于这些基团中的氢原子可被氟原子取代，此外，存在于萘－2,6－二基或1,2,3,4－四氢化萘－2,6－二基中的1个－CH＝或不相邻的2个以上－CH＝可被－N＝取代，
Zi1表示－CH2O－、－OCH2－、－CF2O－、－OCF2－、－COO－、－OCO－、－CH2CH2－、－CF2CF2－、－CH＝CH－、－CF＝CF－、－C≡C－或单键，
ni1表示1或2，ni1表示2，Ai1和Zi1存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，
Li1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9和Li10中存在的1个－CH2－或不相邻的2个以上－CH2－可被－C≡C－、－O－、－S－、－COO－、－OCO－或－CO－取代，此外，烷基或烯基中存在的氢原子可被氟原子取代，
表示所表示的基团。


2.根据权利要求1所述的化合物，通式(i)中，Li1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9和Li10的至少1个以上表示如下：
[化4]



Ai1表示选自如下的基团，
[化5]





3.根据权利要求1或2所述的化合物，通式(i)中，Li1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9和Li10的至少1个以上表示如下：
[化6]



Zi1中的至少1个以上表示－CH2O－、－OCH2－、－CH2CH2－或单键。


4.根据权利要求1～3所述的化合物，通式(i)中，Yi1和Yi2相互表示－O－。


5.根据权利要求1～4所述的化合物，通式(i)中，Xi1和Xi2相互表示氟原子。


6.根据权利要求1～5所述的化合物，通式(i)中，Li1、Li2、Li3和Li8各自独立地表示氢原子、溴原子、碘原子、羟基、碳原子数1至15的烷基、碳原子数1至15的烷氧基、碳原子数2至15的烯基或碳原子数2至15的烯氧基，Li4、Li5、Li6、Li7、Li9和Li10各自独立地表示氢原子。


7.根据权利要求1～6所述的化合物，通式(i)中，Wi1表示－CH2CH2－或－CH＝CH－。


8.根据权利要求1～7所述的化合物，通式(i)中，Wi2表示单键。


9.一种组合物，含有一种或两种以上权利要求1～8所述的化合物。


10.一种液晶显示元件，使用权利要求9所述的组合物。


11.一种通式(i)所表示的化合物的制造方法，通过下述方法而得到：
利用碱使通式(i－r3)所表示的化合物中的－Yi1－H脱质子化生成阴离子，从而使其发生分子内反应，
[化7]



式中Xi1、Xi2、Yi1、Yi2、Wi1、Wi2、Li1、Li2、Li3、Li4和Li5分别表示与通式(i)中的Xi1、Xi2、Yi1、Yi2、Wi1、Wi2、Li1、Li2、Li3、Li4和Li5相同的意思，多个存在的Xi2可以相同也可以不同。


12.根据权利要求11所述的制造方法，通过使通式(i－r1)所表示的化合物和通式(i－r2)所表示的化合物在过渡金属催化剂和碱存在下反应，从而得到通式(i－r3)所表示的化合物，
[化8]



式中Xi2、Yi2、Wi1、Li2和Li5分别表示与通式(i)中的Xi2、Yi2、Wi1、Li2和Li5相同的意思，多个存在的Xi2可以相同也可以不同，
Ri3和Ri4各自独立地表示氢原子、甲基、乙基、或者丙基，或Ri3和Ri4表示相互结合形成环状结构的－CH2－CH2－、－CH2－CH2－CH2－、或－CH2－C(CH3)2－CH...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井宗矩，东条健太，门本丰，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP