KR100563351B1

KR100563351B1 - 사이클로헥산유도체및액정매질

Info

Publication number: KR100563351B1
Application number: KR1019980020574A
Authority: KR
Inventors: 피르 키르쉬; 카주아키 타루미; 요아힘 크라우제
Original assignee: 메르크 파텐트 게젤샤프트 미트 베쉬랭크터 하프퉁
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2006-05-25
Also published as: JPH1112199A; KR19990006636A; GB2325930B; GB2325930A; US6139773A; JP4879376B2; GB9811759D0; DE19723276A1; DE19723276B4

Abstract

본 발명은 하기 화학식(1)의 사이클로헥산 유도체에 관한 것이다:

상기식에서, n, m, p, R¹, X¹, X², X³, Z¹, Z², Z³, A¹, A² 및 Y는 하기에 정의한 바와 같다.

Description

사이클로헥산 유도체 및 액정 매질{CYCLOHEXANE DERIVATIVES AND LIQUID-CRYSTALLINE MEDIUM}

발명은 하기 화학식(1)의 신규한 사이클로헥산 유도체에 관한 것이다:

화학식 1

상기식에서,

Y는 치환되지 않거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 또는 알콕시; 치환되지 않거나 또는 -CN, -CF₃ 또는 -F로 적어도 일치환되는 탄소수 2 내지 10의 알케닐 또는 알케닐옥시이거나; 또는 -CN, -F, -OCHF₂, -OCF₃, -OCHFCF₃ 또는 -OCF₂CF₃이고,

X¹, X² 및 X³는 각각 서로 독립적으로 축방향 위치의 H, F, Cl 또는 CN이되, X¹ 및 X³가 동시에 수소는 아니고,

R¹은 수소, 치환되지 않거나 또는 CN 또는 CF₃로 일치환되거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알케닐 라디칼이고, 이때 이들 라디칼에서 하나 이상의 비인접 CH₂ 그룹은 또한 각각 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 치환될 수 있고,

A¹ 및 A²는 서로 독립적으로

a) 하나 이상의 비인접 CH₂ 그룹이 -O- 및/또는 -S-로 치환될 수 있는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 라디칼,

b) 하나 또는 두 개의 CH 그룹이 N으로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 라디칼,

c) 1,4-비사이클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일로 구성된 군중에서 선택된 라디칼, 또는

d) 1,4-사이클로헥세닐렌이되, 라디칼 a), b) 및 d)는 CN, Cl 또는 F로 치환될 수 있고,

Z¹, Z² 및 Z³은 각각 서로 독립적으로 -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -O-, -O-CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고,

n 및 m은 서로 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고,

p는 0, 1, 2 또는 3이고,

m + n + p는 1, 2, 3 또는 4이다.

추가로, 본 발명은 액정 매질 성분으로서 화학식(1)의 화합물의 용도 및 액정 및 본 발명에 따른 액정 매질을 함유하는 전광 표시 소자에 관한 것이다.

화학식(1)의 화합물을 액정 매질 성분으로 사용할 수 있으며, 특히 비틀린 셀, 게스트-호스트 효과, 배열된 상의 변형(deformation of aligned phases, DAP) 효과 또는 전기적으로 조절된 복굴절(ECB) 또는 동적 산란 효과를 기본으로 하는 표시기의 성분으로 사용할 수 있다.

이제까지 상기 목적을 위해 사용된 물질들은 모두 특정 단점을 갖는다, 예를 들면 열, 광 또는 전기장에 노출에 대한 부적절한 안정성, 또는 불리한 탄성 및/또는 유전 특성을 나타낸다.

할로사이클로헥산 단위 또는 니트릴로사이클로헥산 단위를 함유하는 화합물이 예를 들면 일본 특허 제 05125002 호, 제 05229979 호 및 유럽 특허 제 0107759 호에 기술되어 있지만, 축방향 위치에서 측방향 치환체로 F, Cl 또는 CN을 갖는 사이클로헥산 고리 함유 화학식(1)의 화합물은 상기 문헌에 기술되어 있지 않다. 독일 특허 제 3510432 호에 포함된 측방향으로 치환된 사이클로헥산 유도체는 적도 방향 치환체를 함유하는 것이 바람직하다. 이 문헌은 저 점도 화합물에 관한 것이다.

본 발명은 액정 매질 성분으로 적합하고, 특히 TFT 및 STN 표시기의 성분으로 적합한, 음의 또는 약간 양의 유전 이방성을 갖는 신규하고, 안정한 액정 또는 메조상 화합물을 찾는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의해, 화학식(1)의 화합물이 액정 매질 성분으로 뛰어나게 적합하다는 것을 밝혀냈다. 안정한 액정 매질, 특히 TFT 또는 STN 표시기에 적합한 매질을 생산하고자 이들을 사용할 수 있다. 신규 화합물은 특히 높은 열 안정성(높은 보유 비율(holding ratio)을 위해 유리한 성질임) 면에서 뛰어나며, 우수한 투명점을 나타낸다. 화학식(1)의 바람직한 화합물은 음의 유전 이방성을 가지며, 따라서 배열된 상의 변형 효과를 기본으로 하는 표시기에 특별히 적합하다.

화학식(1)의 화합물을 제공하므로써 액정 혼합물 제조를 위해 다양하게 적용하기 적합하다는 관점에서 액정 물질의 범위를 매우 일반적으로 상당히 확장할 수 있다.

화학식(1)의 화합물은 광범위한 적용 범위를 갖는다. 어떤 치환체를 선택하느냐에 따라, 액정 매질을 주로 구성하는 기본 물질로서 이들 화합물을 사용할 수 있고, 또한 화학식(1)의 화합물을 서로 다른 부류의 화합물로부터 선택된 액정 기본 물질에 추가하여 예를 들면 상기 유형의 유전체의 유전 및/또는 광학 이방성을 변형시키고/시키거나 그의 역치 전압 및/또는 점도를 최적화하는 것이 가능하다. 화학식(1)의 화합물은 화학식(1)의 화합물에 속하는 화학 원소의 모든 동위원소를 포함한다. 거울상 이성질체형으로 순수하거나 또는 강화된 형태에서, 화학식(1)의 화합물은 또한 키랄 도판트로 적합하며, 일반적으로 키랄 메조상을 얻는데 적합하다.

순수한 상태에서, 화학식(1)의 화합물은 무색이며, 전광 용도에 유리한 온도 범위에서 액정 메조상을 형성한다. 이들은 화학적으로, 열적으로 및 광에 안정하다.

따라서, 본 발명은 화학식(1)의 화합물에 관한 것이고, 또한 액정 매질의 성분으로 이들 화합물을 사용하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 또한 하나 이상의 화학식(1)의 화합물을 함유하는 액정 매질, 및 액정 표시 소자, 특별히, 상기 유형의 매질을 함유하는 전광 표시 소자에 관한 것이다.

상기 및 하기에서, n, m, p, R¹, X¹, X², X³, Z¹, Z², Z³, A¹, A² 및 Y는 달리 특별히 언급하지 않으면, 상기에서 정의한 바와 같다. 라디칼 X¹이 한번 이상 존재한다면, 같거나 또는 상이한 의미를 띨 수 있다. X², X³, A¹, A², Z¹, Z² 및 Z³도 마찬가지다.

간단하게 하기 위해, 하기 약어를 다음과 같이 정의한다.

Cyc는 1,4-사이클로헥실렌 라디칼이고, Che는 1,4-사이클로헥세닐렌 라디칼이고, Dio는 1,3-디옥산-2,5-디일 라디칼이고, Dit는 1,3-디티안-2,5-디일 라디칼이고, Phe는 1,4-페닐렌 라디칼이고, Pyd는 피리딘-2,5-디일 라디칼이고, Pyr은 피리미딘-2,5-디일 라디칼이고, Bco는 비사이클로[2.2.2]옥틸렌 라디칼이고, 이때 Cyc 및/또는 Phe는 치환되지 않거나 또는 Cl, F 또는 CN으로 일치환되거나 또는 다치환될 수 있다.

W는 하기 화학식(1w) 단위를 나타낸다:

상기식에서, p, X¹, X², X³ 및 Z²는 상기에서 정의한 바와 같다.

화학식(1)은 부속 화학식(1a), (1b), (1c), (1d), (1e), (1f), (1g), (1h), (1i), (1j), (1k), (1l), (1m), (1n), (1o), (1p), (1q) 및 (1r)의 화합물을 포함한다.

R¹-W-Y

R¹-W-A²-Y

R¹-W-Z³-A²-Y

R¹-A¹-Z¹-W-Y

R¹-W-A²-A²-Y

R¹-W-A²-Z³-A²-Y

R¹-W-Z³-A²-A²-Y

R¹-W-Z³-A²-Z³ _-A²-Y

R¹-A¹-Z¹-W-A²-Y

R¹-W-A²-A²-A² _-Y

R¹-W-Z³-A²-A²-A² _-Y

R¹-W-A²-Z³-A²-A² _-Y

R¹-W-A²-A²-Z³-A² _-Y

R¹-W-Z³-A²-Z³-A²-A² _-Y

R¹-W-Z³-A²-A²-Z³-A² _-Y

R¹-W-A²-Z³-A²-Z³-A² _-Y

R¹-W-Z³-A²-Z³-A²-Z³-A² _-Y

R¹-A¹-Z¹-W-A²-Z²-A²-Y

이중, 부속 화학식(1a), (1b), (1d), (1e), (1f), (1h), (1i) 및 (1j)의 화합물이 특히 바람직하다.

부속 화학식(1b)의 바람직한 화합물에는 또한 부속 화학식(1ba) 및 (1bb)의 화합물이 포함된다:

R¹-W-Phe-Y

R¹-W-Cyc-Y

부속 화학식(1c)의 바람직한 화합물에는 또한 부속 화학식(1ca) 및 (1cb)의 화합물이 포함된다:

R¹-W-Z³-Phe-Y

R¹-W-Z³-Cyc-Y

부속 화학식(1d)의 바람직한 화합물에는 또한 부속 화학식(1da) 및 (1db)의 화합물이 포함된다:

R¹-Dio-Z¹-W-Y

R¹-Cyc-Z¹-W-Y

부속 화학식(1e)의 바람직한 화합물은 부속 화학식(1ea) 내지 (1eg)의 화합물을 포함한다:

R¹-W-Cyc-Cyc-Y

R¹-W-Cyc-Phe-Y

R¹-W-Phe-Phe-Y

R¹-W-Pyd-Phe-Y

R¹-W-Phe-Cyc-Y

R¹-W-Dio-Phe-Y

R¹-W-Pyr-Phe-Y

이중, 화학식(1ea), (1eb), (1ec) 및 (1ee)의 화합물이 특히 바람직하다.

부속 화학식(1f)의 바람직한 화합물은 부속 화학식(1fa) 내지 (1fg)의 화합물을 포함한다:

R¹-W-Cyc-Z³-Cyc-Y

R¹-W-Cyc-Z³-Phe-Y

R¹-W-Phe-Z³-Phe-Y

R¹-W-Pyr-Z³-Phe-Y

R¹-W-Pyd-Z³-Phe-Y

R¹-W-Cyc-CH₂-CH₂-Phe-Y

R¹-W-A²-CH₂CH₂-Phe-Y

부속 화학식(1g)의 바람직한 화합물은 부속 화학식(1ga) 내지 (1gh)의 화합물을 포함한다:

R¹-W-Z³-Cyc-Cyc-Y

R¹-W-CH₂CH₂-A²-A²-Y

R¹-W-Z³-Cyc-Phe-Y

R¹-W-OCO-A²-Phe-Y

R¹-W-Z³-Phe-Phe-Y

R¹-W-Z³-Pyr-A²-Y

R¹-W-Z³-Pyd-A²-Y

R¹-W-Z³-Dio-A²-Y

이중, 화학식(1ga), (1gb), (1gc) 및 (1ge)의 화합물이 특히 바람직하다.

부속 화학식(1h)의 바람직한 화합물은 부속 화학식(1ha) 내지 (1he)의 화합물을 포함한다:

R¹-W-CH₂CH₂-Phe-Z³-A²-Y

R¹-W-COO-A²-Z³-Phe-Y

R¹-W-Z³-Cyc-Z³-Cyc-Y

R¹-W-Z³-Phe-Z³-Phe-Y

R¹-W-CH₂CH₂-Cyc-Z³-Phe-Y

부속 화학식(1i)의 바람직한 화합물은 부속 화학식(1ia) 내지 (1ie)의 화합물을 포함한다:

R¹-CH₂CH₂-W-Phe-Y

R¹-Dio-W-Phe-Y

R¹-Phe-W-Cyc-Y

R¹-Cyc-W-Cyc-Y

R¹-Dio-CH₂CH₂-W-Cyc-Y

부속 화학식(1j) 내지 (1r)의 바람직한 화합물은 부속 화학식(1s) 내지 (1z)의 화합물을 포함한다:

R¹-W-A²-Cyc-Cyc-Y

R¹-W-A²-Cyc-Phe-Y

R¹-W-A²-CH₂CH₂-A²-Phe-Y

R¹-W-Z³-Cyc-Z³-A²-Phe-Y

화학식 1w

R¹-W-Phe-Phe-Phe-Y

R¹-W-Phe-Z³-A²-Phe-Y

R¹-W-A²-Phe-Z³-Phe-Y

R¹-W-Z³-A³-Cyc-Z³-Phe-Y

Y는 -CN, -F, -OCF₃, 탄소수 1 내지 10을 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시이거나 또는 탄소수 2 내지 10을 갖는 알케닐 또는 알케닐옥시이고, 특히 CN, F, 알킬, 알콕시 또는 알케닐이다. 알킬 및 알콕시가 특히 매우 바람직하다.

X¹, X² 및 X³의 의미중 바람직한 것은 F 또는 CN이며, 특히 F이다.

상기 및 하기 화학식의 기 설명중에서, R¹은 탄소수 1 내지 10을 갖는 직쇄 알킬 또는 탄소수 2 내지 10을 갖는 알케닐이 바람직하고, 탄소수 1 내지 10을 갖는 알콕시가 더욱 바람직하다.

A¹은 Phe, Cyc, Che, Pyd, Pyr 또는 Dio가 바람직하고, 특히 Cyc 또는 Dio이다. 화학식(1)의 화합물은 Bco, Pyd, Pyr, Dio 및 Dit 라디칼중 하나 이하를 함유하는 것이 바람직하다.

또한, A¹이 F 또는 CN으로 일치환되거나 또는 이치환되는 1,4-페닐렌인 화학식(1)의 화합물 및 모든 부속 화학식의 화합물이 바람직하다.

A¹은

이 바람직하다.

n은 0 또는 1이 바람직하고, 특히 0이 바람직하다. m 및 p는 0, 1 또는 2, 특히 0 또는 1이 바람직하다. Z¹, Z² 및 Z³는 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH- 또는 단일 결합이 바람직하고, 특히 바람직하게는 단일 결합 또는 -CH₂CH₂-이다.

n이 0이고, m이 1인 동시에 R¹ 및 Y가 동시에 탄소수 1 내지 10을 갖는 알킬인 화학식(1)의 화합물이 바람직하다.

더욱더, R¹이 탄소수 1 내지 10을 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시이거나,또는 탄소수 2 내지 10을 갖는 알케닐이고, Y가 탄소수 1 내지 10을 갖는 알킬, 탄소수 2 내지 10을 갖는 알케닐, -CN, -F, -OCHF₂ 또는 -OCF₃임을 특징으로 하는 화학식(1)의 화합물이 특히 바람직하다.

1,4-사이클로헥세닐렌 그룹은 하기 구조식을 갖는 것이 바람직하다:

하기 부속 화학식(I1) 내지 (I37)의 화합물의 하기 그룹은 본 발명의 추가의 바람직한 태양을 나타낸다.

상기식에서, n, m, R¹, Z¹, Z², Z³, A¹, A² 및 Y는 상기 정의한 바와 같다.

특히 하기 그룹에서 화학식(I38) 내지 (I89)의 화합물이 더욱더 바람직하다.

상기식에서, R¹, Z¹, Z², Z³ 및 Y는 상기에서 정의한 바와 같고, L¹, L² 및 L³은 각각 서로 독립적으로 F 또는 H이고, L¹ 및 L²는 F가 바람직하고, L³은 H가 바람직하다.

상기 및 하기 화학식에서 R¹이 알킬 라디칼 및/또는 알콕시 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 탄소수 2, 3, 4, 5, 6 또는 7을 갖는 직쇄 라디칼이 바람직하므로, 따라서 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥속시 또는 헵톡시가 바람직하고, 더욱더 메틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 메톡시, 옥톡시, 노녹시, 데콕시, 운데콕시, 도데콕시, 트리데콕시 또는 테트라데콕시가 바람직하다.

옥사알킬은 직쇄 2-옥사프로필(= 메톡시메틸), 2-(=에톡시메틸) 또는 3-옥사부틸(=2-메톡시에틸), 2-, 3- 또는 4-옥사펜틸, 2-, 3-, 4- 또는 5-옥사헥실, 2-, 3-, 4-, 5- 또는 6-옥사헵틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-옥사옥틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 7- 또는 8-옥사노닐, 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- 또는 9-옥사데실이 바람직하다.

R¹이 하나의 CH₂ 그룹이 -CH=CH-로 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 직쇄가 바람직하고, 탄소수 2 내지 10을 갖는다. 따라서, 특히 비닐, 프로프-1- 또는 -2-에틸, 부트-1, -2- 또는 -3-에닐, 펜트-1-, -2-, -3- 또는 -4-에닐, 헥스-1-, -2-, -3-, -4- 또는 -5-에닐, 헵트-1-, -2-, -3-, -4-, -5- 또는 -6-에닐, 옥트-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- 또는 -7-에닐, 논-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- 또는 -8-에닐, 또는 데크-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- 또는 -9-에닐이 바람직하다.

R¹이 하나의 CH₂ 그룹이 -O-로 치환되고, 하나의 CH₂ 그룹이 -CO-로 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이들은 인접한 것이 바람직하다. 따라서, 이들은 하나의 아실옥시 그룹 즉, -CO-O- 또는 하나의 옥시카보닐 그룹 즉, -O-CO-를 함유한다. 이들은 직쇄인 것이 바람직하고, 탄소수 2 내지 6을 갖는다.

따라서, 이들은 특히 아세톡시, 프로피오닐옥시, 부티릴옥시, 펜타노일옥시, 헥사노일옥시, 아세톡시메틸, 프로피오닐옥시메틸, 부티릴옥시메틸, 펜타노일옥시메틸, 2-아세톡시에틸, 2-프로피오닐옥시에틸, 2-부티릴옥시에틸, 3-아세톡시프로필, 3-프로피오닐옥시프로필, 4-아세톡시부틸, 메톡시카보닐, 에톡시카보닐, 프로폭시카보닐, 부톡시카보닐, 펜톡시카보닐, 메톡시카보닐메틸, 에톡시카보닐메틸, 프로폭시카보닐메틸, 부톡시카보닐메틸, 2-(메톡시카보닐)에틸, 2-(에톡시카보닐)에틸, 2-(프로폭시카보닐)에틸, 3-(메톡시카보닐)프로필, 3-(에톡시카보닐)프로필 또는 4-(메톡시카보닐)부틸이다.

R¹이 하나의 CH₂ 그룹이 치환되지 않거나 또는 -CH=CH-로 치환되고, 인접한 CH₂ 그룹이 CO 또는 CO-O 또는 O-CO-로 치환된 알킬 라디칼인 경우, 이것은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 직쇄가 바람직하고, 탄소수 4 내지 13을 갖는다. 따라서, 특히 아크릴로일옥시메틸, 2-아크릴로일옥시에틸, 3-아크릴로일옥시프로필, 4-아크릴로일옥시부틸, 5-아크릴로일옥시펜틸, 6-아크릴로일옥시헥실, 7-아크릴로일옥시헵틸, 8-아크릴로일옥시옥틸, 9-아크릴로일옥시노닐, 10-아크릴로일옥시데실, 메타크릴로일옥시메틸, 2-메타크릴로일옥시에틸, 3-메타크릴로일옥시프로필, 4-메타크릴로일옥시부틸, 5-메타크릴로일옥시펜틸, 6-메타크릴로일옥시헥실, 7-메타크릴로일옥시헵틸, 8-메타크릴로일옥시옥틸 및 9-메타크릴로일옥시노닐이 바람직하다.

R¹이 CN 또는 CF₃로 일치환되는 알킬 또는 알케닐 라디칼인 경우, 이 라디칼은 직쇄가 바람직하고, CN 또는 CF₃로의 치환은 ω-위치에서 일어난다.

R¹이 할로겐으로 적어도 일치환되는 알킬 또는 알케닐 라디칼인 경우, 이 라디칼은 직쇄가 바람직하고, 할로겐은 F 또는 Cl이 바람직하다. 여러번 치환된 경우, 할로겐은 F인 것이 바람직하다. 생성된 라디칼은 또한 과불소화 라디칼을 포함한다. 일치환된 경우, 불소 또는 염소 치환체는 임의의 원하는 위치에 존재할 수 있지만, ω-위치에 있는 것이 바람직하다.

분지된 날개 그룹 R¹을 함유하는 화학식(1)의 화합물은 때때로 통상적인 액정 기본 물질에서 보다 우수한 용해도에 의거 중요할 수 있지만, 이들이 광학적으로 활성이 있다면 특히 키랄 도핑제로 중요할 수 있다. 이러한 유형의 스멕틱 화합물은 강자성 물질 성분으로 적합하다.

상기 유형의 분지된 그룹은 일반적으로 하나 이하의 분지쇄를 함유한다. 바람직한 분지 라디칼 R에는 이소프로필, 2-부틸(= 1-메틸프로필), 이소부틸(= 2-메틸프로필), 2-메틸부틸, 이소펜틸(= 3-메틸부틸), 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 이소프로폭시, 2-메틸프로폭시, 2-메틸부톡시, 3-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥속시, 1-메틸헥속시 및 1-메틸헵톡시가 포함된다.

화학식(1)의 화합물은 이들 화합물의 라세미체 및 광학 거울상 이성질체, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

이러한 화학식(1) 및 부속 화학식들의 화합물중에서, 그안에 존재하는 라디칼의 하나 이상은 지시된 바람직한 의미중 하나를 갖는 것이 바람직하다.

화학식(1)의 화합물에서, 고리 Cyc 및 피페리딘이 트랜스-1,4-이치환된 입체이성체가 바람직하다. 각각의 경우 하나 이상의 그룹 Pyd, Pyr 및/또는 Dio를 함유하는 전술한 화학식의 화합물들은 2개의 2,5-위치 이성체를 포함한다.

화학식(1)의 화합물의 일부 매우 특별히 바람직한 소 그룹은 하기 부속 화학식(I90) 내지 (I99)의 화합물이다.

상기식에서, R¹은 상기 정의한 바와 같고, Y¹은 알킬, 알콕시, 알케닐 또는 알케닐옥시이다.

상기 그룹의 매우 특별히 바람직한 화합물은 화학식(I90), (I91), (I92), (I94), (I96) 및 (I98)의 화합물이다.

화학식(1)의 화합물은 문헌(예를 들면, Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart와 같은 표준 교과서)에 기술된 바와 같이, 상기 반응에 공지되어 있고 적합한 반응 조건하에서 정밀하게 그 자체가 공지된 방법으로 제조한다.

또한, 그 자체가 공지되어 있는 변형체를 본원에서 사용할 수 있으나 상세히 기술하지는 않는다.

화학식(1)의 신규한 축방향으로 불소화된 화합물을 압력하에 불화 수소를 사용하거나 또는 아민/불화 수소 부가물에 의해 합성할 수 있다(예를 들면, A.V.Grosse, C.B.Linn, J.Org.Chem.3, (1938) 26; G.A.Olah, M.Nojima, I.Kerekes, Synthesis, (1973) 779; G.A.Olah, X-Y. Li, Q.Wang, G.K.S. Prakash, Synthesis(1993) 693).

본 발명에 따른 화합물은 예를 들면 하기 반응식에 따라 제조할 수 있다.

a) 1. R¹MgBr, THF; 2. 톨루엔, cat. TsOH, 수 분리기

b) 1. THF/BH₃, 2. NaOH, H₂O₂

c) DAST, CH₂Cl₂

a) 1. 톨루엔, cat. TsOH, 수 분리기

b) 1. NBS, CCl₄, cat. 디벤조일 과산화물 2. K₂CO₃, H₂O, 아세톤

c) MCPBA, CH₂Cl₂d) R¹MgBr, cat. CuI, THF e) DAST, CH₂Cl₂

a) 1. RMgBr, THF; 2. 톨루엔, cat. TsOH, 수 분리기

b) 1. THF/BH₃, 2. NaOH, H₂O₂

c) DAST, CH₂Cl₂

d) 98% HCOOH, 톨루엔

e) R = CH₂CH₂OBn 1. H₂, Pd-C, THF, 2. MsCl, CH₂Cl₂, NEt₃, 3. Kl, 아세톤,

4. PPh₃, 아세토니트릴.

a) KotBu, THF, b) 1. cat. CBr₄/PPh₃, 아세톤, 2. R^bCH₂PPh₃ ⁺Br^-, KOtBu, THF,

c) 70% HF/피리딘, CH₂Cl₂(R¹ = R^bCH₂)

a) 1. NBS, CCl₄, cat. 디벤조일 과산화물, 2. K₂CO₃, H₂O, 아세톤.

b) MCPBA, CH₂Cl_2,c) RMgBr, cat. CuI, THF, d) DAST, CH₂Cl₂, e) 98% HCOOH, 톨루엔 f) R = CH₂CH₂OBn 1. H₂, Pd-C, THF, 2. MsCl, CH₂Cl₂, NEt₃, 3. KI, 아세톤,

4. PPh₃, 아세토니트릴.

a) 1. KOtBu, THF; b) 1. cat.CBr₄/PPh₃, 아세톤, 2. R^bCH₂PPh₃ ⁺Br^-, KOtBu, THF, c) 70% HF/피리딘, CH₂Cl₂(R¹ = R^bCH₂).

a) SOCl₂, CH₂Cl₂, 피리딘, b) MsCl, CH₂Cl₂, 피리딘, c) KCN, DMSO.

a) 1. CH₃OCH₂PPh₃ ⁺Br^- _,KOtBu, THF, 2. H⁺/H₂O, b) CH₃PPh₃ ⁺Br^-, KOtBu, THF, R^a: 메조상 라디칼.

화학식(1)의 에스테르를 또한 알콜 또는 페놀(또는 그의 반응성 유도체)을 사용하거나 또는 DCC 방법(DCC= 디사이클로헥실카보디이미드)에 의해 상응하는 카복실산(또는 그의 반응성 유도체)을 에스테르화하여 얻을 수 있다.

상응하는 카복실산 및 알콜 또는 페놀은 공지되어 있거나 공지된 방법과 유사하게 제조할 수 있다.

할로겐을 시안화 구리 또는 시안화 알칼리 금속으로 대체하여 니트릴을 얻을 수 있다.

Z¹, Z² 또는 Z³가 -CH=CH-인 화학식(1)의 화합물을 제조하는 추가의 공정에서는, 할로겐화 아릴을 3급 아민 존재하에서 및 팔라듐 촉매 존재하에서 올레핀과 반응시킨다(비교. R.F.Heck, Acc. Chem. Res. 12(1979) 146). 적합한 할로겐화 아릴을 예를 들면 염화물, 브롬화물 및 요오드화물, 특히 브롬화물 및 요오드화물이 있다. 결합 반응을 성공시키는데 필수적인 삼급 아민, 예를 들면 트리에틸아민이 또한 용매로 적합하다. 적합한 팔라듐 촉매를 예를 들면 팔라듐 염, 특히 Pd(II) 아세테이트 및 오가노포스포러스(III) 화합물, 예를 들면 트리아릴포스핀이 있다. 반응을 0℃ 내지 150℃의 온도에서, 바람직하게는 20℃ 내지 100℃의 온도에서 불활성 용매 없이 또는 용매 존재하에 수행할 수 있고; 적합한 용매를 예를 들면 아세토니트릴과 같은 니트릴, 또는 벤젠 또는 톨루엔과 같은 탄화수소가 있다. 출발 물질로 사용된 할로겐화 아릴 및 올레핀은 종종 상업적으로 입수할 수 있거나 또는 문헌에 공지된 방법, 예를 들면 상응하는 모 화합물을 할로겐화시키거나 또는 상응하는 알콜 또는 할로겐화물에서 제거 반응에 의해 제조할 수 있다.

이와 같은 방식으로, 예를 들면 스틸벤 유도체를 제조할 수 있다. 스틸벤은 추가적으로 4-치환된 벤즈알데하이드를 위티흐(Wittig) 방법에 의해 상응하는 인 일라이드와 반응시켜 제조할 수 있다. 그러나, 또한 올레핀 대신에 일치환된 아세틸렌을 사용하므로써 화학식(1)의 톨란을 제조할 수 있다(Synthesis 627(1980) 또는 Tetrahedron Lett. 27, 1171(1986)).

더욱더, 방향족 화합물의 결합 반응은 할로겐화 아릴을 아릴주석 화합물과 반응시켜 수행할 수 있다. 이들 반응은 예를 들면 보호 기체하에서 고온의 탄화수소같은 불활성 용매중에서(예를 들어, 비등 크실렌중에서) 팔라듐(0) 착체와 같은 촉매를 가하여 수행하는 것이 바람직하다.

알키닐 화합물과 할로겐화 아릴의 결합 반응은 문헌에 공지된 방법과 유사하게 수행할 수 있다[A.O.King, E.Negishi, F.J.Villani and A.Silveira in J.Org.Chem.43, 358(1978)].

Z¹ 또는 Z²가 -C≡C- 인 화학식(I)의 톨란을 또한 프리슈-부텐베르그-위첼(Fritsch-Buttenberg-Wiechell) 재배치에 의해 제조할 수 있으며(문헌[Ann. 279, 319, 1984]을 참조하시오), 여기서, 1,1-디아릴-2-할로에틸렌은 강 염기 존재하에 재배열되어 디아릴아세틸렌을 제공한다.

또한, 화학식(I)의 톨란은 상응하는 스틸벤을 브롬화한 후, 생성물에서 할로겐화수소를 제거하므로써 제조할 수 있다. 또한, 그 자체가 공지된 상기 반응의 변형체를 본원에서 사용할 수 있으나, 상세히 언급하지는 않는다.

상응하는 하이드록실 화합물, 바람직하게는 상응하는 페놀을 에스테르화하여 화학식(1)의 에테르를 얻을 수 있는데, 이때, 하이드록실 화합물을 NaH, NaNH₂, NaOH, KOH, Na₂CO₃ 또는 K₂CO₃로 처리하므로써 먼저 상응하는 금속 유도체, 예를 들면 상응하는 알칼리 금속 알콕사이드 또는 알칼리 금속 페녹사이드로 전환시키는 것이 유리하다. 이어서, 이 알콕사이드 또는 페녹사이드를 예를 들면 아세톤, 1,2-디메톡시에탄, DMF 또는 디메틸 설폭사이드와 같은 불활성 용매, 또는 달리는 과량의 수성 또는 수성-알콜성 NaOH 또는 KOH중에서 약 20℃ 내지 100℃의 온도에서 적절한 알킬 할로겐화물, 알킬 설포네이트 또는 디알킬 설페이트와 반응시킬 수 있다.

출발 물질은 공지되어 있거나 또는 공지된 화합물과 유사하게 제조할 수 있따.

본 발명에 따른 액정 매질은 본 발명에 따른 하나 이상의 화합물 이외에도 추가 성분으로 2 내지 40, 특히 4 내지 30개의 성분들을 포함하는 것이 바람직하다. 이들 매질이 본 발명에 따른 하나 이상의 화합물에 더하여 7 내지 25개의 성분들을 포함하는 것이 특히 매우 바람직하다. 이들 추가 성분들은 네마틱 물질 또는 네마틱성 물질(모노트로픽 또는 이소트로픽 물질)중에서 선택하는 것이 바람직하고, 특히 아족시벤젠, 벤질리덴아닐린, 비페닐, 테르페닐, 페닐 또는 사이클로헥실 벤조에이트, 사이클로헥산카복실산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스테르, 사이클로헥실벤조산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스테르, 사이클로헥실사이클로헥산카복실산의 페닐 또는 사이클로헥실 에스테르, 벤조산의 사이클로헥실페닐 에스테르, 사이클로헥산카복실산의 사이클로헥실페닐 에스테르 및 사이클로헥실사이클로헥산카복실산의 사이클로헥실페닐 에스테르, 페닐사이클로헥산, 사이클로헥실비페닐, 페닐사이클로헥실사이클로헥산, 사이클로헥실사이클로헥산, 사이클로헥실사이클로헥실사이클로헥센, 1,4-비스-사이클로헥실벤젠, 4,4'-비스-사이클로헥실비페닐, 페닐- 또는 사이클로헥실피리미딘, 페닐- 또는 사이클로헥실피리딘, 페닐- 또는 사이클로헥실디옥산, 페닐- 또는 사이클로헥실-1,3-디티안, 1,2-디페닐에탄, 1,2-디사이클로헥실에탄, 1-페닐-2-사이클로헥실에탄, 1-사이클로헥실-2-(4-페닐사이클로헥실)-에탄, 1-사이클로헥실-2-비페닐일에탄, 1-페닐-2-사이클로헥실페닐에탄, 임의로 할로겐화된 스틸벤, 벤질 페닐 에테르, 톨란 및 치환된 신남산중에서 선택된 물질이 바람직하다. 이들 화합물중에서 1,4-페닐렌 그룹은 또한 불소화될 수 있다.

본 발명에 따른 매질의 추가 성분으로 적합한 가장 중요한 화합물은 하기 화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)을 특징으로 한다:

R'-L-E-R"

R'-L-COO-E-R"

R'-L-OOC-E-R"

R'-L-CH₂CH₂-E-R"

R'-L-C≡C-E-R"

화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)에서, 같거나 상이할 수 있는 L 및 E는 각각의 경우 서로 독립적으로 -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe- 및 -G-Cyc- 및 이들의 거울상으로 형성된 군중에서 선택된 이가 라디칼이고, 이때, Phe는 비치환되거나 또는 불소 치환된 1,4-페닐렌, Cyc는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 또는 1,4-사이클로헥세닐렌, Pyr은 피리미딘-2,5-디일 또는 피리딘-2,5-디일, Dio는 1,3-디옥산-2,5-디일이고, G는 2-(트랜스-1,4-사이클로헥실)에틸, 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일 또는 1,3-디옥산-2,5-디일이다.

라디칼 L 및 E중 하나가 Cyc, Phe 또는 Pyr인 것이 바람직하다. E는 Cyc, Phe 또는 Phe-Cyc가 바람직하다. 본 발명에 따른 매질은 L 및 E가 Cyc, Phe 및 Pyr로 구성된 군중에서 선택되는 화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 화합물중에서 선택된 하나 이상의 성분 및 라디칼 L 및 E중 하나가 Cyc, Phe 및 Pyr로 구성된 군중에서 선택되고, 다른 라디칼이 -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- 및 -G-Cyc-로 구성된 군중에서 선택되는 화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 화합물중에서 선택된 하나 이상의 성분을 동시에 포함하고, 임의로 라디칼 L 및 E가 -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- 및 -G-Cyc-로 구성된 군중에서 선택되는 화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 화합물중에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는 것이 바람직하다.

화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 화합물의 더 작은 소그룹에서, R' 및 R"는 각각 서로 독립적으로 탄소수 8 이하를 갖는 알킬, 알케닐, 알콕시, 알콕시알킬, 알케닐옥시 또는 알카노일옥시이다. 이 작은 소그룹을 하기에서 A 그룹으로 부르고, 화합물을 부속 화학식 (2a), (3a), (4a), (5a) 및 (6a)로 표시한다. 이들 화합물의 대부분에서, R' 및 R"는 서로 상이하며, 이들 라디칼중 하나는 보통 알킬, 알케닐, 알콕시 또는 알콕시알킬이다.

B 그룹으로 공지된, 화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 화합물의 또다른 작은 부속 그룹에서, R"는 -F, -Cl, -NCS 또는 -(O)_iCH_3-(k+1)F_kCl_l(이때, i는 0 또는 1이고, k 및 l은 1, 2 또는 3이다)이고, R"가 상기 의미를 갖는 화합물을 부속 화학식 (2b), (3b), (4b), (5b) 및 (6b)로 표시한다. R"가 -F, -Cl, -NCS, -CF₃, -OCHF₂ 또는 -OCF₃인 화학식 (2b), (3b), (4b), (5b) 및 (6b)의 화합물이 특히 바람직하다.

화학식 (2b), (3b), (4b), (5b) 및 (6b)의 화합물에서, R'는 부속 화학식(2a-6a)의 화합물에 대해 정의한 바와 같고, 알킬, 알케닐, 알콕시 또는 알콕시알킬이 바람직하다.

화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 화합물의 추가의 더 작은 소그룹에서, R"는 -CN이고; 상기 부속 그룹은 하기에서 C 그룹으로 공지되어 있으며, 이 부속 그룹의 화합물을 상응하게 부속 화학식 (2c), (3c), (4c), (5c) 및 (6c)로 나타낸다. 부속 화학식 (2c), (3c), (4c), (5c) 및 (6c)의 화합물에서, R'는 부속 화학식(2a 내지 6a)의 화합물에서 정의한 바와 같고, 알킬, 알콕시 또는 알케닐이 바람직하다.

A, B 및 C 그룹의 바람직한 화합물에 추가하여, 제안된 치환체의 다른 변형체를 갖는 화학식 (2), (3), (4), (5) 및 (6)의 다른 화합물이 또한 통상적이다. 문헌에 공지되어 있는 방법으로 또는 이와 유사하게 상기 물질을 모두 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 화학식(1)의 화합물 이외에도, 본 발명에 따른 매질은 A 그룹 및/또는 B 그룹 및/또는 C 그룹중에서 선택된 화합물을 하나 이상 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 매질에서 상기 그룹 화합물의 중량 비율은 A 그룹 0 내지 90%, 바람직하게는 20 내지 90%, 특히 30 내지 90%, B 그룹 0 내지 80%, 바람직하게는 10 내지 80%, 특히 10 내지 65%, C 그룹 0 내지 80%, 바람직하게는 5 내지 80%, 특히 5 내지 50%이고, 본 발명에 따른 특정 매질에 존재하는 A 그룹 및/또는 B 그룹 및/또는 C 그룹의 중량 비율의 합은 5% 내지 90%가 바람직하고, 특히 0% 내지 90%이다.

본 발명에 따른 매질은 본 발명에 따른 화합물을 1 내지 40%, 특히 바람직하게는 5 내지 30% 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 매질은 본 발명에 따른 화합물을 40% 이상, 특히 45 내지 90% 포함하는 것이다. 매질은 본 발명에 따른 화합물을 3, 4 또는 5개 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 매질은 그 자체가 통상적인 방식으로 제조한다. 일반적으로, 성분들을 편리하게는 승온에서 서로 용해시킨다. 적합한 첨가제에 의해, 이제까지 공지된 액정 표시 소자의 모든 유형에 사용될 수 있는 방식으로 본 발명에 의거 액정 상들을 변형시킬 수 있다. 상기 유형의 첨가제들은 당해 분야에 숙련가들에게 공지되어 있으며, 문헌에 상세히 기술되어 있다(H. Kelker/R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). 예를 들면, 네마틱 상들의 유전 이방성, 점도 및/또는 배향성을 변형시키기 위해 물질들을 가할 수 있거나 또는 착색된 게스트-호스트 시스템을 제조하기 위해 다색 염료를 가할 수 있다.

하기 실시예들은 본 발명을 제한하지 않고, 예시하기 위한 것이다. 상기 및 하기에서, 데이터 퍼센트는 중량 %이다. 모든 온도는 섭씨로 나타내며, m.p. = 융점, cl.p. = 투명점이다. 더욱더, C = 결정 상태, N = 네마틱 상, S = 스멕틱 상 및 I = 이소트로픽 상이다. 2개의 기호들 사이의 숫자는 섭씨로 표시한 전환 온도를 나타낸다. Δn은 광학 이방성(589 nm, 20℃)을 나타낸다. 점도(mm²/sec)를 20℃에서 측정했다.

"통상적인 후처리"란 용어는 필요한 경우 물을 가하고, 혼합물을 염화 메틸렌, 디에틸 에테르, 또는 톨루엔으로 추출하고, 유기상을 분리하고, 건조시키고, 증발시키고, 생성물을 감압하에 증류시키거나 또는 결정화 및/또는 크로마토그래피로 정제한다.

하기 약어들은 다음과 같은 의미로 사용한다:

실시예 1

4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-4-올

THF 200 ml중의 마그네슘 터닝 21.9 g의 현탁액을 60℃로 가온시키고, THF 200 ml중의 브로모프로판 80 ml의 용액 10%를 적가한다. 반응이 시작될 때, 용액의 남은 부분을 환류하면서 30 분간 적가했다. 혼합물을 70℃에서 한시간 더 교반했다.

4'-펜틸비사이클로헥실-4-온 200 g을 THF 400 ml에 용해시키고, 환류하에 적가했다. 혼합물을 30 분간 더 교반하고, 실온으로 냉각시키고, 희석된 염산을 사용하여 가수분해시켰다.

회분을 MTB 에테르중에 용해시켰다. 수성 상을 분리시키고, 유기상을 물로 2 회 세척했다. 수성 상을 다시 MTB 에테르로 추출했다. 유기상을 합하여 황산 나트륨을 이용하여 건조시키고, 여과시키고, 증발시켜 잔사를 얻었으며, 이것이 4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-4-올이다.

실시예 2

4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-3-온

4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-4-올 236.0g, 톨루엔 1.5 l 및 황산 5 ml을 수 분리기상에서 1.5 시간동안 환류시켰다. 혼합물을 후속해서 실온으로 냉각시키고, 포화 탄산 수소 나트륨 용액으로 세척한 후 물로 세척했다. 수성 상을 분리하고 톨루엔으로 추출했다. 유기상을 합하여 증발시켰다.

조질의 생성물을 헥산에 용해시키고, 실리카겔 칼럼을 통해 여과시켰다. 수득한 분획을 증발시키고, 진공 증류시켜, 0.1 밀리바아에서 148℃의 비점을 갖는 4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-3-엔을 얻었다.

실시예 3

4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-3-올

4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-3-엔 56.0g을 THF 500 ml에 용해시키고, 용액을 +2℃로 냉각시켰다. 이어서, 보란/THF 착체(1M) 220 ml을 교반하면서, 30 분간 적가했다. 혼합물을 +2℃에서 한 시간 동안 더 교반하고, 실온에서 1 시간 동안 교반했다. 이어서, 에탄올 54 ml을 적가하고, 그 동안 용액을 가온시켰다. 물 40 ml중의 수산화 나트륨 12 g의 용액을 적가했다. 30% 과산화 수소 용액 72 ml을 적가하고, 혼합물을 교반하면서, 2 시간동안 환류시킨 후 실온으로 다시 냉각시켰다. 물 250 ml을 가하고, 혼합물을 20 분간 교반했다. 수성상을 분리시키고, MTB 에테르로 2 회 추출했다. 유기상을 합하여 탄산 수소 나트륨 포화 용액으로 세척한 후 물로 세척하고, 황산 나트륨상에서 건조시키고, 여과 및 증발시켜 잔사를 얻었다. 조질의 생성물을 헵탄/MTB 에테르중에 용해시키고, 실리카겔-칼럼을 통해 여과시켰다. 작은 분획을 시작할 때 분리시켜 버렸다. 주요 분획을 결정화하여 4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-3-올을 얻었다.

실시예 4

3-플루오로-4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실

4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실-3-올 17.5 g을 디클로로메탄 700 ml에 용해시켰다. 이어서, 혼합물을 -20℃로 냉각시키고, 디클로로메탄 30 ml중의 삼불화 디에틸아미노황 10.0 ml의 용액을 -20℃에서 약 20 분간 적가했다. 혼합물을 3 시간 동안 더 교반했다. 용액을 이어서 탄산 수소 나트륨 포화 용액으로 2 회 세척하고, 물로 세척한 후 황산 나트륨을 이용하여 건조시키고, 증발시켜 잔사를 얻었다. 잔사를 아세톤에 용해시키고, 과망간산 칼륨을 가하고, 혼합물을 0℃에서 1.5 시간동안 교반했다. 물을 용액에 가하고, 혼합물을 헵탄으로 추출했다. 유기상을 건조시키고, 증발시켜 잔사를 얻었다. 잔류물을 헵탄으로부터 재결정화하여 3-플루오로-4'-펜틸-4-프로필비사이클로헥실을 얻었다(C 3 SmB 67 I, Δε: -0.9, Δn: 0.046).

본 발명에 따른 하기 화합물을 상응하는 전구체로부터 유사하게 얻었다.

실시예 5 내지 19

실시예 20 내지 34

실시예 35 내지 44

실시예 45 내지 54

실시예 55 내지 64

실시예 65 내지 74

실시예 75 내지 84

실시예 85 내지 94

실시예 95 내지 104

실시예 105 내지 114

실시예 115 내지 124

실시예 125 내지 134

실시예 135 내지 139

본 발명의 화합물은 열 안정성이 높고, 우수한 투명점을 나타낸다. 화학식(1)의 바람직한 화합물은 음의 유전 이방성을 가지며, 따라서 배열된 상의 변형 효과를 기본으로 하는 표시기에 특별히 적합하다.

Claims

하기 화학식(1)의 사이클로헥산 유도체:

화학식 1

상기식에서,

Y는 치환되지 않거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬 또는 알콕시; 치환되지 않거나 또는 -CN, -CF₃ 또는 -F로 적어도 일치환된 탄소수 2 내지 10의 알케닐 또는 알케닐옥시이거나; 또는 -CN, -F, -OCHF₂, -OCF₃, -OCHFCF₃ 또는 -OCF₂CF₃이고,

X¹, X² 및 X³는 각각 서로 독립적으로 축방향 위치의 H, F, Cl 또는 CN이되, X¹ 및 X³가 동시에 수소는 아니고,

R¹은 수소, 치환되지 않거나 또는 CN 또는 CF₃로 일치환되거나 또는 할로겐으로 적어도 일치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 알케닐 라디칼이고, 이때 이들 라디칼에서 하나 이상의 비인접 CH₂ 그룹은 또한 각각 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 치환될 수 있고,

A¹ 및 A²는 서로 독립적으로

a) 하나 이상의 비인접 CH₂ 그룹이 -O- 또는 -S-로 치환될 수 있는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 라디칼,

b) 하나 또는 두 개의 CH 그룹이 N으로 치환될 수 있는 1,4-페닐렌 라디칼,

c) 1,4-비사이클로[2.2.2]옥틸렌, 피페리딘-1,4-디일, 나프탈렌-2,6-디일, 데카하이드로나프탈렌-2,6-디일 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-2,6-디일로 구성된 군중에서 선택된 라디칼, 또는

d) 1,4-사이클로헥세닐렌이되, 라디칼 a), b) 및 d)는 CN, Cl 또는 F로 치환될 수 있고,

Z¹, Z² 및 Z³은 각각 서로 독립적으로 -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -O-, -O-CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 단일 결합이고,

n 및 m은 서로 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고,

p는 0, 1, 2 또는 3이고,

m + n + p는 1, 2, 3 또는 4이다.
제 1 항에 있어서,

n이 0 또는 1 이고, m 및 p가 0, 1 또는 2임을 특징으로 하는 사이클로헥산 유도체.
제 1 항에 있어서,

Z¹, Z² 및 Z³이 서로 독립적으로 -CH₂CH₂-, -CH=CH- 또는 단일 결합임을 특징으로 하는 사이클로헥산 유도체.
제 1 항에 있어서,

R¹이 탄소수 1 내지 10의 직쇄 알킬 또는 알콕시, 또는 탄소수 2 내지 10의 알케닐이고, Y가 탄소수 1 내지 10의 알킬, 탄소수 2 내지 10의 알케닐, -CN, -F, -OCHF₂ 또는 -OCF₃임을 특징으로 하는 사이클로헥산 유도체.
제 1 항에 있어서,

라디칼 R¹ 및 Y가 동시에 탄소수 1 내지 10의 알킬이고, n이 0이고, m이 1임을 특징으로 하는 사이클로헥산 유도체.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 따른 화학식(1)의 화합물 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 2개 이상의 액정 성분들을 갖는 액정 매질.
청구항 6에 따른 액정 매질을 함유함을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
청구항 6에 따른 액정 매질을 유전체로 함유함을 특징으로 하는 전광 표시 소자.