JPH0121140B2 - - Google Patents
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- JPH0121140B2 JPH0121140B2 JP13233881A JP13233881A JPH0121140B2 JP H0121140 B2 JPH0121140 B2 JP H0121140B2 JP 13233881 A JP13233881 A JP 13233881A JP 13233881 A JP13233881 A JP 13233881A JP H0121140 B2 JPH0121140 B2 JP H0121140B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- acid
- compound
- voltage
- dielectric anisotropy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Liquid Crystal (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
本発明は誘電異方性が負で、かつその値が著し
く大きな液晶性化合物に関する。 近年液晶を用いた表示体が色々研究されてお
り、既にTN型の液晶表示体を用いた腕時計、電
卓などは製品化され市販されている。更に、液晶
表示体は低電圧、低消費電力で高いコントラスト
が得られるなどの優れた特徴を有することから、
液晶テレビ、各種情報機器の端末など、大容量デ
イスプレイへの実用化に向けて盛んに研究が行な
われている。その一つの方向として、表示のカラ
ー化、マルチプレツクス化がある。 現在マルチプレツクス駆動の手段として、液晶
の誘電分散現象を利用した二周波駆動方式が注目
されている。〔文献Appl、Phys、Lett.Vol.25
No.4 15August 1974〕。この方式の特徴は、低
周波及び高周波の二交流電源を用いることである
が、このため多桁のマトリツクス表示を行うなう
のに数十Vの駆動電圧が必要になつてくる。従つ
て、これらに用いられる液晶材料に要求される特
性の一つは、誘電異方性を大きくすること、とり
わけ高周波側での誘電異方性が負であり、その絶
対値を大きくすることは、消費電力削減のために
非常に効果的である。 一方、液晶表示体のカラー化について、従来よ
り盛んに研究が行なわれているものに、ネマチツ
ク液晶に二色性染料を添加し、その配向を電界に
より制御し表示を行なうG・H型表示体がある。
これには電圧印加時に表示セグメントが透けるよ
うにしたネガタイプと、電圧印加時に表示セグメ
ントに着色表示するようにしたポジタイプがあ
る。ここで表示品質が優れるポジタイプに於て問
題となるのは、駆動電圧が高いことである。これ
は周知のように低周波領域での誘電異方性が負
で、その絶対値の大きな液晶材料がないためであ
る。 本発明の目的の一つは、少量添加するだけで高
周波側での誘電異方性を負にし、かつその絶対値
を大きくするような、二周波駆動用液晶組成物の
素材として好適な液晶性化合物を提供することで
ある。また他の目的は、少量添加するだけで低周
波領域での誘電異方性の絶対値を大きくするよう
な、G・H用液晶組成物の一素材として好適な液
晶性化合物を提供することである。 即ち本発明の化合物は一般式が (式中R、R′は炭素数1〜10個の直鎖アルキル
基を示す)で表わされる、3−(P−n−アルキ
ルビフエニルカルボニルオキシ)−6−n−アル
カノイルオキシフタロニトリルである。 該化合物は、3,6−ジヒドロキシフタロニト
リル…〔文献Thieleund Meiseheimer Berichte
33 675(1900)〕及び4−n−アルカノイルクロラ
イド、及びP−アルキル−P′−シアノビフエニル
より合成できる。 以下に反応工程を示し、その概略を説明する。 Step:3,6−ジヒドロキシフタロニトリ
ルと市販のn−アルカノイルクロライドを適当な
塩基触媒と溶媒を用いてモノエステル化し、6−
n−アルカノイルオキシ−3−ヒドロキシフタロ
ニトリルを得る。 Step−1:市販のP−アルキル−P′−シア
ノビフエニルをエチレングリコール中で水酸化カ
リウム−水と煮沸分解し、P−アルキルビフエニ
ルカルボン酸のカリウム塩を得る。続いて過剰の
塩酸溶液と混合し、P−アルキルビフエニルカル
ボン酸を得る。 Step−2:このカルボン酸を塩化チオニル
と反応せしめ、P−アルキルビフエニルカルボン
酸クロライドを得る。 Step:このカルボン酸クロライドとStep
で得た6−n−アルカノイルオキシ−3−ヒドロ
キシフタロニトリルを適当な塩基触媒と溶媒を用
いてエステル化し、目的とする3−(P−n−ア
ルキルビフエニルカルボニルオキシ)−6−n−
アルカノイルオキシフタロニトリルを製取する。 このようにして合成された化合物は、シアノ基
2個が分子長軸とほぼ垂直方向に結合し、相当大
きな双極子モーメントを持つ。従つて、誘電異方
性のマイナス化に大きく寄与することが推察でき
る。又、これらは100〜160℃付近にネマチツク液
晶範囲を有する。従来誘電異方性の付与剤として
使用されている、一般式が
く大きな液晶性化合物に関する。 近年液晶を用いた表示体が色々研究されてお
り、既にTN型の液晶表示体を用いた腕時計、電
卓などは製品化され市販されている。更に、液晶
表示体は低電圧、低消費電力で高いコントラスト
が得られるなどの優れた特徴を有することから、
液晶テレビ、各種情報機器の端末など、大容量デ
イスプレイへの実用化に向けて盛んに研究が行な
われている。その一つの方向として、表示のカラ
ー化、マルチプレツクス化がある。 現在マルチプレツクス駆動の手段として、液晶
の誘電分散現象を利用した二周波駆動方式が注目
されている。〔文献Appl、Phys、Lett.Vol.25
No.4 15August 1974〕。この方式の特徴は、低
周波及び高周波の二交流電源を用いることである
が、このため多桁のマトリツクス表示を行うなう
のに数十Vの駆動電圧が必要になつてくる。従つ
て、これらに用いられる液晶材料に要求される特
性の一つは、誘電異方性を大きくすること、とり
わけ高周波側での誘電異方性が負であり、その絶
対値を大きくすることは、消費電力削減のために
非常に効果的である。 一方、液晶表示体のカラー化について、従来よ
り盛んに研究が行なわれているものに、ネマチツ
ク液晶に二色性染料を添加し、その配向を電界に
より制御し表示を行なうG・H型表示体がある。
これには電圧印加時に表示セグメントが透けるよ
うにしたネガタイプと、電圧印加時に表示セグメ
ントに着色表示するようにしたポジタイプがあ
る。ここで表示品質が優れるポジタイプに於て問
題となるのは、駆動電圧が高いことである。これ
は周知のように低周波領域での誘電異方性が負
で、その絶対値の大きな液晶材料がないためであ
る。 本発明の目的の一つは、少量添加するだけで高
周波側での誘電異方性を負にし、かつその絶対値
を大きくするような、二周波駆動用液晶組成物の
素材として好適な液晶性化合物を提供することで
ある。また他の目的は、少量添加するだけで低周
波領域での誘電異方性の絶対値を大きくするよう
な、G・H用液晶組成物の一素材として好適な液
晶性化合物を提供することである。 即ち本発明の化合物は一般式が (式中R、R′は炭素数1〜10個の直鎖アルキル
基を示す)で表わされる、3−(P−n−アルキ
ルビフエニルカルボニルオキシ)−6−n−アル
カノイルオキシフタロニトリルである。 該化合物は、3,6−ジヒドロキシフタロニト
リル…〔文献Thieleund Meiseheimer Berichte
33 675(1900)〕及び4−n−アルカノイルクロラ
イド、及びP−アルキル−P′−シアノビフエニル
より合成できる。 以下に反応工程を示し、その概略を説明する。 Step:3,6−ジヒドロキシフタロニトリ
ルと市販のn−アルカノイルクロライドを適当な
塩基触媒と溶媒を用いてモノエステル化し、6−
n−アルカノイルオキシ−3−ヒドロキシフタロ
ニトリルを得る。 Step−1:市販のP−アルキル−P′−シア
ノビフエニルをエチレングリコール中で水酸化カ
リウム−水と煮沸分解し、P−アルキルビフエニ
ルカルボン酸のカリウム塩を得る。続いて過剰の
塩酸溶液と混合し、P−アルキルビフエニルカル
ボン酸を得る。 Step−2:このカルボン酸を塩化チオニル
と反応せしめ、P−アルキルビフエニルカルボン
酸クロライドを得る。 Step:このカルボン酸クロライドとStep
で得た6−n−アルカノイルオキシ−3−ヒドロ
キシフタロニトリルを適当な塩基触媒と溶媒を用
いてエステル化し、目的とする3−(P−n−ア
ルキルビフエニルカルボニルオキシ)−6−n−
アルカノイルオキシフタロニトリルを製取する。 このようにして合成された化合物は、シアノ基
2個が分子長軸とほぼ垂直方向に結合し、相当大
きな双極子モーメントを持つ。従つて、誘電異方
性のマイナス化に大きく寄与することが推察でき
る。又、これらは100〜160℃付近にネマチツク液
晶範囲を有する。従来誘電異方性の付与剤として
使用されている、一般式が
【式】で表わされ
る化合物などが非液晶性化合物であることからし
て、二周波駆動用、あるいはG・H用液晶組成物
の素材として有利になるのは自明である。 以下に本発明の実施の態様を更に詳しく示すた
め、実施例によりその製造例及びその有用性を示
す応用例を述べる。 実施例 1 Step:3,6−ジヒドロキシフタロニトリ
ル10gをピリジン37mlに溶解し、これにn−ペン
タノイルクロライド7.9gを滴下した。滴下後暫
らく放置した後、反応混合物を氷冷濃塩酸中に注
ぎ、析出した結晶をロカした。結晶を含水メタノ
ールより3回再結晶を行なつた。これは6−n−
ペンタノイルオキシ−3−ヒドロキシフタロニト
リルである。 Step−1:市販のP−ペンチル−P′−シア
ノビフエニル17.5gをエチレングリコール300ml
に加熱溶解した。この溶液の沸騰中に水酸化カリ
ウム24g、水50ml溶液を徐々に加え、その後8時
間煮沸した。反応後、冷却、析出した結晶はP−
ペンチルビフエニルカルボン酸のカリウム塩であ
る。この混合物中に水400mlを注ぎ込み、析出し
ている結晶を溶解した。この溶液に塩酸の過剰量
160mlを加え、白色沈澱を生じさせる。引き続き
3時間撹拌した。結晶を過し、水洗、乾燥後、
エタノールより再結晶を行なつた。これはP−ペ
ンチルビフエニルカルボン酸である。 Step−2:上記カルボン酸4.9gと塩化チオ
ニル20mlを混合し還流下に加熱した。ガスの発生
が終わつた時点で反応終了とし、次に過剰の塩化
チオニルをアスピレーター減圧下で完全に留去し
た。残渣は、P−ペンチルビフエニルカルボン酸
クロライドである。 Step:ステツプで得た6−n−ペンタノ
イルオキシ−3−ヒドロキシフタロニトリル1.5
gとトリエチルアミン1.2mlをエーテル30mlに溶
解した。この溶液に、P−ペンチルビフエニルカ
ルボン酸クロライド1.76gを溶かしたエーテル溶
液30mlを滴下した。この間、冷却、撹拌を行なつ
た。滴下後反応を完結するために30分間還流を行
なつた。還流後エーテル溶液を分液ロートに取
り、5%NaOH、6NHCl、水で各々水洗した。
水洗後、無水硫酸ソーダで乾燥後、エーテルを留
去した。残渣をエタノールにより再結晶した。こ
れは係わる3−(P−n−ペンチルビフエニルカ
ルボニルオキシ)−6−n−ペンタノイルオキシ
フタロニトリルである。該化合物の赤外線吸収ス
ペクトルを第1図に示した。又遷移点を表1に示
す。 実施例 2〜4 実施例1と同様にして、以下に示す化合物を製
取した。 実2:3−(P−n−ヘプチルビフエニルカル
ボニルオキシ)−6−n−ペンタノイルオキシフ
タロニトリル。 実3:3−(P−n−ペンチルビフエニルカル
ボニルオキシ)−6−n−ヘキサノイルオキシフ
タロニトリル。 実4:3−(P−n−ヘプチルビフエニルカル
ボニルオキシ)−6−n−ヘキサノイルオキシフ
タロニトリル。 尚、これらの赤外線吸収スペクトルを第2図〜
第4図に示し、また各々の遷移点を表1に示す。
て、二周波駆動用、あるいはG・H用液晶組成物
の素材として有利になるのは自明である。 以下に本発明の実施の態様を更に詳しく示すた
め、実施例によりその製造例及びその有用性を示
す応用例を述べる。 実施例 1 Step:3,6−ジヒドロキシフタロニトリ
ル10gをピリジン37mlに溶解し、これにn−ペン
タノイルクロライド7.9gを滴下した。滴下後暫
らく放置した後、反応混合物を氷冷濃塩酸中に注
ぎ、析出した結晶をロカした。結晶を含水メタノ
ールより3回再結晶を行なつた。これは6−n−
ペンタノイルオキシ−3−ヒドロキシフタロニト
リルである。 Step−1:市販のP−ペンチル−P′−シア
ノビフエニル17.5gをエチレングリコール300ml
に加熱溶解した。この溶液の沸騰中に水酸化カリ
ウム24g、水50ml溶液を徐々に加え、その後8時
間煮沸した。反応後、冷却、析出した結晶はP−
ペンチルビフエニルカルボン酸のカリウム塩であ
る。この混合物中に水400mlを注ぎ込み、析出し
ている結晶を溶解した。この溶液に塩酸の過剰量
160mlを加え、白色沈澱を生じさせる。引き続き
3時間撹拌した。結晶を過し、水洗、乾燥後、
エタノールより再結晶を行なつた。これはP−ペ
ンチルビフエニルカルボン酸である。 Step−2:上記カルボン酸4.9gと塩化チオ
ニル20mlを混合し還流下に加熱した。ガスの発生
が終わつた時点で反応終了とし、次に過剰の塩化
チオニルをアスピレーター減圧下で完全に留去し
た。残渣は、P−ペンチルビフエニルカルボン酸
クロライドである。 Step:ステツプで得た6−n−ペンタノ
イルオキシ−3−ヒドロキシフタロニトリル1.5
gとトリエチルアミン1.2mlをエーテル30mlに溶
解した。この溶液に、P−ペンチルビフエニルカ
ルボン酸クロライド1.76gを溶かしたエーテル溶
液30mlを滴下した。この間、冷却、撹拌を行なつ
た。滴下後反応を完結するために30分間還流を行
なつた。還流後エーテル溶液を分液ロートに取
り、5%NaOH、6NHCl、水で各々水洗した。
水洗後、無水硫酸ソーダで乾燥後、エーテルを留
去した。残渣をエタノールにより再結晶した。こ
れは係わる3−(P−n−ペンチルビフエニルカ
ルボニルオキシ)−6−n−ペンタノイルオキシ
フタロニトリルである。該化合物の赤外線吸収ス
ペクトルを第1図に示した。又遷移点を表1に示
す。 実施例 2〜4 実施例1と同様にして、以下に示す化合物を製
取した。 実2:3−(P−n−ヘプチルビフエニルカル
ボニルオキシ)−6−n−ペンタノイルオキシフ
タロニトリル。 実3:3−(P−n−ペンチルビフエニルカル
ボニルオキシ)−6−n−ヘキサノイルオキシフ
タロニトリル。 実4:3−(P−n−ヘプチルビフエニルカル
ボニルオキシ)−6−n−ヘキサノイルオキシフ
タロニトリル。 尚、これらの赤外線吸収スペクトルを第2図〜
第4図に示し、また各々の遷移点を表1に示す。
【表】
実施例 5
誘電異方性か負のベース液晶として、トランス
−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸−
P−エトキシフエニルエステル13.6wt%、トラン
ス−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸
−P−n−ブトキシフエニルエステル31.8wt%、
トランス−4−n−ブチルシクロヘキサンカルボ
ン酸−P−エトキシフエニルエステル26.4wt%、
トランス−4−n−ペンチルシクロヘキサンカル
ボン酸−P−メトキシフエニルエステル28.2wt%
よりなる液晶組成物をつくり、これに二色性染料
D−35(BDH社)を1wt%混合して、垂直配向処
理をほどこした厚さ9μmの液晶セルに挾持し、
電圧v.sコントラスト特性を測定し、動作電圧を
求めたところ、Vth3.8v、Vsat6.2Vであつた。 一方、上記ベース結晶にD−35 1wt%、更に
本発明の化合物3−(P−n−ペンチルビフエニ
ルカルボニルオキシ)−6−n−ペンタノイルオ
キシフタロニトリル10wt%を添加し、同様にし
て動作電圧を求めたところVth3.13v、Vsat5.47v
であつた。 このように本発明の化合物を添加することによ
り、動作電圧を低下できるということは、ポジタ
イプのG・H用液晶材料として用いる上で非常に
意義のあるものである。又、これらのことより、
本発明の化合物が二周波駆動用液晶材料として用
いても有役なことは明白である。
−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸−
P−エトキシフエニルエステル13.6wt%、トラン
ス−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸
−P−n−ブトキシフエニルエステル31.8wt%、
トランス−4−n−ブチルシクロヘキサンカルボ
ン酸−P−エトキシフエニルエステル26.4wt%、
トランス−4−n−ペンチルシクロヘキサンカル
ボン酸−P−メトキシフエニルエステル28.2wt%
よりなる液晶組成物をつくり、これに二色性染料
D−35(BDH社)を1wt%混合して、垂直配向処
理をほどこした厚さ9μmの液晶セルに挾持し、
電圧v.sコントラスト特性を測定し、動作電圧を
求めたところ、Vth3.8v、Vsat6.2Vであつた。 一方、上記ベース結晶にD−35 1wt%、更に
本発明の化合物3−(P−n−ペンチルビフエニ
ルカルボニルオキシ)−6−n−ペンタノイルオ
キシフタロニトリル10wt%を添加し、同様にし
て動作電圧を求めたところVth3.13v、Vsat5.47v
であつた。 このように本発明の化合物を添加することによ
り、動作電圧を低下できるということは、ポジタ
イプのG・H用液晶材料として用いる上で非常に
意義のあるものである。又、これらのことより、
本発明の化合物が二周波駆動用液晶材料として用
いても有役なことは明白である。
第1図〜第4図は各々下記に示す化合物の赤外
線吸収スペクトルを示す図。第1図:3−(P−
n−ペンチルビフエニルカルボニルオキシ)−6
−n−ペンタノイルオキシフタロニトリル。第2
図:3−(P−n−ヘプチルビフエニルカルボニ
ルオキシ)−6−n−ペンタノイルオキシフタロ
ニトリル。第3図:3−(P−n−ペンチルビフ
エニルカルボニルオキシ)−6−n−ヘキサノイ
ルオキシフタロニトリル。第4図:3−(P−n
−ヘプチルビフエニルカルボニルオキシ)−6−
n−ヘキサノイルオキシフタロニトリル。
線吸収スペクトルを示す図。第1図:3−(P−
n−ペンチルビフエニルカルボニルオキシ)−6
−n−ペンタノイルオキシフタロニトリル。第2
図:3−(P−n−ヘプチルビフエニルカルボニ
ルオキシ)−6−n−ペンタノイルオキシフタロ
ニトリル。第3図:3−(P−n−ペンチルビフ
エニルカルボニルオキシ)−6−n−ヘキサノイ
ルオキシフタロニトリル。第4図:3−(P−n
−ヘプチルビフエニルカルボニルオキシ)−6−
n−ヘキサノイルオキシフタロニトリル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式が (式中R、R′は炭素数1〜10個の直鎖アルキル
基を示す)で表わされる液晶性化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13233881A JPS5832858A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 液晶性化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13233881A JPS5832858A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 液晶性化合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832858A JPS5832858A (ja) | 1983-02-25 |
| JPH0121140B2 true JPH0121140B2 (ja) | 1989-04-19 |
Family
ID=15078992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13233881A Granted JPS5832858A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 液晶性化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832858A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61100176A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-19 | Chiba Seifun Kk | 食品片の接着組成物 |
| JPH03262468A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-22 | Hideo Yamashita | 冷凍食品及びその製造方法 |
| JPH0514573U (ja) * | 1991-01-28 | 1993-02-26 | 三輪精機株式会社 | エアコンプレツサ |
-
1981
- 1981-08-24 JP JP13233881A patent/JPS5832858A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5832858A (ja) | 1983-02-25 |
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