JPH02180890A

JPH02180890A - ジシロキサン類液晶化合物

Info

Publication number: JPH02180890A
Application number: JP64000414A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sugimori; 滋杉森
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1990-07-13
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2718970B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はジシロキサン類のエステル誘導体である液晶化
合物、および該化合物を有効成分として含有する液晶組
成物に関する。

〔従来の技術〕

液晶を利用した表示素子は、時計、電卓等に広く使用さ
れている。

これらの液晶表示素子は液晶物質の光学異方性および誘
電異方性を利用したものである。液晶相にはネマチック
液晶相、スメクチック液晶相、コレステリック液晶相が
あり、そのうちネマチック液晶相を利用したものが最も
広く実用化されている。

それらには、液晶表示に応用されている電気光学効果に
対応して、ＴＮ（ねじれネマチック）型、ＤＳ（動的散
乱）型、ゲスト・ホスト型、ＤＡＰ型等の表示素子があ
る。

それぞれに使用される液晶物質は臼然界のなるべく広い
温度範囲で液晶相を示すものが望ましい。

現在のところ、単一の液晶物質で、そのような条件をみ
たす物質はなく、数種の液晶物質、またはさらに非液晶
物質を混合して実用に徴している。

これらの物質は、また水分、光、熱、空気等に対して安
定であることを要求されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のような液晶混合物、すなわち液晶組成物は低温か
ら高温まで、ネマチック液晶温度範囲を有することが望
まれる。

本発明の目的は、広い温度範囲で液晶相を示し、また他
の液晶混合物あるいは液晶混合物と非液晶物質との混合
物に少量混合して、もとの液晶混合物の粘度をそれ程高
めることなく、液晶温度範囲を拡大する新規の液晶化合
物および該化合物を含有する液晶組成物を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は前記課題を解決するため鋭意研究を行った。

その結果、ジシロキサン類のエステル誘導体が約２００
℃から３００℃以上まで液晶相を示し、また他の液晶組
成物に少量加えることにより、液晶組成物のＮ−Ｉ点を
上昇させることができることを見い出し、本発明を完成
した。

すなわち本発明は、下記一般式（１）で表わされるジシ
ロキサン類液晶化合物である。

・・・（Ｉ）（但しく１）式において、Ｘ−Ｆ、ＣｊｌＳｎ−１゜２
、ｍは３〜１０を示す。）また本発明は、該化合物を有効成分として含有する液晶
組成物である。

本発明の化合物の製造方法としては、例えば下記反応式
によって示される反応によって製造し得る。

Ｕ　　　　　　　　ＣＭ３ＣＨ３０ｐｔ触媒ピリジン２ＣＨ２−ＣＩＭＣＨ２ザＯＯ旨（叶Ｘすなわち、２倍
モルの４−　（ω−アルケニルオキシ）安息香酸メチル
エステルに、１，１，３゜３−テトラメチルシロキサン
を白金触媒で反応させて、１．３−ビス（４−メトキシ
カルボニルフェニルオキシアルキル）−１，１，３，３
−テトラメチルシロキサンとし、これにアルカリを作用
させて、加水分解反応させて安息香酸を製造した。

この安息香酸誘導体に塩化チオニルを作用させ、酸クロ
リドとし、これと反応するフェノールを反応させて目的
とする化合物（１）を製造した。

また、〔Ｉ〕は４−ω−アルケニルオキシ安息香酸−４
−置換フェニルエステルと１．１，３゜３、−テトラメ
チルシロキサンと白金触媒の作用によっても製造できる
。

また、本発明の液晶組成物は、前記の式に示す本発明の
化合物を少なくとも一成分含有することを特徴とする。

本発明の液晶組成物の成分にできる本発明の化合物以外
の他の成分としては、例えばエステル系、シッフ塩基系
、ビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、複素環系
等の化合物をあげることができる。

これらの化合物の具体例としては、エステル系の液晶化
合物としてはトランス−４−アルキルシクロへキサンカルボン酸−４
−アルキルフェニルエステル、トランス−４−アルキル
シクロへキサンカルボン酸−４−アルコキシフェニルエ
ステル、４−アルコキシ安息香酸−４−アルキルフェニ
ルエステル、４−アルキル安息香酸−４−シアノフェニルエステル、４−　（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）安息
香酸−４−シアノフェニルエステル等、シッフ塩基系液
晶化合物としては、４−アルコキシベンジリデン−４−アルカノイルオキシ
アニリン、４−アルコキシベンジリデン−４−アルアルキルアニリ
ン、４−アルコキシベンジリデン−４−シアノアニリン等、ビフェニル系液晶化合物としては、４′　−アルキル−４−シアノビフェニル、４′　−ア
ルコキシ−４〜シアノビフエニル、４′　−アルコキシ
−４−アルキルビフェニル等、フェニルシクロヘキサン
系化合物としては、トランス−４−アルキル−（４−シ
アノフェニル）シクロヘキサン、トランス−４−アルキル−（４−アルコキシフェニル）
シクロヘキサン等、複素環系液晶化合物としては、５−アルキル−２−（４−シアノフェニル）１．３−ジ
オキサン、５−アルキル−２−（４−シアノフェニル）ピリミジン５−シアノ−２−（４−アルキルフェニル）ピリミジン
等をあげることができる。

本発明の化合物は広い温度範囲でネマチック液晶相を示
し、かつ液晶から液体になる温度（Ｎ−１点）が高い。

また液晶組成物に少量添加することにより、液晶組成物
の液晶−液体点（Ｎ−１点）を上昇させることができ、
又粘度をそれ程高くしない。

本発明の化合物は、多くの液晶化合物、すなわち、エス
テル系、シッフ塩基系、ビフェニル系、フェニルシクロ
ヘキサン系、複素環系等との相溶性がよく、本発明の化
合物を液晶化合物に少量添加することによってΔｎ　（
＝ｎｌ−ｎｌ、即ち液晶軸方向に平行な屈折率と直角な
屈折率との差）を小さくすることができる。

〔実施例〕

以下実施例によって、本発明を更に具体的に説明するが
、本発明はこの実施例によって同等限定されるものでは
ない。

（実施例１）１．３−ビス（４−（４−フルオロフェニルオキシカル
ボニル）フェニルオキシプロピル〕　−１゜１．３．３
−テトラメチルシロキサンの製造（〔１３式においてＸ
ｍＦＳｎｍｌ、ｍ−３）窒素雰囲気下に、１，１，３．
３−テトラメチルシロキサン７．５ｇをトルエン５０　
ｍｌに溶解し、よく攪拌する。これにアリルオキシ安息
香酸メチルエステル２３Ｋをトルエン３００ｍ１．スパ
イヤー触媒を５μｇ加えたものを４０℃にて２時間で滴
下した。更にこの温度で５０時間反応を続けた。

反応終了後、トルエンを留去後、残った油状物をすぐに
つぎの反応に用いた。

エタノール５００ｍ１を水酸化カリウム５０ｇを水１０
０　ｍｌに溶解したものに加え、これに先に得られた油
状物を加えた。

マントルヒーター上で５時間還流した後、３Ｎ塩酸１．
５１に注ぎ込んだ。

析出した沈澱を濾過し、よく水洗した後、よく乾燥した
。

これが、１．３−ビス（４−ヒドロキシカルボニルフェ
ニルオキシプロビル）−１，１，３，３−テトラメチル
シロキサンである。

このカルボン酸４．９ｇに過剰の塩化チオニルを加え、
５時間還流した。

減圧にて、塩化チオニルを留去すると固形物が残る。こ
れをトルエン５０　ｍｌに溶解し、別に４−フルオロフ
ェノール１．５ｇをピリジン１０ｍ１とトルエン１００
ｍ１に溶かしたものに加え、よく攪拌した。

一晩放置してから、水５００ｍ１中にあけ、トルエン１
００ｍ１を加えて抽出した。トルエン層を２Ｎ苛性ソー
ダ水溶液で洗浄した後、中性になるまで水洗した。

ついで無水硫酸ナトリウムで乾燥後、トルエンを減圧で
留去し、残った油状物を活性アルミナのカラムを用いて
、トルエン溶媒でクロマト処理を行った。溶出したトル
エン溶液を減圧にしてトルエンを留去し、残った固形物
をエタノールで再結晶を行って、目的とする１、３−ビ
ス（４−（４−フルオロフェニルオキシカルボニル）フ
ェニルオキシプロピル）−１，１，３，３，−テトラメ
チルシロキサンを製造した。収量は１．５ｇ（収率２２
％ンであった。

結晶−スメクチック液晶転移点（Ｃ−９ａ）　　　　　
　　１４９．２℃スメクチック液晶−ネマチック液晶転
移点（Ｓ−Ｎ〜１８５．７℃ネマチック液晶−透明点（
Ｎ−１［有］　　　　　　　　２１７．３℃であった。

（実施例２．３）実施ｆｌｌにおいて、４−アリルオキシ安息香酸メチル
エステルの代りに４−ω−アルケニルオキシ安息香酸メ
チルエステルを用い、又４−フルオロフェノールの代り
に他のフェノール誘導体を用いることにより、種々のエ
ステル化合物を製造した。これらの結果を実施例１の結
果と共に表１に示した。

表　　１（実施例４）・・・応用例１なる組成の液晶組成物（Ａ）のＮ−Ｉ点は５２．３℃、
Δε（＝と謡−ε上液晶軸方向に平行な誘電率と直角な
誘電率との差）は＋１０．７．２０℃におけるΔｎは０
．１１９、粘度は２１．７ｃ、ｐ、である。

液晶セルとして、酸化ケイ素をコーティングし、ラビン
グ処理した酸化スズ透明電極を有する基板を対向させて
組立てた。電極間距離が９μｍのものを用意し、前記の
液晶混合物（Ａ）を封入して、２０℃で、その特性を測
定したところ、しきい値電圧ｖｔｈは１．６０Ｖであっ
た。

この液晶組成物（Ａ）９５ｆｆｉ量％に本発明の実施例
１で製造した１、３−ビス（４−（４−フルオロフェニ
ルオキシカルボニル）フェニルオキシプロピル）−１，
１，３，３−テトラメチルシロキサン５重量％溶解した
組成物のＮ−１点は５６．５℃、誘電率異方性（ｇ＋＋
−ε□）、Δεは＋９．５、屈折率異方性（ｎｉ　　ｎ
□）、Δｎは０．１１５、粘度は２１．５ｃ、ｐ、であ
った。またしきい値電圧ｖｔｈは１．６５Ｖであった。

このようにＮ−１点は上昇したにもかかわらず、粘度も
あまり変化せずΔｎも少し小さくなった。

〔発明の効果〕本発明の化合物は、広い温度範囲でネマチック液晶相を
示し、且つ高いＮ−１点を示し、液晶組成物に少量添加
することにより、粘度を高めることなく、液晶組成物の
Ｎ−１点を上昇させΔｎも小さくすることができる。

多くの液晶化合物、すなわちエステル系、シッフ塩基系
、ビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、複素環系
等との相溶性が良好であり、本発明の化合物を液晶組成
物に少量添加することによって、粘度をそれ程上昇させ
ずに、Δｎを小さくすることができる。これらの化合物
はＳＴＮ　（スーパートウイステッドネマチック）型標
示素子に有利に応用できる。

実用上の効果の大きい発明である。

Claims

【特許請求の範囲】１、一般式〔 I 〕で表わされるジシロキサン類液晶化
合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕（但し、〔 I 〕式において、Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、ｎ＝１、
２、ｍは３〜１０を示す。）２、請求項１記載のジシロキサン類液晶化合物を少なく
とも一種類含有する液晶組成物。