JPH02233656A - 液晶性アルケニルエーテル化合物 - Google Patents

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〕 本発明は液晶性アルケニルエーテル化合物およびそれを
含む液晶組成物に関する。

〔従来の技術〕

液晶は最近主に表示素子の誘電体と．して極めて重要性
を増してきている。その理由は、かかる物質の誘電率お
よび屈折率の異方性に基づく電気光学効果Ｋ帰する。液
晶Ｋ基づく表示方式には、たとえば動的散乱方式、相転
移方式、ＤＡＰ方式、ゲスト・ホスト方式や９０″ツイ
ストセルを用いるＴＮ方式および１８０゜〜２７０°ツ
イストセルを用いるＳＴＮ′ｉたはＳＩＩＥ方式がある
。これらの表示方式に用いられる液晶材料Ｋは種々の特
性が要求される。たとえば液晶相温度範囲が広いこと、
水分、熱、空気、光、電気等の環境因子に対して安定で
あること、無色であることあるいは低電圧で液晶表示素
子を駆動させうろこと、適当な屈折率の異方性量（以下
Δｎと略す。）を有することなどである。

一般に、液晶表示素子を低電圧で駆動させるためには、
誘電率の異方性量（以下Δ会と略す。）の大きい液晶材
料が良いとされている。このような化合物として、４−
ｎ−アルキルベンゾイルオキシ−３′−フロロー４′−
シアノベンゼン（特開昭５８−８３６６５号）あるいは
４−ｎ−アルコキシベンゾイルオキシ−３′−フロロー
４′−シアノベンゼン（　Ｒｅｌｙ．　Ｃｈｉｓ．Ａｃ
ｔａ　，　６？　ｔｂ）ｚ　＋　５ｑ２ａｍλ）などが
知られているが、これらの多くは液晶相を持ち難くモノ
トロビック液晶であることが多い。

また、液晶表示セルの干渉縞を防止するために、Δｎと
セル厚ｄ（μ１ｒＬ）の積は一定の値に設定されている
。そのため、Δｎの大きな液晶材料を使用すればｄの値
を小さくでき、応答時間（τ）は、′周知のτｏｅ　ｄ
”の式よ夛短かくなる。

現在、単一の化合物で表示素子を十分に駆動させ得る化
合物はなく、実際には数種の液晶性化合物を混合した液
晶混合物が使用されている。そのため、液晶性化合物が
他の液晶混合物に対して相溶性が良いことも要求される
。

本発明において、液晶性化合物とは、液晶化合物あるい
は液晶表示素子を駆動させるための何らかの面に関与す
る化合物のことをいう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、液晶表示素子に使用される液晶材料に求めら
れる諸特性の中で、液晶相を持ち、Δｅが大きく、Δｎ
が比較的大きく、他の液晶性化合物との相溶性の良い液
晶性化合物を提供することであル、低電圧で液晶表示素
子を駆動させることを可能にする本発明の組成物を提供
することである。

〔発明の構成〕

本発明の液晶性化合物は、一般式 （式中、Ｒは炭素数２〜７のアルケニル基を表鳴）で示
されるアルケニルエーテルであることを特徴とする。

本発明の液晶性化合物の合成法は、っぎの式で示される
。

上記の合成法をさらＫ説明すると 第１段階はＰ−ヒドロオキシ安息香酸メチル（ｎ）にメ
タノールあるいはエタノールなどの溶媒中で、水酸化ナ
トリウムあるいは水酸化カリウムなどの触媒を用い、ア
ルケニルブロマイドＣＩＩ［）ト−Ｃ−ｆル化させるこ
とによシＰ−アルキルオキシ安息香酸メチル〔■〕を得
る。ただし、アルヶニルブロマイド（ＩＩＩ）はその対
応するクロライド、アイオダイド、トシレートあるいは
メシレートなどでも良い。

第２段階は第１段階で得られ九Ｐ−アルキルオキシ安息
香酸メチル（ＩＶ）を加水分解することによシ、Ｐ−ア
ルキルオキシ安息香酸（Ｖ）を得る。用いられる触媒と
しては、一般Ｋ使用される酸触媒（硫酸、塩酸など）あ
るいは塩基触媒（水酸化ナトリウム、水酸化カリウムな
ど）で良い。

第３段階は第２段階で得られたＰ−アルキルオキシ安息
香酸（Ｖ）を塩化チオニルなどを用いて、トルエンなど
の不活性溶媒中あるいは無溶媒でＰ一アルキルオキシ安
息香酸クロライド〔■〕を得る。

第４段階は第３段階で得られたＰ−アルキルオキシ安息
香酸クロライド（Ｖｌ）と３−フロロ−４−シアノフェ
ノール１〕を、無溶媒あるいはトルエンなどの不活性溶
媒中、塩基触媒（ピリジン、トリエチルアミンなど）を
用いて本発明の化合物である４−（４−アルキルオキシ
）ペンゾイルオキシー３′−フロロー４′−シアノベン
ゼンＣＩ）を得る。

このようにして得られた本発明の化合物の１つである４
−（４−ペンテニルオキシ）ペンゾイルオキシー３′−
フロロー４′−シアノベンゼンの４１ｄｌ点は、結晶−
ネマチツク相転移点（以下ＣＮ点と略す。）は３８℃で
ｓｂ、ネマチック相一等方性液体相転移点（以下ＮＩ点
と略す。）は４１℃であった。これは対応する鎖長を持
った４−ｎ−ヘキシルベンゾイルオキシ−３′−フロロ
ー４′−シアノベンゼン（結晶一等方性液体相転移点（
以下ＣＩ点と略す。）３５℃、ＮＩ点８℃）および４　
−ｎ−ペンテニルオキシベンゾイルオキシ−３′−フロ
ロー４′−シアノベンゼン（ＣＩ点６６℃、ＮＩ点４１
℃）がモノトロビック液晶であるのに対し、本発明の化
合物である４−（４−ペンテニルオキシ）ペンゾイルオ
キシー３′−フロロー４′−シアノベンゼンはエナンチ
オト口ピック液晶であった。

以上の比較からもわかるとおシ、本発明の液晶性アルケ
ニルエーテル化合物は、公知の類似化合物と比べてよシ
液晶相を有しやすいのが特徴である。

本発明の液晶性アルケニル化合物は、Δｅが大き〈、液
晶セルに入れた時のしきい値電圧を低くできることよ）
、液晶表示素子をより低電圧で駆動させることを可能に
する。

また、比較的大きいΔｎを有するので、よ）応答速度の
速い液晶表示素子を作製できる。

さらに、他の液晶性化合物、例えばエステル系、シツフ
系、エタン系、アセチレン系、アゾキシ系、ビフエニル
系、シクロヘキサン系、シクロヘキセン系、ピリジン系
、ピリミジン系、ジオキサン系等の既存の液晶性化合物
との相溶性が優れているので、それらの化合物または混
合物と混合することによｂｍ々の用途に適した液晶材料
とすることができる。

本発明の液晶組成物は少くとも２つの液晶または液晶性
化合物を含み、その少くとも一方は前記〔Ｉ〕式にて表
わされる液晶性化合物であることを特徴とする。

本発明の液晶組成物の成分としてＣＩ）式と混合して用
いられる化合物としてつぎの（１）〜（ｘｘｘｌｉｉ）
式で表わされる既知の化合物群をあげることができる。

一〇Ｎ　，ハロゲン原子、Ｒ１または−ＯＲ”を示しＲ
およびＲ１はアルキル基またはアルケニル基を示す。

以下実施例によシ本発明をさらに具体的に説明するが、
本発明はこれらの例に限定されるものではない。

また各例中にて記号はつぎの通）とする。

ＣＮ点：結晶一ネマチツク相転移点 ＮＩ点：ネマチツク相一等方性液体相転移点ＣＩ点：結
晶一等方性液体相転移点 実施例１ ４−（４−ペンテニルオキシ）ペンゾイルオキシー３′
−フロロー４′−シアノベンゼンの合成第１段階 ２００ａ三ツ口フラスコに、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メ
チル１７．０Ｎ（０．１１モル）、５−ブロモー１−ペ
ンテン２５．０．９（０．１７モル）、水酸化カリウム
７．６ｇ（０。１３モル）およびメタノール９０ゴを加
え、８時間還流した。放冷後、２Ｎ水酸化ナトリウム水
溶液１００ゴおよびトルエンｌＱＱｄを加え抽出した。

中性Ｋなるまで有機層を水洗し、無水硫酸マグネシウム
上で乾燥後、乾燥剤を除去して減圧濃縮した。これをジ
クロロメタン溶媒にてシリカゲルカラムを通し、溶媒を
留去して２　３．　２　Ｆのｐ−（４−ペンテニルオキ
シ）安息香酸メチルを得た。

第２段階 ３ＱＱｍ／三ツ口フラスコに第１段階で得られたｐ−（
４−ペンテニルオキシ）安息香酸メチル２３．：ｌ（０
．１１モル）、水酸化カリウム８．９ＩＩ（０．１６モ
ル）、水５０ｒｎｌ及びメタノール５０ｒ１ｌｌを加え
、１時間還流した。放冷後、これを氷冷した希塩酸にそ
そぎ、析出した結晶を戸過し、充分水を除去した後、ヘ
プタンとトルエンの混合溶媒から再結晶し、乾燥後、１
７．Ｏｉのｐ一（４−ペンテニルオキシ）安息香酸を得
た。

第３段階 ２００ｄナスフラスコに、第２段階で得られたｐ−（４
−ペンテニルオキシ）安息香酸１２．９ｇ（０．０６モ
ル）、塩化チオニル１　１．２　，Ｆ（０．０　９モル
）及びトルエン３９ｄを加え、３時間加熱した。

放冷後、減圧濃縮して蒸留し、１１．７１／のｐ−（４
−ペンテニルオキシ）安息香酸クロライドを得た。

沸点は３　ｒｒｘＨ１ｇで１４９℃であった。

第４段階 ２００ゴ三ツ口フラスコに３−フロロ−４−シアノフェ
ノール６．４ＪＦ（０．０５モル）、ピリジン６．２．
９（０．０８モル）及びトルエン２０ｌＩｌｌを加え、
室温で撹拌しながら、第４段階で得られたｐ−（４ーペ
ンテニルオキシ）安息香酸クロライド１１．７．９（０
．０５モル）の５０ｍｌ｝ルエン溶液を滴下して６時間
撹拌した。その後、水５ＱｍＪを加え水層を除去し、炭
酸水素ナトリウム水溶液で洗浄後、中性になるまで水洗
した。無水硫酸マグネシウムにテ乾燥し、ヘプタンとベ
ンゼンの混合溶媒で再結晶して乾燥後，５．８．９の４
−（４−ペンテニルオキシ）ペンゾイルオキシ−３′−
フロロー４′−シアノベンゼンを得た。この化合物のＮ
ＭＲスペクトルは構造を支持した。

ＣＮ点＝３８℃、ＮＩ点：４１℃であった。

実施例２ 実施例１の５−ブロモー１−ペンテン（　０．　１　７
モル）ヲ他のアルキルブロマイド（　０．　１　７モル
）に代え、他は同様に行ない、下記の化合物を合成した
。

４−アリルオキシベンゾイルオキシ−３′−フロロ−４
′ーシアノベンゼン、 ４−（（Ｅ）−２−ブテニルオキシ）ペンゾイルオキシ
ー３′−フロロー４′−シアノベンゼン、 ４−（３−ブテニルオキシ）ペンゾイルオキシー３′−
フロロ−４′−シアノベンゼン（ＣＩ点：４１℃、ＮＩ
点＝１１℃）、 ４−（（Ｅ）−２−ペンテニルオキシ）ペンゾイルオキ
シー３′−フロロー４′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ
）−３−ペンテニルオキシ）ペンゾイルオキシー３′−
７口ロー４′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ）−２−へ
キセニルオキシ）ペンゾイルオキシ−３′−フロロー４
′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ）−３−ヘキセニルオ
キシ）ペンゾイルオキシ−３７−フロロ−４′−シアノ
ベンゼン、４−（（Ｅ）−４−ヘキセニルオキシ）ペン
ゾイルオキシー３′−フロロー４′−シアノベンゼン、
４−（５−へキセニルオキシ）ペンゾイルオキシ−３′
一フロロー４′−シアノベンゼン、 ４−（（Ｅｌ２−ヘプテニルオキシ）ペンゾイルオキシ
−３′−７口ロー４′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ）
−３−ヘプテニルオキシ）ペンゾイルオキシ−３′−フ
ロロー４′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ）−４−ヘプ
テニルオキシ）ペンゾイルオキシ−３′−フロロー４′
−シアノベンゼン、４−（ＴＥＩ−５−ヘプテニルオキ
シ）ペンゾイルオキシ−３′−フロロー４′−シアノベ
ンゼン、４−（６−ヘプテニルオキシ）ペンゾイルオキ
シ−３′ーフロロー４′−シアノベンゼン、 ４−（（Ｅ）−２−オクテニルオキシ）ペンゾイルオキ
シー３′−フロロー４′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ
ｌ−３−オクテニルオキシ）ペンゾイルオキシー３′−
フロロー４′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ）−４−オ
クテニルオキシ）ペンゾイルオキシ−３′−７口ロー４
′−シアノベンゼン、４−（（Ｅ）−５−オクテニルオ
キシ）ペンゾイルオキシー３′−フロロー４′−シアノ
ベンゼン、４−（（Ｅ）−６−オクテニルオキシ）ペン
ゾイルオキシー３′−フロロ．−４′−シアノベンゼン
、４−（７−オクテニルオキシ）ペンゾイルオキシー３
′−フロロー４′−シアノベンゼン 実施例３ ネマチツク液晶組成物Ａ に実施例１に示した４−（４−ペンテニルオキシ）ペン
ゾイルオキシー３′−フロロー４７−シアノベンゼン１
５重量部を添加した。その結果、Δεは１１．０から１
３．３に上昇し、しきい値電圧は１．７８（Ｖ：ｌから
１．４４（Ｖ）Ｋ低下し、Δｎは０．　１　３　７から
０．１４２に上昇した。

実施例４ ネマチツク液晶組成物Ａ１００重量部に４−（３一ブテ
ニルオキシ）ペンゾイルオキシー３′−７口ロー４′−
シアノベンゼンを１５重量部を加えて液晶組成物を得た
。その物性値を表１に示す。

実施例５ ネマチック液晶組成物ＡＩＯＯ重量部に４−（５ーへキ
セニルオキシ）ペンゾイルオキシ−３′−フロロー４′
−シアノベンゼンを１５重量部を加えて液晶組成物を得
た。その物性値を表ＩＫ示す。

表　　　１ させることができる。また、比較的大きなΔｎを有する
ことによシ、セル厚ｄを小さくできるためよシ応答速度
が速い液晶表示素子を作製できる。

さらに、液晶相を持ちやすく、相溶性に優れているため
種々の液晶表示素子に使用される液晶組成物に使用でき
る。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼‥‥〔 I 〕 （式中、Ｒは炭素数２〜７のアルケニル基を表す。）で
   示されるアルケニルエーテルであることを特徴とする液
   晶性化合物。 ２）少なくとも一種の構成成分が特許請求の範囲第１項
   記載のアルケニルエーテル化合物であることを特徴とす
   る液晶組成物。