JPH0247457B2

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Info

Publication number: JPH0247457B2
Application number: JP8527182A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sugimori; Tetsuhiko Kojima
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1982-05-20
Filing date: 1982-05-20
Publication date: 1990-10-19
Anticipated expiration: 2002-05-20
Also published as: JPS58203945A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は広い温度範囲で液晶相を示す、正の誘
電異方性を有する新規液晶物質及びそれを含有す
る液晶組成物に関する。

液晶を使用した表示素子は時計、電卓などに広
く使用される様になつて来た。この液晶表示素子
は液晶物質の光学異方性及び誘電異方性という性
質を利用したものであるが、液晶相にはネマチツ
ク液晶相、スメクチツク液晶相、コレステリツク
液晶相があり、そのうちネマチツク液晶を利用し
たものが最も広く実用化されている。即ちそれら
にはTN（ねじれネマチツク）型、DS型（動的散
乱型）、ゲスト・ホスト型、DAP型などがあり、
それぞれに使用される液晶物質に要求される性質
は異る。しかし、いずれにしても、これら表示素
子に使用される液晶物質は自然界のなるべく広い
範囲で液晶相を示すものが望ましいが、現在のと
ころ単一物質でその様な条件をみたす様な物質は
なく、数種の液晶物質又は非液晶物質を混合して
一応実用に耐える様な物を得ているのが現状であ
る。又、これらの物質は水分、光、熱、空気等に
対しても安定でなければならないのは勿論であ
り、更に表示素子を駆動させる必要なしきい電
圧、飽和電圧がなるべく低いこと、又応答速度を
早くするためには粘度が出来るだけ低いことが望
ましい。ところで液晶温度範囲を高温の方に広く
するためには高融点の液晶物質を成分として使用
する必要があるが、一般に高融点の液晶物質は粘
度が高く、従つてそれを含む液晶組成物も粘度が
高くなるので、高温、例えば80℃位まで使用出来
る様な液晶表示素子の応答速度、特に低温でのそ
れは著るしくおそくなる傾向にあつた。しかるに
本発明者らは高い液晶温度範囲をもちながら低粘
度の液晶物質を見つけ本発明に到つた。

即ち本発明は一般式（上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
ＸはＦ又はClのいずれかを示す）で表わされる４−ハロゲノ安息香酸−４−〔トラ
ンス−4′−（トランス−4″−アルキルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル〕フエニルエステル及びそ
れを含有する液晶組成物である。

本発明の化合物は高い透明点を有し、例えば本
発明の化合物の一つである４−フルオロ安息香酸
−４−〔トランス−4′−（トランス−4″−プロピル
シクロヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエス
テルのＣ−Ｓ点は107℃、Ｓ−Ｎ点は195.8℃、Ｎ
−Ｉ点は300℃以上の広い温度範囲で液晶相を示
し、これを組成物の成分として加える事によりそ
の液晶組成物の粘度を高くせず、透明点を上げる
ことが出来る。又本発明の化合物の誘電異方性値
は＋２程度であるが、組成物のしきい値電圧、飽
和電圧をそれ程変化させない。又水分、熱、光等
に対する安定性も良好である。

つぎに本発明の化合物の製造法を示すと、まず
４−ブロモアニソールと金属マグネシウムを反応
させて、４−メトキシフエニルマグネシウムブロ
ミドとし、これを４−（トランス−4′−アルキル
シクロヘキシル）シクロヘキサノン（対応するシ
クロヘキサノールを無水クロム酸で酸化すること
により得られる）と反応させて４−メトキシ−
〔1′−ヒドロキシ−4′−（トランス−4″−アルキル
シクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼンとす
る。次いでこれを硫酸水素カリウム触媒にて脱水
して４−メトキシ−〔4′−（トランス−4″−アルキ
ルシクロヘキシル）シクロヘキサン−1′−イル〕
ベンゼンとする。ついでこれをエタノール溶媒中
ラネーニツケル触媒を用いて、常圧、30℃にて還
元すると４−メトキシ−〔4′−（トランス−4″−ア
ルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼ
ンである。これはトランス体とシス体の混合物で
あるので、エタノールで再結晶して４−メトキシ
−〔トランス−4′−（トランス−4″−アルキルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼンが得られ
る。ついで臭化水素酸で脱メチル化して４−〔ト
ランス−4′−（トランス−4″−アルキルシクロヘ
キシル）シクロヘキシル〕フエノールが得られ
る。これにピリジン存在下４−ハロゲノ安息香酸
クロリドと反応させて目的の４−ハロゲノ安息香
酸−４−〔トランス−4′−（トランス−4″−アルキ
ルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエ
ステルを製造した。

以上を化学式で示すと以下、実施例により本発明の化合物の製造法及
び使用例について更に詳細に説明する。

実施例１〔４−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−
4′−（トランス−4″−プロピルシクロヘキシル）
シクロヘキシル〕フエニルエステルの製造〕削り状マグネシウム1.2ｇ（0.049モル）を３つ
口フラスコに入れ、４−ブロモアニソール9.2ｇ
（0.049モル）をテトラヒドロフランに溶かした溶
液30mlを、窒素気流中で反応温度を30〜35℃に保
ち、撹拌しながらゆつくり滴下して行くと反応し
て３時間でマグネシウムは溶けて均一になり４−
メトキシフエニルマグネシウムプロミドを生ず
る。これに４−（トランス−4′−プロピルシクロ
ヘキシル）シクロヘキサノンの10.9ｇ（0.049モ
ル）をテトラヒドロフランに溶かして50mlとした
ものを反応温度を５〜10℃に保ちつつなるべく速
かに滴下する。滴下後、35℃まで昇温し30分撹拌
し、ついで3N塩酸50mlを加える。反応液を分液
漏斗にとり200mlのトルエンで３回抽出後、合わ
せたトルエン層を水で洗液が中性になるまで洗浄
してからトルエンを減圧留去する。残留した油状
物は４−メトキシ−〔1′ヒドロキ−4′−（トランス
−4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ル〕ベンゼンであり、これに硫酸水素カリウム６
ｇを加え窒素気流中160℃で２時間脱水する。冷
却後200mlのトルエンを加えてから硫酸水素カリ
ウムを別し、トルエン層を洗液から中性になる
まで水洗する。次いでトルエンを減圧留去し、残
る油状物をエタノールで再結晶して得られるのが
４−メトキシ−〔4′−（トランス−4″−プロピルシ
クロヘキシル）シクロヘキセン−1′−イル）ベン
ゼンである。ここで得られた全量7.0ｇをラネー
ニツケル触媒1.0ｇと共にエタノール120mlに溶か
し常圧50℃で接触還元を行ない、水素500mlを吸
収させた。触媒を別し、そのまま再結晶させ
る。得られたものはシス体とトランス体の混合物
なので、さらにエタノールで再結晶をくり返し、
トランス体を単離する。これが、４−メトキシ−
〔トランス−4′−（トランス−4″−プロピルシクロ
ヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼンで収量28
ｇ、収率18％で得られた。

このもの15ｇを臭化水素酸（47％）200mlと酢
酸200mlと共に20時間還流する。反応終了後500ml
の水を加え、析出した結晶を過する。よく水で
洗つた後、アセトン−エタノール混合溶媒で再結
晶した。これが４−〔トランス−4′−（トランス−
4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フエノールである。収量11ｇ、収率77％。このも
のも液晶相を示し、そのＣ−Sm点は195℃、Sm
−Ｎ点は202.5℃、Ｎ−Ｉ点は207.8℃であつた。
この様にして製造した４−〔トランス−4′−（トラ
ンス−4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキ
シル〕フエノールの１ｇをピリジン30mlに溶かし
た溶液に、４−フルオロ安息香酸クロリド１ｇを
加え、一晩放置する。トルエン200mlを加え、分
液漏斗でそのトルエン層を、まず6N塩酸で、つ
いで2N苛性ソーダ溶液で、最後に水で中性にな
るまで洗浄する。それを無水硫酸ナトリウムで乾
燥後、トルエン層を減圧で留去する。析出した結
晶をエタノールで、ついでアルコールで再結晶す
ると目的の４−フルオロ安息香酸−４−〔トラン
ス−4′−（トランス−4″−プロピルシクロヘキシ
ル）シクロヘキシル〕フエニルエステルを得た。
収量0.9ｇ、収率64％。又そのＣ−Sm点は107℃、
Sm−Ｎ点は195.8、Ｎ−Ｉ点は300℃以上であつ
た。

以下同様な方法で４−〔トランス−4′−（トラン
ス−4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサ
ノンの代りに他のアルキル基を有する４−〔トラ
ンス−4′−（トランス−4″−アルキルシクロヘキ
シル）シクロヘキサノンを使用し、又ＸがClの場
合は４−フルオロ安息香酸クロリドの代りに４−
クロロ安息香酸クロリドを使つて全く同様にして
つぎのものを製造した。

４−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−4′−
（トランス−4″−メチルシクロヘキシル）シクロ
ヘキシル〕フエニルエステル、４フルオロ安息香
酸−４−〔トランス−4′−（トランス−4″−エチル
シクロヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエス
テル、４−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−
4′−（トランス−4″−ブチルシクロヘキシル）シ
クロヘキシル〕フエニルエステル、Ｃ−Sm点115
℃、Sm−Ｎ点204.3℃、Ｎ−Ｉ点275.8。４−フ
ルオロ安息香酸−４−〔トランス−4′−（トランス
−4″−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ル〕フエニルエステル、４−フルオロ安息香酸−
４−〔トランス−4′−（トランス−4″−ヘキシルシ
クロヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエステ
ル、４−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−
4′−（トランス−4″−ヘプチルシクロヘキシル）
シクロヘキシル〕フエニルエステル、４−フルオ
ロ安息香酸−４−〔トランス−4′−（トランス−
4″−オクチルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フエニルエステル、４−フルオロ安息香酸−４−
〔トランス−4′−（トランス−4″−ノニルシクロヘ
キシル）シクロヘキシル〕フエニルエステル、４
−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−4′−（トラ
ンス−4″−デシルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ル〕フエニルエステル、４−クロロ安息香酸−４
−〔トランス−4′−（トランス−4″−メチルシクロ
ヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエステル、
４−クロロ安息香酸−４−〔トランス−4′−（トラ
ンス−4″−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ル〕フエニルエステル、４−クロロ安息香酸−４
−〔トランス−4′−（トランス−4″−プロピルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フエニルエステル、Ｃ−Sm点141.0℃、Sm−Ｎ
点201.6℃、Ｎ−Ｉ点300℃以上。４−クロロ安息
香酸−４−〔トランス−4′−（トランス−4″−ブチ
ルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエ
ステル、Ｃ−Sm点140.0℃、Sm−Ｎ点179.7℃、
Ｎ−Ｉ点300℃、４−クロロ安息香酸−４−〔トラ
ンス−4′−（トランス−4″−ペンチルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル〕フエニルエステル、４−
クロロ安息香酸−４−〔トランス−4′−（トランス
−4″−ヘキシルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ル〕フエニルエステル、４−クロロ安息香酸−４
−〔トランス−4′−（トランス−４−ヘプチルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエステ
ル、４−クロロ安息香酸−４−〔トランス−4′−
（トランス−4″−オクチルシクロヘキシル）シク
ロヘキシル〕フエニルエステル、４−クロロ安息
香酸−４−〔トランス−4′−（トランス−4″−ノニ
ルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕フエニルエ
ステル、４−クロロ安息香酸−４−〔トランス−
4′−（トランス−4″−デシルシクロヘキシル）シ
クロヘキシル〕フエニルエステル。

実施例２（使用例）トランス−４−プロピル−（4′−ジアノフエニル）
シクロヘキサン 28％トランス−４−ペンチル−（4′−シアノフエニル）
シクロヘキサン 42％トランス−４−ヘプチル−（4′−シアノフエニル）
シクロヘキサン 30％なる組成の液晶組成物のＮ−Ｉ点は52℃である。
この液晶組成物をセル厚10μｍのTNセル（ねじ
れネマチツクセル）に封入したものの動作しきい
電圧は1.53V、飽和電圧は2.12Vであつた。又粘
度は20℃で23cpであつた。

この液晶組成物97部に実施例１で製造した４−
フルオロ安息香酸−４−〔トランス−4′−（トラン
ス−4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ル〕フエニルエステル３部を加えた液晶組成物の
Ｎ−Ｉ点は61℃に上り、これを前記と同様のTN
セルにしたときのしきい値電圧は1.55V、飽和電
圧は2.14Vであつた。又粘度は20℃で28cpであつ
た。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
ＸはＦ又はClのいずれかを示す）で表わされる４−ハロゲノ安息香酸−４−〔トラ
ンス−4′−（トランス−4″−アルキルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル〕フエニルエステル。２一般式（上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
ＸはＦ又はClのいずれかを示す）で表わされる４−ハロゲノ安息香酸−４−〔トラ
ンス−4′−（トランス−4″−アルキルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル〕フエニルエステルを少く
とも一種含有することを特徴とする液晶組成物。