JPH0261471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な有機化合物に関し、更に詳しく
は誘電異方性が正の新規な化合物に関するもので
ある。正の誘電異方性を有する液晶物質はねじれ
た配列を持つたネマチツク液晶を用いる液晶表示
素子、いわゆるTN型セルに利用できる他、適当
な色素物質を添加して、ゲスト・ホスト効果を応
用したカラー液晶表示素子にも利用される。これ
らの液晶材料は単独の化合物ではその諸性能即ち
液晶温度範囲、動作電圧、応答性能等で実用的な
使用に耐える物は少く、実用的には数種の液晶混
合物又は非液晶化合物を混合してある程度の使用
に耐え得るものを得ているのが現状である。本発
明の目的は、この様な実用的な性能のすぐれた且
つ安定な液晶組成物を構成する一成分として有用
な化合物を提供することにある。

即ち本発明は一般式 K0626 （上式に於てＲは炭素数１〜９のアルキル基を示
す） で表わされる４−（トランス−５−アルキル−１，
３−ジオキサ−２−イル）安息香酸３−クロロ−
４−シアノフエニルエステルである。

本発明の（）式の化合物は誘電異方性は正で
大きく、液晶温度範囲が広く、特に透明点（Ｎ−
Ｉ点）の高い安定性にすぐれた液晶化合物であ
る。ただ本化合物は融点（Ｃ−Ｎ点）が比較的高
いため、この化合物単独では通常の表示素子用と
して使用できない。しかし他の液晶化合物との相
溶性にすぐれ、他の液晶物質、例えばシツフ塩基
系、アゾキシ系、安息香酸フエニールエステル
系、シクロヘキサンカルボン酸フエニールエステ
ル系、シクロヘキサンカルボン酸シクロヘキサン
エステル系、ビフエニル系、フエニルシクロヘキ
サン系、フエニルピリミジン系、フエニルメタジ
オキサン系などの液晶の一種類、あるいは数種の
系の混合物と混合させることにより、その透明点
を上昇せしめる、いわゆる高温液晶成分として有
用であり、更に従来同じ様な目的で広く用いられ
ているシアノターフエニル系、シアノビフエニル
シクロヘキサン系などの液晶物質に比べ、誘電率
の異方性、即ち△εが大きいので駆動電圧を下げ
る効果を有している。

次に本発明の化合物の製法を示す。まず化学式
でその概略を示すと K0627 K0628 K0629 K0630 即ち、まずマロン酸ジエチルエステルを、無水
エチルアルコール溶媒中ナトリウムエトキシドの
存在下にて臭化アルキルと反応させて、２−アル
キルマロン酸ジエチルエステル（）を得る。

これをテトラハイドロフラン溶媒中にて水素化
リチウムアルミニウムを用いて還元し、２−アル
キル−１，３−プロパンジオール（）とする。
マロン酸エステルの還元は必要に応じて公知のそ
の他の還元剤（例えばボランメチルサルフアイ
ド）や還元方法を用いることもできる。この２−
アルキル−１，３−プロパンジオール（）とテ
レフタルアルデヒド酸とをｐ−トルエンスルホン
酸、塩化アルミニウム、塩酸、硫酸等の適当な触
媒を用い、ベンゼン、トルエン等の不活性有機溶
媒中で反応させることにより４−（５−アルキル
−１，３−ジオキサ−２−イル）安息香酸を得
る。このカルボン酸はトランス体とシス体の２種
類の混合物として得られる。目的とする化合物は
トランス体であり、シス体は再結晶により除去す
ることができる。次にこの４−（トランス−５−
アルキル−１，３−ジオキサ−２−イル）安息香
酸を塩化チオニル、五塩化燐等の塩素化剤により
相当する酸塩化物（）とし、これに３−クロロ
−４−シアノフエノールをピリジン、トリエチル
アミン等の塩基性溶媒中で反応させることにより
目的とする化合物４−（トランス−５−アルキル
−１，３−ジオキサ−２−イル）安息香酸３−ク
ロロ−４−シアノフエニルエステル（）を得
る。

以下実施例として本発明の化合物の合成例およ
び使用例を示して、更に詳細に説明する。

実施例 １ 〔４−（トランス−５−ペンチル−１，３−ジ
オキサ−２−イル）安息香酸３−クロロ−４−
シアノフエニルエステルの製造〕 ナトリウムエトキシド41.3g（0.61モル）を無水
エチルアルコール200mlに溶解する。次にマロン
酸ジエチルエステル96g（0.60モル）を加え、加熱
撹拌する。そこへ、臭化ノルマルアミル90.6g
（0.6モル）を徐々に滴下し、滴下終了後、４時間
加熱還流する。しかる後、常圧にてエチルアルコ
ールを留去し、残つた反応混合物に冷水200mlを
加え、臭化ナトリウムを溶解せしめる。次いで水
層と有機層を分離し、その水層を200mlのノルマ
ルヘキサンで抽出し、抽出液を上層の有機層と合
わせ、水洗後、減圧にてノルマルヘキサンを留去
し、ベンチルマロン酸ジエチルエステル（）
95.3g（0.41モル）を得た。その沸点は98〜101
℃／３mmHgであつた。

この様にして得られたペンチルマロン酸ジエチ
ルエステル（）69.1g（0.3モル）を、水素化カ
ルシウムを用いて乾燥したテトラハイドロフラン
150ccに溶解し、これを、テトラハイドロフラン
500ml中に水素化リチウム・アルミニウム15g（0.4
モル）を懸濁せしめ激しく撹拌している液中に、
25℃にて滴下した。滴下終了後、この混合物を還
流下に２時間加熱した。加熱終了後、氷浴で反応
混合物を冷却し、過剰の水素化リチウムアルミニ
ウムを分解するために、これに酢酸エチルエステ
ル10mlを添加した。次いで、この混合物に20％硫
酸200mlを加え、無機物が溶解するまで激しく撹
拌した。生成物をエーテル100mlで抽出し抽出液
を５％−炭酸水素ナトリウム水溶液で２回洗浄
し、次いで水洗後、無水硫酸ナトリウム上で乾燥
した。しかる後に抽出液からエーテルを留去し、
残渣を蒸留して２−ペンチル−１，３−プロパン
ジオール（）31g（0.21モル）を得た。その沸点
は125〜126℃／2.5mmHgであつた。

次に、ベンゼン400mlに上記の２−ペンチル−
１，３−プロパンジオール（）21.9g（0.15モ
ル）、テレフタルアルデヒド酸22.5g（0.15モル）
およびｐ−トルエンスルホン酸0.1gを加え、反応
によつて生成する水が留出しなくなるまで加熱還
流下にて反応を行う。反応終了後放冷し、析出し
た結晶を150mlのｐ−ジオキサンにて再結晶し、
４−（トランス−５−ペンチル−１，３−ジオキ
サ−２−イル）安息香酸（）を得た。この物は
液晶相を示し、Ｃ−Ｎ点：207℃、Ｎ−Ｉ点：211
℃であつた。収得量25.5g（0.09モル）。

次に、上記で得られた化合物（）5g（0.018モ
ル）を塩化チオニル4.3gに溶解し、還流下で１時
間反応させた後、過剰の塩化チオニルを減圧下に
て留去しその酸塩化物（）を得た。一方３−ク
ロロ−４−シアノフエノール2.8g（0.019モル）を
ピリジン５mlに溶解し、そこへ先の酸塩化物を室
温で加え、更に70℃にて２時間加熱撹拌した。反
応終了後、室温まで放冷し、反応生成物を50mlの
ベンゼンにて抽出し、抽出液を希塩酸、希アルカ
リ水溶液および水で洗浄後抽出液を無水硫酸マグ
ネシウムを用いて乾燥し、しかる後にベンゼンを
留去した。残留物を10mlの酢酸エチルエステルか
ら再結晶させて、目的物である４−（トランス−
５−ペンチル−１，３−ジオキサ−２−イル）安
息香酸３−クロロ−４−シアノフエニルエステル
4.2g（0.01モル）を得た。

この物は液晶相を示し、Ｃ−Ｎ点：116.9〜
117.0℃、Ｎ−Ｉ点：142.0〜143.0℃であつた。
又、この化合物の元素分析値は次の如く計算値と
よく一致した。

分析値(%) 計算値(%) （C₁₃H₂₄NO₂Clとして） Ｃ 66.8 66.7 Ｈ 5.7 5.8 実施例 ２〜４ 実施例１と同様な方法で次の化合物を合成し
た。

４−（トランス−５−エチル−１，３−ジオキ
サ−２−イル）安息香酸３−クロロ−４−シアノ
フエニルエステル（実施例２） Ｃ−Ｉ点：150.2〜150.8℃ ４−（トランス−５−プロビル−１，３−ジオ
キサ−２−イル）安息香酸３−クロロ−４−シア
ノフエニルエステル（実施例３） Ｃ−Ｎ点：125.4〜125.8℃、 Ｎ−Ｉ点：145.6〜146.5℃ ４−（トランス−５−ブチル−１，３−ジオキ
サ−２−イル）安息香酸３−クロロ−４−シアノ
フエニルエステル（実施例４） Ｃ−Ｎ点：116.9〜117.5℃ Ｎ−Ｉ点：141.9〜142.5℃ 実施例 ５（使用例 １） K0631 K0632 K0633 K0634 なる組成の液晶組成物のＮ−Ｉ点は57.8℃であ
る。この液晶組成物をガラス基板にSiO膜を形成
させラビングによる表面配向処理を施したセル厚
10μmのTN型液晶セルに封入したところ、誘電
率の異方性△ε＝13.8、32Hzの矩形波を使用し
て測定した室温におけるしきい電圧は1.31V、飽
和電圧は1.79Vであつた。上記の成分中、４番目
の本発明の化合物を入れない物のＮ−Ｉ点は52.4
℃、△ε＝11.1、しきい電圧は1.50V、飽和電圧
は2.10Vであつた。又、上記の組成物に於て、本
発明の化合物の代りに高温液晶成分として従来よ
く知られている を同量用いる他は全く同様にした場合、Ｎ−Ｉ点
は73.5℃と高いが、△ε＝11.2、しきい電圧
1.72V、飽和電圧2.41Vであり動作電圧は非常に
高くなつている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 K0624 （上式に於て、Ｒは炭素数が１〜９のアルキル基
   を示す） で表わされる４−（トランス−５−アルキル−１，
   ３−ジオキサ−２−イル）安息香酸３−クロロ−
   ４−シアノフエニルエステル。 ２ 一般式 K0625 （上式に於て、Ｒは炭素数が１〜９のアルキル基
   を示す） で表わされる４−（トランス−５−アルキル−１，
   ３−ジオキサ−２−イル）安息香酸３−クロロ−
   ４−シアノフエニルエステルを少くとも１種含有
   することを特徴とする液晶組成物。